KR20170010365A - 니켈 산화물 층 상에서 결정화된, 은으로부터 제조된 기능성 층을 포함하는 재료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은으로부터 제조된 적어도 1개의 기능성 금속 층 및 각각 적어도 1개의 유전 층을 포함하는 적어도 2개의 반사방지 코팅을, 각각의 기능성 금속 층이 2개의 반사방지 층들 사이에 위치하도록 포함하며, 임의로 자기장에 의해 보조되는 스퍼터링에 의해 침착된 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하는 재료의 수득 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 일련의 하기 단계: (a) 결정질 니켈 산화물로부터 제조된 적어도 1개의 얇은 층을 포함하는 반사방지 코팅을 침착시키는 단계, 이어서 (b) 은으로부터 제조된 적어도 1개의 기능성 금속 층을 기본 결정질 니켈 산화물로부터 제조된 얇은 층 위에 그와 접촉하도록 침착시키는 단계를 포함한다.

Description

니켈 산화물 층 상에서 결정화된, 은으로부터 제조된 기능성 층을 포함하는 재료 {MATERIAL COMPRISING A FUNCTIONAL LAYER MADE FROM SILVER, CRYSTALLISED ON A NICKEL OXIDE LAYER}

본 발명은 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층을 포함하는 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하는, 글레이징과 같은 재료 및 재료의 수득 방법에 관한 것이다.

은-기재의 기능성 금속 층 (또는 은 층)은 전기 전도 및 적외 (IR) 방사선의 반사라는 유리한 성질을 가지며, 따라서 이는 진입하는 태양 에너지의 양을 감소시키는 것을 목표로 하는 "태양 제어" 글레이징에서의 및/또는 건물 또는 차량의 외부 쪽으로 소산되는 에너지의 양을 감소시키는 것을 목표로 하는 "저-e" 글레이징에서의 용도를 갖는다.

이들 은 층은 일반적으로 적층체의 광학적 성질을 조절할 수 있게 하는 여러 개의 유전 층을 포함하는 반사방지 코팅들 사이에 침착된다. 부가적으로, 이들 유전 층은 은 층을 화학적 또는 기계적 공격으로부터 보호할 수 있게 한다.

글레이징의 광학적, 전기적 및 기계적 성질은 은 층의 품질, 예컨대 그의 결정질 상태, 그의 균일성 및 그의 환경, 예를 들어 위 및 아래에 있는 층의 속성 및 계면의 표면 조도에 직접 좌우된다.

본 발명은 매우 특히 고온 열 처리, 예컨대 어닐링, 벤딩 및/또는 템퍼링을 겪어야 하는 재료에 관한 것이다. 이들 고온 열 처리는 은 층 내에서의 변질을 야기하고 특히 결함을 생성한다. 이들 결함 중 일부는 홀(hole) 또는 돔(dome) 형태로 존재한다.

"홀" 유형의 결함은 은이 없는 영역의 출현, 다시 말해서 은 층의 부분적 비젖음(dewetting)에 상응한다. 열 처리 후에, 은 층은 은이 없는 영역에 상응하는 원형 또는 수지형 형상의 홀을 포함한다. 현미경으로 관찰된 상기 은 층은 평평하게 보인다. 은이 있는 영역에서 측정된 이러한 층의 두께는 그다지 매우 다양하지 않다.

"돔" 유형의 결함은 은 층 내에서의 두께 변동, 다시 말해서 두꺼워진 영역 및 얇아진 영역을 야기하는 "큰" 은 결정립의 존재에 상응한다. 두께의 변동은 점별로(pointwise) 일어날 수 있고, 다시 말해서 이들 큰 결정립에서만 관찰될 수 있다. 그래서 은 층은 이들 큰 결정립을 제외하고는 균일한 두께를 가질 수 있다. 두께의 변동은 이들 큰 결정립 주위에서의 은 층의 재배열로 인해 더 광범위할 수 있다. 이들 "돔" 유형의 결함은 "홀" 유형의 결함의 중간 상태에 상응하지 않는다.

본 출원인은 결함의 발생 및 유형, 즉 홀 또는 돔은 반사방지 코팅을 구성하는 유전 층의 속성에 따라 달라진다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 반사방지 코팅 내의 주석 아연 산화물을 기재로 하는 유전 층의 존재는 돔 유형의 결함의 형성을 촉진한다.

은-기재의 기능성 금속 층의 품질을 개선하기 위해, 은 층의 젖음 및 핵생성를 촉진하도록 의도된 안정화 기능을 갖는 유전 층을 포함하는 반사방지 코팅을 사용하는 것이 공지되어 있다. 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 유전 층이 특히 이러한 목적을 위해 사용된다. 이는 캐소드 스퍼터링 공정에 의해 침착된 아연 산화물은 부가적인 열 처리를 필요로 하지 않고서 결정화하기 때문이다. 따라서 아연 산화물을 기재로 하는 층은 은 층을 위한 에피택셜 성장 층으로서 작용할 수 있다.

그러나, 은 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 이들 결정질 아연 산화물 층은 2개의 단점을 나타낸다.

첫째로, 아연 산화물을 기재로 하는 층과 은 층 사이의 접착이 약하다. 결과적으로, 일련의 이들 2개의 층을 포함하는 모든 적층체는 기계적으로 손상될 위험이 있고, 더더구나 이들이 고온 열 처리에 적용되는 경우가 그러하다.

둘째로, 아연 산화물을 기재로 하는 층 상에서 에피택시에 의해 결정화되는 은 층은 주로 기판의 표면에 평행한 {111} 족의 면을 나타내는 은의 단결정질 결정립을 포함한다. 이는 브라그-브렌타노(Bragg-Brentano) X-선 회절 분석에 의해 입증될 수 있다. 면심입방 구조의 형태로 결정화하는 은의 경우에, {111} 족의 면은 특히 조밀하다. 게다가, 결정질 아연 산화물의 단위정 변수와 은의 단위정 변수 사이에는 큰 차가 있고, 특히 11%이다. 아연 산화물 결정립 상에서의 단결정질 은 결정립의 에피택시에 의한 성장은 전위의 형성을 초래한다. 이들 전위는 저항률을 손상시킬 수 있는 아주 많은 점 결함이다.

은-기재의 기능성 금속 층의 품질을 개선하기 위해, 차단 층을 사용하는 것이 또한 공지되어 있으며, 그의 기능은 반사방지 코팅의 침착 또는 열 처리와 관련된 가능한 손상을 방지함으로써 보호하는 것이다. 특히 상기 차단 층의 속성, 개수 및 위치에 있어서 다양한 수많은 가능성이 제공되었다.

