[发明专利]氟掺杂氧化锡透明导电薄膜玻璃及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年8月22日提交的韩国专利申请第 10-2007-0084613号的优先权，该申请的全文引入本文作为参考文献。

技术领域

本发明涉及电阻低、透射率高的氟掺杂氧化锡(FTO)透明导电薄 膜玻璃及其制造方法。更具体来说，本发明涉及用于除雾(defog)的 FTO透明导电薄膜玻璃及其制造方法，该透明导电薄膜玻璃包括依序 堆叠的玻璃层、介电阻挡层(dielectric barrier layer)、功能层、金属电 极层、塑料中间层和玻璃层，其中功能层包括电阻低、透射率高的FTO 透明导电薄膜。

背景技术

历史以来，可见光透射率高的电极材料已经用于制备防雾或防冰 用的适合于车辆、飞机、建筑物等的窗玻璃的加热电阻器的各种电极， 或显示装置如液晶显示装置、等离子显示板、电致发光显示装置等的 电极。这种透明导电材料包括锑掺杂氧化锡(ATO)、氧化铟锡(ITO) 和类似物，其中电阻率低的ITO已经被广泛使用。但在大约500℃下 施加热量形成ITO透明导电薄膜玻璃的情况下，ITO的电性质受到影 响，而且例如其耐热性、耐化学性和耐磨损性降低。因此，关于在高 温和高电压下稳定性很高、电阻低且透射率高的氟掺杂氧化锡(FTO) 一直在进行着大量的研究。

美国专利第2,566,346号公开了将能够用锡化合物离子化的氟化物 溶液涂布于在大约400℃下加热的玻璃基板上的方法。美国专利第 3,107,177号公开了将包括有机锡化合物、4％氯化氢溶液和可离子化氟 化物的溶液涂布在加热的基板上以制造雾度(haze)为1％或更小的透 明导电氧化锡薄膜。美国专利第3,677,814号公开了一种方法，其中通 过热解作用形成具有锡-氟键的有机锡化合物。但上述现有技术的方法 都有一些缺点，这些缺点在于很难合成用作主要原料的有机锡化合物， 而且原料成本很高，很难将有机锡化合物用于除雾用的挡风玻璃 (windshield)。

作为制造这种氧化锡薄膜的方法，本领域中已知有溅射法、化学 气相沉积(CVD)和喷涂法。在此，第一种和第二种方法的缺点在于 要提供真空，而且必须有用于提供气体和前体(precursor)的复杂、昂 贵的装置。

美国专利第3,959,565号公开了一种在氧化气氛中间歇式喷射非水 性溶液来涂布氧化锡的方法。美国专利第4,146,657号和第4,500,567 号均公开了通过采用气态化学化合物的工艺制造导电氧化锡薄膜的方 法。但间歇式喷射方法的缺点在于其需要很长的加工时间，采用气态 化学化合物的方法的缺点是原材料成本很高。因此这些方法都不适合 于制备这种除雾用的导电氧化锡薄膜。

介电阻挡层设置在FTO透明导电薄膜和玻璃基板之间，以使挡风 玻璃达到很高的透射率。加入介电阻挡层是为了防止由于挡风玻璃颜 色变化而引起的透射率下降，上述颜色变化是由于玻璃层的钠离子扩 散到FTO透明导电薄膜中造成的。涉及设置在FTO透明导电薄膜和玻 璃基板之间的介电阻挡层的这些技术公开于美国专利第3,378,396号、 第4,187,336号和第5,028,566号中。但上述现有技术都有一些缺点， 即难以持续地在介电阻挡层上形成透明导电薄膜，因此加工速率非常 低。因此，现有技术不适合用于制备用作除雾用挡风玻璃的透明导电 薄膜。

尽管可以使用暖空气对挡风玻璃除雾，但这非常耗时，而且需要 运行车辆的空调。为解决该问题，提出使用金属丝型(wire type)窗除 雾系统，其中细金属线排列在塑料中间层如聚乙烯醇缩丁醛(PVB) 上，并向其施加电以产生热量。但很难将这种系统用于挡风玻璃，因 为它会降低可见度。而且，在薄薄地涂布电极材料如Ag和ITO的情况 下，电极材料的成本和制造成本可以大幅增加。

在该背景技术部分公开的上述信息仅为了增加对本发明背景的理 解，因此，其可以含有不形成本国本领域普通技术人员已知的现有技 术的信息。

发明内容

本发明的目的是解决上述缺点。本发明的一个目的是提供电阻低、 透射率高的氟掺杂氧化锡(FTO)透明导电薄膜玻璃及其制造方法，其 中FTO透明导电薄膜玻璃包括耐热性、耐化学性和耐磨损性优异且电 阻低、透射率高的FTO透明导电薄膜。这种FTO透明导电薄膜玻璃在 向其上施加电流时产生热量，其可以有效用作除雾用的挡风玻璃。