TR201810802T4 - Uzaktan yanmalı biriktirme brülörleri ve/veya ilgili yöntemler. - Google Patents

Abstract

Belirli örnek düzenlemeler, bir alt tabaka üzerinde bir kaplama biriktirilerek bir yanmalı biriktirmede kullanıma yönelik bir brülör ile ilgilidir. Bir kızılötesi (IR) brülör, brülör ile alt tabaka arasındaki bir bölgede radyan enerjiyi oluşturur. Bir gönderme cihazı, (1) IR brülör tarafından oluşturulan radyan enerjiden uzak bir konumdan önemli ölçüde buharlaştırılmış bir öncülü ve bir taşıyıcı gazı içeren bir akımı sağlar ve (2) akımın, alt tabaka ile IR brülörü arasında akmasına neden olur. Akım, gönderme cihazından çıkarken önemli ölçüde laminerdir. Radyan enerji, akım içindeki öncülün yakılmasına neden olmak üzere ve yakılan öncülün en az bir kısmının, doğrudan veya dolaylı olarak alt tabaka üzerinde kaplama oluşturmasına olanak sağlamak için alt tabakayı ısıtmak üzere yeterlidir. Belirli örnek düzenlemelerin brülörleri örneğin, cam alt tabaka üzerine metal oksit kaplamaları yanmalı biriktirme ile biriktirmek üzere kullanılabilir.

Description

TARIFNAME UZAKTAN YANMALI BIRIKTIRME BRÜLÖRLERI VEIVEYA ILGILI YÖNTEMLER BULUSUN SAHASI Bu bulusun belirli örnek düzenlemeleri, uzaktan yanmali biriktirme vasitasiyla alt tabakalar üzerine ince film kaplamalarin biriktirilmesi ile ilgilidir. Daha özellikle belirli örnek düzenlemeler, bir öncülün alev disina veya bundan uzak reaksiyon bölgesine bir tasiyici gaz akimi ile birlikte dagitilmasina olanak veren bir brülör tasarimi ile ilgilidir.

Belirli örnek düzenlemelerde bir dagitim cihazi, sonuç olarak kaplama bölgesi boyunca önemli ölçüde tek biçimli olan, öncülü ve tasiyici gazi içeren bir gazli akimin en azindan baslangiçta önemli ölçüde Iaminer akisini saglar.

BULUSUN ÖRNEK DÜZENLEMELERININ ARKAPLANI VE KISA AÇIKLAMASI Reaktif konsantrasyonu, sicakligi ve kalma süresi, kimyasal reaksiyonlari tahrik eden etkenler olarak bilinir. Yanmali kimyasal buhar biriktirme (yanmali CVD) prosesleri farkli degildir. Bu etkenlerin ve diger kontrol edici proses parametrelerinin önemli iyi belgelenmistir.

Yanmali kimyasal buhar biriktirme (yanmali CVD), kaplamalarin büyütülmesine yönelik ve 6,013,318'de açiklanir.

Klasik olarak yanmali CVD'de öncüller, alevlenebilir bir solvent içinde çözülür ve solüsyon, bir alevi saglamak üzere ateslendigi brülöre gönderilir. Bu tür öncüller, buhar veya likit olabilir ve kendiliginden devam eden bir aleve beslenebilir veya yakit kaynagi olarak kullanilabilir. Kendiliginden devam eden bir alev ile kullanildiginda bir solventin gerekli olabildigi veya olmayabildigi anlasilacaktir. Bir alt tabaka akabinde, bir kaplamayi biriktirmek üzere alev altindan geçirilir.

Klasik pirolitik biriktirme tekniklerine (CVD, sprey ve sol-gel, vb. gibi) göre yanmali CVD'nin birçok avantaji vardir. Bir avantaj, biriktirmeye yönelik gereken enerjinin alev tarafindan saglanmasidir. Bu özelligin bir faydasi, alt tabakanin tipik olarak, biriktirilen materyale (örnegin bir metal oksit) öncülün dönüstürülmesini aktive etmek üzere gereken sicakliklara kadar isitilmasina gerek olmamasidir. Ayrica bir kürleme adimina (tipik olarak sprey ve sol-gel tekniklerine yönelik gerekmistir) tipik olarak gerek duyulmaz. Diger avantaj, yanmali CVD tekniklerinin zorunlu olarak uçucu öncülleri gerektirmemesidir. Öncülün bir solüsyonunun yeteri kadar atomize/nebülize edilebilmesi halinde (örnegin yeteri kadar küçük boyuta sahip damlaciklar ve/veya partiküller üretmek üzere) atomize solüsyon esas olarak bir gaz olarak davranacaktir ve ilgili öncülden kayda deger bir buhar basinci olmaksizin aleve aktarilabilir.