예를 들어, 차단 층 또는 여러 개의 차단 층으로 구성된 차단 코팅을 사용할 수 있다. 이들 차단 층 또는 코팅은 기능성 층의 위에만, 아래에만 또는 위와 아래 둘 다에 위치할 수 있다.

차단 층의 속성 및 두께의 선택은 기능성 층을 구성하는 재료, 기능성 층과 접촉하도록 위치한 반사방지 코팅을 구성하는 재료, 임의적 열 처리 및 요망되는 성질에 좌우된다.

적층체의 복잡성 및 또한 처리의 다양성 및 요망되는 성질은 차단 층의 특성을 각각의 구성에 적응시킬 필요가 있게 한다.

통상적으로 사용되는 차단 층 중에서, 니오븀 Nb, 탄탈럼 Ta, 티타늄 Ti, 크로뮴 Cr 또는 니켈 Ni로부터 선택되는 금속을 기재로 하거나 이들 금속 중 적어도 2개로부터 수득되는 합금을 기재로 하는, 특히 니켈 및 크로뮴 (NiCr) 합금을 기재로 하는 차단층이 언급될 수 있다.

니켈 및 크로뮴 합금을 기재로 하는 차단 하층의 사용은 은 층 내의 홀 또는 돔의 형성을 제한하면서 템퍼링 유형의 열 처리 후의 헤이즈의 출현을 제한할 수 있게 한다. 그러나, 이들 층의 존재는 특히 전자의 산란을 촉진함으로써 방사율, 적층체의 흡수율 및 전도도를 손상시킨다.

티타늄 산화물을 기재로 하는 두꺼운 차단 하층의 사용은 적층체의 흡수율을 상당히 증가시키지 않고서 템퍼링 유형의 열 처리 후의 헤이즈의 출현을 제한할 수 있게 한다.

그러나, 이들 차단 층이 은의 결정화를 촉진하도록 의도된 안정화 층, 예컨대 아연 산화물 층과 은 층 사이에 삽입된 경우에, 이들 차단 층은 안정화 층의 존재와 관련된 이로운 영향을 약화시킨다. 아연 산화물 상에서의 은의 에피택셜 성장의 경우에, 어떤 차단 하층이 사용되든지 간에, 시트 저항은 항상 손상되지 않은 채로 있다.

본 발명의 목적은, 특히 적층체의 나머지에 대한 은 층의 접착이 개선됨으로써, 개선된 기계적 강도를 나타내는 적층체로 코팅된 기판을 포함하는 재료를 개발하는 것이다. 유리하게는, 이들 성질은 낮은 저항률의 유지와 더불어 수득되어야 한다.

본 발명의 목적은 또한 개선된 기계적 강도, 개선된 헤이즈 내성, 낮은 흡수율 및 낮은 방사율을 나타내는 열 처리에 적용되도록 의도된 적층체로 코팅된 기판을 포함하는 재료를 개발하는 것이다.

유리한 성질은 심지어 적층체가 은-기재의 기능성 층 내에 돔 유형의 결함을 생성할 수 있는 유전 층을 포함하는 반사방지 코팅을 포함하는 경우에도 수득되어야 한다.

본 출원인은 은 층과 직접 접촉하는 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층의 존재가 본 발명의 유리한 성질을 수득할 수 있게 한다는 것을 발견하였다.

본 발명의 본질적인 특성 중 하나는 은-기재의 기능성 층이 미리 결정화된 니켈 산화물을 기재로 하는 층에 침착된다는 사실에 기초한다. 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층은 성장 층으로서 작용하고 은의 결정화를 기판의 표면에 대해 {200} 족의 면에 따라 배향시킨다.

본 발명은 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층 및 각각 적어도 1개의 유전 층을 포함하는 적어도 2개의 반사방지 코팅을, 각각의 기능성 금속 층이 2개의 반사방지 코팅 사이에 위치하도록 포함하며, 임의로 자기장에 의해 보조되는 캐소드 스퍼터링에 의해 침착된 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하는 재료의 수득 방법으로서,

일련의 하기 단계:

(a) 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 얇은 층을 포함하는 반사방지 코팅을 침착시키는 단계, 이어서

(b) 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층을 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층 위에 그와 접촉하도록 침착시키는 단계

를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층, 및 각각 적어도 1개의 유전 층을 포함하는 적어도 2개의 반사방지 코팅을 포함하는 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하며, 각각의 기능성 금속 층은 2개의 반사방지 코팅 사이에 위치되고, 적층체는 기판의 표면에 평행한 {200} 족의 면을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료에 관한 것이다.

재료, 다시 말해서 적층체로 코팅된 투명한 기판은 템퍼링, 어닐링 또는 벤딩 유형의 고온 열 처리에 적용되도록 의도될 수 있다.

본 발명에 따른 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층을 성장 층으로서 사용하는 것은 고온 열 처리 후에 돔 유형의 결함을 생성할 수 있는 적층체에서 특히 유리하다.

이러한 얇은 층의 사용은 또한 템퍼링 시에 방사율 및 흡수율의 변동이 최소여야 하고 헤이즈 수준이 낮아야 하는 템퍼링 가능한 적층체에서 특히 유리하다.

니켈 산화물을 기재로 하는 층의 존재는 적층체 내의 은 층의 접착을 증진시킨다. 결정질 니켈 산화물은 은의 결정학적 구조와 유사한 면심입방 결정학적 구조를 나타낸다. 결정질 니켈 산화물의 단위정 변수와 은의 단위정 변수 사이의 차는 근소하고, 특히 2.2% 미만이다. 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층 상에서 에피택시에 의해 결정화된 은 층은 주로 기판의 표면에 평행한 {200} 족의 면을 나타내는 단결정질 은 결정립을 포함한다. 아연 산화물 상의 {111} 대신에 니켈 산화물 상의 {200} 족의 면을 따른 은의 이러한 텍스처링은 수득되는 접착의 측면에서 더 우수한 결과에 기여하는 것처럼 보인다.

더욱이, 단위정 변수의 근소한 차는 또한 적층체의 시트 저항에 해로운 영향을 미칠 수 있는 전위, 다시 말해서 점 결함의 개수의 감소에 기여하는 것으로 보인다.

결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층의 존재는, 특히 아연 산화물을 기재로 하는 얇은 층 상에서의 은의 성장의 경우에서 수득되는 시트 저항과 사실상 동일한, 낮은 시트 저항을 수득할 수 있게 한다.

결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층은, 차단 층이 은 층과 안정화 층 사이에서 사용되는 경우에 관찰될 수 있는 것과는 대조적으로, 시트 저항을 손상시키지 않고서 더 우수한 열 안정성 및 더 우수한 접착을 달성할 수 있게 한다.

