CN106414357A - 含在氧化镍层上结晶银‑基功能层的材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及获得包含涂有薄层叠层的透明基底的材料的方法，所述薄层的叠层通过阴极溅射沉积，任选通过磁场辅助，所述叠层包含至少一个银基功能金属层和至少两个抗反射涂层，各抗反射涂层包含至少一个介电层，使得各功能金属层位于两个抗反射涂层之间，该方法包括以下步骤的序列：（a）沉积包含至少一个基于结晶氧化镍的薄层的抗反射涂层，随后（b）在基于结晶氧化镍的薄层上方并与之接触地沉积至少一个银基功能金属层。

Description

含在氧化镍层上结晶银-基功能层的材料

本发明涉及材料和获得材料的方法，所述材料如窗玻璃，包含涂覆有薄层的叠层的透明基底，所述薄层的叠层包含至少一个银-基功能金属层。

银-基功能金属层（或银层）具有导电和反射红外（IR）射线的有利性质，因此它们用于“太阳能控制”窗玻璃，旨在减少入射太阳能的量，和/或用于“低发射（bas émissif）”窗玻璃，旨在减少向建筑或车辆外部消散的能量的量。

这些银层沉积在抗反射涂层之间，所述抗反射涂层通常包含多个介电层，以便能够调节该叠层的光学性质。此外，这些介电层能够保护该银层免受化学或机械侵袭。

窗玻璃的光学、电学和机械性质直接取决于银层的质量，如它们的晶体状态、它们的均匀性以及它们的环境，例如取决于位于上方和下方的层的性质和取决于界面的表面粗糙度。

本发明非常特别涉及经受高温热处理如退火、弯曲和/或回火的材料。该高温热处理可以在银层中造成变化，特别是产生缺陷。这些缺陷的一部分以孔或穹顶（dôme）形式存在。

“孔”类型的缺陷对应于缺乏银的区域的出现，也就是说银层的部分去湿（démouillage）。在热处理后，该银层包含对应于无银区域的圆形或树枝形状的孔。用显微镜观察的银层看起来是平坦的。在具有因的区域处测量的该层的厚度并未变化太多。

“穹顶”型缺陷对应于“大的”银颗粒的存在，这会导致银层中厚度的改变，也就是说增厚区域和减薄区域。厚度的变化可以是点状的，也就是说仅在这些大颗粒处观察到。随后该银层可以具有均匀的厚度，除了在这些大颗粒处。厚度的变化可以由于银层在这些大颗粒附近的重新排列而更广泛。这些“穹顶”类型的缺陷并非对应于“孔”类型缺陷的中间状态。

申请人已经发现，缺陷——孔或穹顶——的出现和类型取决于构成该抗反射涂层的介电层的性质。例如，在抗反射涂层中存在基于锌锡氧化物的介电层有助于形成穹顶类型缺陷。

为了改善银-基功能金属层的质量，已知使用包含具有稳定功能的介电层的抗反射涂层，其旨在促进银层的润湿和成核。基于结晶氧化锌的介电层特别用于此目的。这是因为通过阴极溅射法沉积的氧化锌在不需要附加热处理的情况下结晶。基于氧化锌的层由此可以充当银层的外延生长层。

但是，这些位于银层下方并与银层接触的结晶氧化锌层表现出两个缺点。

首先，基于氧化锌的层与银层之间的粘附性低。因此，包含所述顺序的这两个层的所有叠层存在机械损坏的危险，当它们经受高温热处理时尤其如此。

其次，在基于氧化锌的层上通过外延法结晶的银层主要包含表现出平行于基底表面的{111}族平面的银单晶颗粒。这可以通过Bragg-Brentano X射线衍射分析来证实。在以面心立方结构的形式结晶的银的情况下，{111}族的平面特别致密。此外，在结晶氧化锌与银的晶胞参数之间存在较大差异，特别为11%。在氧化锌颗粒上外延生长单晶银颗粒导致形成位错。这些位错是可以破坏电阻率的如此多的点缺陷。

为了改善银-基功能金属层的质量，还已知使用阻挡层，其作用是通过防止与沉积抗反射涂层相关或与热处理相关的可能破坏来进行保护。已经提供了尤其在所述阻挡层的性质、数量和位置方面不同的大量可能性。

例如，有可能使用阻挡层或由多个阻挡层组成的阻挡涂层。这些阻挡层或涂层可以仅位于功能层上方、仅位于功能层下方或位于功能层上方与下方。

阻挡层的性质和厚度的选择取决于构成该功能层的材料、取决于构成与该功能层接触定位的抗反射涂层的材料、取决于任选的热处理和取决于所需的性质。

叠层的复杂性以及处理的多样性和所需性质使得阻挡层的性质必须适应于各种配置。

在常规使用的阻挡层中，可以提及基于选自铌Nb、钽Ta、钛Ti、铬Cr或镍Ni的金属或基于获自这些金属的至少两种的合金，特别是基于镍与铬（NiCr）的合金的阻挡层。

