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氧化鋁組合物、包含該組合物的基板以及該基板的制造方法與流程

文檔序號:11527165閱讀:255來源:國知局
氧化鋁組合物、包含該組合物的基板以及該基板的制造方法與流程
本申請要求于2014年8月11日提交到韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請no.10-2014-0103911、于2015年3月16日提交到韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請no.10-2015-0036093和于2015年6月22日提交到韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請no.10-2015-0088650的優(yōu)先權和權益,這三項申請的內(nèi)容通過引用全部并入本文。本申請涉及一種氧化鋁組合物、包含該組合物的基板以及該基板的制造方法。
背景技術
:鋁是多樣地用于各種領域的輕質金屬,并且已經(jīng)使用各種不同的涂布劑或已經(jīng)使用化學溶液來改變鋁的特性。然而,通常,鋁具有會增加生產(chǎn)成本并且會產(chǎn)生環(huán)境污染物的問題,因此,已經(jīng)進行研究以減輕這種問題。[引用列表][專利文獻]國際出版官方公報no.2007-064003技術實現(xiàn)要素:技術問題本說明書的一個目的是提供一種化學穩(wěn)定并且在成本方面經(jīng)濟有效的氧化鋁組合物,所述氧化鋁組合物的特性通過環(huán)境友好的方法賦予。技術方案本說明書的一個示例性實施方案提供一種包含氧和鋁的氧化鋁組合物,其中,基于全部氧化鋁組合物的總原子,氧的含量為40原子比例至70原子比例,鋁的含量為30原子比例至60原子比例。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;鋁層,設置在所述基底的至少一個表面上并且包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。另外,本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述基底的至少一個表面上。本說明書的一個示例性實施方案提供一種氧化鋁組合物的制備方法,該制備方法包括:將包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層浸漬在水中。最后,本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板的制造方法,該制造方法包括:制備基底;在所述基底的至少一個表面上形成包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層;以及通過上述氧化鋁組合物的制備方法,在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上形成氧化鋁組合物。有益效果根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板包含透明的氧化鋁組合物,從而賦予其表面親水特性。在本說明書中,可以包含透明的氧化鋁組合物以形成透明基板。此外,氧化鋁組合物使用氧化物,因此對外部環(huán)境穩(wěn)定。另外,由于通過相對簡單的表面改性,不需要單獨進行用表面改性材料涂布或者等離子體表面處理,因此在加工時間和/或成本方面經(jīng)濟有效。根據(jù)另一示例性實施方案的基板具有根據(jù)氧化程度來提高粘附性(adhesion)的效果,并且可以通過調(diào)節(jié)加工時間來調(diào)節(jié)薄層電阻。另外,根據(jù)又一示例性實施方案的基板具有優(yōu)異的透明度和低霧度值。附圖說明圖1是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物的x射線衍射(xrd)的視圖;圖2至圖4是示出通過x射線光電子能譜儀分析的根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物在深度方向上的含量的變化的結果的視圖;圖5是示出通過hr-tem測定的根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的橫截面的視圖;圖6是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的鋁層的衍射花樣的分析結果的視圖;圖7是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物的衍射花樣的分析結果的視圖;圖8是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的選區(qū)衍射花樣(sadp)的分析結果的視圖;圖9至圖13是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的側表面結構的視圖;圖14是示出將基板浸漬在水中之前和之后,基板相對于水的接觸角的視圖;圖15是示出當將氧化鋁組合物層浸漬在水中時,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察的氧化鋁組合物層的表面隨時間的變化的視圖;圖16是示出當將氧化鋁組合物層浸漬在水中時,粘附力和薄膜電阻值隨時間的變化的曲線圖;圖17是示出將鋁層浸漬在水中之前和之后,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察的鋁層的厚度的視圖;圖18是示出當將鋁層浸漬在水中時觀察到的透光率隨時間的變化的視圖;圖19是示出當將鋁層浸漬在水中時透光率隨時間的變化的曲線圖;圖20是示出當將鋁層浸漬在水中時透光率隨時間的變化的曲線圖;圖21是示出當將鋁層浸漬在水中時霧度值隨時間的變化的曲線圖;圖22是示出在比較例2和實施例7中制造的基板在從300nm至2,300nm的區(qū)域中的透光率的曲線圖;圖23是示出在比較例2和實施例7中制造的基板在從300nm至2,300nm的區(qū)域中的反射率的曲線圖;圖24是示出氧化鋁組合物的生成速率隨水的ph范圍的變化的視圖。