결과적으로, 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 성장 층의 전부 또는 일부 를 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층으로 대체하는 이용은 적층체의 전기적 성질을 해치지 않고서 기계적 및 화학적 성질을 개선할 수 있게 한다.

은-기재의 기능성 금속 층과 접촉하는 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층의 사용은 적층체의 코팅된 기판이 템퍼링 유형의 열 처리에 적용되는 경우에 비젖음 및 은 층 내의 돔 유형의 결함의 출현을 상당히 방지할 수 있게 한다. 따라서 본 발명의 해결책은 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 위치한 돔 유형의 결함을 생성할 수 있는 유전 층을 포함하는 반사방지 코팅을 포함하는 글레이징의 경우에 매우 특히 적합하다.

실시양태에 따라, 기판의 표면에 평행한 {200} 면 족을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 층 아래에 위치한 반사방지 코팅은 주석 및 아연 산화물을 기재로 하는 층으로부터 선택되는 돔 유형의 결함을 생성할 수 있는 유전 층을 포함한다.

본 발명은 또한 뛰어난 성능, 특히 헤이즈의 감소, 가시광 범위에서의 흡수율의 감소, 방사율의 감소, 및 또한 열 처리 후의 완전한 적층체의 기계적 강도를 달성할 수 있게 한다. 이들 유리한 결과는, 특히 예를 들어 니켈 및 크로뮴 합금을 기재로 하는, 차단 층을 포함하는 적층체, 또는 차단 층을 포함하지 않는 적층체를 사용하여 수득한 것과 비교할 때, 관찰된다.

니켈 산화물은, 아연 산화물과 대조적으로, 아연 산화물의 층과 같은 결정질 층 상에 침착되는 경우를 제외하고는, 통상적인 캐소드 스퍼터링의 침착 조건 하의 저온 조건에서, 다시 말해서 주위 온도에서 진공 하에서 결정화하지 않는다. 적층체에서 니켈 산화물 층 아래의 아연 산화물의 안정화 층의 조합은 니켈 산화물의 층을 결정화할 수 있게 하고 후속적으로 기판의 표면에 평행한 {200} 족의 면을 갖도록 배향된 단결정질 결정립을 갖는 은의 결정화를 달성할 수 있게 한다.

결과적으로, 은 층의 침착 전에 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 결정화하기 위해 캐소드 스퍼터링 침착 공정을 조정할 필요가 있다.

니켈 산화물의 층의 결정화는 에피택셜 성장에 의해 달성될 수 있다. 이를 위해, 유전 층, 예컨대 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 층이 니켈 산화물을 기재로 하는 층 아래에 침착된다. 본 발명에 따른 재료를 수득하는 방법은, 단계 (a) 동안에,

- 에피택시에 의한 결정화를 유도할 수 있는 층, 예컨대 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키고, 이어서

- 그 위에 그와 접촉하도록 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키는 것이다.

이러한 실시양태에 따라, 기판의 표면에 평행한 {200} 면 족을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 층 아래에 위치한 반사방지 코팅은 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 유전 층을 포함한다.

결정화 단계는 또한, 예를 들어 레이저 처리에 의한, 결정화 열 처리 단계에 의해 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 니켈 산화물을 기재로 하는 층은 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 층 위에 침착될 필요는 없다.

그러나, 이들 2개의 실시양태는 유리하게는 조합되며, 은 층의 침착 전에, 일련의 아연 산화물을 기재로 하는 층 및 니켈 산화물을 기재로 하는 층 상에서 결정화 열 처리를 수행하면 시트 저항 및 적층체의 접착의 측면에서 훨씬 더 훌륭한 결과를 수득할 수 있다.

본 발명에 따른 재료를 수득하는 방법은, 단계 (a) 동안에,

- 결정질 또는 비결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키고, 이어서

- 은-기재의 기능성 금속 층의 침착 전에, 결정질 또는 비결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층을 결정화 열 처리에 적용하는 것이다.

적층체는, 특히 자기장에 의해 보조되는, 캐소드 스퍼터링에 의해 침착된다 (마그네트론 공정). 적층체의 각각의 층은 캐소드 스퍼터링에 의해 침착될 수 있다.

달리 언급되지 않는 한, 본 문헌에서 언급되는 두께는 물리적 두께이다. 얇은 층은 0.1 ㎚ 내지 100마이크로미터의 두께를 나타내는 층을 의미하는 것으로 이해된다.

내용 전체에 걸쳐, 본 발명에 따른 기판은 수평으로 위치되는 것으로 간주된다. 얇은 층들의 적층체는 기판 위에 침착된다. 표현 "위에" 및 "아래에" 및 "하부" 및 "상부"의 의미는 이러한 배향에 대해서 고려되어야 한다. 구체적으로 명기되지 않는 한, 표현 "위에" 및 "아래에"는 반드시 2개의 층들 및/또는 코팅들이 서로 접촉하도록 위치되는 것을 의미하지는 않는다. 한 층에 또 다른 층 또는 코팅을 "접촉"하도록 침착시킨다고 명시된 경우에, 이는 이들 2개의 층들 사이에 1개 이상의 층이 삽입될 수 없다는 것을 의미한다.

은-기재의 기능성 금속 층은, 기능성 층의 중량에 대해, 95.0중량% 이상, 바람직하게는 96.5중량% 이상, 더 좋게는 98.0중량% 이상의 은을 포함한다. 바람직하게는, 은-기재의 기능성 금속 층은, 은-기재의 기능성 금속 층의 중량에 대해, 1.0중량% 미만의 은 이외의 금속을 포함한다.

은-기재의 기능성 층의 두께는, 선호도가 높은 순으로, 5 내지 20 ㎚, 8 내지 15 ㎚이다.

은-기재의 기능성 금속 층은 차단 층과 접촉할 수 있다. 차단 하층은, 기판에 대해 정의된 위치에서 볼 때, 기능성 층 아래에 위치된 차단 층에 상응한다. 기판 반대편 쪽에 있는 기능성 층 상에 위치된 차단 층은 차단 상층으로서 공지되어 있다. 차단 상층은 NiCr, NiCrN, NiCrO_x, NiO 또는 NbN을 기재로 하는 층으로부터 선택된다. 각각의 차단 상층 또는 하층의 두께는 바람직하게는

- 0.5 ㎚ 이상 또는 0.8 ㎚ 이상 및/또는

- 5.0 ㎚ 이하 또는 2.0 ㎚ 이하

이다.

본 발명에 따라, 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층은 차단 하층의 기능을 제공할 수 있다. 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 각각의 층의 두께는 바람직하게는

- 0.5 ㎚ 이상, 0.8 ㎚ 이상, 및/또는 0.8 내지 5 ㎚,

- 5.0 ㎚ 이하, 3.0 ㎚ 이하 또는 2.0 ㎚ 이하

이다.

