專利名稱：帶涂層的制品的制作方法
這一申請(qǐng)要求US臨時(shí)申請(qǐng)No.60/015,718(1996年4月25日)的利益。
本發(fā)明一般性涉及提供高透射比和低發(fā)射率的多層膜或涂層的技術(shù)領(lǐng)域，涂敷了該膜或涂層的制品，和更具體地說(shuō)，涉及由金屬和金屬氧化物形成的沉積在透明基底上的這樣的涂層或膜。
高透射比、低發(fā)射率的膜或涂層一般包括提供紅外反射和低發(fā)射率的一種夾在金屬氧化物的介電、抗反射膜或?qū)又g以減少可見(jiàn)反射的反射性金屬膜或?qū)?。這些多層涂層典型地通過(guò)陰離子濺射，尤其磁控濺射來(lái)生產(chǎn)。
Gillery的US No.4,610,771提供鋅-錫合金的氧化物的膜組成，以及銀和鋅-錫合金氧化物層的多層膜作為高透射比、低發(fā)射率的涂層。這一氧化物膜可具有錫酸鋅(Zn2SnO4)的組成，但也可在精確組成范圍內(nèi)。
Finley的US No.4,806,220公開(kāi)了適合于高溫加工的多層膜涂層。一種這類涂層在厚度比平常大(厚度高達(dá)50埃)的反射金屬層上下使用了金屬底涂層例如鈦底涂層。
十分希望生產(chǎn)高透射比的膜和涂敷具有最低發(fā)射率、低電阻率和改進(jìn)的抗剪切性的該膜的制品，它們顯示出改進(jìn)的耐候性并能夠承受高溫加工，避免在反射金屬層下方使用鈦底涂層。此外，在存在一種以上反射金屬層的情況下，將希望避免使用鄰近任何反射金屬層的靠近基底的一側(cè)的鈦底涂層。
本發(fā)明針對(duì)透明基底上的多層高透射比、低發(fā)射率涂層，它的特征是在金屬反射膜的靠近基底的一側(cè)(也就是說(shuō)金屬反射膜的與基底平行面對(duì)的一側(cè))上有由至少兩部分組成的抗反射基膜。兩部分的第一部分與金屬膜接觸。該第一膜-部分具有一種引起金屬膜沉積在低電阻結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶性能。兩膜-的第二部分支持第一部分并且是化學(xué)和熱方面更耐久的，優(yōu)選無(wú)定形的材料。本發(fā)明既包括具有單金屬反射膜的涂層又包括具有多金屬反射膜的涂層，在該情況下本發(fā)明的新型基膜能夠用于多重金屬膜中的僅一個(gè)，用于幾個(gè)或用于全部。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，該制品具有透明性非金屬基底；沉積在基底上的介電、抗反射基膜，該基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持-膜是在上面并與基底接觸，其中支持膜-部分包括除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料；沉積在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的金屬反射膜；沉積在金屬反射膜上的底涂膜；和沉積在底涂膜上的介電、抗反射膜。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，外保護(hù)罩面層沉積在介電、抗反射膜上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，透明非金屬基底是玻璃，支持膜-部分是錫酸鋅膜，晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；金屬反射膜是銀膜，底涂膜是以鈦金屬形式沉積，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)罩面層是氧化鈦膜。
本發(fā)明的帶涂層制品的特征還在于，與上述基膜結(jié)合或與其保持獨(dú)立地施用以上所參考US專利No.4,806,220(Finley)最新發(fā)現(xiàn)的特別理想的小范圍內(nèi)的更厚涂層或膜。
專門(mén)用語(yǔ)和測(cè)量技術(shù)當(dāng)這里專指晶體平面時(shí)，大括號(hào)即{}內(nèi)的平面指數(shù)的表示是該形式所有平面的參考。這一慣例例如解釋在Cullity的“X-射線衍射的元素”，Addison-Wesley，1956年，37-42頁(yè)。
這里使用的氣體百分?jǐn)?shù)是以流量計(jì)(體積/單位時(shí)間，SCCM)。
這里所披露的本發(fā)明的多層涂層的各層的厚度取決于兩種不同的操作程序，根據(jù)該層是介電層還是金屬層確定。
介電層或膜的厚度是借助于商用Stylus輪廓分析儀如下測(cè)定的(下文稱作“Stylus方法”)。在各層沉積之前，用丙酮可溶油墨在玻璃基底上描繪一窄線條。在沉積涂層之后，該線條和沉積在它上面的涂層部分通過(guò)用丙酮潤(rùn)濕表面和輕輕地用試驗(yàn)室薄紙擦拭而除掉。這會(huì)在玻璃的表面上產(chǎn)生輪廓分明的步幅，步幅的高度等于層厚度并能夠用輪廓分析儀測(cè)定。
兩個(gè)潛在的難題使得用于測(cè)量介電層厚度的Stylus方法不適合測(cè)量薄金屬膜的厚度。首先，金屬如鈦和銀當(dāng)被擦拭時(shí)更易磨耗。其次，當(dāng)從真空室中取出時(shí)金屬容易與環(huán)境氣氛反應(yīng)。如果用Stylus方法測(cè)量厚度的話，這兩個(gè)現(xiàn)象都導(dǎo)致大的誤差。
作為另一變通方法，在這里稱作“XRF方法”的方法被用來(lái)測(cè)量金屬層的厚度。XRF方法使用校正過(guò)的X-射線熒光儀器來(lái)測(cè)量每單位面積的涂層的金屬重量(即，μg/cm2)。XRF方法假設(shè)金屬膜與其疊層形式一樣致密。用這一假設(shè)，所測(cè)量的金屬膜的重量/每單位面積然后通過(guò)使用其疊層密度而被轉(zhuǎn)變成以“?！庇?jì)的厚度。
為完全起見(jiàn)，應(yīng)該指出的是，濺射的金屬膜通常不如它們相應(yīng)的整體金屬那么致密，這樣上述假設(shè)并不總是精確地校正，而且XRF方法在一些情況下將因密度上的變化而低估金屬膜的厚度。對(duì)于薄金屬膜而言，重量/單位面積(μg/cm2)的原始測(cè)量值比相應(yīng)轉(zhuǎn)變成以體密度為基礎(chǔ)的厚度更精確。無(wú)論如何，XRF方法為比較涂層中各層的相對(duì)厚度提供了有用的近似方法。所給定的厚度公差代表了測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的兩倍。


圖1A是顯示了在熱處理之前和之后底涂層厚度對(duì)有無(wú)定形錫酸鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜的抗剪切性和可見(jiàn)光透射率的影響的曲線圖。
圖1B是顯示了在熱處理之前和之后底涂層厚度對(duì)有晶體氧化鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜的抗剪切性和可見(jiàn)光透射率的影響的曲線圖。
圖2A是顯示了在熱處理之前和之后底涂層厚度對(duì)有無(wú)定形錫酸鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜的抗剪切性和薄片電阻的影響的曲線圖。
圖2B是顯示了在熱處理之前和之后底涂層厚度對(duì)有晶體氧化鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜的抗剪切性和薄片電阻的影響的曲線圖。
圖3是將有晶體氧化鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜的混濁度/底涂層厚度與有無(wú)定形錫酸鋅接觸銀的靠近基底的一側(cè)的多層膜比較的曲線圖。
圖4A是顯示了表1的樣品E(其中不存在氧化鋅金屬-接觸膜-部分和錫酸鋅與銀接觸)在加熱前和加熱后的入射余角X-射線衍射譜的圖。
圖4B是顯示了表1的樣品F(其中存在氧化鋅金屬-接觸膜-部分并與銀接觸)在加熱前和加熱后的入射余角X-射線衍射譜的圖。圖4B的譜圖也是表1中樣品A-D的光譜的特性。
圖5A是加熱前兩-變通設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的表面圖，它顯示了對(duì)具有氧化鋅金屬-接觸膜-部分的變化厚度和鈦底涂膜的變化厚度的涂層電阻的影響。
圖5B是圖5A的兩-變通實(shí)驗(yàn)的表面圖，顯示了加熱后結(jié)果。
圖6A是圖9樣品G在加熱前的入射余角X-射線衍射譜的圖，顯示了氧濃度對(duì)在50％氬氣和50％氧氣的氣氛中沉積的氧化鋅金屬-接觸膜-部分的平面指數(shù)形成的影響。
圖6B是圖9樣品H在加熱前的入射余角X-射線衍射譜的曲線圖，顯示了氧濃度對(duì)在80％氧氣和20％氬氣的氣氛中沉積的氧化鋅金屬-接觸膜-部分的平面指數(shù)形成的影響。
圖6C是圖9樣品I在加熱前的入射余角X-射線衍射譜的曲線圖，顯示了無(wú)定形金屬-接觸膜-部分對(duì)在65％氧氣和35％氬氣的氣氛中沉積的錫酸鋅金屬接觸膜部分的平面指數(shù)形成的影響。
圖6D是圖9樣品J在加熱前的入射余角X-射線衍射譜的曲線圖，它是在實(shí)際上與圖6B的曲線相同條件下形成的并證實(shí)圖6B的結(jié)果。
圖7A是無(wú)定形錫酸鋅金屬-接觸膜-部分的銀{111}，{200}和{220}平面的峰值強(qiáng)度對(duì)銀層厚度的曲線，包括擬合到用回歸分析法測(cè)定的數(shù)據(jù)上的平方多項(xiàng)式。
圖7B是氧化鋅金屬-接觸膜部分的銀{111}，{200}和{220}平面的峰值強(qiáng)度對(duì)銀層厚度的曲線，包括擬合到用回歸分析法測(cè)定的數(shù)據(jù)上的平方多項(xiàng)式。