[相關標號和符號的說明]101:基底102:鋁層103:氧化鋁組合物a:鋁層的線寬b:鋁層的厚度具體實施方式在本說明書中,當一個元件布置在另一元件“之上”時,這不僅包括一個元件與另一元件接觸的情況,而且包括在這兩個元件之間還存在又一元件的情況。在本說明書中,當一個部件“包含”一個組成元件時,除非另外特別描述,否則這并不表示排除另一組成元件,而是表示還可以包含另一組成元件。下文中,將更詳細地描述本說明書。氧化鋁組合物及其制備方法本說明書的一個示例性實施方案提供一種包含氧和鋁的氧化鋁組合物,其中,基于全部氧化鋁組合物的總原子,氧的含量為40原子比例至70原子比例,鋁的含量為30原子比例至60原子比例。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物通過包括將包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層浸漬在水中來制備。通常,鋁的氧化形式的反應可以如下面描述的進行,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物由勃姆石(alo(oh))、三羥鋁石(al(oh)3)、al2o3和鋁組成?;谌垦趸X組合物的總原子,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物包含的氧的含量為40原子比例至70原子比例,鋁的含量為30原子比例至60原子比例。更具體地,氧的含量為55原子比例至60原子比例,鋁的含量為40原子比例至45原子比例。圖1是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物的x射線衍射(xrd)的視圖。在圖1中,分別將鋁、氮氧化鋁與鋁的層壓體以及氮氧化鋁的各鋁層浸漬在100℃的去離子水(di水)中3分鐘至5分鐘以形成氧化鋁組合物,通過使用型號名稱為k-alpha(thermofisherscientific)的光電子能譜儀(xps或esca)進行測定。-分析條件:panalyticalexpertpromrdxrd,電壓:45kv,電流:40am,cuk-α輻射(波長:a)從圖1的結果可以確認賦予了特性的氧化鋁組合物的成分。另外,圖2至圖4是示出通過x射線光電子能譜儀分析的根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物在深度方向上的含量的變化的結果的視圖。圖2是在pet基底上層壓厚度為100nm的鋁,然后將pet基底浸漬在去離子水(di水)中以形成氧化鋁組合物,并根據(jù)深度方向測定元素的比例的視圖。圖3是在pet基底上層壓厚度為50nm的鋁,并且層壓厚度為50nm的氮氧化鋁,然后將pet基底浸漬在去離子水(di水)中以形成氧化鋁組成組合物,并根據(jù)深度方向測定元素的比例的視圖。圖4是在pet基底上層壓厚度為100nm的氮氧化鋁,然后將pet基底浸漬在去離子水(di水)中以形成氧化鋁組合物,并根據(jù)深度方向測定元素的比例的視圖。在圖2至圖4中,使用型號名稱為k-alpha的光電子能譜儀(xps或esca)(thermofisherscientific),并且氬(ar)離子的蝕刻條件為3,000ev、高能(high)和1.5mm。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物可以由al2o3-x表示,x的范圍為大于0.4且小于1.0的正數(shù)。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物通過包括將包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層浸漬在水中來制備。在一個示例性實施方案中,水的溫度為40℃至100℃。在所述溫度范圍內(nèi),氧化鋁組合物在時間和/或成本方面經(jīng)濟有效。具體地,當將鋁層浸漬在低于40℃的水中時,氧化鋁組合物緩慢地生成,因此會增加處理時間。在本說明書的一個示例性實施方案中,將形成的鋁層浸漬在水中30分鐘或小于30分鐘。在本說明書的一個示例性實施方案中,將形成的鋁層浸漬在水中10分鐘至30分鐘??梢愿鶕?jù)水溫和/或所需的表面改性程度來調(diào)節(jié)將鋁層浸漬在水中的時間。在本說明書的一個示例性實施方案中,浸漬鋁層的水還包含堿。具體地,在本說明書的一個示例性實施方案中,堿的實例包括koh等,但是對堿沒有限制,只要所述堿可以賦予水堿度即可。在本說明書的一個示例性實施方案中,水的ph范圍為ph7至ph13。更具體地,在本說明書的一個示例性實施方案中,水的ph范圍為ph8至ph13。在另一示例性實施方案中,水的ph范圍為ph9至ph12。如在本說明書的一個示例性實施方案中,當水還含有堿時,可以提高生成氧化鋁組合物的反應速率。圖24是示出氧化鋁組合物的生成速率隨水的ph范圍的變化的視圖。從圖24可以確認,隨著水的堿度的提高,氧化鋁組合物的生產(chǎn)速率顯著提高。因此,可以根據(jù)氧化鋁層所需的表面改性程度來調(diào)節(jié)水的堿度。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的制造方法包括將鋁層浸漬在水中使其氧化的步驟,從而可以通過簡單的工藝容易地進行所組成的基板的表面改性,而不使用單獨的涂布劑或者使用化學溶液,并且可以根據(jù)需要,通過調(diào)節(jié)將基板浸漬在水中的時間以及水溫來調(diào)節(jié)賦予所需的物理性質,因此,所述方法在成本和時間方面是高效的。此外,由于不使用單獨的涂布劑或化學溶液,因此所述方法對人體的毒性較小并且是環(huán)境友好的。