使用基于镍铬合金的阻挡底层能够在回火类型的热处理之后限制雾的出现，同时限制在银层中形成孔或穹顶。但是，尤其通过电子的散射，这些层的存在破坏了发射率、叠层的吸收和导电性。

在基于氧化钛的层下方使用厚的阻挡层能够在回火类型的热处理之后限制雾的出现，而不会显著提高叠层的吸收。

但是，当这些阻挡层插在稳定层与银层之间时，这些阻挡层削弱了与旨在促进银结晶的稳定层（如氧化锌层）的存在相关的有益效果。在银在氧化锌上外延生长的情况下，薄层电阻总是受到破坏，无论使用怎样的阻挡底层。

本发明的目的是开发包含涂有叠层的基底的材料，其表现出改善的机械强度，特别是通过改善银层对该叠层的其余部分的粘附性。有利地，应当在保持低电阻率的同时获得这些性质。

本发明的目的还是开发旨在经受热处理的包含涂有叠层的基底的材料，该材料表现出改善的机械强度、改善的抗雾性、低吸收和低发射率。

即使当该叠层包含含有能够在银-基功能层中产生穹顶类型缺陷的介电层的抗反射涂层时，也应当获得该有利性质。

申请人已经发现，存在与银层直接接触的基于结晶氧化镍的薄层能够获得本发明的有利性质。

本发明的基本特征之一基于以下事实：银-基功能层沉积在预先结晶的基于氧化镍的层上。基于结晶氧化镍的薄层充当生长层并相对于基底表面沿{200}族平面定向银的结晶。

本发明涉及获得包含涂有薄层叠层的透明基底的材料的方法，所述薄层的叠层通过阴极溅射沉积，优选通过磁场辅助，所述叠层包含至少一个银-基功能金属层和至少两个抗反射涂层，各抗反射涂层包含至少一个介电层，使得各功能金属层位于两个抗反射涂层之间，该方法包括以下步骤的序列：

（a）沉积包含至少一个基于结晶氧化镍的薄层的抗反射涂层，随后

（b）在基于结晶氧化镍的薄层上方并与之接触地沉积至少一个银-基功能金属层。

本发明还涉及包含涂有薄层叠层的透明基底的材料，所述薄层叠层包含至少一个银-基功能金属层和至少两个抗反射涂层，各抗反射涂层包含至少一个介电层，使得各功能金属层位于两个抗反射涂层之间，其特征在于该叠层包含至少一个位于银-基功能金属层下方并与之接触的基于结晶氧化镍的层，所述银-基功能金属层包含多个单晶颗粒，这些单晶颗粒的取向使得它们具有平行于基底表面的{200}族平面。

该材料，即涂有该叠层的透明基底，旨在经受回火、退火或弯曲类型的高温热处理。

在高温热处理后能够产生穹顶类型缺陷的叠层中，使用本发明的基于结晶氧化镍的薄层作为生长层是特别有利的。

在其中发射率和吸收的变化在回火时必须最小且雾度水平低的可回火叠层中，使用此类薄层也是特别有利的。

存在基于氧化镍的层提高了叠层中银层的粘附性。结晶氧化镍表现出类似于银的晶体结构的面心立方晶体结构。结晶氧化镍的晶胞参数与银的晶胞参数之间的差异微小，特别是小于2.2%。在基于结晶氧化镍的层上通过外延结晶的银层主要包含表现出平行于基底表面的{200}族平面的单晶银颗粒。在氧化镍上沿{200}族平面（取代在氧化锌上的{111}）的这种银的织构化似乎有助于获得更好的粘附性结果。

此外，晶胞参数的微小差异也似乎有助于减少能够不利地影响该叠层的薄层电阻的位错（即点缺陷）的数量。

存在基于结晶氧化镍的薄层能够获得低薄层电阻，特别是几乎等于在基于氧化锌的薄层上生长银的情况下获得的薄层电阻。

不同于在银层与稳定层之间使用阻挡层时所观察到的结果，基于结晶氧化镍的薄层能够获得更好的热稳定性和更好的粘附性，而不会破坏该薄层电阻。

因此，使用基于结晶氧化镍的层完全或部分取代基于结晶氧化锌的生长层能够改善该叠层的机械和化学性质，而不会损害其电学性质。

使用与银-基功能金属层接触的基于结晶氧化镍的层能够在对该叠层的涂覆基底施以回火类型的热处理时显著防止去湿（démouillage）和在银层中出现穹顶类型缺陷。在包含位于银-基功能金属层下方的含有能够产生穹顶类型缺陷的介电层的抗反射涂层的窗玻璃的情况下，本发明的解决方案由此是非常特别合适的。