圖8是錫酸鋅金屬-接觸膜部分和一對(duì)氧化鋅金屬-接觸膜部分的電阻率對(duì)銀層厚度的曲線圖。
圖9是顯示膜結(jié)構(gòu)，沉積條件，電阻率和發(fā)射參數(shù)的樣品G-J的表。
兩部分基膜本發(fā)明的基膜顯示出某些特殊的性能。例如，它們具有有助于在它們的表面上沉積低電阻的金屬反射膜的原子排列。另外，它們顯示出化學(xué)和熱穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，這一所需要的各種性能的組合是通過(guò)具有至少兩部分的基膜，具有結(jié)晶導(dǎo)向性能的金屬-接觸膜-部分和為金屬-接觸膜-部分提供穩(wěn)定基礎(chǔ)的支持膜-部分實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的帶涂層制品包括在金屬發(fā)射膜的靠近基底的一側(cè)上形成的兩-部分抗反射基膜。兩部分的第一部分，稱作“金屬-接觸膜-部分”，與金屬膜接觸。該第一部分的材料具有結(jié)晶性能，使形成該金屬膜的原子以容易在金屬膜中形成低電阻水平的方式沉積。兩部分的第二部分，稱作“支持-部分”，支持該第一部分。與第一部分相比而言，第二部分在化學(xué)上比第一部分更耐久，并優(yōu)選是無(wú)定形材料。本發(fā)明同時(shí)適用于具有單金屬反射膜的涂層和具有多層金屬反射膜的涂層，在這種情況下，本發(fā)明的基膜能夠用于多層金屬膜的僅僅一個(gè)，幾個(gè)或所有。
金屬-接觸膜-部分根據(jù)使金屬反射膜的原子以特征為低電阻水平的形式沉積的能力來(lái)選擇金屬-接觸膜-部分。金屬反射膜和金屬-接觸膜-部分相互之間配合，這是指低電阻水平的金屬反射膜與特殊結(jié)構(gòu)特性的金屬-接觸膜-部分配合。金屬反射膜的晶體結(jié)構(gòu)例如與金屬-接觸膜-部分表現(xiàn)取向關(guān)系。進(jìn)而在膜中產(chǎn)生較大的顆粒，或換句話說(shuō)，較小顆粒的邊界區(qū)域，或不多的其它電子散射缺陷。
一般來(lái)說(shuō)，為金屬-接觸膜-部分選擇的材料取決于金屬反射膜的個(gè)性，而不管金屬反射膜是，例如，金、銅或銀。
在金屬反射膜是銀的情況下，基膜的金屬-接觸部分的合適材料的例子是氧化鋅。在沉積氧化鋅時(shí)，必須小心選擇工藝參數(shù)，獲得具有合適結(jié)晶性或理想晶體生長(zhǎng)取向的氧化鋅，以便對(duì)銀原子的沉積發(fā)揮良好的作用。為此目的的一種方法是在澆鑄鋅金屬靶的濺射過(guò)程中氧氣比氬氣占優(yōu)勢(shì)。
基膜的金屬-接觸膜部分的合適材料的另一例子是從合適組成的瓷磚濺射的鋅鋁氧化物?；さ慕饘?接觸膜部分的合適材料的再一例子是銦鋅氧化物。
支持膜部分支持膜部分，它可被分成小部分，具有至少一個(gè)耐化學(xué)和耐熱形式的部分，優(yōu)選介電材料。合適的材料是無(wú)定形的濺射的鋅和錫的氧化物，如列于以上參考的US專利No.4,610,771中的那些，其公開(kāi)內(nèi)容被引入本文供參考。
也有可能沉積其它介電膜，如鋅或鉍的無(wú)定形氧化物。對(duì)于高透射比和低發(fā)射率應(yīng)用，該介電膜優(yōu)選在光譜的可見(jiàn)光和紅外光部分中沒(méi)有吸收。
在這三個(gè)當(dāng)中，鋅和錫的氧化物(也稱作“錫酸鋅”)是優(yōu)選的，歸因于其對(duì)基底的較強(qiáng)烈的粘結(jié)作用和歸因于其較高的化學(xué)和熱耐久性。
結(jié)合的金屬-接觸膜部分和支持膜部分除了能夠選擇具有所需上述晶體和無(wú)定形性能的基膜部分以外，它們能夠以具有合適厚度和折光指數(shù)沉積也很必要。例如，基膜-部分必須粘附于它們連接材料，該材料具有的強(qiáng)度足以承受隨后的運(yùn)輸、制造操作和裝入和嵌入多窗格玻璃窗中的使用。厚度和折光指數(shù)影響膜的抗反射性能，這在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。
錫酸鋅的化學(xué)耐久性優(yōu)越于氧化鋅和氧化錫。這在F.H.Gilley的著作中證明。對(duì)錫酸鋅性能的研究也由T.Minami等人記載于“由射頻磁控濺射法制備的透明錫酸鋅導(dǎo)電性膜的性能”，真空科學(xué)和技術(shù)期刊(JournalVacuum Science and Technology)A，Vol.13，No.3，(1995年)pp1095-99。所以，由于錫酸鋅的較大化學(xué)耐久性，在基膜的支持膜部分是錫酸鋅和基膜的金屬-接觸膜-部分是氧化鋅時(shí)，希望最大程度地提高錫酸鋅厚度以獲得基膜的最大耐久性，和最大程度地減少氧化鋅層的厚度，只要它還保持足夠的厚度保留它引起金屬反射膜沉積在其上面而得以形成其低電阻水平的能力，如以上所解釋。
基底上的本發(fā)明基膜的優(yōu)選實(shí)施方案是通過(guò)膜-部分順序提供的基底|鋅和錫的氧化物|鋅的氧化物，其中鋅的氧化物是金屬-接觸膜-部分和鋅和錫的氧化物是支持膜-部分。由于僅僅在金屬接觸膜表面附近的原子對(duì)金屬反射膜的沉積原子有影響，金屬-接觸膜-部分的厚度應(yīng)該(一般來(lái)說(shuō))被最大程度減少至為獲得如以上所解釋的金屬膜電阻率的所需降低時(shí)所需要的厚度。這樣，對(duì)化學(xué)和熱更加耐久的支持膜部分(的厚度)可以最大化。然而，應(yīng)該理解的是，如果晶體金屬-接觸膜-部分本身具有足夠的耐久性，或者足以由其上面的層保護(hù)，例如通過(guò)下面將要描述的抗反射層或保護(hù)性罩面層，那么，整個(gè)基涂層或其大部分可由這一材料(在實(shí)施例3中說(shuō)明)組成。
例如，金屬-接觸膜-部分具有最低厚度為20-30埃范圍內(nèi)，或更低。另一方面，支持膜-部分中更大的厚度有助于該部分抵抗擴(kuò)散和化學(xué)浸蝕，這樣支持部分的厚度應(yīng)該最大化。選擇總基膜厚度，以便為產(chǎn)物的最后外觀(例如色彩)提供合適的抗反射作用，這在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。
除了它對(duì)反射金屬層的有益抵抗作用，本發(fā)明的金屬-接觸膜-部分被發(fā)現(xiàn)在熱處理過(guò)程中對(duì)反射金屬膜的結(jié)構(gòu)有穩(wěn)定作用，導(dǎo)致低的混濁度。這可通過(guò)下面的實(shí)施例和通過(guò)圖3，4A和4B來(lái)說(shuō)明。
正如以上所指出的，本發(fā)明的基膜，例如，處在透明基底和涂層的第一金屬反射膜之間。如果該涂層含有一種以上的金屬反射膜，可以使用多個(gè)基膜，涂層的每一金屬反射膜都有一個(gè)。
基底盡管本發(fā)明的一些形式，如可回火的窗格玻璃，例如蘇打-石灰玻璃很清楚地是透明基底所選擇的材料，但也可以使用除玻璃以外的非金屬基底如各種塑料。
金屬反射膜正如以上所指出的，用于在本發(fā)明制品中形成金屬反射膜的合適材料的例子是金，銅和銀，對(duì)于大多數(shù)用途而言銀是優(yōu)選的，這在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。一般，合適金屬是電的良好導(dǎo)體的材料，即具有低電阻的材料，因?yàn)樵撎匦耘c冬季阻擋熱量從加熱的房子逃逸，或在夏季阻擋熱量從酷熱環(huán)境的流入的能力有充分的關(guān)系。到達(dá)在其涂層中有金屬膜的窗戶的熱量的較長(zhǎng)波長(zhǎng)紅外輻射將在它的射入處反射回去。這一能力典型地按照帶涂層表面在室溫(例如約70 °F(21℃))下的發(fā)射率來(lái)測(cè)量的，其中低的發(fā)射率是最優(yōu)選的。低發(fā)射率也可由在太陽(yáng)光輻射范圍內(nèi)，例如在近紅外區(qū)中，沒(méi)有太多反射的涂層獲得。
底涂層在金屬反射膜的遠(yuǎn)離基底的一側(cè)，將典型地有捕獲氧的金屬如鈦的底涂膜。鈦用作犧牲層，用于在后面將抗反射氧化物膜沉積在金屬反射膜的遠(yuǎn)離基底的一側(cè)上的操作過(guò)程中保護(hù)金屬反射膜。底涂膜包括其它金屬如鋯。
鈦層的最佳厚度將根據(jù)本發(fā)明的帶涂層制品在其生產(chǎn)過(guò)程中是否暴露于熱處理來(lái)變化。因?yàn)榈淄繉拥幕咀饔檬窃趯⒖狗瓷溲趸锬こ练e在金屬反射膜的遠(yuǎn)離基底的一側(cè)上的過(guò)程中保護(hù)金屬反射膜不受氧化作用，底涂層是薄的，這樣，本發(fā)明的帶涂層制品在其生產(chǎn)過(guò)程中不接受熱處理。“薄”指底涂膜厚度在8-12埃范圍內(nèi)。這是因?yàn)闊崽幚硪话銥閺?qiáng)烈地氧化性的。在不存在熱處理的情況下，薄的底涂層將在本發(fā)明的帶涂層制品生產(chǎn)過(guò)程中足以保護(hù)金屬反射膜不發(fā)生氧化。在下面更加詳細(xì)討論的本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，薄的底涂層被罩上一層氧化鋅，以提高本發(fā)明的帶涂層制品的適用期。
然而，如果在加工過(guò)程中加熱帶涂層制品，可以使用更厚的底涂層，如以上參考的US No.4,806,220中教導(dǎo)的，其公開(kāi)內(nèi)容被引入本文供參考。正如該專利中所提到的，如果單一底涂層沉積在反射金屬膜上，底涂層厚度優(yōu)選大于20埃，至多50埃的厚度。這一較厚的底涂層將在熱處理的強(qiáng)烈氧化條件下承受得住。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帶涂層制品在其生產(chǎn)過(guò)程中暴露在熱處理下，將存在一點(diǎn)，在該點(diǎn)處底涂層被制得太薄或太厚。底涂層太薄導(dǎo)致在高溫下保護(hù)反射金屬膜不受氧化的作用不夠，使帶涂層制品無(wú)法接受熱處理和導(dǎo)致差的抗剪切性，這使得制品不適合遠(yuǎn)距離運(yùn)輸供隨后的熱加工。太厚的底涂層，導(dǎo)致在熱處理之后在帶涂層制品中形成不希望有的混濁度，也使它無(wú)法接受熱處理。
