涂敷－玻璃基片的方法和设备技术

一种将一涂层涂到一运动的热玻璃带的表面上的方法，包括： ａ）设置一个横跨待涂玻璃带的宽度延伸的涂料气体分配器， ｂ）在沿该分配器的长度隔开的供给位置将一包括至少一种气态反应物的气态涂料混合体供给到所述分配器， ｃ）将气态涂料混合体从分配器导向运动的热玻璃带的表面上，以在热玻璃表面上形成一个涂层， ｄ）在横跨所涂宽度的隔开位置检测已涂产品的至少一种光学性质，和 ｅ）根据检测出的涂层的不佳均匀性，有选择地改变在一个或多个所述隔开的供给位置供给的气态涂料混合体中所述至少一种气态反应物的浓度，以改善所述均匀性。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种涂敷一基片，特别是一玻璃基片，的方法和设备。更具体说，本专利技术涉及一种用以生产车辆或建筑门窗所用涂层玻璃的连续化学气相沉积(CVD)工艺，及生产该涂层玻璃的设备。2.相关技术概述在涂敷基片的领域中化学气相沉积工艺是众所周知的。通过将一气态反应物混合体束流导向基片的表面以使反应物混合体将所需涂层沉积在基片表面上，而涂敷基片。在此工艺中所采用的涂料反应物的物理形式可以是液体、气化物，分散在气体混合物中的液体或固体，悬浮颗粒，或者分散在气体混合物中的气化或雾状涂料反应物。与CVD工艺相关的问题之一涉及沿基片的宽度产生一均匀厚度的涂层。在某些情况中，例如将一反射性金属氧化涂层涂到一玻璃板上，涂层厚度必须均匀这一要求特别重要，因为涂层厚度的很小变化就会导致玻璃板有不均匀的颜色。例如，金属氧化涂层上百万分之一英寸的变化可在玻璃上产生一种不美的外观。一般说，为了产生具有恒定厚度的涂层，必须将气态反应物混合体均匀地涂在整个玻璃板上。业已提出了用来以均匀方式将气态反应物混合体涂在一玻璃板上的各种装置。例如，美国专利NO.4，504，526公开了一种设备，它包括一组系列设置的，单独的通道，这些通道相互连接一入口和一位于玻璃板附近的出口。每个单独的通道包括一个横截面积与相邻通道的横载面积不同的部分，使得流体流经通道的速度改变。在美国专利NO.4，535，000中，Gordon描述了一种用以将一金属氮化物薄膜涂在一玻璃片上的化学气相沉积工艺。Gordon建议采用多个涂敷装置作为获得一均匀涂层的手段，这是因为一个涂敷装置的不均匀性通常比不过其它涂敷装置的不均匀性，并且往往会抵消来自不同涂敷装置的厚度误差。正如Sopko等在美国专利NO.3，580，679中所教导的，一个气化物集气管使一气态混合体沿基片分配，该集气管包括一组在它们的出口端相互隔开的气化物通道，但这些气化物通道在它们的入口处汇集在一共同通道中。为提高气化物沉积的均匀性，建议每个通道包括至少两个相对的曲面，这样流经通道的气化物就至少两次改变方向。此外，Sopko注意到可在通道内设置导流板，以进一步干扰气化物流束并沿气化物集气管的长度分配气化物。尽管以前提出的各种装置，其中一些例子列举如上，仍然存在关于用化学气相沉积工艺将厚度均匀的涂层涂到基片上的问题。产生这种不均匀性的原因是不定的，但可能包括排气平衡，待涂基片上的温度差，受热时涂敷设备中的尺寸变化，进入区域雷诺数的变化及随之总流量的变化，以及涂敷装置中积垢的积累等问题。无论是什么原因，最有利的是提供一种方法和设备，用以在化学气相沉积工艺中消除涂到基片上的涂层厚度的任何均匀性欠佳问题。本专利技术概述本专利技术涉及一种用化学气相沉积工艺将一涂层涂到一基片上的设备。该设备包括一个气体分配器，它带有一个位于待涂基片附近的出口，用以将一气态反应物混合体导向基片的表面。气态反应物混合体包括一种或多种反应物和一惰性载气。设置有一组相通且沿分配器长度隔开的下降管，用以将气态反应物混合体供给到分配器。该设备包括用以测定沿宽度涂到基片上的涂层的厚度均匀性的装置。最后，还设有一个将一种或多种反应物或一惰性气体供给到一个或多个下降管的装置，以改变流经该下降管的气态反应物混合体中一种或多种反应物的浓度，即在横跨基片的涂料气体分配中产生故意的不均匀性，以提供所需的均匀涂层。