根据一个实施方案，包含多个取向以使其具有平行于基底表面的{200}族平面的单晶颗粒的位于银-基功能层下方的抗反射涂层包含能够产生穹顶类型缺陷的介电层，所述介电层选自基于锡和锌氧化物的层。

本发明还能够获得优异的性能，特别是在雾度、在可见光区域内的吸收、发射率方面的降低和热处理后完整叠层的机械强度。尤其通过与使用包含阻挡层（例如基于镍铬合金）的叠层或使用不包含该阻挡层的叠层所获得的那些结果进行比较，可以观察到这些有利的结果。

不同于氧化锌，氧化镍在常规阴极溅射的沉积条件（也就是说在环境温度下在真空中）下在冷却条件下不会结晶，除非其沉积在结晶层（如氧化锌层）上。在氧化镍层下方的氧化锌稳定层的叠层中的组合能够结晶该氧化镍层，并随后获得银的结晶，其单晶颗粒取向以使得它们具有平行于基底表面的{200}族平面。

因此，必须调整该阴极溅射沉积工艺以便在沉积银层之前结晶基于氧化镍的层。

氧化镍层的结晶可以通过外延生长来获得。为此，在基于氧化镍的层下方沉积介电层，如基于结晶氧化锌的层。获得本发明的材料的方法使得在步骤（a）过程中：

-沉积能够通过外延诱导结晶的层，如基于结晶氧化锌的层，随后

-在上方并与之接触地沉积基于氧化镍的层。

根据该实施方案，位于包含多个取向以使其具有平行于基底表面的{200}族平面的单晶颗粒的银-基功能层下方的抗反射涂层包含基于氧化锌的具有稳定功能的介电层，所述介电层位于基于结晶氧化镍的层下方并与之接触。

结晶步骤可以通过结晶热处理的步骤来进行，例如通过激光处理。在这种情况下，基于氧化镍的层不必在基于结晶氧化锌的层上方沉积。

但是，这两个实施方案可以有利地结合：在沉积银层前在基于氧化锌和基于氧化镍的层序列上进行结晶热处理能够获得在叠层的薄层电阻和粘附性方面甚至更出色的结果。

获得本发明的材料的方法使得，在步骤（a）过程中：

-沉积基于结晶或非结晶氧化镍的层，随后

-在沉积银-基功能金属层之前，对基于结晶或非结晶氧化镍的薄层施以结晶热处理。

该叠层通过阴极溅射，特别是通过磁场辅助（磁控管法）来沉积。该叠层的各个层均可以通过阴极溅射来沉积。

除非另行说明，本文中提及的厚度是物理厚度。薄层理解为是指表现出0.1纳米至100微米的厚度的层。

在本说明书通篇中，本发明的基底被认为是水平定位的。薄层的叠层在基底上方沉积。表述“上方”和“下方”与“下部”和“上部”的含义应相对该取向来考虑。如果没有具体规定的话，表述“上方”和“下方”不一定意味着两个层和/或涂层彼此接触定位。当规定层与另一层或与涂层“接触”沉积时，这意味着在这两个层之间不存在一个或多个***的层。

银-基功能金属层包含该功能层重量的至少95.0重量%、优选至少96.5重量%和更好至少98.0重量%的银。优选地，该银-基功能金属层包含该银-基功能金属层重量的小于1.0重量%的非银金属。

以越来越优选的次序，该银-基功能层的厚度为5至20纳米、优选8至15纳米。

该银-基功能金属层可以与阻挡层接触。阻挡底层对应于位于功能层下方的阻挡层，其位置相对于该基底定义。在基底的相对一侧上位于功能层上的阻挡层称为阻挡覆层。该阻挡覆层选自基于NiCr、NiCrN、NiCrO_x、NiO或NbN的层。各阻挡覆层或底层的厚度优选为：

- 至少0.5纳米或至少0.8纳米，和/或

- 最多5.0纳米或最多2.0纳米。

根据本发明，基于结晶氧化镍的层可以提供阻挡底层的功能。各个基于结晶氧化镍的层的厚度优选为：

- 至少0.5纳米、至少0.8纳米和/或0.8至5纳米，

- 最多5.0纳米、最多3.0纳米或最多2.0纳米。

该抗反射涂层的介电层表现出单独或组合的下列特征：

-它们通过磁场辅助的阴极溅射来沉积，

-它们选自具有阻挡功能的介电层和/或具有稳定功能的介电层，

-它们选自一种或多种选自钛、硅、铝、锡和锌的元素的氧化物或氮化物，

-它们具有大于5纳米、优选8至35纳米的厚度。

具有稳定功能的介电层理解为是指由能够稳定功能层与该层之间的界面的材料制成的层。具有稳定功能的介电层优选基于结晶氧化物，特别是基于氧化锌，任选用至少一种其它元素如铝掺杂。具有稳定功能的介电层优选是氧化锌的层。