提供足夠保護(hù)作用而不形成不希望有的混濁度的鈦厚度的最佳范圍被描述在圖3中。尤其與氧化鋅金屬-接觸膜-部分一起，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)底涂層厚度的優(yōu)選附屬范圍-它能夠提供在制造過(guò)程中適合熱處理的帶涂層制品-是底涂層厚度在20埃左右。低于該范圍時(shí)，涂層具有差的抗剪切性和高于該范圍時(shí)，涂層在熱處理之后產(chǎn)生混濁度到不可接受的水平。在鈦金屬底涂層的情況下，得到足夠剪切強(qiáng)度和可接受的低混濁度的經(jīng)驗(yàn)確定的涂層厚度是在約22埃-約30埃范圍內(nèi)。優(yōu)選范圍是從下側(cè)的約24埃到上側(cè)的約28埃。
抗反射膜在金屬反射膜的遠(yuǎn)離基底的一側(cè)的抗反射膜是根據(jù)折光指數(shù)、粘附性和化學(xué)耐久性來(lái)選擇的，與以上類似。合適材料的例子是鋅和錫的氧化物。在具有兩個(gè)金屬反射膜的涂層的情況下，在第一金屬反射膜的遠(yuǎn)離基底的一側(cè)上的抗反射膜可用作第二金屬反射膜的本發(fā)明基膜。
保護(hù)罩面層典型地，本發(fā)明的涂層將被覆蓋一層外部保護(hù)性罩面層，如硬的氧化鈦層。這已在F.H.Gilley等人在US No.4,716,086中講述，其公開(kāi)內(nèi)容被引入本文供參考。
本發(fā)明的層疊層排列適合于熱處理的單疊層在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了適合于熱處理的、具有單金屬反射層的高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，也稱作單疊層，它包括透明非金屬基底；沉積在基底上的介電、抗反射基膜，該基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成；沉積在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的金屬反射膜；沉積在金屬反射膜上的底涂膜；和沉積在底涂膜上的介電、抗反射膜。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，透明非金屬基底是玻璃，支持膜-部分是錫酸鋅膜，晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；金屬反射膜是銀膜，底涂膜以鈦金屬形式沉積而成，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
適合于熱處理的雙疊層在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，提供了適合于熱處理的、具有兩層金屬反射膜的高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，也稱為雙疊層，它包括透明非金屬基底；沉積在基底上的第一介電、抗反射基膜，該基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成；沉積在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第一金屬反射膜；
沉積在該金屬反射膜上的第一底涂膜；和沉積在底涂膜上的第二介電、抗反射基膜；該第二介電、抗反射基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與底涂膜接觸和其中支持膜-部分由除第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成；沉積在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第二金屬反射膜；沉積在第二金屬反射膜上的第二底涂膜；和沉積在第二底涂膜上的介電、抗反射膜。
在本發(fā)明上述實(shí)施方案的優(yōu)選實(shí)施方案中，外保護(hù)性罩面層沉積在介電、抗反射膜上。
在本發(fā)明上述又一實(shí)施方案的優(yōu)選實(shí)施方案中，透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜是以鈦金屬形式沉積而成的，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，透明非金屬基底是玻璃，支持膜-部分是錫酸鋅膜，晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；金屬反射膜是銀膜，底涂膜以鈦金屬形式沉積，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜，第二基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜是以鈦金屬形式沉積而成，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
未回火的雙疊層在本發(fā)明的再另一實(shí)施方案中，其中高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品是包括兩反射性金屬膜的雙疊層，和其中不想在制造過(guò)程中進(jìn)行熱處理，按以下方法獲得具有改進(jìn)的適用期的制品。通過(guò)如下方法形成制品通過(guò)在基底和第一金屬反射膜之間沉積上述兩部分基膜和在兩金屬反射膜之間插入沉積三部分基膜，和通過(guò)在第二底涂膜和錫酸鋅介電抗反射膜之間插入附加的氧化鋅層作為介電抗反射膜的一部分。在這一實(shí)施方案中，帶涂層制品包括透明非金屬基底；在基底上沉積的第一介電抗反射基膜，基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成；沉積在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第一金屬反射膜；沉積在金屬反射膜上的第一底涂膜；沉積在底涂膜上的第二介電、抗反射基膜，該第二介電、抗反射基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分(它是氧化鋅膜)和支持膜-部分，其中支持膜-部分進(jìn)一步包括與第一底涂膜接觸的第一層氧化鋅膜和與晶體金屬-接觸膜部分接觸的第二層錫酸鋅膜；沉積在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第二金屬反射膜；沉積在第二金屬反射膜上的第二底涂膜；和沉積在第二底涂膜上的介電、抗反射膜，其中介電、抗反射膜包括沉積在該底涂膜上的第一層氧化鋅膜和沉積在該介電、抗反射膜的第一氧化鋅層上的第二層錫酸鋅膜。
在本發(fā)明的上述實(shí)施方案的更替實(shí)施方案中，外保護(hù)性罩面層沉積在介電、抗反射膜上。
在本發(fā)明的上述變通實(shí)施方案的優(yōu)選實(shí)施方案中，透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜；第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜以鈦金屬形式沉積而成，第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜以鈦金屬形式沉積而成，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
在上述實(shí)施方案中，三部分基膜的氧化鋅|錫酸鋅部分構(gòu)成支持膜-部分，和氧化鋅膜構(gòu)成金屬-接觸膜-部分。
這一實(shí)施方案的底涂層比進(jìn)行熱處理的該實(shí)施方案的薄，約8-12埃，理由如上。
上述實(shí)施方案的介電、抗反射膜的附加氧化鋅膜為本發(fā)明的帶涂層制品提供了更長(zhǎng)的適用期。
可熱處理的和不可熱處理的制品的制造和物理性能通常窗戶制造者利用從玻璃板制造商處接收的窗格玻璃，窗戶制造者將其引入成品窗戶產(chǎn)品中。
某些窗戶應(yīng)用需要回火的玻璃。玻璃回火是通過(guò)將制品加熱至某一溫度，隨后驟冷被加熱制品來(lái)實(shí)現(xiàn)的。回火了的玻璃一般比退火玻璃具有更高的強(qiáng)度。此外，當(dāng)回火的玻璃窗被足夠的力沖擊擊破時(shí)它碎裂成碎片，這與非回火玻璃相反，后者破裂成大塊玻璃。
回火玻璃的一個(gè)限制是它不能切成一定的尺寸。所以，在制造回火玻璃窗的一個(gè)方法中，窗格玻璃制造商將發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的、可切成一定尺寸的退火的、回火的窗格玻璃給窗戶制造者。窗戶制造者從較大的標(biāo)準(zhǔn)尺寸件切下為窗戶所用的玻璃塊(為此它具有順序)和然后將切下的玻璃塊回火。
制造回火玻璃窗戶的一種更替方法是，窗格玻璃制造商，非窗戶制造者，對(duì)可回火的帶涂層窗格玻璃或?qū)Σ粠繉拥拇案癫ＡнM(jìn)行回火，然后進(jìn)行涂敷。然而，在任何一種情況下，產(chǎn)生的難題是窗格玻璃制造商在窗格玻璃制造商的操作和庫(kù)存中備有各種非標(biāo)準(zhǔn)尺寸件，或者窗格玻璃制造商為制造窗格玻璃和然后將它們運(yùn)輸?shù)酱皯糁圃煺吣抢镄枰L(zhǎng)的訂貨至交貨的周期。
