用低辐射率涂层涂覆的基材制造技术

本发明专利技术涉及一种材料，其包含在至少一个面上涂覆有涂层的基材，所述涂层包含第一介电层、润湿层、银层和第二介电层，其特征在于，所述第一和第二介电层中至少一个是基于氧化物的介电层和氧供体层被设置于基于氧化物的介电层附近；以及涉及用于获得这种材料的方法，所述方法包括对所述涂层进行激光退火的步骤。

Material coated with low emissivity coating

The present invention relates to a material consisting of a substrate coated with a coating on at least one surface, comprising a first dielectric layer, a wetting layer, a silver layer and a second dielectric layer, characterized by that at least one oxide-based dielectric layer and an oxygen donor layer in the first and second dielectric layers are set near an oxide-based dielectric layer, and relates to a substrate for obtaining such a layer. A method of material comprising a step of laser annealing of the coating.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用低辐射率涂层涂覆的基材本专利技术涉及薄无机层领域，特别是沉积在玻璃基材上的薄无机层领域。更特别地，本专利技术涉及一种获得材料的方法，该材料包含在至少一个面上涂覆有低辐射率薄层堆叠体的基材。许多薄层被沉积在基材上，特别地由平坦或略微弯曲的玻璃制成的基材上，以赋予所获得的材料特定的性质：光学性质，例如反射或吸收具有给定波长的辐射，特定电传导性能，或者与易于清洁或与自清洁材料的可能性有关的性质。在工业规模上通常用于沉积薄层，特别地在玻璃基材上沉积薄层的方法是磁场辅助阴极溅射方法，也称为“磁控管”方法。在这种方法中，在包括待沉积的化学元素的靶附近的高真空下产生等离子体。通过轰击靶，等离子体的活性物质轰击出所述元素，其沉积在基材上以形成所需的薄层。当该层由在从靶轰击出的元素和等离子体中存在的气体之间的化学反应产生的材料组成时，该方法被称为“反应性”方法。该方法的主要优点在于，通过使基材在不同的靶下连续地行进，在同一生产线上沉积非常复杂的层堆叠体的可能性，这通常在同一个装置中完成。这些薄层最通常基于无机化合物：氧化物，氮化物或金属。它们的厚度通常在几纳米到几百纳米之间，因此它们被定性为“薄”。最有利的包括基于金属银的薄层，其具有导电性和红外辐射反射性，因此它们用于太阳能控制窗玻璃中，特别是防太阳能玻璃(旨在减少进入的太阳能量)和/或低辐射率窗玻璃(旨在减少向建筑物或车辆外部消散的能量)。特别地为了避免银的氧化并限制其在可见区域中的反射性质，通常将银层或每个银层插入层堆叠体中。在太阳能控制或低辐射率窗玻璃的情况下，所述或每个薄银基层通常被设置于两个基于氧化物或氮化物的薄介电层之间(例如由TiO2，SnO2或Si3N4制成)。还可以在银层下面设置非常薄的层(例如由氧化锌ZnO制成)，用于促进银的润湿和成核，并且在银层上设置第二个非常薄的层(牺牲层，例如由钛制成)，其用于在其中后续层的沉积在氧化气氛中进行的情况下或在热处理导致在堆叠体中的氧迁移的情况下保护银层。这些层分别称为润湿层和阻挡层。银层具有当它们处于至少部分结晶状态时获得其一些性质的改善的特性。通常希望最大地提高这些层的结晶度(结晶材料的重量或体积比例)和晶粒的尺寸(或通过X射线衍射方法测量的相干衍射区的尺寸)。特别地已知的是，具有高结晶度并因此具有低残余含量的纳米晶粒的银层在可见光区域中具有较低的辐射率和较低的电阻率以及比主要为纳米结晶的银层更高的透射率。因此改善了这些层的导电性和低辐射率性质。这是因为晶粒尺寸的增大伴随着晶界的减少，这有利于电荷载流子的迁移率。通过磁控管方法沉积的银层通常主要甚至完全是纳米晶化的(晶粒的平均尺寸小于几纳米)，并且热处理经证明是必要的，以便获得所需的结晶度或所需的粒度。已知对包含一个或多个银层的涂层进行局部和快速激光退火。为此，使具有待退火涂层的基材在激光线下向前行进，或者使激光线在承载涂层的基材上方向前行进。激光退火使得可以将薄涂层加热到约几百度的高温，同时保存下面的基材。行进速度当然优选地是尽可能高的，有利地至少几米每分钟。适当的行进速度的选择是一方面生产率和另一方面处理效率之间的折衷的结果。这是因为行进速度越慢，由涂层吸收的能量越大，所述一个或多个银层的结晶越好。为了获得合适的沉积速度，基于氧化物的薄介电层通常通过反应磁控管方法从金属或亚化学计量氧化物制成的靶开始在含氧等离子体中进行沉积。这时通常调节方法参数以便以化学计量比例获得所需的氧化物。然而，由于在沉积方法中这些参数的波动，沉积的氧化物层能够具有亚化学计量组成并不罕见。已经观察到，在这种情况下，在激光退火后银层的电阻率增益不如预期的好。这是因为，超过行进速度的某个阈值，电阻率的增益具有随着行进速度的降低而降低的趋势，而其相反地应该增大。本专利技术的目的是提供一种允许克服上述缺点的方法。