在该下降管附近的涂层的沉积速率因此被改变，以改善沉积涂层的厚度均匀性。本专利技术还涉及一种将厚度大致均匀的涂层涂到一基片的表面上的方法。借助于一组相通且沿分配器长度隔开的下降管，将包括一种或多种反物及一惰性载气的气态反应物混合体供给到一气体分配器。通过将气态反应物混合体从分配器上邻近基片表面的出口导向基片表面，而在基片上形成一涂层。然后，测定在沿基片宽度的各种位置涂到基片上的涂层的厚度均匀性，并将一种或多种反应物或一惰性气体供给到一个或多个个别的下降管，以改变流经该下降管的气态反应物混合体中一种或多种反应物的浓度。这样就改变了在该下降管附近涂层的沉积速率，以改善沉积涂层的厚度均匀性。此外将足够数量的一惰性气体引入一下降管将使得该下降管内静态压力增加，从而增加了流到其余下降管的气态反应物混合体的总流量。所以，本专利技术提供了一种较为简单且便宜的装置，用以修正在CVD工艺中所得的涂层厚度的变化。此外，不论均匀性欠佳的原始原因如何，都可获得一更为均匀的涂层。附图的简单描述参照附图，本领域技术人员从以下的详细描述中可更容易地看出本专利技术的上述以及其它优点，其中附图说明图1是略带示意性的，部分被剖去的透视图，示出了本专利技术的涂敷设备，和图2是本专利技术设备的示意性方框图。本专利技术的陈述根据本专利技术，提供了一种将一涂层涂到一运动的热玻璃带的表面上的方法，包括a)设置一个横跨待涂玻璃带的宽度延伸的涂料气体分配器，b)在沿该分配器的长度隔开的供给位置将一包括至少一种气态反应物的气态涂料混合体供给到所述分配器，c)将气态涂料混合体从分配器导向运动的热玻璃带的表面上，以在热玻璃表面上形成一个涂层，d)在横跨所涂宽度的隔开位置检测已涂产品的至少一种光学性质，和e)根据检测出的涂层的不佳均匀性，有选择地改变在一个或多个所述隔开的供给位置供给的气态涂料混合体中所述至少一种气态反应物的浓度，以改善所述均匀性。根据本专利技术还提供了一种通过化学气相沉积工艺将一涂层涂到一基片上的设备，包括a)一气体分配器，带有一个位于待涂基片附近的出口，用以将包括一种或多种反应物及一惰性载气的气态反应物混合体导向基片的表面;b)一组相通且沿所述分配器的长度隔开的下降管，用以将气态反应物混合体供给到所述分配器;c)检测装置，用以测定沿基片宽度涂到基片上的涂层的厚度的均匀性;和d)流量控制装置，用以将一种或多种反应物或一惰性气体供给到一个或多个所述下降管，以改变流经所述下降管的气态反应物混合体中一种或多种反应物的浓度，从而改变在该下降管附近涂层的沉积速率，以改善沉积涂层的厚度的均匀性。最佳实施例的描述可结合各种基片及涂料采用本专利技术的方法及设备，并且本专利技术的方法和设备可用以涂敷一连续的板片或一系列分离的基片。在本专利技术的最佳实施例中，是涂敷一连续玻璃板。该玻璃板可以是由玻璃板生产工艺，任何平板玻璃生产工艺，或者浮法玻璃生产工艺制得的玻璃板。以下的描述涉及对移动中的浮法玻璃带的涂敷，该浮法玻璃带为或是在窑池中或是其次在附装的退火炉中刚刚形成的浮法玻璃带。此外，本专利技术的方法和设备可应用于任何一种或多种反应物或涂料前体的化学气相沉积。在最佳实施例中，本专利技术的方法和设备用于在一刚形成的浮法玻璃带上，当它被支承在熔融的锡浴上时，沉积一氮化钛膜。使四卤化钛和最好为四氯化钛和无水氨之类的还原剂的混合体在待沉积氮化钛涂层的玻璃板表面上或附近反应。最好在作为隋性载气的氦中供给这两种反应物。制备氮化钛涂层的此方法更充分地公开于美国专利Nos.4，545，000和5，087，525中，两者作为一个整体结合在本文中作为参考。现在参照图1，其中示出了一个通常用10表示的设备，用以将一涂层涂到一连续玻璃带或板12之类的基片上。玻璃板12通常被支承于一熔融的锡浴上(如果在退火炉中完成涂敷则支承在辊子上)并沿如图中右下方箭头所示的轨迹移动。生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·古德曼，
申请(专利权)人：利比欧文斯福特公司，
类型：发明
国别省市：