Klasik yanmali CVD prosesleri, yakilmadan önce yanma gazi akimina bunun yerlestirilmesi yoluyla dogrudan alevin tüm uzunlugu içinden bir öncül materyalin geçirilmesini içerir. Bazi klasik tekniklerde bir öncüI/solvent solüsyonu, yakit kaynagi olarak kullanilir. Öncül tarafindan deneyimlenen sicaklik ve kalma süresi profili, yanma kosullar ve/veya brülör ila alt tabaka mesafesi yoluyla kontrol edilir. Bunun ile birlikte bu kontrol mekanizmasi, belirli uygulamaya bagli olarak oldukça sinirlandirilabilir.

Yanmali biriktirme tekniklerinin, örnegin cam alt tabakalarin optik özelliklerini degistirecek sekilde (örnegin görünür geçirimi arttiracak sekilde) cam alt tabakalar üzerinde metal oksit kaplamalari (örnegin tek katmanli yansima önleyici kaplamalar) biriktirmek için kullanilabildigi anlasilacaktir. Bu amaca yönelik klasik yanmali biriktirme teknikleri, silikon oksidin (örnegin SIO2 veya diger uygun stokiyometri) tek katmanli yansima önleyici (AR) bir filmini biriktirmek üzere mevcut uygulamanin bulusçusu tarafindan kullanilmistir. Girisim, bir veya iki tarafta filmin bir uygulamasi ile berrak yüzdürme cam üzerinde görünür spektrumda (örnegin yaklasik 400-700 nm'lik dalga uzunluklari isik geçiriminde bir artis saglamaya çalismistir. Burada açiklama ile baglantili olarak kullanilan berrak yüzdürme cami, tipik olarak %903 ila yaklasik %910 araliginda görünür bir geçirime sahip ”Ekstra Berrak” olarak bilinen düsük demirli bir camdir. Burada açiklanan örnekler, bu belirli türden cam veya bu belirli görünür geçirime sahip herhangi bir cam ile sinirli degildir.

Yanmali biriktirme gelistirme çalismasi, 31 cm'ye 0.5 cm olan bir bölge üzerinde 3 sira halinde dagitilan 465 delige (sira basina 155 gözenek) sahip klasik lineer bir brülör kullanilarak gerçeklestirilmistir. Örnek yoluyla ve sinirlama olmaksizin Sekil 1a, tipik lineer bir brülörü gösterir ve Sekil 1b, Sekil 1a`nin tipik lineer brülörü içindeki deliklerin büyütülmüs bir görünüsüdür. Klasik oldugu gibi lineer brülör. propan ve hava içeren önceden karistirilmis bir yanma gazi ile doldurulmustur. Örnegin dogal gaz, bütan, vb. gibi diger yanma gazlarini kullanmak mümkündür. Lineer brülöre yönelik standart çalistirma penceresi, yaklasik 15 ila 25 olan hava ila propan oranlari kullanilarak dakikada yaklasik arasinda olan hava akis hizlarini içerir. Basarili kaplamalar, bir lineer brülör kullanildiginda yaklasik 10-50mm arasinda olan brülör ila isik mesafesinin kontrol edilmesini gerektirir.

Basarili filmlere yönelik tipik proses kosullari, yaklasik 225 SLM'Iik bir brülör hava akisi, yaklasik 19 olan bir hava ila propan orani, brülör boyunca alt tabakanin dört geçisi, 35 mm olan bir brülör ila isik mesafesi ve yaklasik 50 mm/saniye olan bir cam alt tabaka velositesini kullanmistir.

