用于柔性電子件的改進(jìn)的銀基導(dǎo)電層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及透明導(dǎo)電薄膜，更具體地涉及沉積在柔性基底上的這類薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電薄膜既能夠提供大面積導(dǎo)電率又能夠提供光譜的可見(jiàn)范圍內(nèi)的光學(xué)透明性。透明導(dǎo)電薄膜的潛在應(yīng)用包括建筑玻璃和平板顯示器(FPD)。
[0003]一般用在例如建筑物玻璃窗和車窗的應(yīng)用中的建筑玻璃通常提供高可見(jiàn)光透射率和低輻射率。高可見(jiàn)光透射率能夠允許更多的陽(yáng)光穿過(guò)窗戶，因此是很多視窗應(yīng)用中所期望的。低輻射率能夠阻擋紅外線(IR)照射以減少不希望的內(nèi)部升溫。平板顯示器用在多種電子設(shè)備中。例如，平板顯示器能夠包括液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器、以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)。在平板顯示器中，基底能夠用透明電極制造，以提供電氣互聯(lián)。
[0004]柔性器件的改進(jìn)(或者顯示器的或者照明部件的)受到包括接觸層和電極的器件的很多方面的影響。作為一種導(dǎo)電且透明材料，ITO(銦錫氧化物)因其電氣性能(高導(dǎo)電率)和光學(xué)性能(高透明度)的結(jié)合成為最常用的材料。但是，ITO可能是易碎的，這限制了其在需要基底的彎曲和成形的應(yīng)用中的使用，包括柔性顯示器和柔性觸摸屏，以及用于照明的柔性0LED，以及用于顯示屏的柔性0LED。
[0005]改進(jìn)的平板顯示器(例如更大的屏幕尺寸和更快圖形顯示)會(huì)需要透明導(dǎo)電薄膜的更高的導(dǎo)電率。超薄銀層可以比標(biāo)準(zhǔn)透明導(dǎo)電薄膜薄得多，而且仍能提供優(yōu)越的導(dǎo)電率。而且，銀是易延展的，這使得器件能夠彎曲。但是，銀不是非常耐用的材料，并且如果用作超薄層，會(huì)導(dǎo)致有限的壽命和耐用年限。因此，需要改進(jìn)用于柔性電子應(yīng)用的銀基導(dǎo)電層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種形成用于柔性基底的透明導(dǎo)電堆疊的方法。所述方法包括形成夾在兩層透明導(dǎo)電氧化層之間的銀摻雜層或銀合金層。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)電堆疊，所述導(dǎo)電堆疊除了是易延展的以外還可以是透明的且是導(dǎo)電的，并且適于用在柔性應(yīng)用中。所述導(dǎo)電堆疊能夠包括夾在兩層透明導(dǎo)電氧化物之間的銀摻雜或銀合金層。所述銀摻雜或銀合金層可以是薄的，例如介于1.5到20nm之間，或介于2nm到12nm之間，或介于5nm到9nm之間，并因此可以是透明的。所述銀摻雜或銀合金層能夠提供改進(jìn)的延展性，允許導(dǎo)電堆疊是可彎曲的。所述透明導(dǎo)電氧化層也可以是薄的，例如介于1nm到10nm之間。由于所述導(dǎo)電堆疊的透明導(dǎo)電氧化層的厚度能夠小于傳統(tǒng)透明導(dǎo)電氧化層的厚度的一半，因此導(dǎo)電堆疊能夠具有改進(jìn)的延展性。
[0007]在一些實(shí)施例中，銀摻雜或銀合金層包括摻雜有具有低氧化物生成焓的元素的銀材料，所摻雜的元素例如T1、Pd、Cu、Cr、Mn、Zn、N1、Sn、Ta、Pt、Bi或Sb。摻雜物因此能夠與環(huán)境中的水分和氧形成氧化物或氫氧化物，防止銀的氧化。摻雜物能夠形成單相銀層，濃度介于0.1￥1:%到10wt%之間。在一些實(shí)施例中，銀摻雜層能夠包括單一摻雜種類。銀合金能夠包括銀與具有低氧化物生成焓的元素的二元合金。在一些實(shí)施例中，銀摻雜層能夠包括摻雜有氧化摻雜物或氫氧化摻雜物的銀。銀摻雜層能夠包括摻雜有氧化摻雜物或氫氧化摻雜物的氧化銀。
[0008]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性器件，包括透明的、導(dǎo)電的且易延展的導(dǎo)電堆疊。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為了便于理解，已經(jīng)使用的相同的附圖標(biāo)記在可能的情況下用以標(biāo)示附圖中共有的相同的元件。所述附圖不是等比例繪制，并且附圖中各元件的相對(duì)尺寸是示意性示出的而不必是等比例的。
[0010]結(jié)合附圖，參照以下詳細(xì)說(shuō)明將易于理解本發(fā)明的技術(shù)，其中:
[0011]圖1示出根據(jù)一些實(shí)施例的導(dǎo)電堆疊。
[0012]圖2A至圖2B示出根據(jù)一些實(shí)施例的物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)。
[0013]圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例的直列式沉積系統(tǒng)。
[0014]圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的卷對(duì)卷式沉積系統(tǒng)。
[0015]圖5示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于濺射鍍膜層的流程圖。