當(dāng)玻璃被涂敷時(shí)，在回火范圍內(nèi)加熱使各涂層退火和進(jìn)一步穩(wěn)定薄膜疊層。最突出的是，銀層的電阻下降和鈦帶涂層發(fā)生氧化和在光譜的可見(jiàn)范圍內(nèi)變得更加透明。另一方面，也作為加熱的結(jié)果，鈉或其它雜質(zhì)能夠擴(kuò)散通過(guò)涂層的各層，以及帶涂層的玻璃的過(guò)熱或更長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫將會(huì)導(dǎo)致涂層的破裂(例如，銀聚集成顆粒)和過(guò)多的混濁度。
與未涂敷的透明玻璃相比，提高帶涂層的低發(fā)射率玻璃的溫度更加困難。在低發(fā)射率玻璃中的金屬反射性金屬膜高效地反射大量的從爐灶的熱源輻射出的能量。所以，加熱元件的溫度，其工作周期，線速度(爐灶中的停留時(shí)間)，或它們?nèi)勘仨毤右哉{(diào)節(jié)，為的是在帶涂層的玻璃中獲得所需最終溫度。在這方面以強(qiáng)迫對(duì)流換熱為基礎(chǔ)的退火爐是理想的。
優(yōu)選地，回火在退火爐中進(jìn)行，該退火爐快速將玻璃溫度升高至所需單位(1160 °F(627℃)-1250 °F(677℃))，優(yōu)選1170 °F(632℃)-1200°F(649℃)。溫度的快速升高最大程度地減少高溫暴露時(shí)間，結(jié)果，獲得涂層并獲得其最佳性能。高的線速度或短的周期時(shí)間從制造的角度考慮也是優(yōu)選的。
退火爐是用電的或是煤氣爐床。退火爐是連續(xù)的，其中玻璃以恒定的速度通過(guò)爐子，或間歇通過(guò)，其中玻璃進(jìn)入爐子并保持靜止，或振蕩給定的時(shí)間。在離開(kāi)退火爐之后，玻璃立即用空氣驟冷，以實(shí)施回火。
由下面的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1-可熱處理的單疊層按如下方法在基底上沉積多層涂層，它由錫酸鋅膜|氧化鋅膜|銀|鈦|錫酸鋅|二氧化鈦構(gòu)成，目的是提供帶涂層的隨后能夠回火的玻璃板。基底是3.3mm(0.13英寸)厚的透明的、經(jīng)退火的蘇打-石灰玻璃板。
該實(shí)施例的涂層是在多室、流水線式磁控濺射的84英寸(213cm)涂敷器(由Airco Coating Technology of Fairfield，CA制造)中沉積。涂敷器中不同的室用于金屬或介電(氧化物)層的沉積，和玻璃在時(shí)時(shí)通電激勵(lì)的澆鑄金屬陰極靶下以恒定的速度運(yùn)動(dòng)。在氧化物室中氣體組成被設(shè)定在80％氧-20％氬氣，總壓4毫乇。在5毫乇壓力下的純氬氣用于金屬沉積室。
通過(guò)首選沉積兩部分抗反射介電基膜(厚度318±4埃)形成涂層，它由接觸玻璃基底的無(wú)定形錫酸鋅的257±13埃厚膜的第一支持-部分和沉積在錫酸鋅膜上的58±7埃厚晶體氧化鋅膜的第二金屬-接觸膜-部分組成。氧化鋅膜是多粒化，而不是單晶。由于它們的光學(xué)指數(shù)接近，以上兩部分一起用作具有約82％透射比的單光學(xué)膜。
雖然按堆積形式，錫酸鋅的分子式是Zn2SnO4，但其濺射組成可作為ZnxSnOy變化。雖然XRF方法在上面被描述為測(cè)量金屬膜厚度的優(yōu)選方法，但還可以與介電膜一起用于測(cè)定介電膜的組成對(duì)該介電膜的厚度。如下由XRF方法測(cè)定錫酸鋅膜的組成。用XRF方法測(cè)量錫酸鋅膜的鋅和錫金屬的μg/cm2。然后，通過(guò)假設(shè)氧化物與它們的金屬對(duì)應(yīng)物(即Zn＝ZnO，Sn＝SnO2)屬化學(xué)計(jì)量關(guān)系，這將得到一種組成，它另外表達(dá)為Zn∶Sn重量比0.93±0.12；Zn∶Sn原子比1.7±0.2；或化合物式大致為Zn1.7xSnxO3.7x。
通過(guò)將基底從氧化物沉積室移至金屬沉積室，在基膜的晶體氧化鋅上部分上沉積多?；y的約115埃厚膜?；さ乃鶞y(cè)量厚度加上銀膜總共434±9埃和帶涂層玻璃的透射比，由在線的透射比調(diào)控儀測(cè)量，降低至63.5％，歸因于反射銀膜。銀膜的厚度對(duì)應(yīng)于這一金屬的約10.0μg/cm2，由X-射線熒光方法測(cè)得。
接著，在銀膜的表面沉積厚度等于1.1μg/cm2(對(duì)應(yīng)于約24埃的厚度)的犧牲性鈦底涂膜。
在鈦底涂膜的沉積之后，接著沉積厚度為230±7埃的錫酸鋅的抗反射頂涂膜和厚度為36±6埃的最終二氧化鈦罩面層。
以上多層涂層通過(guò)接受60等級(jí)的剪切試驗(yàn)(在下面段落中描述)。它具有薄片電阻7.1Ω/sq.(將薄片電阻(Ω/sq)轉(zhuǎn)變成電阻率(μohm.cm)，將按Ω/sq計(jì)的值乘以按cm計(jì)的銀膜厚度(1埃＝10-8cm)和除以10-6)和發(fā)射率ε＝0.12。這里描述的涂層的發(fā)射率是用Devices and Services Co.ofDallas，Texas(德克薩斯州達(dá)拉斯的裝置和服務(wù)公司)制造的AE型發(fā)射率測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量的。根據(jù)ASTM E 1585-93、使用有Csl光學(xué)件的MattsonGalaxi Model 5200 FTIR儀的測(cè)量一般得到至多20％的發(fā)射率值，低于發(fā)射率的有益范圍。這一樣品的可見(jiàn)光透射比等于76％(VLT(D65)，其中D65是標(biāo)準(zhǔn)光源的參數(shù))和其可見(jiàn)發(fā)射率等于Y(D65)＝5.66％，在其涂敷側(cè)。這一樣品的涂敷側(cè)CIE 2°觀察員彩色坐標(biāo)是x＝0.3350和y＝0.3239。
通過(guò)對(duì)放置在玻璃的被涂敷表面上的已用去離子水潤(rùn)濕的布料施加20次連續(xù)沖擊，隨后由肉眼檢查被測(cè)試區(qū)域，來(lái)進(jìn)行抗剪切試驗(yàn)。根據(jù)被測(cè)試區(qū)的外觀，D-，D，D+，…，A，A+的字母級(jí)別被指定給涂層；然后對(duì)于數(shù)值分析，將5指定為D-，10為D，…，55為A，和60為A+。如果涂層沒(méi)有顯示出剪切的跡象，甚至沒(méi)有肉眼可發(fā)現(xiàn)的劃痕，那么將它評(píng)為最佳等級(jí)60。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)在多層涂層的任何界面顯示出均勻剪切和層離的涂層將被評(píng)為失敗等級(jí)0。其它水平的性能將被評(píng)為中間的評(píng)分。這一涂層耐久性的表征方法被發(fā)現(xiàn)與涂層的野外使用性能非常相關(guān)。
將以上樣品的2英寸×8英寸(5.08cm×20.32cm)片段加熱至最高溫度1184°F(640℃)，模擬回火過(guò)程的熱周期。這將得到一種涂層，它在剪切試驗(yàn)中獲得60等級(jí)(在回火之后涂層甚至變得更加堅(jiān)硬)，和沒(méi)有任何可測(cè)量的混濁度，當(dāng)用混濁度儀(HAZEGARD型號(hào)No.XL-211，太平洋科學(xué)公司，Silver Spring，MD的產(chǎn)品)測(cè)量時(shí)和極低水平的涂層混濁度，當(dāng)使用下面段落中描述的暗室、泛光混濁度試驗(yàn)觀測(cè)時(shí)。加熱升溫的樣品的電阻率和發(fā)射率分別被改進(jìn)到4.5Ω/sq和0.07，而其可見(jiàn)光透射比提高至88.0％。樣品的被涂敷側(cè)的所反射的彩色坐標(biāo)在加熱之后轉(zhuǎn)變成Y(D65)＝5.2，x＝0.2812和y＝0.2860的中和色。
在暗室、泛光混濁度試驗(yàn)中，在暗室中在相對(duì)于點(diǎn)光源的各種觀察角度觀察涂敷樣品的反射，為的是發(fā)現(xiàn)有可能來(lái)自涂層的光的幾何屈服最大散射或換句話說(shuō)，混濁度。如果沒(méi)有幾何結(jié)構(gòu)使混濁度可觀察到，對(duì)樣品評(píng)判A+等級(jí)。極差的樣品評(píng)為D-。為了數(shù)值分析，字母級(jí)別被給出5-60的值，如以上關(guān)于剪切試驗(yàn)的描述。較低的混濁度對(duì)應(yīng)于較高的數(shù)值。
在本實(shí)施例中所使用的具體膜或?qū)雍穸扔绊懽詈螽a(chǎn)品的色彩和發(fā)射率。但是，厚度的選擇也受制造方法影響。介電層和銀的厚度能夠被改進(jìn)以獲得大的彩色平板。鈦底涂層的厚度受到其對(duì)沉積過(guò)程中銀層的保護(hù)、對(duì)涂層硬度(抗剪切性)和對(duì)混濁度之作用的限制，這將從下面列出的底涂層厚度的影響的實(shí)施例中清楚地看出。二氧化鈦罩面層的厚度應(yīng)該超過(guò)最小值，為的是使疊層具有所需化學(xué)耐久性，但因低的沉積速度和制造成本方面的考慮它僅限于上側(cè)。
盡管本實(shí)施例僅僅使用一層銀，應(yīng)該理解的是，它的原理能夠用于提供涂有多重銀膜的可加熱玻璃。它的一個(gè)例子是以下序列的帶涂層制品玻璃片基底|鋅-錫合金的氧化物|鋅的氧化物|銀|鈦|鋅-錫合金的氧化物|鋅的氧化物|銀|鈦|鋅-錫合金的氧化物|鈦氧化物的外保護(hù)性膜。
實(shí)施例2將與實(shí)施例1的類似的帶涂層玻璃的大板材成功地運(yùn)輸?shù)搅硪粻顟B(tài)的回火車(chē)間中，使用與其它低發(fā)射率帶涂層玻璃制品所使用的同樣的包裝和運(yùn)輸方法，并在連續(xù)的、用電的回火流水線上回火。在回火設(shè)備上，將玻璃切成一定尺寸，用自動(dòng)磨邊機(jī)磨邊，使用去離子水在平坦的玻璃洗滌機(jī)中洗滌，然后用干凈的壓縮空氣干燥?！澳ミ叀笔遣Ａн吘壍纳澳シ椒?，除去在回火過(guò)程中蔓延的微裂紋。該玻璃以恒定速度通過(guò)流水線上的退火爐，然后在離開(kāi)退火爐之后用空氣驟冷。該玻璃隨后第二次被洗滌，準(zhǔn)備裝入絕熱玻璃窗戶單元中。在以上熱處理后帶涂層玻璃的性能與實(shí)施例1中為加熱升溫的帶涂層玻璃樣品列出的那些性能進(jìn)行比較。該涂層對(duì)于中間運(yùn)輸和對(duì)于回火方法之前的切材、磨邊和洗滌具有足夠的耐久性。