具有稳定功能的介电层由此可以位于至少一个银-基功能金属层或各个银-基功能金属层的上方和/或下方，与之直接接触或被氧化镍层或被阻挡层分隔。优选地，各银-基功能金属层在抗反射涂层上方，其上层是在具有稳定功能的介电层（优选基于氧化锌）上方沉积并与之接触的本发明的氧化镍层。

具有稳定功能的介电层可以具有至少3纳米的厚度，特别是3至25纳米和更好5至10纳米的厚度。

具有阻挡功能的介电层理解为是指由能够形成对在高温下来自环境气氛或来自该透明基底的氧和水向该功能层的扩散的阻挡的材料制成的层。具有阻挡功能的介电层可以基于硅化合物（其选自氧化物如SiO₂、硅的氮化物Si₃N₄和氧氮化物SiO_xN_y，任选掺杂有至少一种其它元素如铝），基于氮化铝AlN或基于锌锡氧化物。

意在施以热处理的涂有该叠层的透明基底可以包含：

-包含至少一个基于结晶氧化镍的层的抗反射涂层，

-银-基功能金属层，

-任选的阻挡层，

-抗反射涂层。

根据有利的实施方案，从基底开始，该叠层可以包含：

-位于银-基功能金属层下方的抗反射涂层，该涂层包含至少一个基于氧化锌的具有稳定功能的介电层和至少一个与基于氧化锌的具有稳定功能的介电层接触定位的基于结晶氧化镍的层，

-与基于结晶氧化镍的层接触定位的银-基功能金属层，

-任选的阻挡覆层，

-位于银-基功能金属层上方的抗反射涂层，

-任选的上保护层。

根据另一有利的实施方案，从基底开始，该叠层可以包含：

-包含至少一个具有阻挡功能的介电层、至少一个具有稳定功能的介电层和至少一个基于结晶氧化镍的层的抗反射涂层，

-与基于结晶氧化镍的层接触定位的银-基功能金属层，

-任选的阻挡覆层，

-包含至少一个具有稳定功能的介电层和具有阻挡功能的介电层的抗反射涂层。

该叠层可以包含作为该叠层的最终层沉积的上保护层，特别是为了提供耐刮擦性能。这些上保护层优选具有2至5纳米的厚度。这些保护层可以是氧化钛或锌锡氧化物的层。

本发明的透明基底优选由刚性无机材料制成，如由玻璃制成，特别是钠钙硅玻璃。该基底的厚度通常为0.5毫米至19毫米不等。该基底的厚度优选小于或等于6毫米，实际上甚至4毫米。

基于氧化镍的层在沉积银-基功能金属层前的结晶热处理可以通过任何加热过程来进行。该处理可以通过将该基底放置在烘箱或窑炉中或通过对该基底施以辐射来进行。

该结晶热处理有利地通过对涂有待处理的层的基底施以辐射，优选以至少一条激光线形式聚焦在所述层上的激光辐射来进行。

该结晶热处理可以通过提供能够使基于氧化镍的层的每一点达到优选至少300℃、特别是350℃、实际上甚至400℃和甚至500℃或600℃的温度的能量来进行。对该涂层的每个点施以所述热处理小于或等于1秒、实际上甚至0.5秒和有利地在0.05至10毫秒、特别是0.1至5毫秒或0.1至2毫秒范围内的时间。

该辐射的波长优选为500至2000纳米，特别是700至1100纳米，实际上甚至800至1000纳米。在选自808纳米、880纳米、915纳米、940纳米或980纳米的一种或多种波长下发射的大功率激光二极管 已经证实是特别适合的。

该结晶热处理还可以通过对该基底施以来自常规加热设备如红外灯的红外辐射来进行。

有利地进行该热处理，以使得该层的各个点达到至少300℃的温度，同时在任何点处使得与包含叠层的面相反的该基底的面保持在小于或等于150℃的温度下。

“层的点”理解为是指在给定时刻经历该处理的层的区域。根据本发明，使整个层（由此每个点）达到至少300℃的温度，但是该层的每个点不一定同时处理。该层可以作为一个整体在相同的时刻进行处理，使该层的各个点同时达到至少300℃的温度。或者可以处理该层，以使得所述层的不同点或所述点的组合的不同点连续达到至少300℃的温度，该第二方法更通常用于以工业规模连续加工的情况下。

