[发明专利]利用氧化锌铝残靶粉末制备氧化锌铝靶材的方法及其制品

说明书

技术领域

本发明属于氧化锌铝靶材生产领域，尤其是一种利用氧化锌铝残靶粉末制备氧化锌铝靶材的方法及其制品。

背景技术

随着光电工业技术的发展，氧化锌铝透明导电薄膜（简称AZO透明导电薄膜）己成为近年来研究和开发的热点。AZO透明导电薄膜常用作各种光电子器件（如发光二极管的透明电极（LED）、平板显示器（FPD）、铜铟镓锡太阳能电池（CIGS）、硅薄膜太阳能电池等）的透明电极。由于AZO透明导电薄膜具有优异的光电性能，良好的稳定性，尤其是在太阳能电池领域，AZO透明导电薄膜有望替代ITO薄膜，从而受到广泛的关注。

磁控溅射是常见的最适应于工业化生产的镀膜方法，其优点是：沉积的膜层均匀致密、针孔少、纯度高、薄膜附着力强，沉积速度快、成膜速率高，基片的升温低、对膜层的损伤小，可实现大面积镀膜。目前，普遍使用长形或方形的氧化锌铝陶瓷靶（简称AZO陶瓷靶，具体为AZO陶瓷平面靶）进行磁控溅射镀膜，在对AZO陶瓷平面靶进行磁控溅射过程中，AZO陶瓷靶的利用率普遍较低（一般不超过30%），而绝大多数的（占70~80%）AZO陶瓷靶成为残靶，由于残靶的回收利用技术十分缺乏，目前大多当作固体废弃物丢弃，不仅造成了资源浪费，由于其难以降解也对环境造成了严重污染。

近些年，也有人采用机械磨碎法制备氧化锌铝残靶粉末（AZO残靶粉末），但是，由于现有的机械磨碎法制备AZO残靶粉末的工艺大多采用普通的钢铁材质的机械粉碎设备，容易把铁元素带入AZO残靶粉末中，影响AZO靶材的导电性能，并且，机械粉碎设备易损坏，设备成本消耗较大。

发明内容

本发明旨在提供一种利用氧化锌铝残靶粉末制备氧化锌铝靶材的方法及其制品，并且，所制得的氧化锌铝靶材符合磁控溅射镀膜的要求。

本发明的利用氧化锌铝残靶粉末（简称AZO残靶粉末）制备氧化锌铝靶材（AZO靶材）的方法，包括以下步骤：（1）将AZO残靶粉末、氧化铝粉末和氧化锌粉末按照质量百分比分别为10~50%、1.5~2.7 %、48.5~87.3 %混合均匀，制成氧化锌铝注浆混合料；（2）以氧化锌铝注浆混合料质量为100%计，向氧化锌铝注浆混合料中分别添加20~35%水、0.8~2 %阿拉伯树胶和0.4~0.6%聚丙烯酸铵；（3）按照现有的靶材生产工艺，制得AZO靶材。

根据上述的利用AZO残靶粉末制备AZO靶材的方法所制得的AZO靶材属于本发明的保护范围。

本发明首次将AZO残靶粉末掺入氧化铝粉末和氧化锌粉末中用来制备AZO靶材，并通过对AZO残靶粉末质量百分比进行优化，制得了符合磁控溅射镀膜要求的AZO靶材。

根据上述的利用氧化锌铝残靶粉末制备氧化锌铝靶材的方法，所述的氧化锌铝残靶粉末的制备方法的具体步骤为：（1）将氧化锌铝残靶（简称AZO残靶）用清水洗净、烘干；（2）将烘干后的AZO残靶，放入刚玉质的球磨机中研磨，研磨后采用180~220目标准筛过筛，得到AZO残靶粉末。根据上述的利用AZO残靶粉末制备AZO靶材的方法所制得的AZO靶材均属于本发明的保护范围。

本发明AZO残靶粉末以废弃的AZO残靶为原料，避免AZO残靶直接丢弃造成的资源浪费以及环境污染问题，并且，制得的AZO残靶粉末的纯度也较高。另外，本发明的球磨机采用刚玉质材质非常关键，刚玉质球磨机不仅耐磨，而且不会影响靶材的纯度。残靶的研磨细度也很重要，本申请人经过无数次的试验，最终才确定出残靶的研磨粒度控制在通过180~220目筛时，所制得的AZO残靶粉末最适宜用作AZO靶材的原材料。

具体实施方式

本发明的利用AZO残靶粉末制备AZO靶材的方法，包括以下步骤：（1）将AZO残靶粉末、氧化铝粉末和氧化锌粉末按照质量百分比分别为10~50%、1.5~2.7 %、48.5~87.3 %混合均匀，制成氧化锌铝注浆混合料；（2）以氧化锌铝注浆混合料质量为100%计，向氧化锌铝注浆混合料中分别添加20~35%水、0.8~2 %阿拉伯树胶和0.4~0.6%聚丙烯酸铵；（3）按照现有的靶材生产工艺，制得AZO靶材。

根据上述的利用AZO残靶粉末制备AZO靶材的方法所制得的AZO靶材属于本发明的保护范围。

根据上述的利用氧化锌铝残靶粉末制备氧化锌铝靶材的方法，所述的氧化锌铝残靶粉末的制备方法的具体步骤为：（1）将AZO残靶用清水洗净、烘干；（2）将烘干后的AZO残靶，放入刚玉质的球磨机中研磨，研磨后采用180~220目标准筛过筛，得到AZO残靶粉末。