底涂層厚度的影響的實(shí)施例準(zhǔn)備一系列的樣品并由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得鈦底涂膜對(duì)抗剪切性、可見(jiàn)光透射比(VLT)和薄片電阻的影響。按照與上述實(shí)施例1中同樣的方法準(zhǔn)備樣品，只是有下面的例外情況。首先，銀層厚度被設(shè)定在90埃(從所測(cè)量的9.5μg/cm2計(jì)算)，對(duì)實(shí)施例的115埃厚銀層。其次，盡管所有的樣品在基底上接受錫酸鋅膜，在銀層沉積之前僅僅一部分的樣品在錫酸鋅膜上接受氧化鋅膜，從而得到一組錫酸鋅金屬-接觸膜-部分樣品和一組氧化鋅金屬-接觸膜-部分樣品。對(duì)于這兩組中的每一組改變鈦底涂層厚度，和剩余的層按照實(shí)施例1中所述沉積而成。試驗(yàn)參數(shù)與實(shí)施例1中所列出的一樣。
圖1A和圖2A是鈦厚度的偏差對(duì)無(wú)定形錫酸鋅金屬-接觸膜-部分樣品的抗剪切性、可見(jiàn)光透射比和電阻的影響的曲線圖。圖1B和圖2B給出同樣試驗(yàn)的結(jié)果，但使用了晶體氧化鋅金屬-接觸膜-部分樣品。對(duì)于所有的樣品都給出了在加熱至回火溫度之前和之后的可見(jiàn)光透射比和電阻的數(shù)據(jù)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在加熱至回火溫度之后抗剪切性提高，但在圖中沒(méi)有給出。所有圖1A-圖2B給出了抗剪切性，也稱作涂層硬度，通過(guò)了在約1 7埃的鈦底涂層厚度下的最低值。
在加熱至回火溫度之后透射比提高，歸因于底涂膜的氧化和也許歸因于反射性金屬膜-銀的退火。
氧化鋅對(duì)電阻的有益作用，尤其在較厚鈦膜的情況下在回火之后，可由所獲得的較低的電阻值來(lái)證實(shí)。
氧化鋅金屬接觸膜部分和錫酸鋅膜部分的熱處理后樣品都被試驗(yàn)混濁度。圖3給出了混濁度評(píng)級(jí)試驗(yàn)的結(jié)果，由暗室、泛光混濁度試驗(yàn)測(cè)得。有氧化鋅金屬-接觸膜-部分的樣品經(jīng)歷了與低混濁度對(duì)應(yīng)的所需高混濁度評(píng)分的顯著峰，在如圖3中所示的鈦底涂層的約24-28埃厚度處。
金屬-接觸膜-部分厚度的影響的實(shí)施例鈦底涂膜厚度對(duì)混濁度的影響的發(fā)現(xiàn)可用一系列的實(shí)施例進(jìn)一步證實(shí)，在這些實(shí)施例中制備樣品A-F，其中錫酸鋅支持膜部分上氧化鋅金屬-接觸膜-部分的厚度是從0埃至68埃厚度變化，而鈦底涂膜厚度保持恒定在28埃。樣品和試驗(yàn)參數(shù)與實(shí)施例1中所列出的一樣。試驗(yàn)樣品的混濁度，數(shù)據(jù)列于表1，其中氧化鋅金屬接觸膜部分的厚度與熱處理后混濁度評(píng)分有關(guān)。
表1氧化鋅厚度(埃)混濁度評(píng)分樣品A68A+(60)樣品B56A(55)樣品C45A(55)樣品D22A(55)樣品E0 D-(5)樣品F56A-(50)這些表中結(jié)果與圖3中的數(shù)據(jù)一致最低的混濁度評(píng)分(和因而最壞的混濁度)對(duì)應(yīng)于沒(méi)有沉積氧化鋅的樣品E，得到錫酸鋅金屬-接觸膜-部分。其它樣品A至D和F顯示與高的混濁度評(píng)分一致(低的混濁度)，從表1中的數(shù)據(jù)判斷似乎與氧化鋅厚度無(wú)關(guān)。
用表1中的樣品E和F，通過(guò)獲得樣品的衍射譜，來(lái)測(cè)試金屬-接觸膜-部分的厚度對(duì)平面指數(shù)的影響。圖4A和4B分別對(duì)應(yīng)于表1的樣品E和F的加熱前和加熱后的衍射譜。
衍射譜所使用的X-射線衍射方法是入射余角方法。在這一構(gòu)型中，X-射線源以固定的小角(≤1.0度)對(duì)準(zhǔn)樣品，為的是將來(lái)自薄膜型涂層的信號(hào)最大化。X-射線檢測(cè)儀在垂直于樣品表面的垂直面中掃掠，為的是測(cè)量衍射的X-射線峰的強(qiáng)度。樣品相對(duì)于光源的角度保持恒定，但樣品在其本身的平面中沿著其表面法線旋轉(zhuǎn)。對(duì)于該技術(shù)的其它信息，參見(jiàn)T.C Huang，在“X-射線分析進(jìn)展”，35卷，C.S.Barnett等人編，Plenum出版社，紐約，1992，p143。
對(duì)于具有無(wú)規(guī)取向的多?；蚨嗑ぃy的衍射圖或譜類似于粉末樣品的圖或譜，其中{111}峰是最突出的。表2中給出了銀粉的衍射圖，取自JCPDS-ICDD粉末衍射數(shù)據(jù)。
表2銀的JCPDS-ICCD粉末衍射數(shù)據(jù)銀平面* 2θ 相對(duì)強(qiáng)度111 38.117100200 44.27940220 64.42825311 77.47526
22281.53912*這里僅僅給出了高達(dá)85度的2θ值的平面。
雖然在加熱之前或加熱前，圖4B中的譜對(duì)應(yīng)于樣品F，它也是樣品A至D的衍射譜的那些，但明顯不同于圖4A的那些。將加熱前4B與加熱前4A比較，圖4B中氧化鋅金屬-接觸膜-部分的存在降低了銀緊密堆積的{111}平面的強(qiáng)度，但促進(jìn)了{(lán)220}平面的峰。平面，象{220}平面，它不具有緊密堆積，這里指“非緊密堆積”平面。
在圖4B中{111}峰以上的{220}峰與圖4A相比的上升是圖4B的薄銀膜具有相對(duì)于基底的優(yōu)先結(jié)晶取向，與圖4A(象從粉末樣品所獲得的譜圖)中顆粒取向的更無(wú)規(guī)分布相比較而言。然而，這并不提示{220}平面平行于基底。事實(shí)上，由于上述不對(duì)稱X-射線衍射幾何結(jié)構(gòu)，{220}平面處在相對(duì)于基底平面的一定角度。
比較后-加熱或加熱后的譜圖，應(yīng)該指出的是具有氧化鋅金屬-接觸膜-部分的圖4B的樣品繼續(xù)顯示出{220}峰，而基本上不顯示{111}峰。因此，甚至在加熱之后獲得了加熱前氧化鋅樣品的優(yōu)先取向。在沒(méi)有氧化鋅金屬-接觸膜-部分的圖4A的樣品中，雖然在加熱后形成{220}峰，{111}峰聳立在其上面，表明保留了基本上無(wú)規(guī)顆粒取向。
這些譜圖的形狀與上述衍射幾何結(jié)構(gòu)符合。其它衍射幾何結(jié)構(gòu)將得到譜圖，它雖然在外觀上不同，仍然表示氧化鋅樣品的優(yōu)選顆粒取向。
兩變通實(shí)施方案影響的實(shí)施例進(jìn)行兩可變?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)施方案，揭示改變氧化鋅金屬-接觸膜-部分和鈦底涂膜的厚度對(duì)加熱前后的涂層電阻的影響。與實(shí)施例1中一樣制備一組22個(gè)樣品，只是改變氧化鋅金屬-接觸膜-部分和鈦底涂層的厚度，對(duì)于所設(shè)計(jì)的實(shí)施方案提供了隨機(jī)化一組試驗(yàn)。所有其它實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)施例1中給出的相同，只是銀膜厚度保持恒定在9.95±0.22μg/cm2≡95±2埃(以密度計(jì)算為基礎(chǔ))，與實(shí)施例1的115埃厚銀層不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在商購(gòu)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)程序中進(jìn)行處理，得到圖5A和5B的所繪表面。
金屬-接觸膜-部分的組成和沉積用氧濃度對(duì)平面指數(shù)形成電阻和發(fā)射率的影響的實(shí)施例制備4個(gè)樣品并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)說(shuō)明了1)在氧化鋅金屬-接觸膜-部分的沉積過(guò)程中氧濃度的影響；和2)金屬-接觸膜-部分的組成的影響，具體地當(dāng)金屬-接觸膜-部分由具有強(qiáng)優(yōu)選取向的晶體氧化鋅組成，由不具有強(qiáng)優(yōu)選取向的晶體氧化鋅組成，或由無(wú)定形錫酸鋅組成時(shí)。制備樣品G-J，列于表9。使用澆鑄金屬陰極靶。樣品G-J的入射余角衍射譜分別示于圖6A-6D。該譜是圖9的涂層在任何加熱(如回火)之前的譜。也測(cè)量電阻和發(fā)射率并列于表9。應(yīng)該指出的是，圖9提供了包括基底|氧化鋅|銀配方(樣品G，H和J)的多層膜與包括基底|錫酸鋅|銀配方(樣品I)的多層膜的直接比較，從而提供沒(méi)有使用單獨(dú)的支持-部分膜的金屬-接觸膜-部分的直接對(duì)比。也應(yīng)該指出的是，樣品J是在實(shí)際上相同環(huán)境下制造的樣品H的確證物。
樣品H和J顯示低的膜電阻，而樣品G和I顯示高的膜電阻，對(duì)應(yīng)于具有兩不同電阻率的銀。樣品H和J顯示出低的電阻并對(duì)應(yīng)于在較高的80％氧濃度下氧化鋅沉積，和這些樣品的譜給出在圖6B和6D中。
在開(kāi)始，圖9中示出的結(jié)果表明，當(dāng)金屬接觸膜-部分是無(wú)定形錫酸鋅時(shí)，與實(shí)施例1相同，電阻率明顯高于樣品H和J。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在錫酸鋅金屬-接觸膜-部分的沉積過(guò)程中改變氣氛中氧濃度對(duì)降低電阻率沒(méi)有影響，因?yàn)榻饘?接觸膜-部分不具有晶體形成或晶體導(dǎo)向性能。因此，既不是金屬接觸膜部分的組成(錫酸鋅)，也不是在沉積過(guò)程中改變氧濃度提供了本發(fā)明的所需結(jié)果。