Sekil 2, yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilan lineer bir brülörü içeren bir aparatin (200) basitlestirilmis bir görünüsüdür. Bir yanma gazi (202) (örnegin bir propan hava yanma gazi), uygun bir öncül (204) (örnegin yerlestirme mekanizmasi (206) vasitasiyla bunun örnekleri asagida daha detayli sekilde tartisilir) gibi aparat (200) içine beslenir. Öncül nebülizasyonu (208) ve en azindan kismen öncül buharlastirmasi (210), aparat (200) içinde meydana gelir. Öncül ayrica, nebülizasyona yönelik ihtiyaci azaltarak veya elimine ederek bir buhar olarak dagitilmistir. Alev (18), birçok alani içerdigi gibi düsünülebilir. Bu tür bölgeler, kimyasal reaksiyon bölgesi (örnegin burada indirgeme, oksidasyon ve/veya benzeri meydana gelebilir), çekirdeklenme bölgesi (214), koagülasyon bölgesi (216) ve aglomerasyon bölgesine (218) karsilik gelir. Bu tür örnek bölgelerin ayri olmadigi ve yukaridaki proseslerden birinin veya daha fazlasinin, diger bölgelerden biri veya daha fazlasi boyunca baslayabildigi, devam edebildigi ve/veya sonlanabildigi anlasilacaktir.

Partiküllü madde, alev (18) içinde olusmaya baslar ve film büyümesi (220) ile sonuçlanarak kaplanacak alt tabakanin (22) yüzeyine (26) dogru asagi yönde hareket eder. Sekil 2'den anlasilacagi üzere yanan materyal, alt tabaka (22) ile temas ettirildiginde en azindan kismen partiküllü formda olan bulastirilmamis materyali (örnegin partiküllü madde) içerir. Kaplamayi biriktirmek üzere alt tabaka (22) hareket ettirilebilir (örnegin velosite vektörünün yönünde). Mevcut bulusun belirli herhangi bir velosite vektörü ile sinirli olmadigi ve diger Örnek düzenlemelerin, alt tabakanin (22) farkli kisimlarini kaplamaya yönelik birçok aparatin (200) kullanimini içerebildigi, sabit bir pozisyonda, vb. alt tabaka tutulurken tek bir aparatin (200) hareket ettirilmesini içerebildigi anlasilacaktir. Alev (18), kaplanacak alt tabakanin (22) yüzeyinden (26) yaklasik 10-50 mm uzaktadir.

Yanmali biriktirme sirasinda üretilen isi akisi, alt tabaka sicakliginda önemli ölçüde bir artis olusturur. Ayrica isi, çok daha büyük sicaklik gradyanlarina neden olarak daha küçük bir bölgeye (örnegin asagida açiklanan belirli örnek düzenlemelerin IR brülörlerine kiyasla) dagitilir. Ek olarak alt tabaka sicakligi, daha küçük brülör ila isik mesafesi ile ve geçislerin sayisi artarak artar. Örnegin yukarida tanimlanan proses kosullari kullanilarak alt tabakanin arka tarafinin, 62°C'Iik bir sicakliga ulastigi bulunmustur. Bu, 71°C/brülör/m/dakikalik sicaklik yükselme hizinin lineer bir tahminine Alt tabaka sicakligi asiridir ve biriktirme sirasinda cam tarafindan deneyimlenen ortaya çikan termal gradyan, camda gerilim degisikliklerine yol açar. Bu fenomen bu nedenle, kaplama sirasinda spontane cam çatlamasi ile, kaplama sonrasi soguma ile ve/veya isigin karsit tarafi üzerinde ayni filmin sonraki birikimi ile sonuçlanmistir. Ek olarak cam egilme geçirir, bu durum sonuç olarak kaplama tek biçimlilik sorunlarina yol açar.

Dolayisiyla bu ve/veya diger dezavantajlardan birinin veya daha fazlasinin üstesinden gelen yanmali biriktirme tekniklerine ve/veya yanmali biriktirme vasitasiyla cam alt tabakalar üzerinde metal oksit kaplamalari (tek katmanli yansima önleyici kaplamalar) biriktirmek için gelistirilmis tekniklere yönelik teknikte bir ihtiyacin oldugu anlasilacaktir.

Son zamanlarda çabalar, alternatif brülör tasarimlarini inceleme üzerinde yogunlasmistir. Bu çabalar, Maxon Sirketi tarafindan üretilen kizilötesi ve lineer olmayan (örnegin iki boyutlu) brülörün kesfine yol açmistir. Bir IR brülör tasariminin bir örnegi, es beklemede ve yaygin olarak verilen 17 Aralik, 2007'de basvurusu yapilan US Basvuru Seri No. 12/000,784`De açiklanir.

