CN102453868A - 镀膜件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镀膜件，其包括基材及形成于基材表面的透明导电薄膜，该透明导电薄膜为Me掺杂TiO₂薄膜，其中Me为钒、铌及钽中的两种或两种以上。本发明所述镀膜件在基材的表面沉积透明导电薄膜，该透明导电薄膜通过高价态的V⁵⁺、Nb⁵⁺及Ta⁵⁺中的两种或两种以上取代部分Ti⁴⁺，从而产生自由电子，获得较高的导电率。该透明导电薄膜具有良好的稳定性，可有效地提高镀膜件的使用寿命。另外该透明导电薄膜还具有高透光性。此外，本发明还提供一种上述镀膜件的制备方法。

Description

镀膜件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种镀膜件及该镀膜件的制备方法。

背景技术

透明导电薄膜由于具有良好的导电性和可见光透过率，在光电池和液晶显示等领域有着广泛的应用。氧化铟锡(ITO)薄膜是目前研究和应用最广泛的透明导电薄膜。由于ITO薄膜含有贵金属铟，成本较高，研究者开始寻求另外的替代产品。

TiO₂原料丰富，价格便宜，无毒且稳定性高，因此TiO₂薄膜是目前最有开发潜力的薄膜材料之一。将TiO₂薄膜镀覆于基材上形成镀膜件，但是TiO₂薄膜的电导率较低，从而限制了此类镀膜件的进一步应用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的镀膜件。

另外，还有必要提供一种制备上述镀膜件的方法。

一种镀膜件，包括基材及形成于基材表面的透明导电薄膜，该透明导电薄膜为Me掺杂二氧化钛薄膜，其中Me为钒、铌及钽中的两种或两种以上。

一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供基材；

在基材表面形成透明导电薄膜，该透明导电薄膜为Me掺杂二氧化钛薄膜，其中Me为钒、铌及钽中的两种或两种以上。

本发明所述镀膜件在基材的表面沉积透明导电薄膜，该透明导电薄膜通过在二氧化钛薄膜中引入钒(V)、铌(Nb)及钽(Ta)中的两种或两种以上，通过高价态的V⁵⁺、Nb⁵⁺及Ta⁵⁺中的两种或两种以上取代部分Ti⁴⁺，从而产生自由电子，获得较高的导电率。该透明导电薄膜具有良好的稳定性，可有效地提高镀膜件的使用寿命。另外该透明导电薄膜还具有高透光性。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例镀膜件的示意图。

主要元件符号说明

镀膜件             10

基材               11

透明导电薄膜       13

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式镀膜件10包括基材11、形成于基材11表面的透明导电薄膜13。

该基材11可为玻璃或陶瓷。

该透明导电薄膜13为Me掺杂二氧化钛(TiO₂)薄膜，其中Me可为钒(V)、铌(Nb)及钽(Ta)中的两种或两种以上，其中掺杂的V的质量百分含量可为1～5％，掺杂的Nb的质量百分含量可为1～3％，掺杂的Ta的质量百分含量可为1～3％。

该透明导电薄膜13可以磁控溅射或蒸镀的方式形成。该透明导电薄膜13的厚度可为300～600nm。

本发明一较佳实施方式的镀膜件10的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基材11，该基材11可为玻璃或陶瓷。

将基材11放入无水乙醇中进行超声波清洗，以去除基材11表面的污渍，清洗时间可为5～10min。

对经上述处理后的基材11的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基材11表面的油污，以及改善基材11表面与后续涂层的结合力。该等离子体清洗的具体操作及工艺参数可为：将基材11放入一磁控溅射镀膜机(图未示)的镀膜室内，将该镀膜室抽真空至1.0～2.0×10^-5Torr，然后向镀膜室内通入流量为100～300sccm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99.999％)，并施加-100～-300V的偏压于基材11，对基材11表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为10～20min。

采用磁控溅射法在经氩气等离子体清洗后的基材11上溅镀一透明导电薄膜13，该透明导电薄膜13可为Me掺杂TiO₂薄膜，其中Me可为V、Nb及Ta中的两种或两种以上。溅镀该透明导电薄膜13在所述磁控溅射镀膜机中进行。使用含有V、Nb及Ta中的两种或两种以上成份的合金靶及Ti靶为靶材，以氧气为反应气体，氧气流量可为50～200sccm，以氩气为工作气体，氩气流量可为100～300sccm。溅镀时对基材11施加-100～-300V的偏压，并加热所述镀膜室使基材11的温度为200～400℃，镀膜时间可为45～60min。该透明导电薄膜13的厚度可为300～600nm。

本发明较佳实施方式镀膜件10在基材11的表面沉积透明导电薄膜13，该透明导电薄膜13通过在TiO₂薄膜中引入V、Nb及Ta中的两种或两种以上，通过高价态的V⁵⁺、Nb⁵⁺及Ta⁵⁺中的两种或两种以上取代部分Ti⁴⁺，从而产生自由电子，获得较高的导电率。该透明导电薄膜13具有良好的稳定性，可有效地提高镀膜件10的使用寿命。另外，该透明导电薄膜13还具有高透光性。

Claims (9)

1.一种镀膜件，包括基材及形成于基材表面的透明导电薄膜，其特征在于：该透明导电薄膜为Me掺杂二氧化钛薄膜，其中Me为钒、铌及钽中的两种或两种以上。

2.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述基材为玻璃或陶瓷。

3.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述透明导电薄膜中掺杂的钒的质量百分含量为1～5％。

4.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述透明导电薄膜中掺杂的铌的质量百分含量为1～3％。

5.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述透明导电薄膜中掺杂的钽的质量百分含量为1～3％。

6.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述透明导电薄膜以磁控溅射或蒸镀的方式形成。

7.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：所述透明导电薄膜的厚度为300～600nm。

8.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供基材；

在基材表面形成透明导电薄膜，该透明导电薄膜为Me掺杂二氧化钛薄膜，其中Me为钒、铌及钽中的两种或两种以上。

9.如权利要求8所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述形成透明导电薄膜的步骤采用如下方式实现：采用磁控溅射法，使用含有钒、铌及钽中的两种或两种以上成份的合金靶以及钛靶为靶材，以氧气为反应气体，氧气流量为50～200sccm，以氩气为工作气体，氩气流量为100～300sccm，基材偏压为-100～-300V，加热使基材的温度为200～400℃，镀膜时间为45～60min。

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