这些热处理表现出如下优点：仅加热该层而不会显著加热整个基底，即适度和受控地加热该基底的有限区域，由此防止破裂问题。由此对于实施本发明优选的是与带有该处理层的面相对的基底面的温度不高于150℃，优选小于或等于100℃，特别是小于或等于50℃。通过选择特别适于加热该层而非基底的加热方法和通过根据所用加热方法控制加热的时间或强度和/或其它参数来获得该特征。优选地，对该薄层的各个点施以本发明的处理（也就是说，达到高于或等于300℃的温度）一段通常小于或等于1秒、实际上甚至0.5秒的时间。

为了尽可能多地限制最大基底（例如长度6米×宽度3米）的破裂数，在整个处理过程中在与其上沉积表现出应力变化的层的面相对的该基底面的每一点处优选保持小于或等于100℃、特别是50℃的温度。

加热的参数，如加热装置的功率或加热时间，可以由本领域技术人员按照各种参数，如加热方法的性质、该层的厚度、待处理的基底的尺寸与厚度等等根据具体情况来调节。

该结晶热处理优选包括对涂有待处理的层的基底施以辐射，优选以至少一条激光线形式聚焦在所述层上的激光辐射。由于激光器可以仅照射小的表面积（通常为约零点几平方毫米至几百平方毫米的量级），为了处理整个表面，必须提供在基底平面内移动激光束的***或形成同时照射该基底的整个宽度的在线激光束的***，并且在其下方基底将向前行进。

通常在相关涂层点在激光线下通过时经历最高温度。在给定时刻，仅仅位于该激光线下的涂层的表面的点及其周围环境（例如在小于一毫米处）通常在至少300℃的温度下。对于大于2毫米、特别是5毫米的到激光线的距离（沿前进方向测得），包括该激光线下游，涂层温度通常最高为50℃，甚至40℃或30℃。

该激光辐射优选由包含一个或多个激光源以及生成与重定向光学器件的模块来产生。

该激光源通常是激光二极管或纤维激光器或盘形激光器。激光二极管能够对小的空间需求相对于供电功率经济地实现高功率密度。

来自该激光源的辐射优选是连续的。

该生成与重定向光学器件优选包含透镜和反射镜，并用做定位、均化和聚焦该辐射的装置。

如果适当的话，该定位装置的目的在于将激光源发射的辐射排列成一行。它们优选包含镜。均化装置的目的在于叠加激光源的空间分布以获得沿该线从头至尾均匀的线功率密度。该均化装置优选包含能够将入射光束分离为次级光束并将所述次级光束重新组合成均匀线的透镜。用于聚焦辐射的装置能够将该辐射以具有所需长度和所需宽度的线的形式聚焦在待处理的涂层上。该聚焦装置优选包含会聚透镜。

当仅使用一条激光线时，该线的长度有利地等于该基底的宽度。

该激光线的线性功率密度优选为至少300 W/cm，有利地为350或400 W/cm，特别是450 W/cm，实际上甚至500 W/cm和甚至550 W/cm。甚至有利地为至少600 W/cm、特别是800W/cm、实际上甚至1000 W/cm。在该涂层上在该或各激光线聚焦的焦点处测量该线性功率密度。其可以通过将功率检测器，例如量热式功率计，特别如来自Coherent Inc的BeamFinder S/N 2000716功率计沿该线放置来测量。该功率密度有利地沿该或各线的整个长度均匀分布。优选地，最高功率密度与最低功率密度之间的差值小于平均功率密度的10%。

向该涂层提供的能量密度优选为至少20 J/cm²，实际上甚至30 J/cm²。

所述高功率和能量密度能够非常快速地加热该涂层，而不会显著加热该基底。

优选地，该或各激光线是固定的，而该基底是移动的，使得相对移动速率对应于该基底的前进速率。

该结晶热处理可以在沉积室中沉积的过程中进行，或在沉积结束时在沉积室外进行。该结晶热处理可以在真空下、在空气下和/或在大气压下进行。在沉积室外的热处理并不优选，因为这会导致污染问题。

该结晶热处理实际上可以在用于通过阴极溅射进行沉积的室中在真空下进行。优选地，在用于通过阴极溅射进行沉积的室中制造该叠层的所有层并进行结晶热处理。

该热处理装置由此可以合并到用于沉积层的生产线中，例如通过由磁场辅助的阴极溅射（磁控管法）进行沉积的生产线。该生产线通常包含用于操作该基底的装置、沉积单元、光学控制装置和堆叠装置。该基底例如在输送辊上越过各装置或各单元连续地向前行进。