Bazi teknikler, içinde öncülün alevden bagimsiz olarak gönderildigi bir yanmali açiklanir. Bunun ile birlikte bu ürünlerin, önemli ölçüde farkli brülör tasarimlarini içerdigi görülür ve ayrica optik önbiçimlerin biriktirilmesi ile sinirlandirilmadigi görülür. Innovent tarafindan gerçeklestirilenler gibi mevcut uzak CCVD (R-CCVD) çabalari örnegin, alevden harici olarak öncülün gönderilmesi yoluyla reaksiyon kosullari üzerinde daha fazla kontrolü hedefler. Belirli örnek düzenlemelerin önerilen tasarimi (asagida daha detayli sekilde açiklanmistir), IR brülör teknolojisi kullanilarak bu yaklasimi gelistirir. Bu durum, gelismis kaplama tek biçimliligi ve yinelenebilirligini saglayabilen önemli ölçüde daha az türbülansli bir reaksiyonu saglar. Bir IR brülörü içinde yanma, yanma gazlarinin refrakter yüz plakasindan çikmadan önce brülörün gövdesi içinde ilk olarak yer alir. Ek olarak burada açiklanan türden IR brülörleri, daha az yakit tüketir ve klasik lineer “serit" brülörlerden önemli ölçüde daha düzlemsel bir bölge üzerinde isi gönderir.

Birim bölge basina yanma gazlarinin önemli ölçüde daha düsük akis orani ve refrakter yüz plakasi, brülörün çikisinda önemli ölçüde daha az türbülansli kosullari saglar, bu durum, gelismis kaplama tek biçimliligine ve biriktirme yinelenebilirligine yol açarak daha fazla kontrol edilebilir bir reaksiyon bölgesi saglayabilir. Ek olarak refrakter yüz plakasi ayrica, yüz plakasi ile cam arasinda yerlestirilen tasiyici gazi içeren öncül için bir üst sinir olarak görev yapar. Bu, daha fazla kontrole yol açarak reaksiyon bölgesi içinde gazlarin türbülansini kontrol etme etkisine sahiptir. Yanma kosullarinin kontrolü araciligiyla belirli refrakter kosullarini desteklemek üzere refrakter yüz plakasindan yayilan IR radyasyonunun primer dalga uzunluklarini “ayarlamak” ayrica mümkün olabilir. Refrakter yüz plakasindan yayilan IR enerji, öncül refrakteri ve film büyümesini yükseltmek üzere yeterli olabilir. Bir IR brülörünün kullanimi ayrica, US Basvuru Seri No. 12/OOO,7847Te açiklanan avantajlardan bazilarini veya tamamini tasiyabilir.

Yukarida açiklanan sorunlar, mevcut basvurunun bagimsiz istemlerinin konusuna göre bir sistem ve bir yöntem yoluyla çözülebilir.

Belirli örnek düzenlemelerde bir yakit gazi ve oksijen kaynagi, bir yanma gaz karisimini olusturmak üzere birlikte seçilir ve karistirilir. Yanma gaz karisiminin en az bir kismi, kaplamayi olusturmada kullanilir. Bir öncül, yanma ürünlerinin en az bir kisminin istenen özelliklere sahip bir kaplamayi olusturacagi sekilde seçilir. Öncül, bir reaktif karisimini olusturmak üzere yanma gazi akimi içine uygulanir. En az bir kizilötesi brülör kullanilarak reaktif karisiminin en az bir kismi, buharlastirilmamis materyali içeren reaksiyon ürünlerinin en az bir kismi ile reaksiyon ürünlerini olusturmak üzere yanma vasitasiyla reakte edilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, yanmali biriktirme kullanilarak bir kaplamanin bir alt tabakaya uygulanmasi yöntemi saglanir. Kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir alt tabaka saglanir. Bir reaktif (ve istege bagli olarak bir tasiyici ortam) seçilir ve bir tasiyici ortamin seçilmesi halinde reaktif ve tasiyici ortam, reaktifin en az bir kisminin kaplamayi olusturacagi sekilde seçilen reaktif ile bir reaktif karisimi olusturmak üzere birbirine karistirilir. Reaktif (veya reaktif karisimi) ile yakilacak bir öncül, silikon içine öncül ile uygulanir. En az bir kizilötesi brülör kullanilarak reaktifin en az bir kismi (veya reaktif karisimi) ve öncül, yakilan bir materyali olusturmak üzere yakilir. Alt tabaka, alt tabakanin, yakilan materyalin dogrudan veya dolayli olarak alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede saglanir. Biriktirilen kaplama, silikon oksidi içerir. Kaplama, en az yaklasik Belirli örnek düzenlemelerde, yanmali biriktirme kullanilarak bir kaplamanin bir alt tabakaya uygulanmasi yöntemi saglanir. Kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir alt tabaka saglanir. Bir reaktif (ve istege bagli olarak bir tasiyici ortam) seçilir ve bir tasiyici ortamin seçilmesi halinde reaktif ve tasiyici ortam, reaktifin en az bir kisminin kaplamayi olusturacagi sekilde seçilen reaktif ile bir reaktif karisimi olusturmak üzere birbirine karistirilir. Reaktif (veya reaktif karisimi) ile yakilacak bir öncül, silikon içine öncül ile uygulanir. Bir IR radyasyon kaynagindan IR radyasyonu vasitasiyla, önemli ölçüde iki boyutlu olarak dagitilmis yaklasik 25-35 um'lik bir dalga uzunluguna sahip materyali olusturmak üzere yakilir, yakilan materyal, buharlastirilmamis materyali içerir.