相反，樣品H和J顯示出明顯低的電阻率，當(dāng)使用氧化鋅金屬-接觸膜-部分時(shí)。這兩樣品對(duì)應(yīng)于氧化鋅金屬接觸膜部分的沉積過(guò)程中的80％氧濃度。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，改變氧化鋅金屬接觸膜部分的沉積過(guò)程中的氧濃度顯著影響電阻，因而說(shuō)明了銀具有兩種不同的電阻率和電阻率的選擇能夠通過(guò)控制氧化鋅金屬接觸膜部分的沉積過(guò)程中的氧濃度來(lái)獲得。上述結(jié)果通過(guò)樣品G(氧化鋅金屬接觸膜部分，50％氧氣/50％氬氣，電阻率3.52ohms/sq.)對(duì)樣品H和J(氧化鋅金屬接觸膜部分，80％氧氣-20％氬氣，電阻率分別為2.92和2.85 ohms/sq.)的比較來(lái)顯示。因此，金屬接觸膜部分(氧化鋅對(duì)錫酸鋅)的組成和其沉積過(guò)程中的氧濃度都對(duì)所形成的多層膜的電阻有顯著影響。
樣品G-J的衍射譜的試驗(yàn)證實(shí)銀{220}平面的峰高于樣品H和J的{111}平面的峰，更比樣品G和I。與圖6A(樣品G)和6C(樣品I)的譜圖比較，圖6B(樣品H)和6D(樣品J)的{220}銀平面的峰高于{111}平面的峰。與圖6A的譜圖比較，圖6B和6D中{103}氧化鋅平面的峰高于圖6A的峰。似乎表明在較高的80％氧濃度下沉積的氧化鋅金屬-接觸膜-部分具有不同晶體特性，它引起隨后沉積的銀膜的顆粒以具有低電阻率的形式優(yōu)先取向。
圖6B和6D中氧化鋅的{103}峰高出它的其它較低指數(shù)峰的上升與氧化鋅的粉末衍射譜圖相反，如下表3中所示。這一行為類似于以上所述銀的情況，并表明了具有與基底的平面斜交的{103}平面的氧化鋅膜的優(yōu)先生長(zhǎng)。氧化鋅膜的這一優(yōu)先取向引起銀在其上面優(yōu)先生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致金屬膜內(nèi)更好的導(dǎo)電性。這些觀察結(jié)果可由高分辨率透射電子顯微鏡分析來(lái)支持。
如以上所討論，這些譜的形狀與在這些實(shí)驗(yàn)中使用的具體衍射幾何結(jié)構(gòu)符合。
表3氧化鋅的JCPDS-ICDD粉末衍射數(shù)據(jù)氧化鋅平面* 2θ 相對(duì)強(qiáng)度100 31.77057002 34.44244101 36.253100102 47.53923110 56.60332103 62.86429200 66.3804112 67.96323201 69.10011004 72.5622202 76.9954104 81.3701*這里僅僅給出了高達(dá)85度的20值的平面。
使用X-射線譜的其它實(shí)施例制備一系列的樣品并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)說(shuō)明了本發(fā)明的氧化鋅金屬-接觸膜-部分的銀{111}和{220}平面的強(qiáng)度的倒逆(reversal)與改變厚度的銀層的無(wú)定形錫酸鋅金屬-接觸膜-部分比較。在沒(méi)有使用以上所解釋的單獨(dú)的支持膜部分的情況下進(jìn)行這些對(duì)比。氧化鋅金屬接觸膜部分樣品是通過(guò)在20％-80％氬氣-氧氣氣氛中將氧化鋅沉積在基底上而制備的，如以上所指出的，導(dǎo)致銀的{220}平面的優(yōu)先生長(zhǎng)。通過(guò)在65％氧氣/35％氬氣氣氛中在基底上沉積錫酸鋅而制備錫酸鋅金屬接觸膜部分樣品，如以上所指出的，導(dǎo)致銀的{220}平面沒(méi)有優(yōu)先的生長(zhǎng)。這兩種實(shí)施例然后都涂敷了各種厚度的銀層，由X-射線衍射法測(cè)定峰強(qiáng)度。結(jié)果示于圖7A和7B。使用回歸分析方法，平方多項(xiàng)式擬合到數(shù)據(jù)中，這些相應(yīng)的曲線在圖7A和7包裝是已知的。圖7A和7B中所顯示的結(jié)果說(shuō)明了在缺乏氧化鋅金屬-接觸膜-部分(圖7A)的樣品中，銀{111}平面在衍射譜中占主導(dǎo)地位，而有氧化鋅金屬-接觸膜-部分存在時(shí)(圖7B)，{220}平面變成主要的峰。這一行為繼續(xù)進(jìn)行到500?；?00埃以上的銀膜厚度。即，銀的原始成核層的結(jié)構(gòu)對(duì)銀膜的生長(zhǎng)(發(fā)展成較厚的層)有突出的影響。
電阻/銀厚度的實(shí)施例制備一系列的樣品并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明，本發(fā)明的金屬-接觸膜-部分在對(duì)高透射比、低發(fā)射率的帶涂層玻璃來(lái)說(shuō)理想的銀膜厚度下將銀以較低電阻形式鋪設(shè)。按照與圖7A和7B的樣品相同的方法和在相同的沉積氣氛下制備樣品，提供了一組氧化鋅-接觸膜-部分樣品和一組錫酸鋅-接觸膜-部分樣品，例外的是氧化鋅金屬-接觸膜-部分樣品被分成用1.5英寸(3.8cm)陰極-基底間距所制備的第一小組和用5.5英寸(13.97cm)陰極-基底間距所制備的第二小組，也測(cè)試該間距是否影響電阻率。所有的樣品然后末道涂敷各種厚度的銀層并測(cè)量電阻率。
結(jié)果示于圖8，按照膜電阻率對(duì)銀膜厚度表達(dá)。
松散材料的電阻率與樣品尺寸無(wú)關(guān)。然而，對(duì)于這些具有薄銀膜的樣品，膜的電阻率相當(dāng)高，直至厚度超過(guò)50?；?0埃以上為止。在較低的厚度下，膜是連續(xù)的并以獨(dú)立小島形式或以非常粗糙的形態(tài)的形式，因此電阻是高的。隨著銀膜厚度的提高所有曲線都下降和似乎接近厚膜電阻率值。這歸因于銀的整體性能的提高作用。使用本發(fā)明，兩氧化鋅金屬接觸膜部分樣品的電阻率曲線轉(zhuǎn)變至比錫酸鋅金屬-接觸膜-部分樣品的曲線低的水平。最大差別對(duì)應(yīng)于80-200埃的銀厚度，這對(duì)于高透射比、低發(fā)射率的涂層的技術(shù)領(lǐng)域是最顯著的。
實(shí)施例3-未回火雙疊層在透明的、退火過(guò)的蘇打-石灰玻璃的2.5mm(0.098英寸)厚窗格玻璃形式的基底上沉積多層涂層。涂敷器和其操作，早已描述在實(shí)施例1中。首先通過(guò)沉積由緊鄰玻璃基底的無(wú)定形錫酸鋅的支持膜-部分和在錫酸鋅上的晶體氧化鋅層的金屬-接觸膜-部分組成的320埃介電基膜，制成了本實(shí)施例中的涂層。這一基膜的兩膜-部分的相對(duì)厚度與實(shí)施例1中相同。
接著，在晶體氧化鋅上沉積一層銀膜。銀膜的厚度等于9.5μg/cm2的銀(XRF)，這對(duì)應(yīng)于具有銀的堆積密度的約90埃膜。
接著，在銀的表面上沉積厚度等于0.4μg/cm2(對(duì)應(yīng)于具有鈦的堆積密度的膜的約9埃厚度)的犧牲性鈦底涂膜。
在這些金屬膜的沉積之后，沉積約805埃三部分抗反射介電基膜。這三部分基膜由氧化鋅|錫酸鋅|氧化鋅膜-部分序列組成，其中厚度比為大約26％/35％/39％。這里，氧化鋅|錫酸鋅序列是支持膜-部分，和表面的氧化鋅，占厚度的39％，是金屬-接觸膜-部分，它注定接受如上所述的涂層的第二銀膜。
應(yīng)該指出的是，在本實(shí)施例中金屬-接觸膜-部分(39％)中的氧化鋅膜比支持膜-部分(26％)中氧化鋅膜更厚，僅僅因?yàn)橛糜诔练e膜的設(shè)備的制造限制。所得到的涂層仍然有足夠的化學(xué)耐久性，隨意不是熱耐久性。然而，如以上所指出的，最大程度地降低金屬-接觸膜-部分中氧化鋅膜的厚度依然是理想的，只要它仍然能夠引起低的電阻反射膜按照以上所述形成。
然后在介電復(fù)合膜的表面上沉積第二反射銀膜。這第二層具有與從單獨(dú)實(shí)驗(yàn)中銀的13.4μg/cm2的測(cè)量值得到的相同的130埃厚度。
在第二銀膜的表面上沉積厚度等于0.45(對(duì)應(yīng)于具有鈦的堆積密度的膜的約10埃厚度)的犧牲性鈦底涂膜。
接著，沉積270?？狗瓷淠ぃ沙练e在底涂層上的第一氧化鋅膜-部分和沉積在第一氧化鋅膜部分上的第二錫酸鋅膜部分組成，其中厚度比為40％/60％。
在這一抗反射膜之后，沉積最后的約30埃厚的二氧化鈦罩面層。
實(shí)施例3的涂層通過(guò)了抗剪切試驗(yàn)，被評(píng)判60等級(jí)。它具有薄片電阻為2.23Ω/sq.和0.05或0.05以下的發(fā)射率。該樣品的可見(jiàn)光透射比是81.6％和在其帶涂層一側(cè)的可見(jiàn)光反射率等于Y(D65)＝4.75％。該樣品的帶涂層一側(cè)CIE 2°觀察員彩色坐標(biāo)是x＝0.3088和y＝0.3461。
與實(shí)施例1中相同，以上銀和介電層厚度的選擇是以產(chǎn)品的所需色彩以及制造相關(guān)的問(wèn)題為基礎(chǔ)的。通過(guò)調(diào)節(jié)三個(gè)介電層和兩個(gè)銀層中任何一層的厚度，有可能生產(chǎn)彩色的整個(gè)平板。本實(shí)施例的目標(biāo)是生產(chǎn)比較中和感的色彩。
鈦底涂層的最大厚度受到其對(duì)涂層硬度和如上所述的光學(xué)性能的影響的限制，和其最小厚度決定于在多層沉積方法中保護(hù)銀的效果。由于本實(shí)施例的帶涂層制品不想進(jìn)行回火，鈦底涂層的厚度可以小于實(shí)施例1中所需要的厚度。對(duì)如實(shí)施例1中所述的二氧化鈦罩面層的厚度的限制同樣適用于本實(shí)施例。
