[发明专利]用于在基材上喷涂溶胶-凝胶薄膜的方法和配方

权利要求书

1.一种用于在基材上喷涂溶胶-凝胶薄膜的方法，其包括：

选择溶胶-凝胶或溶胶-凝胶前体，该溶胶-凝胶或溶胶-凝胶前体包含用于在基材上形成薄膜层的材料;

选择溶剂，该溶剂具有等于或大于溶剂沸点阈值的沸点和等于或小于溶剂粘度阈值的粘度，其中，所述溶剂沸点阈值等于或大于140℃，并且在室温下所述溶剂粘度阈值在6厘泊-15厘泊之间；

将所述溶胶-凝胶或溶胶-凝胶前体和所述溶剂组合成混合物；

把所述混合物施涂到所述基材的表面上；

允许所述混合物在所述表面上铺展和调平；和

对所述混合物进行干燥和固化中的至少一种操作，以在所述基材上形成薄膜层，

其中，所述溶剂还包括丙二醇甲醚乙酸酯PGMEA，且所述混合物包含:(i)1体积％–20体积％丙二醇甲醚乙酸酯PGMEA,和(ii)沸点高于PGMEA的第二溶剂或溶剂的组合；其中，存在下述的至少一种：

所述溶剂还包括0.1体积％–95体积％二丙二醇单甲醚DPM;和

所述溶剂还包括0.1体积％–50体积％三丙二醇单甲醚TPM。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜层的厚度是10μm或更小。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜层的表面粗糙度是10纳米RMS或更小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜层的所述材料包括无机氧化物。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无机氧化物选自下组：SiO₂,TiO₂,Al₂O₃,ZrO₂,CeO₂,Fe₂O₃,BaTiO₃,MgO,SnO₂,B₂O₃,P₂O₅,PbO,氧化铟锡,氟掺杂的氧化锡,锑掺杂的氧化锡,氧化锌ZnO,铝-锌-氧化物AZO和氟-锌-氧化物FZO,它们的混合物和它们的掺杂的形式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂沸点阈值等于或大于175℃。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括极性非质子溶剂。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述极性非质子溶剂主要选自下组:二甲基甲酰胺DMF,n-甲基吡咯烷酮NMP,二甲基乙酰胺DMAc,二甲亚砜DMSO,环己酮,苯乙酮,及其组合。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括主要选自下组的化学组合物：2-异丙氧基乙醇,二乙二醇单乙醚,及其组合。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂还包括二丙二醇单甲醚DPM和三丙二醇单甲醚TPM的组合,所述混合物含1体积％–60体积％的二丙二醇单甲醚DPM,且所述混合物含1体积％–20体积％的三丙二醇单甲醚TPM。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

选择一种或多种这样的溶胶-凝胶或溶胶-凝胶前体;

选择一种或多种这样的溶剂;

将所述溶胶-凝胶或溶胶-凝胶前体和所述溶剂组合成一种或多种这样的混合物；

把至少一种所述混合物的至少第一涂层施涂到所述基材的表面;

允许第一涂层的至少一种混合物在所述表面上铺展和调平;

对所述第一涂层的至少一种混合物进行干燥和固化中的至少一种操作，以在所述基材上形成薄膜层;和

对至少第二涂层重复所述施涂、调平和铺展,以及干燥和固化步骤，从而在所述基材上制备多级薄膜层。