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的制造方法可以通過將鋁層浸漬在水中以使鋁層氧化的相對簡單的工藝來制造基板,而不需要單獨的表面改性過程,因此在加工時間和/或成本方面經(jīng)濟有效。圖5是示出通過hr-tem測定的根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的橫截面的視圖。在圖5中,通過使用titang280-200場發(fā)射透射電子顯微鏡進行測定。圖6是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的鋁層的衍射花樣的分析結果的視圖。圖7是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物的衍射花樣的分析結果的視圖。圖8是示出根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的選區(qū)衍射花樣(sadp)的分析結果的視圖。從圖5至圖8的結果可知,通過將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物而形成上述氧化鋁組合物。具體地,圖8的d=0.295是基板的氧化鋯衍射花樣,可以確認,隨著圖案變得更靠近將鋁層浸漬在水中的方向,非晶形圖案的氧化鋁組合物的比例增加。因此,可以確認,形成具有厚度偏差大且膜密度降低的特性的氧化鋁組合物。這是因為在氧化過程中體積膨脹或產(chǎn)生氫氣,因此,不規(guī)則地形成氧化鋁組合物。因此,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,當將鋁層浸漬在水中時,鋁層從所浸漬方向向深度方向被氧化,因此,可以確認形成非晶形結構的氧化鋁組合物,同時相對致密的鋁層的厚度減小。包含氧化鋁組合物的基板及其制造方法本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;鋁層,設置在所述基底的至少一個表面上并且包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。另外,本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述基底的至少一個表面上。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板的制造方法,該制造方法包括:制備基底;在所述基底的至少一個表面上形成包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層;以及通過上述用于氧化鋁組合物的制備方法,在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上形成氧化鋁組合物。在本說明書中,氧化鋁組合物及其制備方法與上面描述的相同。在本說明書的一個示例性實施方案中,鋁層是膜或圖案的形式。在本說明書的一個示例性實施方案中,鋁圖案可以是網(wǎng)格圖案。網(wǎng)格圖案可以包括包含三角形、四邊形、五邊形、六邊形和八邊形中的一種或多種形狀的規(guī)則多邊形圖案,,并且對鋁圖案的形狀、圖案和線寬等沒有限制。在本說明書的一個示例性實施方案中,可以使用通常用于形成金屬層的方法來形成鋁層??梢酝ㄟ^使用印刷法、光刻法、攝影法(photographymethod)、使用掩?;蚣す廪D印的方法等形成所述層,并且所述方法不限于此。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,鋁層的厚度為大于0μm且為10μm以下。具體地,鋁層的厚度為150nm至200nm。鋁層的厚度可以由本領域技術人員根據(jù)需要調(diào)節(jié)。在本說明書中,鋁層的厚度是指其上未形成氧化鋁組合物的一個表面和與該表面相對的一個表面之間的寬度。在圖10中,b部分的寬度對應于鋁層的厚度。另外,在本說明書的一個示例性實施方案中,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物后,比表面積增加5倍至10倍或更多。比表面積可以通過brunauer-emmett-teller(bet)測量來量化,但是量化方法不限于此。在本說明書中,比表面積是指每單位體積的表面積。在如上所述形成氧化鋁組合物之后,比表面積的增加是因為在形成氧化鋁組合物時體積膨脹或產(chǎn)生氫氣,因此,膜的形式改變。因此,由于比表面積的改變,而可以確認形成氧化鋁組合物。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的包含氧化鋁組合物的基板和通過上述方法制造的基板可以具有如下特性。下文中,將詳細描述這些特性。親水表面改性根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的包括氧化鋁組合物的基板具有親水特性。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;鋁層,設置在所述基底的至少一個表面上并且包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物不規(guī)則地設置在鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。在本說明書中,上表面是指與鄰近基底的表面相對的表面。不規(guī)則地設置可以指設置在鋁層上的不規(guī)則的位置處,也可以指氧化鋁組合物的形狀設置為不規(guī)則的形狀。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物可以設置為島狀物的形狀,并且具有不規(guī)則形狀。例如,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以與圖9中的基板相同。在本說明書的一個示例性實施方案中,包含其上設置有氧化鋁組合物的鋁層的基板相對于水的接觸角為10度以下。