實(shí)施例4-鋅-鋁氧化物金屬接觸膜部分使用Airco ILS1600涂敷器在12英寸×12英寸(30.48cm×30.48cm)透明浮法玻璃基底上沉積本實(shí)施例的涂層。該涂層由以下層序列組成玻璃|鋅-錫氧化物|鋅-鋁低氧化物|銀|鈦|鋅-錫氧化物|氧化鈦。在該涂層的所有層的沉積過(guò)程中壓力保持在4毫乇。
在2kW功率下基底在錫-鋅合金靶下方多次通過(guò)，在65％氧氣-35％氬氣氣氛下濺射出緊鄰基底的支持膜-部分。所得到的錫酸鋅的總厚度是約390埃。
在0.2kW功率下，在純氬氣氣氛下從鋅-鋁氧化物陶瓷靶濺射出金屬-接觸膜-部分。這一濺射方法得到鋅-鋁氧化物的部分還原層，它不如類似厚度的完全氧化層那么透明。該層的厚度是大約75埃，但其它厚度也可以使用類似的結(jié)果(例如15-100埃)。
也在純氬氣氣氛下濺射出銀和鈦膜，并分別是130埃和21埃厚。
在鈦底涂層上的錫酸鋅是按照與第一錫酸鋅層相同的方法沉積而成的并具有類似的厚度。
最后，在6.5kW功率下，基底在鈦靶下方多次通過(guò)，得以在65％氧氣-35％氬氣氣氛中以反應(yīng)方式沉積氧化鈦罩面層。該層的厚度是約45埃。
該涂層通過(guò)了抗剪切性試驗(yàn)并具有低的回火后混濁度?；鼗鸬慕Y(jié)果，涂層的透射比從76.6％提高至84％，它的電阻從5.3ohm/sq下降至3.8ohm/sq，而其發(fā)射率從原始值0.09下降至0.07。
以上實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。各種改進(jìn)也包括在內(nèi)。
例如，其它涂層組成是在本發(fā)明范圍內(nèi)。當(dāng)濺射鋅-錫合金時(shí)，取決于鋅和錫的比例，鋅和錫的氧化物膜可以與錫酸鋅的精確化學(xué)計(jì)量有大的偏差(即偏離2∶1Zn∶Sn原子比)。雖然以金屬鈦形式沉積，沉積后底涂層可以包括各種氧化態(tài)的鈦金屬。在權(quán)利要求中所給定的鈦厚度參考XRF方法，如上所述，為的是因改變氧化程度所引起的厚度偏差被析出因數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，其它金屬如鋯和鉻也可用于底涂層。
各層的厚度主要受限于所需光學(xué)性能，如透射比、發(fā)射率或色彩。
工藝參數(shù)如壓力和氣體濃度可在大范圍內(nèi)變化，只要獲得各層的預(yù)定的結(jié)構(gòu)，如本文中所描述的那樣。
其它耐化學(xué)的材料的保護(hù)性涂層可以金屬或金屬氧化物形式沉積。
可以使用那些促進(jìn)銀膜內(nèi)晶體顆粒的優(yōu)先(與無(wú)規(guī)相反)取向的其它金屬-接觸膜，即其它材料或其它形式的同樣材料。
因此，應(yīng)該理解的是，以上是實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法，在不脫離由權(quán)利要求和法律所認(rèn)可的等同范圍所定義的本發(fā)明精神和較寬范圍的情況下，可以作各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，它包括a.透明非金屬基底，b.紅外反射金屬膜，該金屬膜具有兩種水平的電阻率，一種低于另一種，該金屬膜屬于兩種水平中的低的一種，和c.在基底和金屬膜之間的介電、抗反射基膜，該基膜包括d.與金屬膜接觸的第一種材料的晶體金屬-接觸膜-部分，該晶體金屬-接觸膜-部分與金屬膜配合，和e.包括除第一種材料以外的第二種材料的支持膜-部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的帶涂層制品，金屬接觸膜-部分是氧化鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的帶涂層制品，金屬膜包括銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的帶涂層制品，支持膜-部分包括比第一種材料更加耐化學(xué)和熱的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的帶涂層制品，支持膜-部分包括無(wú)定形材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的帶涂層制品，支持膜-部分包括鋅和錫的氧化物的膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的帶涂層制品，進(jìn)一步包括與金屬膜接觸的底涂膜，和與底涂膜接觸的介電、抗反射膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的帶涂層制品，基底包括玻璃，底涂膜被部分氧化并具有在玻璃進(jìn)行高溫?zé)崽幚頃r(shí)有效保護(hù)金屬膜不發(fā)生氧化的厚度和組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的帶涂層制品，底涂膜包括鈦。
10.使用權(quán)利要求8的帶涂層制品的方法，包括加熱制品和隨后驟冷它，以便回火，或加熱制品以便熱增強(qiáng)或彎曲玻璃。
11.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明非金屬基底，b.具有顆粒的優(yōu)先取向生長(zhǎng)的金屬膜，和c.在基底和金屬膜之間的介電、抗反射基膜，該基膜包括d.與金屬膜接觸的第一種材料的晶體金屬-接觸膜-部分，和e.包括除第一種材料以外的第二種材料的支持膜-部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的制品，其中a.基底包括玻璃，b.金屬膜，包括具有由入射余角方法測(cè)定的X-射線衍射譜的銀，在該譜中{220}峰上升高出{111}峰，c.金屬-接觸膜-部分包括晶體氧化鋅，和d.支持膜-部分包括無(wú)定形材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的制品，無(wú)定形支持膜-部分包括與氧化鋅膜-部分接觸的鋅和錫的氧化物。
14.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明玻璃基底，b.紅外反射金屬膜，該金屬膜具有兩種水平的電阻率，一種低于另一種，該金屬膜屬于兩種水平中的低的一種，c.位于基底和金屬膜之間并與金屬膜接觸的晶體金屬-接觸膜，該晶體膜與金屬膜配合，和d.接觸金屬膜的底涂膜，底涂膜所具有的厚度可有效在玻璃的回火過(guò)程中保護(hù)金屬膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的制品，底涂膜包括鈦。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的制品，鈦底涂膜的厚度大于20埃(XRF方法)。
17.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明玻璃基底，b.銀的膜，該銀以低電阻率形式和體現(xiàn)特征在于顆粒的優(yōu)先取向生長(zhǎng)，c.位于基底和銀膜之間并與銀接觸的晶體氧化鋅膜，和d.接觸銀膜的底涂膜，底涂膜所具有的厚度可有效地在玻璃回火過(guò)程中保護(hù)銀膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的制品，底涂膜包括鈦。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的制品，鈦底涂膜的厚度大于20埃(XRF方法)。
20.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明非金屬基底，b.在基底上的介電、抗反射膜，c.在抗反射膜上的紅外反射金屬膜，和d.在金屬膜上的包括鈦的底涂膜，底涂膜的厚度在下側(cè)的約22埃(XRF方法)至在上側(cè)的約30埃(XRF方法)范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的帶涂層制品，底涂膜的厚度在下側(cè)的約24埃(XRF方法)至在上側(cè)的約28埃(XRF方法)范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的帶涂層制品，抗反射膜包括與金屬膜接觸的晶體氧化鋅的膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的帶涂層制品，抗反射膜包括在基底和氧化鋅膜之間的鋅-錫合金的氧化物膜。
24.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明非金屬基底，b.沉積在基底上的介電、抗反射基膜，基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.沉積在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的金屬反射膜，d.沉積在金屬反射膜上的底涂膜，和e.沉積底涂膜上的介電、抗反射膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的帶涂層制品，進(jìn)一步沉積在介電、抗反射膜上的外保護(hù)性罩面層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的帶涂層制品，其中透明非金屬基底是玻璃，支持膜-部分是錫酸鋅膜，晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，金屬反射膜是銀膜，底涂膜以厚度在約22-30埃范圍內(nèi)的鈦金屬形式沉積而成，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