Cam alt tabaka, cam alt tabakanin, yakilan materyalin önemli ölçüde tek biçimli sekilde, dogrudan veya dolayli olarak cam alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde IR radyasyonundan yaklasik 2-5 mm uzak bir bölgede saglanir. Kaplama önemli ölçüde tek biçimlidir.

Belirli örnek uygulamalarda alt tabaka sicakligi, klasik CVD'nin sicakligindan daha düsük bir sicakliga isitilir ve daha düsük sicaklikli bir alev, yakilacak materyali yakmak üzere kullanilir. Belirli örnek uygulamalarda kaplama, kaplamanin kalinligina varyasyonlar (örnegin yaklasik ±%10'u asmayan varyasyonlar ile) ve/veya görünür geçirim kazanimi (örnegin yüzdelik geçirimde veya yaklasik ±%0.5'i asmayan yüzdelik geçirim kazancindaki varyasyonlar ile) ile ölçüldügü üzere önemli ölçüde tek biçimli bir sekilde (örnegin iki boyut boyunca) uygulanabilir.

Bu örnek düzenlemelere ek olarak mevcut basvurunun bulusçusu ayrica, içinde öncülün, alevden harici reaksiyon bölgesine bir tasiyici gaz akimi ile birlikte gönderildigi bir uzaktan yanmali biriktirme brülörünü olusturabilmistir. Kisaca belirli örnek brülör konfigürasyonlari ile baglantili olarak bir dagitim cihazi, sonuç olarak kaplama bölgesi boyunca önemli ölçüde tek biçimli olan, öncülü ve tasiyici gazi içeren bir gazli akimin en azindan baslangiçta önemli ölçüde Iaminer bir akisini saglar. Dolayisiyla belirli örnek düzenlemeler, burada açiklanan kizilötesi (lR) brülör biriktirmenin en azindan bazi faydalarinin yani sira uzaktan yanmali biriktirme tekniklerinin kullanimina daha spesifik avantajlari örnegin, alt tabakaya azaltilmis isi akisi, azaltilmis yakit tüketimi, olasi arttirilmis reaksiyon kontrolü ve kaplamalari biriktirecek sekilde neme/oksijene duyarli öncülleri kullanmak üzere kabiliyet (öncülün atil tasiyici gazda gönderilebilmesi nedeniyle) ve/veya benzerlerini gerçeklestirir.

Bu bulusun belirli örnek düzenlemelerinde, bir alt tabaka üzerinde bir kaplamayi biriktirerek yanmali biriktirmede kullanima yönelik bir uzaktan yanmali biriktirme sistemi saglanir. Bir kizilötesi (IR) brülör, brülör ile alt tabaka arasindaki bir bölgede radyan enerji olusturacak sekilde konfigüre edilir. Bir gönderme cihazi, IR brülör tarafindan olusturulan radyan enerjiden uzak olan bir mesafeden önemli ölçüde buharlastirilmis bir öncülü ve bir tasiyici gazi içeren bir akimi saglayacak sekilde konfigüre edilir.

Gönderme cihazi ayrica, akimin alt tabaka ile IR brülör arasinda akmasina neden olacak sekilde konfigüre edilir. Çalisma sirasinda akim, gönderme cihazindan çikarken önemli ölçüde laminerdir ve çalisma sirasinda radyan enerji, akim içindeki öncülün yakilmasina neden olmak üzere ve yakilan öncülün en az bir kisminin, dogrudan veya dolayli olarak alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak için alt tabakayi isitmak üzere yeterlidir.