在另一示例性實施方案中,包含其上設置有氧化鋁組合物的鋁層的基板相對于水的接觸角為3.5度以下。在本說明書中,基板相對于水的接觸角是指基板上的水與基板彼此接觸的表面之間的角度。小接觸角具有高水平的表面潤濕性,即高親水性。因此,具有上述接觸角的基板具有高潤濕性的親水基板的表面特性。在本說明書的一個示例性實施方案中,在與基底相對的鋁層的一個表面的90%以上的區(qū)域上設置氧化鋁組合物。在通過將鋁層浸漬在預定溫度的水中而形成氧化鋁組合物的過程中體積膨脹,因此,鋁薄膜的形狀改變。由于氧化鋁組合物可以用作賦予基板親水特性的結構,并且以透明的形式存在,因此當將組合物應用于裝置時該結構是不可見的,并且所述組合物以氧化物的形式提供,因此對外部環(huán)境具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。另外,氧化鋁組合物具有高透光率,從而可以使不透明的鋁層透明。此外,可以根據(jù)反應時間和水溫來調(diào)節(jié)生成氧化鋁組合物的范圍。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板的制造方法,該制造方法包括:制備基底;在所述基底的至少一個表面上形成包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的鋁層;以及通過上述氧化鋁組合物的制備方法,在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上形成氧化鋁組合物。氧化鋁組合物的形成與上面描述的相同。在本說明書的一個示例性實施方案中,在將鋁層浸漬以使鋁層氧化之后,基板相對于水的接觸角在1分鐘內(nèi)降低至10度以下。圖14是示出將基板浸漬在水中之前和之后,基板相對于水的接觸角的視圖。在圖14中,可以看出,在將基板浸漬在水中之后,基板相對于水的接觸角從92.2度變?yōu)?.5度以下。因此,在根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板的情況下,可以確認,氧化鋁組合物使基板相對于水的接觸角降低,即,賦予基板親水表面改性效果。圖15是示出當將氧化鋁組合物層浸漬在水中時,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察的氧化鋁組合物層的基板隨時間的變化的視圖。通過圖14和圖15可以看出,形成的氧化鋁組合物使基板相對于水的接觸角降低,即,賦予基板親水表面改性效果。圖18是示出當將鋁層浸漬在水中時,觀察的透光率隨時間的變化的視圖。圖19是示出當將鋁層浸漬在水中時,透明度隨時間的變化的曲線圖。作為觀察圖18和圖19中的透明度的結果,可以確認,透光率在5分鐘內(nèi)提高18.4%,并且從5分鐘以后,字母由于高透明度而可見。因此,通過圖18和圖19可以確認,當在基板上設置鋁層并且在該鋁層的至少一部分上設置氧化鋁組合物時,可以得到透明基板。因此,表面改性的基板可以用于各種用途。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以是膜、片材和模制品,并且不限于此。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板由于上述表面改性而具有較高的親水性和耐擦傷性,從而可以非常適合用作防霧材料、防污(自清潔)材料、抗靜電材料和快干材料等。例如,所述基板可以用作用于建筑物、船舶、飛機和車輛等的外墻、外部、內(nèi)墻、內(nèi)部和地板的涂膜產(chǎn)品(coatedproduct)。另外,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以用作用于以下物質的涂膜產(chǎn)品:服裝材料,如衣服、布和纖維;光學產(chǎn)品,如光學膜、光盤、眼鏡、隱形眼鏡和護目鏡;顯示器,如平板和觸摸面板及其顯示材料;太陽能電池的玻璃基板或太陽能電池的最外層保護透明板;照明產(chǎn)品,如燈具和發(fā)光體及其照明組件;熱交換器的散熱片;化妝盒及其容器材料;反射材料,如反射膜和反射板;放置在高速公路、窗玻璃、鏡子、家具、家具材料、浴室材料、廚房用具、通風扇、管道、電線、電器和電氣組件中的聲屏障。提高粘附力和降低薄層電阻值根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的包括氧化鋁組合物的基板具有粘附特性。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;鋁層,設置在所述基底的至少一個表面上并且包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物的粘附力大于鋁層的粘附力的100%。具體地,氧化鋁組合物的粘附力可以大于鋁層的粘附力的100%且2,000%以下。更具體地,氧化鋁組合物的粘附力可以是鋁層的粘附力的150%以上且1,000%以下。當氧化鋁組合物的粘附力大于鋁層的粘附力的100%時,可以通過用粘合材料涂布基材(basematerial)的表面,或者在層壓膜的過程中用布置在膜之間的粘合劑增加固定力(fixedpower)來提高機械性能。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,測定氧化鋁組合物和鋁層之間的粘附力的方法的實例包括:剝離試驗法、搭接剪切試驗法、拉拔試驗法、扭矩試驗法、劃痕試驗法和螺柱/對接試驗(stud/butttest)等,但是不限于此。具體地,可以通過剝離試驗法測定氧化鋁組合物與鋁層之間的粘附力。作為用于測定粘附力的基材,可以使用由3m公司制備的名稱為transparenttape的產(chǎn)品,但是基材不限于此。在本說明書中,用于測定粘附力的基材可以是任意基材,并且可以是,例如,具有粘附性或不具粘附性的樹脂膜。另外,在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物的薄層電阻值為10ω/□以下。