[发明专利]控制UV过滤层的光学性能的方法

说明书

本发明涉及控制UV过滤层的光学性能的方法，特别是控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法，由此产生的UV过滤层，及其用途，特别是在生产电子组件中的用途。

金属氧化物层(在可见光波长区中是透明的)以多种形式用作光学层，例如用于传统的光学应用如眼镜或其它光学玻璃中。然而，它们还用于电子组件如各种二极管(LED、OLED)、晶体管、太阳能电池等中。在后者中，通常需要保护以防紫外辐射的影响，因为它们还尤其包含在紫外辐射的影响下快速老化的有机材料。因此，在可见光波长区中为透明的且具有特定UV吸收的金属氧化物也用作电子组件的UV-吸收剂材料。另外，这些金属氧化物中的一些还具有导电或半导电性能，意味着它们可同时用作电子组件中的导体或半导体。

为了能够将某些金属氧化物或金属混合氧化物的正面UV-屏蔽性能与良好的导电或半导电性能结合，目前使用包含金属氧化物或金属混合氧化物，例如ITO、ZnO、IZO或IGZO的光学层的复杂生产方法。

这些特别是方法，例如溅射或者化学或物理气相沉积方法(CVD-化学气相沉积，PVD-物理气相沉积)。这些方法可以较好地控制，意指可实现关于光学性能以及关于导电性能的所需特性。然而，CVD和PVD方法在设备方面是复杂的，并且不能在常压下操作。在溅射方法中，待产生的层的组成由预先指定的溅射目标决定并且不能以可变的方式控制。

此外，金属氧化物层通常还通过酸-或碱催化溶胶-凝胶方法得到。然而，该方法的缺点是所用溶胶通常在恒定质量下仅具有极短的寿命并且在储存期间不断地逐步变化，这意味着工业大规模生产难以控制。

所有所述方法通常具有这一缺点：该方法不容许所得层的组成的较大变化。然而，各个层的材料组成还决定其光学行为，意味着在这方面也不存在可能的变化，特别是关于UV吸收度。另外，有利的是可得到简单的可容易控制的应用方法，所述方法适于大量生产，在常压下以及在标准气氛下工作并且仅需要低设备复杂性。

因此，需要将金属氧化物层应用于基质上的简单方法，其中层的光学性能，特别是UV吸收性能可单独地与各自的应用要求匹配，层的材料组成可根据需要变化，且其中同时存在于金属氧化物层中的导电或半导电性能不遭遇定量的不利影响。

因此，本发明的目的是提供控制含金属氧化物层的UV吸收性能的方法，所述方法适于大量生产并且借助其满足UV过滤层的上述要求。

本发明的另一目的在于提供可通过所述方法生产并且可以以可变方式调整其光学性能的金属氧化物层。

另外，本发明的目的在于表明以此方式产生的金属氧化物层的用途。

令人惊讶地，现在发现本发明的上述目的通过简单的湿化学方法实现，其中将有机金属化合物应用于基质上并转化成金属氧化物或金属混合氧化物，其中应用条件改变且取决于各自的变化得到所得层的不同UV吸收性能。

因此，本发明的目的通过控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法实现，其中：

A)将包含有机金属化合物的层应用于基质上并在>230℃至500℃的温度下转化成包含金属氧化物或金属混合氧化物的层，和/或

B)将有机金属化合物应用于基质上并转化成金属氧化物或金属混合氧化物，且其中应用和转化连续地进行多次，同时形成包含金属氧化物和/或金属混合氧化物的多层体系，且用于单独层的有机金属化合物以包含一定浓度的所述化合物的溶液或分散体应用，所述浓度随着多层体系中的层总数增加而降低，其中各个单独层中的浓度在单个多层体系中是相同的。

此外，本发明的目的还由通过所述方法生产的含金属氧化物过滤层实现。

另外，本发明的目的还通过根据本发明生产的含金属氧化物UV过滤层作为UV过滤层和电子组件中的半导电层的用途实现。

根据本发明，UV-吸收区认为是200-400nm的入射光辐射的波长范围。通过定义，100-200nm(100-280nm，UV-C辐射)的波长范围也属于UV辐射。然而，100-280nm波长范围内的自然辐射在大气中基本已完全被吸收，意味着关于100-200nm波长范围内的光辐射吸收的研究是与本发明无关的。

根据本发明，UV吸收剂以及同时半导电或导电金属氧化物层的生产由溶于溶剂中或者分散于液体分散介质中的其有机金属前体化合物进行，即由金属氧化物前体溶液或金属氧化物前体分散体进行，其可相当简单地转化成可用于大批生产的标准涂覆和印刷方法的涂料组合物或印刷油墨。