为此，本专利技术的主题是一种用于获得材料的方法，所述材料包含在至少一个面上涂覆有薄层堆叠体的基材，所述方法包括以下步骤：-在所述基材的至少一个面上沉积薄层堆叠体，该薄层堆叠体包含第一介电层、润湿层、银层和第二介电层，-使用至少一种在100-2000nm之间的至少一个波长发射的激光辐射对所述至少一个涂覆面进行热处理，优选使得该堆叠体的薄层电阻降低至少5％；其特征在于，所述第一和第二介电层中的至少一个是基于亚化学计量氧化物的介电层，并且氧供体层被设置于基于亚化学计量氧化物的介电层附近。在一个具体实施方案中，第一介电层是基于亚化学计量氧化物的介电层，和氧供体层被设置于基于亚化学计量氧化物的第一介电层附近，特别地与第一介电层直接接触，例如在介电层和润湿层之间。第二介电层也可以是基于氧化物的介电层，特别地基于亚化学计量的氧化物的介电层。在这种情况下，第二供氧体可以被设置于第二介电层附近，特别是与第一介电层直接接触，例如在介电层和润湿层之间。在本专利申请中，与第一层(特别是氧供体层)相对于第二层(特别是基于氧化物的介电层)的位置相关的表述“的附近”表示第一层可以在第二层上方或下方，它们可以通过其它层，特别是最多两个其它层，优选至多一个其它层彼此接触或分离。与第一层相对于第二层的位置相关的表述“下方”和“上方”分别表示第一层比第二层更靠近基材，或者更远离基材。然而，这些术语不排除在所述第一和第二层之间存在其它层。相反，与第二层“直接接触”的第一层表示没有其它层被设置在它们之间。这对于表述“直接上方”和“直接下方”也是相同的。因此，应理解的是，除非另有说明，否则其它层可以被插入在堆叠体的每个层之间。这是因为，不希望与任何一种理论相关联，假设当基于氧化物的介电层是亚化学计量氧时，在激光退火的作用下，它倾向于通过从周围层，特别地从润湿层“泵送”氧而使周围的层还原。这将会对润湿层(银层在其上结晶)产生不利影响，并因此损害银层的质量。在基于氧化物的介电层附近存在氧供体层使得可以防止这种现象。这是因为由基于氧化物的介电层泵浦的氧首先来自氧供体层，这具有保护润湿层的作用。基材优选是玻璃片材，玻璃陶瓷片材或聚合有机材料片材。它优选是透明的，无色的(这时是透亮或超透亮玻璃)或着色的，例如蓝色，绿色，灰色或青铜色。玻璃优选为硅钠钙类型，但也可以是硼硅酸盐或铝硼硅酸盐型玻璃。优选的聚合有机材料是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。基材有利地具有至少一个大于或等于1m，甚至2m甚至3m的维度。基材的厚度通常在0.5mm至19mm之间变化，优选在0.7至9mm之间，特别是在2至8mm之间，甚至在4至6mm之间。基材可以是平的或弯曲的，甚至是柔性的。玻璃基材优选为浮法玻璃类型，也就是说能够通过将熔融玻璃倾倒在熔融锡浴(“浮法”浴)上的方法获得。在这种情况下，待处理的层可以同样好地被沉积在基材的“锡”面和“气氛”面上。术语“气氛”和“锡”面应理解为是指基材分别与在浮槽中盛行的气氛接触和与熔融锡接触的表面。锡面含有少量的已扩散到玻璃结构中的浅表锡。玻璃基材也可以通过在两个辊之间压延来获得，该技术尤其使得可以在玻璃表面上印刷图案。术语“透亮玻璃”应理解为是指通过浮法获得的硅钠钙玻璃，其未涂覆层并且具有约90％的光透射率，8％的光反射率和大约为83％的能量传输(对于为4毫米的厚度)。光和能量传输和反射如标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获得材料的方法，所述材料包含在至少一个面上涂覆有薄层堆叠体的基材，所述方法包括以下步骤：‑在所述基材的所述至少一个面上沉积薄层堆叠体，该薄层堆叠体包含第一介电层、润湿层、银层和第二介电层，‑使用至少一种在100‑2000nm之间的至少一个波长发射的激光辐射对所述至少一个涂覆面进行热处理；其特征在于，所述第一和第二介电层中的至少一个是基于亚化学计量氧化物的介电层，并且氧供体层被设置于基于亚化学计量氧化物的介电层的附近。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.26 FR 16590291.一种用于获得材料的方法，所述材料包含在至少一个面上涂覆有薄层堆叠体的基材，所述方法包括以下步骤：-在所述基材的所述至少一个面上沉积薄层堆叠体，该薄层堆叠体包含第一介电层、润湿层、银层和第二介电层，-使用至少一种在100-2000nm之间的至少一个波长发射的激光辐射对所述至少一个涂覆面进行热处理；其特征在于，所述第一和第二介电层中的至少一个是基于亚化学计量氧化物的介电层，并且氧供体层被设置于基于亚化学计量氧化物的介电层的附近。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行热处理使得堆叠体的薄层电阻降低至少5％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基材是玻璃片材。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，润湿层是基于氧化锌的层。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，氧供体层与基于亚化学计量氧化物的介电层直接接触。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，第一和第二介电层中的每一个是基于氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：D吉马尔，J斯克尔斯基，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国,FR