氧化鋁組合物的薄層電阻值可以通過任意方法測定,只要所述方法是本領域已知的即可,例如,可以使用4點探針法,但是所述方法不限于此。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物不規(guī)則地設置在鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。不規(guī)則地設置可以指設置在鋁層上的不規(guī)則的位置處,也可以指氧化鋁組合物的形狀設置為不規(guī)則的形狀。在本說明書的一個示例性實施方案中,氧化鋁組合物可以設置為島狀物的形狀,并且具有不規(guī)則形狀。例如,如圖9所示,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板包括:基底101;鋁層102,設置在基底101的至少一個表面上;以及氧化鋁組合物103,設置在鋁層102的上表面和側表面的至少一部分上。在另一示例性實施方案中,氧化鋁組合物設置在鋁層的側表面上。例如,如圖10所示,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板包括:基底101;鋁層102,設置在基底101的至少一個表面上;以及氧化鋁組合物103,設置在鋁層102的全部側表面上。在又一示例性實施方案中,氧化鋁組合物設置在鋁層的側表面和上表面上。例如,如圖11和圖12所示,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板包括:基底101;鋁層102,設置在基底101的至少一個表面上;以及氧化鋁組合物103,設置在鋁層102的上表面和全部側表面上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,可以根據(jù)反應時間和水溫來調(diào)節(jié)生產(chǎn)氧化鋁組合物的范圍。因此,通過形成納米/微米尺寸的氧化鋁組合物,可以制備粘附特性根據(jù)氧化鋁組合物的表面粗糙度而提高的基板。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在60秒內(nèi),氧化鋁組合物的粘附力大于鋁層的粘附力的100%。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在60秒內(nèi),氧化鋁組合物的粘附力為鋁層的粘附力的150%以上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在水溫為70℃時,在30秒內(nèi),氧化鋁組合物的粘附力為鋁層的粘附力的150%以上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在水溫為70℃以下時,氧化鋁組合物的薄層電阻值維持在10ω/□以下120秒。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在水溫為70℃以下時,氧化鋁組合物的薄層電阻值維持在5ω/□以下120秒。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中形成氧化鋁組合物后,在水溫為70℃以下時,氧化鋁組合物的薄層電阻值維持在2ω/□以下120秒。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,為了獲得目標薄層電阻值,可以根據(jù)反應溫度將反應時間調(diào)節(jié)至30秒至200秒。例如,在水溫為70℃時,在反應時間為50秒至100秒時,氧化鋁組合物的薄層電阻值為0.5ω/□,在反應時間為120秒時,氧化鋁組合物的薄層電阻值為1.7ω/□,在反應時間為180秒時,氧化鋁組合物的薄層電阻值為38.8ω/□。另外,在水溫為100℃時,在30秒的反應時間內(nèi),氧化鋁組合物的薄層電阻值可以為40ω/□。氧化鋁組合物的薄層電阻值受氧化反應的反應速率的影響,并且當反應溫度為70℃以上時氧化鋁組合物的薄層電阻值可以迅速降低。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以是膜、片材和模制品,并且不限于此。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板由于上述表面改性而具有高親水性和耐擦傷性,從而可以非常適合用作防霧材料、防污(自清潔)材料、抗靜電材料和快干材料等。例如,所述基板可以用作用于建筑物、船舶、飛機和車輛等的外墻、外部、內(nèi)墻、內(nèi)部和地板的涂膜產(chǎn)品。另外,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以用作用于以下物質的涂膜產(chǎn)品:服裝材料,如衣服、布和纖維;光學產(chǎn)品,如光學膜、光盤、眼鏡、隱形眼鏡和護目鏡;顯示器,如平板和觸摸面板及其顯示材料;太陽能電池的玻璃基板或太陽能電池的最外層保護透明板;照明產(chǎn)品,如燈具和發(fā)光體及其照明部件;熱交換器的散熱片;化妝盒及其容器材料;反射材料,如反射膜和反射板;放置在高速公路、窗玻璃、鏡子、家具、家具材料、浴室材料、廚房用具、通風扇、管道、電線、電器和電氣組件中的聲屏障。降低霧度根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的包含氧化鋁組合物的基板具有優(yōu)異的透明度的和低霧度值的特性。本說明書的一個示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;鋁層,設置在所述基底的至少一個表面上并且包含鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種;以及上述氧化鋁組合物,設置在所述鋁層的上表面和側表面的至少一部分上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以包括如圖9至圖12中所示的基板的結構。