반사방지 코팅의 유전 층은 하기 특성을 단독으로 또는 조합으로서 나타낸다:

- 이는 자기장에 의해 보조되는 캐소드 스퍼터링에 의해 침착되고,

- 이는 장벽 기능을 갖는 유전 층 및/또는 안정화 기능을 갖는 유전 층으로부터 선택되고,

- 이는 티타늄, 규소, 알루미늄, 주석 및 아연으로부터 선택되는 1종 이상의 원소의 산화물 또는 질화물로부터 선택되고,

- 이는 5 ㎚ 초과, 바람직하게는 8 내지 35 ㎚의 두께를 갖는다.

안정화 기능을 갖는 유전 층은 기능성 층과 이러한 층 사이의 계면을 안정화시킬 수 있는 재료로 제조된 층을 의미하는 것으로 이해된다. 안정화 기능을 갖는 유전 층은 바람직하게는 결정질 산화물을 기재로 하고, 특히, 임의로 1종 이상의 다른 원소, 예컨대 알루미늄으로 도핑된, 아연 산화물을 기재로 한다. 안정화 기능을 갖는 유전 층 또는 층들은 바람직하게는 아연 산화물 층이다.

안정화 기능을 갖는 유전 층 또는 층들은 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층 또는 각각의 은-기재의 기능성 금속 층 위에 및/또는 아래에, 이와 직접 접촉하거나 니켈 산화물의 층 또는 차단 층에 의해 분리된 것으로 관찰될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 은-기재의 기능성 금속 층은 반사방지 코팅의 위에 존재하고, 그의 상부층은, 바람직하게는 아연 산화물을 기재로 하는, 안정화 기능을 갖는 유전 층 위에 그와 접촉하도록 침착된 본 발명에 따른 니켈 산화물의 층이다.

안정화 기능을 갖는 유전 층은 3 ㎚ 이상의 두께, 특히 3 내지 25 ㎚, 더 좋게는 5 내지 10 ㎚의 두께를 가질 수 있다.

장벽 기능을 갖는 유전 층은 고온에서 주위 분위기로부터 또는 투명한 기판으로부터 유래하는 산소 및 물이 기능성 층 쪽으로 확산하는 것에 대한 장벽을 형성할 수 있는 재료로 제조된 층을 의미하는 것으로 이해된다. 장벽 기능을 갖는 유전 층은, 임의로 1종 이상의 다른 원소, 예컨대 알루미늄으로 도핑된, 산화물, 예컨대 SiO₂, 규소 질화물 Si₃N₄ 및 산질화물 SiO_xN_y로부터 선택되는 규소 화합물을 기재로 할 수 있거나, 알루미늄 질화물 AlN을 기재로 할 수 있거나, 주석 아연 산화물을 기재로 할 수 있다.

열 처리에 적용되도록 의도된 적층체로 코팅된 투명한 기판은

- 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 반사방지 코팅,

- 은-기재의 기능성 금속 층,

- 임의로 차단 층,

- 반사방지 코팅

을 포함할 수 있다.

유리한 실시양태에 따라, 적층체는, 기판으로부터 출발하여,

- 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 적어도 1개의 유전 층 및 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 유전 층과 접촉하도록 위치한 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 위치한 반사방지 코팅,

- 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층과 접촉하도록 위치한 은-기재의 기능성 금속 층,

- 임의로 차단 상층,

- 은-기재의 기능성 금속 층 위에 위치한 반사방지 코팅,

- 임의로 상부 보호 층

을 포함할 수 있다.

또 다른 유리한 실시양태에 따라, 적층체는, 기판으로부터 출발하여,

- 장벽 기능을 갖는 적어도 1개의 유전 층, 안정화 기능을 갖는 적어도 1개의 유전 층 및 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 반사방지 코팅,

- 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층과 접촉하도록 위치한 은-기재의 기능성 금속 층,

- 임의로 차단 상층,

- 안정화 기능을 갖는 적어도 1개의 유전 층 및 장벽 기능을 갖는 유전 층을 포함하는 반사방지 코팅

을 포함할 수 있다.

적층체는, 특히 긁힘-내성 성질을 부여하기 위해, 적층체의 마지막 층으로서 침착된 상부 보호 층을 포함할 수 있다. 이들 상부 보호 층은 바람직하게는 2 내지 5 ㎚의 두께를 갖는다. 이들 보호 층은 티타늄 산화물 또는 주석 아연 산화물의 층일 수 있다.

본 발명에 따른 투명한 기판은 바람직하게는 경질 무기 재료, 예컨대 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된다. 기판의 두께는 일반적으로 0.5 ㎜ 내지 19 ㎜에서 다양하다. 기판의 두께는 바람직하게는 6 ㎜ 이하, 실제로 심지어 4 ㎜이다.

은-기재의 기능성 금속 층의 침착 전에 니켈 산화물을 기재로 하는 층의 결정화 열 처리를 임의의 가열 공정을 통해 수행할 수 있다. 이러한 처리를, 기판을 오븐 또는 스토브에 넣거나 기판을 방사선에 적용함으로써, 수행할 수 있다.

결정화 열 처리를 유리하게는, 처리될 층으로 코팅된 기판을 방사선, 바람직하게는 적어도 1개의 레이저 라인의 형태로 상기 층에 집광된 레이저 방사선에 적용함으로써, 수행한다.

결정화 열 처리를, 니켈 산화물을 기재로 하는 층의 각각의 점을 바람직하게는 300℃ 이상, 특히 350℃, 실제로 심지어 400℃, 심지어 500℃ 또는 600℃의 온도에 이르게 할 수 있는 에너지를 제공함으로써 수행할 수 있다. 코팅의 각각의 점은 1초 이하, 실제로 심지어 0.5초, 유리하게는 0.05 내지 10 ms, 특히 0.1 내지 5 ms 또는 0.1 내지 2 ms의 범위 내의 시간 구간 동안에 열 처리에 적용된다.

방사선의 파장은 바람직하게는 500 내지 2000 ㎚, 특히 700 내지 1100 ㎚, 실제로 심지어 800 내지 1000 ㎚의 범위 내이다. 808 ㎚, 880 ㎚, 915 ㎚, 940 ㎚ 또는 980 ㎚로부터 선택되는 1개 이상의 파장을 방사하는 고출력 레이저 다이오드가 특히 매우 적합한 것으로 판명되었다.

결정화 열 처리를 또한, 종래의 가열 장치, 예컨대 적외선 램프로부터 유래된 적외 방사선에 기판을 적용함으로써, 수행할 수 있다.