该热处理装置还可以合并到沉积单元中。例如，可以将该激光器引入通过阴极溅射进行沉积的单元的一个室中，特别是引入其中气氛稀薄的室中，特别是在10^-6毫巴至10^-2毫巴的压力下。该热处理装置还可以位于沉积单元外部，但是处理位于所述单元内部的基底。为此，其足以对所用辐射波长透明的孔口，该激光辐射将穿过该孔口处理所述层。由此能够在同一单元中后继沉积另一层之前处理易于产生孔类型缺陷的层。该热预处理优选是通过在其中该激光器并入磁控管装置的***中的辐射进行的激光处理。

优选地，该热处理实际上在该磁控管装置的沉积室内在真空下进行。

该结晶热处理还可以通过使用红外辐射、等离子体焰炬或火焰加热来进行，如申请WO 2008/096089中所述。

也可以使用能够实现每单位表面积的高功率的与聚焦装置（例如圆柱透镜）结合的红外灯***。

该结晶热处理优选是并入用于通过阴极溅射进行沉积的室中的激光处理。

本发明的透明基底优选由刚性无机材料制成，如由玻璃制成，特别是钠钙硅玻璃。该基底的厚度通常为0.5毫米至19毫米不等。该基底的厚度优选小于或等于6毫米，实际上甚至4毫米。

可以对涂覆的透明基底施以选自退火（例如选自快速退火，如激光或火焰退火）、回火和/或弯曲的高温下的热处理。该热处理温度高于400℃、优选高于450℃和更好高于500℃。在完整叠层上进行的这种热处理不同于结晶热处理。该方法可以附加地包含步骤（c），在此过程中，在高于400℃、优选500℃的温度下对涂有薄层的叠层的基底施以热处理。

涂有该叠层的基底可以是弯曲和/或回火的玻璃。

该材料可以为单片窗玻璃、层压窗玻璃或多层窗玻璃（特别是双层窗玻璃或三层窗玻璃）的形式。

本发明的材料适于所有需要使用包含银层的低发射叠层（为此低电阻率是关键参数）的应用。

实施例

下面限定的薄层的叠层沉积在厚度为2毫米的由透明钠钙玻璃制成的基底上。

对于这些实施例，通过溅射（“磁控管阴极”溅射）沉积的层的沉积条件概括在下表1中。

作为抗反射涂层的介电层或作为阻挡层沉积的氧化钛层可以被完全或部分氧化。为此，使用具有亚化学计量TiO_x的陶瓷靶，并在氧化性气氛中进行沉积以便获得完全氧化的TiO₂层，或在惰性气氛中进行沉积以便获得亚化学计量的层。

对于一些实例，通过改变沉积功率来改变层的厚度。

表1	所用的靶	沉积压力	气体	指数*
					Si3N4	Si:Al(92:8重量%)	1.5*10-3毫巴	Ar 47% - N2 53%	2.00
ZnO	Zn:Al(98:2重量%)	1.5*10-3毫巴	Ar 91% - O2 9%	2.04
					NiCr	Ni:Cr(80:20原子%)	2*10-3毫巴	Ar 100%	-
Ag	Ag	8*10-3毫巴	Ar 100%	-
					TiO2	TiOx	1.5*10-3毫巴	Ar 88% - O2 12%	2.32
SnZnO	Sn:Zn(60:40重量%)	1.5*10-3毫巴	Ar 39% - O2 61%	2.09
					NiO	Ni	2.5*10-3毫巴	Ar 97% - O2 3%	-

at.：原子；wgt：重量；*：在550纳米下。

依照它们相对于带有该叠层的基底的位置，构成该叠层的各个层或涂层的材料与物理厚度（以纳米为单位，除非另行说明）列举在下表中。

结晶热处理可以通过激光处理在沉积银-基功能层之前进行。对于上述实施例，也可以通过激光处理进行完整叠层的热处理。

对于上述实施例，完整叠层的热处理在模拟回火与退火的Naber炉中在620℃或680℃下进行10分钟。

I. 评估薄层电阻

薄层电阻（R_s），对应于长度等于宽度（例如1米）且具有任意厚度的样品的电阻，在Napson装置上测得。第一测试系列比较了生长层的性质及其结晶方法的效果。对施以或未施以结晶热处理的涂覆基底获得的薄层电阻结果列在下表1中。

窗玻璃	C1a	C1b	A1a	A1b	A2a	A2b	A3a	A3b
									Rs(±0.05欧姆)	5.53	5.55	5.80	5.66	5.28	5.15	5.55	5.27

在不包含基于氧化镍的生长层的现有技术的材料上沉积银层前进行的结晶热处理对薄层电阻没有正面效果。

实施例A1a显示了在沉积银层前包含非结晶或并非高度结晶的氧化镍的层的材料。这是因为，该层并未在能够通过外延诱导结晶的层上沉积，并且没有进行结晶处理。该材料的薄层电阻由此较高。相比之下，本发明的实施例A1b不同之处在于在沉积银层之前进行结晶热处理。该材料的薄层电阻低于实施例A1a。结晶氧化镍层能够降低该薄层电阻值。