另一示例性實施方案提供一種基板,包括:基底;以及設置在所述基底的至少一個表面上的氧化鋁組合物。例如,如圖13所示,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的基板可以提供包含設置在基底101的至少一個表面上的氧化鋁組合物103的基板。在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板具有降低的霧度值。具體地,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的霧度值降低10%以上。更具體地,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的霧度值降低15%以上。在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的霧度值降低30%以上。具體地,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的霧度值可以降低80%以上。當基板的霧度值如上述降低時,可以更清楚地看到透過基板的物體的形狀。此外,可以根據(jù)鋁層浸漬在水中的時間和/或鋁層浸漬在水中的溫度來調(diào)節(jié)所需的霧度值。在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板具有提高的透光率。具體地,在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的透光率提高10%以上。在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的透光率提高15%以上。在另一示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的透光率提高30%以上。在本說明書的一個示例性實施方案中,與不包含氧化鋁組合物的基板相比,包含氧化鋁組合物的基板的透光率提高50%以上。在另一示例性實施方案中,基板的透光率為80%以上且小于100%。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,鋁層是圖案的形式,并且與基板的總面積相比,鋁層的面積為20%以下。在本說明書的一個示例性實施方案中,鋁層是圖案的形式,并且線寬為10μm以下。當將鋁層應用于上述范圍內(nèi)的裝置時,圖案會不可見。鋁層的線寬可以為5μm以下,具體地為1μm以下,更具體地為0.1μm至1μm。鋁層的線寬是指當鋁層為圖案的形式時,從初始鋁圖案的線寬中除去氧化鋁組合物的線寬。在圖10中,a部分的寬度對應于本說明書的鋁圖案的線寬。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,鋁層與氧化鋁組合物之間的高度偏差為1.5倍以上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,氧化鋁組合物的厚度可以大于鋁層的厚度。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,與浸漬在水中之前的鋁層的厚度相比,浸漬在水中之后的鋁層的厚度增加1.5倍至3倍。當將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物時,產(chǎn)生氫氣或體積膨脹。作為圖17中的觀察鋁層的厚度的結果,可以確認,160nm的厚度增加至約300nm。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在30分鐘內(nèi),基板的透光率提高80%以上且小于100%。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在5分鐘內(nèi),基板的透光率提高18%以上。圖18是示出當將鋁層浸漬在水中時,鋁層的透明度隨時間的變化的視圖。作為圖18中的觀察透明度的結果,可以確認,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在5分鐘內(nèi),透光率提高18.4%,并且從5分鐘以后,字母由于較高的透明度而可見。根據(jù)本說明書的另一示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在20分鐘內(nèi),基板的透光率提高90%以上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,與浸漬在水中之前的基板的透光率相比,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,基板的透光率提高10%至50%。根據(jù)本說明書的另一示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,可以預期有如下效果,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在30分鐘內(nèi),與基底的反射率相比,基板在可見光區(qū)域中的反射率提高5%以上。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁圖案浸漬在水中以使鋁圖案氧化之后,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在5分鐘內(nèi),鋁圖案的線寬降低10%至30%。另外,根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物之后,從將鋁層浸漬在水中的時間點開始在30分鐘內(nèi),基板的霧度值降低30%以上。霧度值的降低是由于在將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物的過程中在鋁層的表面上形成納米/微米結構的氧化鋁組合物時的隨機光散射(randomlightscattering)而引起的。