열 처리를 유리하게는, 적층체를 포함하는 면 반대편의 기판의 면을, 모든 점에서, 150℃ 이하의 온도에서 유지하면서, 층의 각각의 점이 300℃ 이상의 온도에 이르도록 수행한다.

"층의 점"은 특정한 순간에 처리에 적용된 층의 영역을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명에 따라, 층 전체 (따라서 각각의 점)는 300℃ 이상의 온도에 이르지만 층의 각각의 점이 반드시 동시에 처리되지는 않는다. 층은 동일한 순간에 전체가 처리될 수 있고, 층의 각각의 점은 동시에 300℃ 이상의 온도에 이른다. 대안으로서, 층은 층 또는 점들의 조립체의 상이한 점들이 연속적으로 300℃ 이상의 온도에 이르도록 처리될 수 있고, 이러한 두 번째 방법은 산업적 규모의 연속적 가공의 경우에 더 흔히 사용된다.

이들 열 처리는, 기판 전체의 상당한 가열 없이, 층만의 가열, 즉 기판의 제한된 영역의 적당한 제어된 가열, 및 따라서 파단 문제의 방지라는 이점을 나타낸다. 따라서 본 발명의 실시를 위해, 응력 점프(stress jump)를 나타내는 처리된 층을 보유하는 면 반대편의 기판의 면의 온도가 150℃를 초과하지 않는, 바람직하게는 100℃ 이하인, 특히 50℃ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 특성을, 기판이 아닌 층의 가열에 특히 적합한 가열 방법을 선택함으로써, 및 사용된 가열 방법에 따라 가열 시간 또는 세기 및/또는 다른 변수를 제어함으로써, 수득한다. 바람직하게는, 얇은 층의 각각의 점을 일반적으로 1초 이하, 실제로 심지어 0.5초의 시간 구간 동안 본 발명에 따른 처리에 적용한다 (다시 말해서, 300℃ 이상의 온도에 이르게 함).

가장 큰 기판 (예를 들어 길이 6 m 및 너비 3 m)의 경우에 파단된 부분의 개수를 가능한 한 제한하기 위해, 100℃ 이하, 특히 50℃의 온도를 바람직하게는 처리 내내 응력 점프를 나타내는 층이 침착된 면 반대편의 기판의 면의 모든 점에서 유지한다.

가열 변수, 예컨대 가열 수단의 출력 또는 가열 시간은 사례별로 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 변수, 예컨대 가열 공정의 속성, 층의 두께, 처리될 기판의 크기 및 두께 등에 따라 조절될 수 있다.

결정화 열 처리 단계는 바람직하게는 처리될 층으로 코팅된 기판을 방사선, 바람직하게는 적어도 1개의 레이저 라인의 형태로 상기 층 상에 집광된 레이저 방사선에 적용하는 것으로 이루어진다. 레이저는 단지 작은 표면적 (전형적으로 대략 수분의 일 ㎟ 내지 수백 ㎟)을 조사할 수 있기 때문에, 전체 표면을 처리하기 위해서는, 레이저 빔을 기판의 면에서 이동시키는 시스템 또는 기판의 전체 너비를 동시에 조사하는 인라인 레이저 빔을 형성하는, 이 아래에서 기판이 전방 전진하는 것인 시스템을 제공할 필요가 있다.

최고 온도는 통상적으로 고려되는 코팅의 점이 레이저 라인 아래를 통과하는 시점에 존재한다. 특정한 순간에, 레이저 라인 아래 및 그의 바로 주위에 (예를 들어, 1밀리미터 미만에) 위치한 코팅의 표면의 점만이 통상적으로 300℃ 이상의 온도에 있게 된다. 레이저 라인의 하류를 포함하여, (전방 전진 방향을 따라 측정된) 레이저 라인까지의 거리가 2 ㎜ 초과, 특히 5 ㎜인 경우에, 코팅의 온도는 통상적으로 50℃ 이하, 심지어 40℃ 또는 30℃이다.

레이저 방사선은 바람직하게는 1개 이상의 레이저 공급원 및 또한 형성 및 방향전환(redirecting) 광학부를 포함하는 모듈에 의해 생성된다.

레이저 공급원은 전형적으로 레이저 다이오드 또는 섬유 또는 디스크 레이저이다. 레이저 다이오드는, 전기 공급 출력과 관련하여, 작은 공간을 필요로 하기 위해, 높은 출력 밀도를 경제적으로 달성할 수 있게 한다.

레이저 공급원으로부터 유래된 방사선은 바람직하게는 연속적이다.

형성 및 방향전환 광학부는 바람직하게는 렌즈 및 거울을 포함하고, 방사선의 위치설정, 균일화 및 집광 수단으로서 사용된다.

위치설정 수단의 목적은, 경우에 따라, 레이저 공급원에 의해 방사된 방사선을 라인을 따라 배열하는 것이다. 이는 바람직하게는 거울을 포함한다. 균일화 수단의 목적은 라인을 따라 모두 균일한 선형 출력 밀도를 수득하기 위해 레이저 공급원의 공간 프로필을 중첩시키는 것이다. 균일화 수단은 바람직하게는 입사 빔을 2차 빔으로 분리할 수 있게 하고 상기 2차 빔을 균일한 라인으로 재조합할 수 있게 하는 렌즈를 포함한다. 방사선을 집광하기 위한 수단은 방사선을 요망되는 길이 및 요망되는 너비의 라인의 형태로 처리될 코팅 상에 집광할 수 있게 한다. 집광 수단은 바람직하게는 수렴 렌즈를 포함한다.

단지 하나의 레이저 라인이 사용되는 경우에, 라인의 길이는 유리하게는 기판의 너비와 같다.

레이저 라인의 선형 출력 밀도는 바람직하게는 300 W/㎝ 이상, 유리하게는 350 또는 400 W/㎝, 특히 450 W/㎝, 실제로 심지어 500 W/㎝ 및 심지어 550 W/㎝이다. 이는 심지어 유리하게는 600 W/㎝ 이상, 특히 800 W/㎝, 실제로 심지어 1000 W/㎝이다. 선형 출력 밀도는 레이저 라인 또는 각각의 레이저 라인이 코팅 상에 집광된 지점에서 측정된다. 라인을 따라 출력 검출기, 예를 들어 열량측정형 출력계, 예컨대, 특히, 코헤렌트 인크.(Coherent Inc.)로부터의 빔파인더(BeamFinder) S/N 2000716 출력계를 위치시킴으로써 이를 측정할 수 있다. 출력 밀도는 유리하게는 라인 또는 각각의 라인의 전체 길이를 따라 균일하게 분배된다. 바람직하게는, 최고 출력 밀도와 최저 출력 밀도 사이의 차는 평균 출력 밀도의 10% 미만인 값을 갖는다.