27.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明非金屬基底，b.沉積在基底上的第一介電、抗反射基膜，該第一基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.沉積在第一基膜上的晶體金屬-接觸膜-部分上的第一金屬反射膜，d.沉積在第一金屬反射膜上的第一底涂膜，e.沉積在第一底涂膜上的第二介電、抗反射基膜，該第二基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與第一底涂膜接觸和其中支持膜-部分由除第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，f.沉積在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第二金屬反射膜，g.沉積在第二金屬反射膜上的第二底涂膜，和h.沉積在第二底涂膜上的介電/抗反射膜。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的帶涂層制品，進(jìn)一步包括沉積在介電、抗反射膜上的外保護(hù)性罩面層。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的帶涂層制品，其中透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜以厚度22-30埃的鈦金屬形式沉積而成，第二基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜是以厚度22-30埃的鈦金屬形式沉積而成，沉積在第二底涂膜上的介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
30.高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品，包括a.透明非金屬基底，b.沉積在基底上的第一介電、抗反射基膜，該第一基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.沉積在第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第一金屬反射膜，d.沉積在第一金屬反射膜上的第一底涂膜，e.沉積在第一底涂膜上的第二介電、抗反射基膜，該第二基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分，后者是氧化鋅膜，和支持膜-部分，其中支持膜-部分進(jìn)一步由與第一底涂膜接觸的氧化鋅膜的第一層和與晶體金屬-接觸膜-部分接觸的錫酸鋅膜的第二層組成，f.沉積在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上的第二金屬反射膜，g.沉積在第二金屬反射膜上的第二底涂膜，和h.沉積在第二底涂膜上的介電、抗反射膜，其中介電、抗反射膜包括沉積在底涂膜上的氧化鋅膜的第一層和沉積在介電、抗反射膜的第一氧化鋅層上的錫酸鋅膜的第二層。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的帶涂層制品，進(jìn)一步包括沉積在介電抗反射膜上的外保護(hù)性罩面層。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的帶涂層制品，其中透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜是以厚度8-12埃的鈦金屬形式沉積而成，第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜是以厚度8-12埃的鈦金屬形式沉積而成，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
33.制造多層高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品的方法，包括以下步驟a.選擇透明非金屬基底，b.在基底上沉積介電、抗反射基膜，該基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.在基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上沉積金屬反射膜，d.在金屬反射膜上沉積底涂膜，e.在底涂膜沉積介電、抗反射膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，進(jìn)一步包括在介電、抗反射膜上沉積外保護(hù)性罩面層的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中透明非金屬基底是玻璃，支持膜-部分是錫酸鋅膜，晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，金屬反射膜是銀膜，底涂膜是以厚度為22-30埃的鈦金屬形式沉積而成，介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
36.制造多層高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品的方法，包括以下步驟a.選擇透明的非金屬基底，b.在基底上沉積第一介電抗反射基膜，第一基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.在第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上沉積第一金屬反射膜，d.在第一金屬反射膜上沉積第一底涂膜，e.在第一底涂膜上沉積第二介電抗反射基膜，該第二基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與第一底涂膜接觸和其中支持膜-部分由除第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，f.在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上沉積第二金屬反射膜，g.在第二金屬反射膜上沉積第二底涂膜，和h.在第二底涂膜上沉積介電抗反射膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，進(jìn)一步包括在介電抗反射膜上沉積外保護(hù)性罩面層的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜以厚度22-30埃的鈦金屬形式沉積而成，第二基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜是以厚度22-30埃的鈦金屬形式沉積而成，沉積在第二底涂膜上的介電、抗反射膜是錫酸鋅膜，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
39.制造多層高透射比、低發(fā)射率的帶涂層制品的方法，包括以下步驟a.選擇透明的非金屬基底，b.在基底上沉積第一介電抗反射基膜，第一基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分和支持膜-部分，其中支持膜-部分與基底接觸和其中支持膜-部分由除晶體金屬-接觸膜-部分以外的材料組成，c.在第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上沉積第一金屬反射膜，d.在第一金屬反射膜上沉積第一底涂膜，e.在第一底涂膜上沉積第二介電抗反射基膜，該第二介電抗反射基膜包括晶體金屬-接觸膜-部分，它是氧化鋅膜，和支持膜-部分，其中支持膜-部分進(jìn)一步由與第一底涂膜接觸的氧化鋅膜的第一層和與晶體金屬-接觸膜-部分接觸的錫酸鋅膜的第二層組成，f.在第二基膜的晶體金屬-接觸膜-部分上沉積第二金屬反射膜，g.在第二金屬反射膜上沉積第二底涂膜，和h.在第二底涂膜上沉積介電抗反射膜，其中介電抗反射膜包括沉積在底涂膜上的氧化鋅膜的第一層和沉積在介電抗反射膜的第一氧化鋅膜層上的錫酸鋅膜的第二層。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，進(jìn)一步包括在介電抗反射膜上沉積外保護(hù)性罩面層的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中透明非金屬基底是玻璃，第一基膜的支持膜-部分是錫酸鋅膜，第一基膜的晶體金屬-接觸膜-部分是氧化鋅膜，第一金屬反射膜是銀膜，第一底涂膜是以厚度8-12埃的鈦金屬形式沉積而成，第二金屬反射膜是銀膜，第二底涂膜是以厚度8-12埃的鈦金屬形式沉積而成，和外保護(hù)性罩面層是氧化鈦膜。
全文摘要
在透明基底上的多層式高透射比、低發(fā)射率的涂層,其特征在于在金屬反射膜的靠近基底的一側(cè)上有至少兩部分的特殊抗反射基膜。兩部分的第一部分與金屬膜接觸。這第一部分具有結(jié)晶性能,以便引起金屬膜以低電阻率構(gòu)型沉積。兩部分中的第二部分支持第一部分并優(yōu)選是無(wú)定形的。本發(fā)明的帶涂層制品還體現(xiàn)特征于,與上述基膜結(jié)合或保持獨(dú)立地,帶涂層制品有新發(fā)現(xiàn)的特別理想的附屬范圍的較厚底涂膜,該制品能夠?yàn)榛鼗?、熱增?qiáng)或彎曲進(jìn)行熱處理。
文檔編號(hào)B32B9/00GK1177577SQ9711038
公開(kāi)日1998年4月1日 申請(qǐng)日期1997年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月25日
發(fā)明者M·阿巴伯, R·C·克里斯, L·A·米勒 申請(qǐng)人:Ppg工業(yè)公司