圖15是示出觀察通過將鋁層浸漬在水中而形成的氧化鋁組合物的表面的視圖。在圖15中,可以確認,將鋁層浸漬在水中以形成氧化鋁組合物時,在鋁層的表面上形成納米/微米結構的氧化鋁組合物。在另一示例性實施方案中,本說明書提供一種包括上述基板的膜。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,鋁層在浸入水中之前的間距可以是50μm至500μm,但是不限于此,并且鋁層在浸入水中之前的間距可以由本領域技術人員根據(jù)需要調(diào)節(jié)。在本說明書中,鋁層的間距是指圖案之間的寬度,并且是指在第n個圖案的中部和第n+1個圖案的中部之間的寬度。由于從鋁圖案中與水接觸的部分生成氧化鋁組合物,因此浸入水中之后的鋁圖案的間距不變。根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案,可以預期有如下效果,與基底的反射率相比,包含氧化鋁組合物的基板在可見光區(qū)域中的反射率提高5%以上。在本說明書中,“可見光區(qū)域”是指從380nm至800nm的波長范圍。圖20和圖21分別是當將鋁層浸漬在水中時,隨時間變化的透光率曲線圖和霧度曲線圖。從圖20和圖21的結果可以確認,隨著將鋁層浸漬在水中的時間的增加,透光率提高,霧度值降低。另外,本說明書的圖22和圖23分別是示出包含氧化鋁組合物的基板和不包含氧化鋁組合物的基板的透光率和反射率的視圖。從圖22和圖23的結果可以確認,根據(jù)本說明書的示例性實施方案的包含氧化鋁組合物的基板在反射率和透光率方面表現(xiàn)出優(yōu)異的特性。下文中,將參考用于具體描述本說明書的實施例詳細地描述本說明書。然而,可以對根據(jù)本說明書的實施例進行各種形式的修改,并且不應理解為本說明書的范圍局限于下面描述的實施例。提供本說明書的實施例是為了向本領域的普通技術人員更完整地說明本說明書。實施例1:使用氧化鋁組合物調(diào)節(jié)表面粗糙度將鋁/氧化鋁/聚對苯二甲酸乙二醇酯(al/pet)浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中。當將al/pet浸漬在水中時,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察al/pet的表面隨時間的變化。圖15是示出當將鋁層浸漬在水中時,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察的鋁層的表面隨時間的變化的視圖。作為圖15中當將鋁層浸漬在水中時觀察鋁層的表面隨時間的變化的結果,可以看出,當將鋁層浸漬在水中時,鋁層的氧化從表面向深度方向進行,同時氧化作用隨時間而加速,并且可以確認,表面粗糙度改變,且在1分鐘內(nèi)生成不規(guī)則的氧化鋁組合物。實施例2:氧化鋁組合物的接觸角特性的改變將鋁/聚對苯二甲酸乙二醇酯(al/pet)浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中。當將al/pet浸漬在水中時,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察al/pet的表面隨時間的變化,并測定接觸角。圖14是示出在將基板浸漬在水中之前和之后,基板相對于水的接觸角的視圖。圖14是示出對將基板浸漬在水中之前和之后的狀態(tài)進行比較的視圖??梢钥闯?,在將基板浸漬在水中之后,基板相對于水的接觸角從92.2度變?yōu)?.5度以下。實施例3:粘附特性隨水溫和時間的變化將包含預定比例為30%以上的鋁/氧化鋁/鋁的合金金屬浸漬在40℃或70℃的蒸餾水(di水)中。合金金屬中包含的金屬可以是選自cu、ni、si、mg、ag、au、zn、ti、fe和cr的一種或兩種以上,并且沒有限制,只要所述金屬通??梢耘c鋁結合即可。下面的表1是粘附力測定的結果,以確認氧化鋁組合物的粘附特性隨著水溫和反應時間而提高。為了測定粘附力,使用由3m公司制備的scotchtape進行剝離試驗。由3m公司制備的scotchtape是名稱為transparenttape的產(chǎn)品,使用20mm×50mm的尺寸以測定粘附力。[表1]在表1中,對于在鋁的氧化反應之前的鋁層的粘附性,可以確認,在氧化反應進行時,隨著氧化反應中使用的水溫的升高以及反應時間的增加,表現(xiàn)出100%粘附性的鋁的粘附性提高。在表1中可以看出,在反應溫度為70℃且反應時間為30秒內(nèi),氧化鋁組合物的粘附力大于氧化反應前的鋁層的粘附力的150%,在60秒內(nèi),氧化鋁組合物的粘附力大于氧化反應前的鋁層的粘附力的170%,并且在反應溫度為70℃且反應時間為90秒以上時,氧化鋁組合物的粘附力大于氧化反應前的鋁層的粘附力的300%。所述觀察結果也可以在圖16的曲線圖中確認,可以看出,隨著氧化反應時間的增加,所形成的氧化鋁組合物的粘附特性提高。實施例4:電導率和薄層電阻特性隨水溫和反應時間的變化將包含預定比例為30%以上的鋁/氧化鋁/鋁的合金金屬浸漬在70℃的蒸餾水(di水)中。合金金屬中包含的金屬可以是選自cu、ni、si、mg、ag、au、zn、ti、fe和cr的一種或兩種以上,并且沒有限制,只要所述金屬通常可以與鋁結合即可。下面的表2示出了氧化鋁組合物的電導率特性隨氧化反應時間的變化。為了測定通過鋁的氧化反應所形成的氧化鋁組合物的薄層電阻的變化,使用4點探針法。[表2]1234567891011121314151617平均值0秒0.60.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.60.51110秒0.50.50.50.60.60.50.50.60.50.60.50.50.50.50.60.50.50.52320秒0.50.60.50.60.