코팅에 제공되는 에너지 밀도는 바람직하게는 20 J/㎠ 이상, 실제로 심지어 30 J/㎠이다.

높은 출력 밀도 및 에너지 밀도는 기판을 상당히 가열하지 않으면서 코팅을 매우 급속하게 가열할 수 있게 한다.

바람직하게는, 레이저 라인 또는 각각의 레이저 라인은 고정되고 기판은 이동하며, 그 결과 상대적 변위 속도는 기판의 전방 전진 속도에 상응할 것이다.

결정화 열 처리는 침착 동안에 침착 챔버 내에서, 또는 침착의 종결 시에 침착 챔버의 외부에서 수행될 수 있다. 결정화 열 처리는 진공 하에서, 공기 중에서 및/또는 대기압에서 수행될 수 있다. 침착 챔버의 외부에서의 열 처리는 오염 문제를 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

결정화 열 처리는 실제로 캐소드 스퍼터링에 의한 침착을 위한 챔버 내에서 진공 하에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 적층체의 모든 층이 제조되고 결정화 열 처리가 침착을 위한 챔버 내에서 캐소드 스퍼터링에 의해 수행된다.

따라서 열 처리 장치는 층의 침착을 위한 라인, 예를 들어 자기장에 의해 보조되는 캐소드 스퍼터링 (마그네트론 공정)에 의한 침착을 위한 라인에 포함될 수 있다. 라인은 일반적으로 기판을 취급하기 위한 장치, 침착 유닛, 광학적 제어 장치 및 적층 장치를 포함한다. 기판은, 예를 들어 이송 롤러 상에서, 전방으로 전진하여 연속적으로 각각의 장치 또는 각각의 유닛을 통과한다.

열 처리 장치는 침착 유닛에 포함될 수 있다. 예를 들어, 레이저는 캐소드 스퍼터링에 의한 침착을 위한 유닛의 챔버들 중 하나에, 특히 대기가 희박한, 특히 10^-6 mbar 내지 10^-2 mbar의 압력 하의 챔버에 포함될 수 있다. 열 처리 장치는 또한 침착 유닛의 외부에 위치될 수 있지만 기판을 처리하기 위해 상기 유닛의 내부에 위치할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 사용된 방사선의 파장에서 투명한 배출구(porthole)를 제공하면 충분한데, 이를 통해 레이저 방사선이 통과하여 층을 처리할 것이다. 따라서 동일한 유닛에서의 또 다른 층의 후속 침착 전에 층을 처리할 수 있다. 열 처리는 바람직하게는 레이저가 마그네트론 장치에 포함된 시스템에서의 방사선에 의한 레이저 처리이다.

바람직하게는, 열 처리는 실제로 마그네트론 장치의 침착 챔버 내에서 진공 하에서 수행된다.

결정화 열 처리는 또한, 출원 WO 2008/096089에 기술된 바와 같이, 적외 방사선, 플라즈마 토치 또는 화염을 사용한 가열에 의해 수행될 수 있다.

높은 단위 표면적 당 출력을 달성할 수 있게 하는 집광 장치 (예를 들어, 원통형 렌즈)와 조합된 적외선 램프의 시스템이 또한 사용될 수 있다.

결정화 열 처리는 바람직하게는 캐소드 스퍼터링에 의한 침착을 위한 챔버에 포함된 레이저 처리이다.

본 발명에 따른 투명한 기판은 바람직하게는 경질 무기 재료, 예컨대 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된다. 기판의 두께는 일반적으로 0.5 ㎜ 내지 19 ㎜에서 다양하다. 기판의 두께는 바람직하게는 6 ㎜ 이하, 실제로 심지어 4 ㎜이다.

코팅된 투명한 기판은 어닐링, 예를 들어 플래쉬 어닐링, 예컨대 레이저 또는 화염 어닐링, 템퍼링 및/또는 벤딩으로부터 선택되는 고온 열 처리에 적용될 수 있다. 열 처리의 온도는 400℃ 초과, 바람직하게는 450℃ 초과, 더 좋게는 500℃ 초과이다. 완전한 적층체 상에서 수행되는 이러한 열 처리는 결정화 열 처리와는 상이하다. 공정은 부가적으로 얇은 층들의 적층체로 코팅된 기판을 400℃ 초과, 바람직하게는 500℃의 온도에서의 열 처리에 적용하는 단계 (c)를 포함할 수 있다.

적층체로 코팅된 기판은 벤딩 및/템퍼링된 유리일 수 있다.

재료는 단일체형 글레이징, 라미네이팅된 글레이징 또는 다중 글레이징, 특히 이중 글레이징 또는 삼중 글레이징의 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 재료는, 낮은 저항률이 중요한 변수인, 은 층을 포함하는 저-e 적층체의 사용을 필요로 하는 모든 응용분야에서 적합하다.

실시예

하기에 정의된 얇은 층들의 적층체를 2 ㎜의 두께를 갖는 투명한 소다-석회 유리로 제조된 기판 상에 침착시킨다.

이들 실시예에 대해, 스퍼터링 ("마그네트론 캐소드" 스퍼터링)에 의해 침착되는 층의 침착을 위한 조건이 하기 표 1에 요약되어 있다.

반사방지 코팅의 유전 층 또는 차단 층으로서 침착된 티타늄 산화물의 층을 완전히 또는 부분적으로 산화시킬 수 있다. 이를 위해, 아화학량론적 TiO_x의 세라믹 타겟을 사용하고, 완전히 산화된 TiO₂ 층을 수득하기 위해 침착을 산화성 분위기에서 수행하거나, 아화학량론적 층을 수득하기 위해 침착을 불활성 분위기에서 수행한다.

일부 실시예의 경우에, 침착 출력을 변화시킴으로써 층의 두께를 변동시킨다.

at.: 원자; wgt: 중량; *: 550 ㎚에서 수행됨

적층체를 구성하는 각각의 층 또는 코팅의 재료 및 (달리 지정되지 않는 한) 나노미터로 나타내어진 물리적 두께가 적층체를 보유하는 기판에 대한 그의 위치에 따라 하기 표에 열거되어 있다.

결정화 열 처리를 레이저 처리를 통해 은-기재의 기능성 층의 침착 전에 수행할 수 있다. 상기에 기술된 실시예의 경우에, 완전한 적층체의 열 처리를 또한 레이저 처리를 통해 수행한다.

상기에 기술된 실시예의 경우에, 완전한 적층체의 열 처리를 620℃ 또는 680℃에서 10분 동안의 어닐링을 사용한 템퍼링을 모방하여 나버(Naber) 퍼니스에서 수행한다.