[0016]圖6示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于濺射鍍膜層的流程圖。
[0017]圖7示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于濺射鍍膜層的流程圖。
[0018]圖8示出根據(jù)一些實(shí)施例的IXD示意圖。
[0019]圖9示出根據(jù)一些實(shí)施例的OLED示意圖。
[0020]圖10示出根據(jù)一些實(shí)施例的太陽(yáng)能板示意圖。
[0021]圖11示出根據(jù)一些實(shí)施例的低輻射透明柔性板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖給出一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。詳細(xì)說(shuō)明是結(jié)合這些實(shí)施例給出的，但并不限于任何具體示例。范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定，包括各種替代、修改和等效。
[0023]以下說(shuō)明中陳述的各種具體細(xì)節(jié)用以提供一深入了解。這些細(xì)節(jié)提供用于示例目的，描述的方法能夠在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的某些或全部的情況下根據(jù)權(quán)利要求進(jìn)行實(shí)施。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，關(guān)于實(shí)施例的本領(lǐng)域已知的技術(shù)材料并未詳細(xì)描述以避免不必要地模糊該說(shuō)明。
[0024]在一些實(shí)施例中，給出了用于制造柔性涂覆板的方法和裝置。柔性涂覆板能夠包括形成在柔性基底上的涂覆層，例如具有例如銀的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電堆疊。為了改善導(dǎo)電堆疊的耐用性(例如抵抗后續(xù)層沉積或后續(xù)高溫退火導(dǎo)致的氧化)，能夠使用夾在兩層透明導(dǎo)電氧化層(例如銦錫氧化物(ITO))之間的銀摻雜層或銀合金層。
[0025]在一些實(shí)施例中給出了用于制造柔性涂覆板的方法和裝置，其包括沉積第一透明導(dǎo)電氧化層，例如ITO層，然后沉積銀摻雜層或銀合金層，然后沉積第二透明導(dǎo)電氧化層，例如ITO層。銀摻雜或銀合金層能夠提供導(dǎo)電性，并且?jiàn)A在透明導(dǎo)電氧化層之間能夠保護(hù)該銀摻雜或銀合金層，還能提供與涂覆層中的其它層的整合兼容性。
[0026]在一些實(shí)施例中，透明導(dǎo)電氧化層能夠包括任意類型的透明導(dǎo)電材料，例如ΙΤ0。由于夾著的透明導(dǎo)電氧化層比傳統(tǒng)的透明導(dǎo)電氧化層要薄，例如它們所需的厚度是為了保護(hù)而不是為了導(dǎo)電，所以能夠使用最小厚度。透明導(dǎo)電氧化層的厚度能夠介于Inm到10nm之間。
[0027]在一些實(shí)施例中，銀摻雜或銀合金層能夠包括具有高氧親和力的摻雜物。高氧親和力摻雜物能夠從銀元素中吸引氧，防止銀摻雜或銀合金層的氧化。在一些實(shí)施例中，銀摻雜或銀合金層能夠包括銀與具有高氧親和力的元素的合金。氧親和力特性能夠以氧化物生成焓為特征，例如與環(huán)境中的氧形成氧化物或氫氧化物的能力，所述環(huán)境中的氧例如為環(huán)境中的水分或氧等離子體環(huán)境中的激發(fā)態(tài)氧類物質(zhì)。銀摻雜或銀合金層的厚度能夠在1.5nm到20nm之間，例如在5nm到12nm之間，或5nm到9nm之間。
[0028]在一些實(shí)施例中，高氧親和力摻雜物(或元素)能夠具有高氧化物生成焓，是指高氧親和力摻雜物或元素能夠輕易形成氧化物。也就是說(shuō)，生成焓可以是大負(fù)值，即量級(jí)較大的負(fù)值。在一些實(shí)施例中，高氧親和力摻雜物(或元素)的氧化物生成焓能夠大于約1200kJ/mol (量級(jí))，大于約1000kJ/mol (量級(jí))，大于約800kJ/mol (量級(jí))，或者大于約600kJ/mol (量級(jí))。在一些實(shí)施例中，高氧親和力摻雜物能夠包括金屬元素，其具有的金屬氧化物生成焓在所有金屬氧化物中占前30 %，例如占前10 %。
[0029]在一些實(shí)施例中，高氧親和力摻雜物能夠具有較小的成分，例如高氧親和力摻雜物的百分比小于50wt%。例如，高氧親和力摻雜物的百分比能夠在0.1到10%之間，例如介于0.25到5wt%o
[0030]在一些實(shí)施例中，可以對(duì)摻雜物有附加要求。例如，摻雜物能夠選定以與銀形成單相合金，或者在銀中具有高溶解度(至少對(duì)于使用濃度)。單相合金能具有均勻成分，并且在單相合金中，合金的多數(shù)成分融入彼此。另外，所述元素能夠選定為在其金屬形態(tài)以及在其氧化物形態(tài)具有低的消光系數(shù)。低消光系數(shù)能減少對(duì)入射光(例如在可見(jiàn)光范圍)的吸收。在一些實(shí)施例中，所述元素能具有小于約8的消光系數(shù)，或能小于約5或6的消光系數(shù)。
[0031]在一些實(shí)施例中，銀摻雜或銀合金能夠包括單一摻雜物，例如用以形成單相二元銀合金。單一摻雜物的使用有利于銀摻雜或銀合金的開(kāi)發(fā)，因?yàn)橛糜诓牧蠈傩詢?yōu)化的變量和參數(shù)能夠顯著減少。在一些實(shí)施例中，單一摻雜物能夠包括T1、Pd、Cu、Cr、Mn、Zn