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.51160秒0.60.60.60.50.60.60.50.60.50.60.50.60.60.50.60.60.60.570120秒1.71.41.41.52.22.72.01.81.91.71.61.51.61.61.41.42.01.73180秒16.113.26.510.115.178.078.045.656.123.162.474.631.816.241.455.237.038.84在表2中,縱軸是氧化反應時間,橫軸是薄層電阻值的測定次數(shù)。當氧化反應時間在60秒內(nèi)時,氧化鋁組合物的薄層電阻為0.57,可以看出,所述值維持在相對于氧化反應前的鋁層的薄層電阻的120%以下。所述觀察結果也可以在圖16的曲線圖中確認,可以看出,在氧化反應時間為60秒內(nèi),粘附性優(yōu)異,同時維持氧化鋁組合物的薄層電阻值。實施例5:利用鋁的氧化反應調(diào)節(jié)透光率在厚度為125μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)(制造商:mitsubishi)上沉積厚度為150nm的鋁層,將所得鋁層浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中。當將鋁層浸漬在水中時,觀察透光率隨時間的變化。圖18是示出當將鋁層浸漬在水中時觀察到的透光率隨時間的變化的視圖,圖19是示出當將鋁層浸漬在水中時透光率隨時間的變化的曲線圖。作為圖18和圖19中當將鋁層浸漬在水中時觀察透光率隨時間的變化的結果,可以確認,透光率在5分鐘內(nèi)提高18.4%,并且透光率在20分鐘內(nèi)提高90%以上。比較例1和比較例2以及實施例6和實施例7:利用鋁的氧化反應調(diào)節(jié)透光率和霧度在比較例1中,使用厚度為125μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)(制造商:mitsubishi),在比較例2中,使用厚度為100μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)(制造商:mitsubishi)。在實施例6中,在厚度為125μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)(制造商:mitsubishi)上沉積鋁層,將所得鋁層浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中。此外,在實施例7中,在厚度為100μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)(制造商:mitsubishi)上沉積鋁層,將所得鋁層浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中30分鐘。[表3]在表3中,處理30分鐘后(確定鋁層的氧化反應在深度方向上已經(jīng)完全終止)的樣品表現(xiàn)出的透光率為90.7%且霧度值為1.0,與比較例1相比,光特性提高40%以上。此外,實施例7表現(xiàn)出如下光特性,其中,與比較例2相比,透光率提高3%以上且霧度值改善40%。所述結果也可以從圖20中當將鋁層浸漬在水中時透光率曲線隨時間的變化以及圖21中當將鋁層浸漬在水中時霧度曲線隨時間的變化來確認。在圖20和圖21中,可以看出,隨著鋁層的氧化反應時間的增加,透光率提高且霧度值降低。通過a光源的霧度計hm-150測定霧度,并且通過d65光源的coh-400測定透光率、明度指數(shù)(l)和感知色度指數(shù)(a和b)。比較例1和實施例6的評價實施例1:穩(wěn)定性試驗對在比較例1和實施例6中制造的基板進行穩(wěn)定性實驗。將比較例1和實施例6中的樣品在85℃的壓力鍋試驗(pct)室中放置1天。[表4]在表4中,可以看出,在比較例1和實施例6中處理30分鐘后的樣品相對穩(wěn)定,因此在穩(wěn)定性試驗之前和之后沒有顯著差異,但是在實施例6中處理5分鐘后和處理10分鐘后的樣品的情況下,由于濕氣通過pet背面滲入而發(fā)生另外的氧化反應,因此,透光率提高,霧度值劣化。通過a光源的霧度計hm-150測定霧度,并且通過d65光源的coh-400測定透光率、明度指數(shù)(l)和感知色度指數(shù)(a和b)。比較例2和實施例7的評價實施例:透光率和反射率試驗對在比較例2和實施例7中制備的基板進行反射率和透光率試驗。測定比較例2和實施例7的樣品在從300nm至2,300nm的區(qū)域中的透光率和反射率。結果示于圖22和圖23中。圖22是示出在比較例2和實施例7中制造的基板在從300nm至2,300nm的區(qū)域中的透光率的曲線圖,圖23是示出在比較例2和實施例7中制造的基板在從300nm至2,300nm的區(qū)域中的反射率的曲線圖。在圖21中,實施例7中制造的基板表現(xiàn)出的透光率高于比較例2中的基板的透光率,在圖22中可以看出,在從300nm至2,300nm的區(qū)域內(nèi),具體地,在從可見光區(qū)域380nm至800nm的范圍內(nèi),與比較例2中的基板的反射率相比,實施例7中制造的基板的反射率表現(xiàn)出5%以上的提高的效果。實施例8:根據(jù)水的ph調(diào)節(jié)氧化鋁組合物的生成速率將尺寸為10×10cm2的鋁/聚對苯二甲酸乙二醇酯(al/pet)浸漬在100℃的蒸餾水(di水)中。通過向蒸餾水中添加koh和hno3來調(diào)節(jié)水溶液的ph,并且通過測定用肉眼觀察到的鋁和氧化物的金屬色完全消失的時間點處的時間來計算氧化鋁組合物的生成速率,該生成速率在表5中描述。[表5]圖24是示出氧化鋁組合物的生成速率隨水的ph范圍的變化的視圖。從圖24的結果可以確認,隨著水的堿度的提高,氧化鋁組合物的生成速率顯著提高。從圖24和表5的結果可以確認,當將鋁層浸漬在還含有堿的水中時,氧化鋁組合物的生成速率提高。因此,可以通過浸漬在40℃至100℃的中性或堿性水中來制備根據(jù)本說明書的一個示例性實施方案的氧化鋁組合物。當前第1頁12
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