I. 시트 저항의 평가

길이와 동일한 너비 (예를 들어, 1미터) 및 임의의 두께를 갖는 샘플의 저항에 상응하는 시트 저항 (Rs)을 냅슨(Napson) 장치 상에서 측정한다. 첫 번째 시험 시리즈에서는 성장 층의 속성 및 그의 결정화 방법의 영향을 비교한다. 결정화 열 처리에 적용되거나 적용되지 않은 코팅된 기판에 대해 수득된 시트 저항 결과가 하기 표에 제공되어 있다.

니켈 산화물을 기재로 하는 성장 층을 포함하지 않는 종래 기술의 재료 상에서 은 층의 침착 전에 수행된 결정화 열 처리는 시트 저항에 긍정적인 영향을 미치지 않는다.

실시예 A1a는 은 층의 침착 전의 비결정질인 또는 매우 결정질은 아닌 니켈 산화물의 층을 포함하는 재료를 예시한다. 이는 이러한 층은 에피택시에 의한 결정화를 유도할 수 있는 층 상에 침착되지 않고 결정화 처리가 수행되지 않기 때문이다. 따라서 이러한 재료의 시트 저항은 높다. 이에 비해, 본 발명에 따른 실시예 A1b는 은 층의 침착 전에 결정화 열 처리가 수행되었다는 점에서 상이하다. 이러한 재료의 시트 저항은 실시예 A1a의 것보다 더 낮다. 결정질 니켈 산화물의 층은 시트 저항 값을 낮출 수 있게 할 수 있다.

실시예 A2a 및 A3a는 은 층의 침착 전에 결정화된 니켈 산화물의 층을 포함하는 본 발명에 따른 재료를 예시한다. 이는 니켈 산화물의 층이 에피택시에 의한 결정화를 유도할 수 있는 아연 산화물의 층 상에 침착되기 때문이다. 이렇게 결정화 열 처리 없이 제조된 2개의 재료는, 특히 적어도 아연 산화물을 기재로 하는 층만을 포함하는 재료 C1a의 시트 저항만큼 우수한, 낮은 시트 저항을 갖는다. 흥미롭게도, 부가적인 결정화 열 처리 없이도, 일련의 아연 산화물을 기재로 하는 층 및 얇은 두께를 갖는 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 포함하는 재료 A2a의 경우에 가장 우수한 결과가 수득된다는 점이 주목된다.

끝으로, 실시예 A2b 및 A3b는 은 층의 침착 전에 결정화된 니켈 산화물의 층을 포함하는 본 발명에 따른 재료를 예시한다. 결정화는, 니켈 산화물의 층이 결정화를 유도할 수 있는 아연 산화물의 층 상에 침착되기 때문에 에피택시에 의해 달성될 뿐만 아니라, 레이저를 사용하는 부가적인 결정화 열 처리에 의해 달성된다. 이렇게 제조된 2개의 재료는, 특히 부가적인 결정화 열 처리에 적용되지 않은 재료 A2a 및 A3a의 시트 저항보다 더 낮은, 낮은 시트 저항을 갖는다. 이는 수득된 낮은 시트 저항 값에 미치는 에피텍시와 열 처리 둘 다에 의한 결정화의 상승작용적인 영향을 반영한다. 끝으로, 일련의 아연 산화물을 기재로 하는 층 및 얇은 두께를 갖는 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 포함하는 재료 A2b의 경우에 가장 우수한 결과가 수득된다.

두 번째 시험 시리즈는 은 층의 침착 전에 니켈 산화물을 기재로 하는 층의 결정화의 중요성을 입증한다. 결정화 열 처리에 적용되지 않은 코팅된 기판, 완전한 적층체 상에서 수행되는 열 처리에 적용되거나 적용되지 않은 코팅된 기판에 대해 수득된 시트 저항 결과가 하기 표에 제공되어 있다.

이를 위해, 레이저 열 처리를 완전한 적층체 상에서 수행한다.

완전한 적층체 상에서 수행된 열 처리는 모든 경우에 시트 저항 값의 감소를 초래한다. 그러나, 가장 낮은 시트 저항 값은 니켈 산화물을 기재로 하는 성장 층을 포함하지 않고 아연 산화물의 층만을 포함하는 종래의 재료의 경우에 수득된 것으로 관찰된다. 은-기재의 기능성 층의 존재와 관련된 긍정적인 영향을 수득하기 위해서는, 이러한 층을 절대적으로 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 성장 층 상에 침착시켜야 한다. 은 층의 침착 후의 열 처리는 아연 산화물의 층만을 포함하는 종래 기술의 적층체와 관련하여 시트 저항의 측면에서 개선을 달성할 수 있게 하지 않는다.

II. 기계적 강도의 평가: 박리 시험

적층체를 구성하는 층의 응집에 관한 정보를 제공하는 박리 시험을 통해 기계적 강도를 평가하였다. 이러한 박리 시험은, 열 및 압력의 적용 하에, 적층체로 코팅된 기판에 PVB 시트를 접착시키는 것으로 이루어진다. 이어서 적층체와 접촉하도록 놓인 PVB 층을 한 쪽 말단에서 분리하고 뒤로 접고 코팅된 기판으로부터 180도의 힘 적용 각도로 잡아당긴다. PVB 시트를 뜯어내는 데 필요한 힘은 적층체에 대한 PVB 시트의 접착 및 층의 응집의 척도이다.

이들 시험을 고온 열 처리에 적용되지 않은 재료 상에서 수행하였다. 이는 합체된 적층체의 더 우수한 접착은 은 층의 침착 전에 결정화된 니켈 산화물의 층의 존재와 관련되어 있다는 것을 명백하게 입증한다. 니켈 산화물에 대한 은의 이러한 탁월한 접착은 열 처리에서 은 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 포함하는 적층체의 경우에 수득되는 더 우수한 내구성에 기여한다.

III. 광학적 성질

광학적 특성을 적층체가 침착되어 있는 2 ㎜ 유리를 포함하는 단순 글레이징에 대해 측정하였다.

이들 시험은 열 처리 전 및 후의 광학적 성질에 미치는 차단 하층의 속성 및 두께의 영향을 보여준다.

하기 특성을 측정하였고 하기 표에 취합하였다:

- 열 처리 전 및 후에 표준 EN 12898에 따라 계산된, 백분율로서의 방사율 값 (ε),

- 열 처리 전의 흡수율 값 (Abs) 및

- 열 처리 후의 측정에 의해 평가된 헤이즈.