实施例A2a和A3a显示了包含在沉积银层前结晶的氧化镍层的本发明的材料。这是因为在能够通过外延诱导结晶的氧化锌层上沉积氧化镍层。在没有结晶热处理的情况下由此制备的这两种材料具有低薄层电阻，特别是至少与仅包含基于氧化锌的层的材料C1a的薄层电阻一样好。有趣的是，在没有附加结晶热处理的情况下，对材料A2a获得最佳结果，所述材料包含基于氧化锌的层和具有低厚度的基于氧化镍的层的顺序。

最后，实施例A2b和A3b显示了包含在沉积银层前结晶的氧化镍层的本发明的材料。该结晶同时通过外延（因为在能够诱导结晶的氧化锌层上沉积氧化镍层）和通过使用激光的附加结晶热处理来获得。由此制备的两种材料具有低薄层电阻，特别低于不包含附加结晶热处理的材料A2a和A3a的薄层电阻。这反映了同时通过外延和通过热处理的结晶对获得低薄层电阻值的协同效应。最后，对材料A2b获得最佳结果，所述材料包含基于氧化锌的层和具有低厚度的基于氧化镍的层的顺序。

第二测试系列证实了在沉积银层前基于氧化镍的层的结晶的重要性。对以下涂覆基底：

- 该基底未施以结晶热处理，

- 其施以或未施以在完整叠层上进行的热处理，

获得的薄层电阻结果列在下表中。

为此，在完整叠层上进行激光热处理。

窗玻璃	C2a	C2b	C3a	C3b	A4a	A4b
							Rs(±0.05欧姆)	4.89	3.97	6.02	4.80	5.21	4.22

在完整叠层上进行的热处理在所有情况下导致薄层电阻值降低。但是，观察到对不包含基于氧化镍的生长层而仅包含氧化锌层的现有技术的材料获得最低的薄层电阻。银-基功能层绝对必须沉积在基于结晶氧化镍的生长层上以获得与该层的存在相关的积极效果。相对于仅包含氧化锌层的现有技术的叠层，沉积银层后的热处理在薄层电阻方面不能获得改善。

II. 评估机械强度：剥离试验

通过剥离试验评价机械强度，该试验给出了构成该叠层的层的内聚力的信息。该剥离试验包括使PVB片材在施加热和压力下粘附到涂有该叠层的基底上。与叠层接触放置的PVB层随后在一端分离，并在180度的施力角度下由涂覆基底回折并拉出。撕裂PVB片所需的力是PVB片材对该叠层的粘附性和该层的内聚力的量度。

窗玻璃	C5	A6
			撕裂力(N)	3.2	12.5

在未施以高温热处理的材料上进行这些试验。它们清楚地表明，组合叠层的更好的粘附性与沉积银层前存在结晶的氧化镍层相关。银对氧化镍的这种优异的粘附性有助于包含在银层下方并与银层接触的基于结晶氧化镍的层的叠层获得在热处理中更好的耐久性。

III. 光学性质

对包含在其上沉积该叠层的2毫米玻璃的简单窗玻璃测量光学特性。

这些试验显示了该阻挡底层的性质和厚度对热处理之前和之后的光学性质的影响。

测量下列特性，并结合在下表中：

-在热处理之前和之后根据标准EN 12898计算的作为百分比的发射率值（ε），

-热处理前的吸收值（Abs），和

-通过热处理后的测量评估的雾度。

通过用Perkin-Elmer L900光谱仪测量平均可见漫反射来评估该雾度。该测量包括在可见光区域中达到反射的漫射部分的平均值，从测量结果中排除镜面反射，并减去对无雾参照样品所取的基线。其表示为相对于在参照镜上测得的全反射的百分比。

窗玻璃1至10在位于银-基功能金属层下方的抗反射涂层中包含基于锌锡氧化物（SnZnO）的介电层。申请人已经发现，存在具有这种性质且在该叠层的这种位置的层促进了在热处理后形成穹顶类型缺陷。位于功能层下方的阻挡层的选择提高或降低了这种趋势。

增加阻挡底层导致在回火前在可见区域中吸收的增加。但是，在使用基于氧化物的阻挡底层的情况下，这种提高更弱。基于镍和铬的阻挡层通常提高了在可见区域中的吸收。

与增加基于镍和铬的底层相反，增加基于结晶氧化镍并具有低厚度的本发明的层在热处理之前和之后不会显著改变该发射率值。

在热处理后，本发明的窗玻璃表现出比使用基于镍和铬的阻挡底层所获得的更低的发射率。获得低发射率宣告减少了辐射造成的能量损失，并由此改善了双层窗玻璃的热性能。

具体而言，包含基于镍铬合金的阻挡底层的窗玻璃表现出正确的雾度值，但是在发射率和吸收方面并未表现出本发明的有利性质。

使用表现出约大于1纳米的厚度的基于结晶氧化镍的阻挡层与不含阻挡底层的材料相比能够显著降低雾度。还有可能使雾度降低至少等效于用常规使用的基于镍和铬的0.5纳米阻挡底层所获得的雾度降低。但是，特别地，与其它阻挡底层相比，本发明的生长层能够获得最低吸收和最低的发射率值，即使在热处理前。