헤이즈를 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer) L900 분광계를 사용하여 평균 가시광 확산 반사를 측정함으로써 평가하였다. 측정은, 정반사를 측정으로부터 배제하고 헤이즈를 나타내지 않는 참조용 샘플 상에서 취해진 기저 라인을 뺌으로써, 가시광 영역에서의 반사의 확산된 부분의 평균을 수득하는 것으로 이루어진다. 이는 참조용 거울 상에서 측정된 총 반사에 대해 백분율로서 표현된다.

글레이징 1 내지 10은 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 위치한 반사방지 코팅 내에 주석 아연 산화물 (SnZnO)을 기재로 하는 유전 층을 포함한다. 본 출원인은 적층체의 이러한 위치에서의 이러한 속성의 층의 존재는 열 처리 후에 돔 유형의 결함의 형성을 촉진한다는 것을 발견하였다. 기능성 층 아래에 위치한 차단 층의 선택에 따라 이러한 경향은 강화되거나 약화된다.

차단 하층의 첨가는 템퍼링 전의 가시광 영역에서의 흡수율의 증가를 초래한다. 그러나, 상기 증가는 산화물-기재의 차단 하층을 사용하는 경우에 더 약하다. 니켈 및 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은 일반적으로 가시광 영역에서의 흡수율을 크게 증가시킨다.

결정질 니켈 산화물을 기재로 하고 얇은 두께를 갖는 본 발명에 따른 층의 첨가는, 니켈 및 크로뮴을 기재로 하는 하층의 첨가와는 대조적으로, 열 처리 전 및 후의 방사율 값에 있어서 상당한 변동을 일으키지 않는다.

열 처리 후에, 본 발명에 따른 글레이징은 니켈 및 크로뮴을 기재로 하는 차단 하층을 사용하여 수득된 방사율보다 더 낮은 방사율을 나타낸다. 낮은 방사율의 수득은, 방사선에 의한 에너지 손실의 감소 및 따라서 이중 글레이징의 열 성능의 개선을 반영한다.

구체적으로, 니켈 및 크로뮴의 합금을 기재로 하는 차단 하층을 포함하는 글레이징은 적절한 헤이즈 값을 나타내지만 방사율 및 흡수율의 측면에서 본 발명의 유리한 성질을 나타내지 않는다.

대략 1 ㎚의 두께를 나타내는 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 차단 층의 사용은 차단 하층이 없는 재료에 비해 헤이즈를 상당히 감소시킬 수 있게 한다. 이는 또한 통상적으로 사용되는 니켈 및 크로뮴을 기재로 하는 0.5 ㎚ 차단 하층을 사용하여 수득된 헤이즈와 적어도 동일하도록 헤이즈를 감소시킬 수 있게 한다. 그러나, 특히 본 발명에 따른 성장 층은, 다른 차단 하층에 비해, 심지어 열 처리 전에도, 가장 낮은 흡수율 및 가장 낮은 방사율 값을 수득할 수 있게 한다.

Claims (15)

1. 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층 및 각각 적어도 1개의 유전 층을 포함하는 적어도 2개의 반사방지 코팅을, 각각의 기능성 금속 층이 2개의 반사방지 코팅 사이에 위치하도록 포함하며, 임의로 자기장에 의해 보조되는 캐소드 스퍼터링에 의해 침착된 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하는 재료의 수득 방법이며, 일련의 하기 단계:
   (a) 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 얇은 층을 포함하는 반사방지 코팅을 침착시키는 단계, 이어서
   (b) 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층을 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층 위에 그와 접촉하도록 침착시키는 단계
   를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 (a) 동안에,
   - 에피택시에 의한 결정화를 유도할 수 있는 층을 침착시키고, 이어서
   - 그 위에 그와 접촉하도록 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키는 것
   인, 재료의 수득 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (a) 동안에,
   - 결정질 아연 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키고, 이어서
   - 그 위에 그와 접촉하도록 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키는 것
   인, 재료의 수득 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (a) 동안에,
   - 결정질 또는 비결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층을 침착시키고, 이어서
   - 은-기재의 기능성 금속 층의 침착 전에, 결정질 또는 비결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층을 결정화 열 처리에 적용하는 것
   인, 재료의 수득 방법.
5. 제4항에 있어서, 결정질 또는 비결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 얇은 층의 각각의 점을 300℃ 이상의 온도에 이르게 할 수 있는 에너지를 제공함으로써 결정화 열 처리를 수행하는 것인 재료의 수득 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 캐소드 스퍼터링에 의한 침착을 위한 챔버에서 적층체의 모든 층을 제조하고 결정화 열 처리를 수행하는 것인 재료의 수득 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 얇은 층들의 적층체로 코팅된 기판을 400℃ 초과, 바람직하게는 500℃의 온도에서의 열 처리에 적용하는 단계 (c)를 추가로 포함하는 재료의 수득 방법.
8. 적어도 1개의 은-기재의 기능성 금속 층 및 각각 적어도 1개의 유전 층을 포함하는 적어도 2개의 반사방지 코팅을, 각각의 기능성 금속 층이 2개의 반사방지 코팅 사이에 위치하도록 포함하는 얇은 층들의 적층체로 코팅된 투명한 기판을 포함하는 재료이며, 상기 적층체가, 기판의 표면에 평행한 {200} 면 족을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
9. 제8항에 있어서, 기판의 표면에 평행한 {200} 면 족을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 층 아래에 위치한 반사방지 코팅이 주석 및 아연 산화물을 기재로 하는 층으로부터 선택된 돔 유형의 결함을 생성할 수 있는 유전 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 기판의 표면에 평행한 {200} 면 족을 갖도록 배향된 여러 개의 단결정질 결정립을 포함하는 은-기재의 기능성 층 아래에 위치한 반사방지 코팅이 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층 아래에 그와 접촉하도록 위치한 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 유전 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층이 0.5 ㎚ 이상, 바람직하게는 0.8 내지 5 ㎚의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 층이 4 ㎚ 미만, 바람직하게는 3 ㎚ 미만, 더 좋게는 2 ㎚ 미만의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적층체가
    - 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 적어도 1개의 유전 층 및 아연 산화물을 기재로 하는 안정화 기능을 갖는 유전 층과 접촉하도록 위치한 결정질 니켈 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 층을 포함하는 은-기재의 기능성 금속 층 아래에 위치한 반사방지 코팅,
    - 니켈 산화물을 기재로 하는 층과 접촉하도록 위치한 은-기재의 기능성 금속 층,
    - 임의로 차단 상층,
    - 은-기재의 기능성 금속 층 위에 위치한 반사방지 코팅,
    - 임의로 상부 보호 층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 적층체로 코팅된 기판이 벤딩 및/또는 템퍼링된 유리인 것을 특징으로 하는 재료.
15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된 것인 재료.