Claims (15)

1.获得包含涂有薄层叠层的透明基底的材料的方法，所述薄层的叠层通过阴极溅射沉积，任选通过磁场辅助，所述叠层包含至少一个银-基功能金属层和至少两个抗反射涂层，各抗反射涂层包含至少一个介电层，使得各功能金属层位于两个抗反射涂层之间，该方法包括以下步骤的序列：

（a）沉积包含至少一个基于结晶氧化镍的薄层的抗反射涂层，随后

（b）在基于结晶氧化镍的薄层上方并与之接触地沉积至少一个银-基功能金属层。

2.如权利要求1中所要求保护的获得材料的方法，使得在步骤（a）过程中：

-沉积能够通过外延诱导结晶的层，随后

-在上方并与之接触地沉积基于氧化镍的层。

3.如权利要求1或2中所要求保护的获得材料的方法，使得在步骤（a）过程中：

-沉积基于结晶氧化锌的层，随后

-在上方并与之接触地沉积基于氧化镍的层。

4.如前述权利要求任一项中所要求保护的获得材料的方法，使得在步骤（a）过程中：

-沉积基于结晶或非结晶氧化镍的层，随后

-在沉积银-基功能金属层之前，对基于结晶或非结晶氧化镍的薄层施以结晶热处理。

5.如权利要求4中所要求保护的获得材料的方法，使得通过提供能够使基于结晶或非结晶氧化镍的薄层的每一点达到高于或等于300℃的温度的能量来进行结晶热处理。

6.如前述权利要求任一项中所要求保护的获得材料的方法，使得在通过阴极溅射进行沉积的室中制造所述叠层的所有层并进行结晶热处理。

7.如前述权利要求任一项中所要求保护的获得材料的方法，使得其附加地包含步骤（c），在此过程中，对涂有所述薄层叠层的基底施以在高于400℃、优选500℃的温度的热处理。

8.包含涂有薄层叠层的透明基底的材料，所述薄层叠层包含至少一个银-基功能金属层和至少两个抗反射涂层，各抗反射涂层包含至少一个介电层，使得各功能金属层位于两个抗反射涂层之间，其特征在于该叠层包含至少一个位于银-基功能金属层下方并与之接触的基于结晶氧化镍的层，所述银-基功能金属层包含多个单晶颗粒，这些单晶颗粒的取向使得它们具有平行于基底表面的{200}族平面。

9.如权利要求8中所要求保护的材料，其特征在于位于银-基功能层下方的抗反射涂层包含能够产生穹顶类型缺陷的介电层，银-基功能层包含多个取向以使其具有平行于基底表面的{200}族平面的单晶颗粒，所述介电层选自基于锡和锌的氧化物的层。

10.如权利要求8和9之一中所要求保护的材料，其特征在于位于银-基功能层下方的抗反射涂层包含基于氧化锌的具有稳定功能的介电层，银-基功能层包含多个取向以使其具有平行于基底表面的{200}族平面的单晶颗粒，所述介电层位于基于结晶氧化镍的层下方并与之接触。

11.如权利要求8至10任一项中所要求保护的材料，其特征在于基于结晶氧化镍的层表现出至少0.5纳米的厚度、优选0.8至5纳米的厚度。

12.如权利要求8至11任一项中所要求保护的材料，其特征在于基于结晶氧化镍的层表现出小于4纳米、优选小于3纳米和更好小于2纳米的厚度。

13.如权利要求8至12任一项中所要求保护的材料，其特征在于所述叠层包含：

-位于银-基功能金属层下方的抗反射涂层，该涂层包含至少一个基于氧化锌的具有稳定功能的介电层和至少一个位于与基于氧化锌的具有稳定功能的介电层接触的基于结晶氧化镍的层，

-位于与基于结晶氧化镍的层接触的银-基功能金属层，

-任选的阻挡覆层，

-位于银-基功能金属层上方的抗反射涂层，

-任选的上保护层。

14.如权利要求8至13任一项中所要求保护的材料，其特征在于至少涂有所述叠层的基底是弯曲和/或回火的玻璃。

15.如权利要求8至14任一项中所要求保护的材料，使得所述基底由玻璃制成，特别是钠钙硅玻璃。