Belirli örnek düzenlemelerde, yanmali biriktirme kullanilarak bir cam alt tabaka üzerinde bir kaplama olusturma yöntemi saglanir. Kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir cam alt tabaka saglanir. En az bir kizilötesi (IR) brülör saglanir. Bir öncülü ve bir tasiyici gazi içeren bir gazli akimin önemli ölçüde Iaminer bir akisi, en azindan ilk olarak lR brülörden uzak saglanan akim ile saglanir. Akimin, alt tabaka ile en az bir IR brülör arasindan geçmesine neden olunur. En az bir IR brülörü kullanilarak akim içinde öncülün en az bir kismi, yakilan bir materyali olusturmak üzere, buharlastirilmamis materyali içeren yakilan materyal ile yakilir. Cam alt tabaka, cam alt tabakanin, yakilan materyalin dogrudan veya dolayli olarak cam alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede saglanir.

Belirli örnek düzenlemeler ayrica, bu ve/veya diger örnek uygulamalar ile uygun olarak kapli maddeleri yapmanin yöntemleri ile ilgilidir.

Burada açiklanan özellikler, açilar, avantajlar ve örnek düzenlemeler, diger düzenlemeleri gerçeklestirmek üzere kombine edilebilir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Bu ve diger açilar ve avantajlar, sekiller ile baglantili olarak örnek niteligindeki tanimlayici düzenlemelerin asagidaki detayli açiklamasina referans yoluyla daha iyi ve daha tam anlasilabilir, burada: SEKIL 1a, tipik lineer bir brülörü gösterir; SEKIL 1b, Sekil 1a'nin tipik lineer brülörü içindek deliklerin büyütülmüs bir görüsüdür; SEKIL 2, yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilan lineer bir brülörü içeren bir aparatin basitlestirilmis bir görünüsüdür; SEKIL 3, bir örnek düzenleme ile uygun olarak yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilabilen tipik bir IR brülör modülünü gösterir; SEKIL 4, bir örnek düzenleme ile uygun olarak yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilan bir kizilötesi brülörü Içeren gelismis bir aparatin basitlestirilmis bir görünüsüdür; SEKIL 5, bir örnek düzenleme ile uygun olarak bir kizilötesi brülörü kullanan yanmali biriktirme kullanilarak bir cam alt tabakaya tek katmanli yansima önleyici bir kaplamayi uygulamaya yönelik bir prosesi gösteren tanimlayici bir akis çizelgesidir; SEKIL 6, bir örnek düzenleme ile uygun olarak bir uzaktan yanmali biriktirme aparatinin basitlestirilmis bir görünüsüdür; ve SEKIL 7, bir örnek düzenleme ile uygun olarak bir diger uzaktan yanmali biriktirme aparatinin basitlestirilmis bir görünüsüdür.

BULUSUN ÖRNEK DÜZENLEMELERIN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu bulusun belirli örnek düzenlemelerinde, yanmali biriktirme kullanilarak bir cam alt tabaka üzerinde bir kaplama olusturma yöntemi saglanir. Kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir cam alt tabaka saglanir. Bir reaktif ve bir opsiyonel tasiyici ortami seçilir ve reaktif ve tasiyici ortami, bir reaktif karisimi olusturmak üzere birlikte karistirilir. Reaktif, reaktifin en az bir kisminin, kaplama olusturmada kullanilacagi sekilde seçilir. Reaktif karisimi ile yakilacak bir önoül uygulanir. En az bir kizilötesi kullanilarak reaktif karisiminin en az bir kismi ve öncül, buharlastirilmamis materyali içeren yakilan materyal ile yakilan bir materyali olusturmak üzere yakilir. Cam alt tabaka, cam alt tabakanin, yakilan materyalin dogrudan veya dolayli olarak cam alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede saglanir. Kaplama, kaplamanin kalinligindaki varyasyonlar ve/veya diger kaplama özelliklerindeki varyasyonlar (örnegin yogunluk, kirilim indeksi, vb.) ile ölçüldügü üzere önemli ölçüde tek biçimli bir sekilde uygulanabilir. Silikon oksidi içeren bir SLAR kaplamayi biriktirme durumunda kaplama, en az yaklasik %1.? oraninda cam alt tabakanin görünür geçirimini arttirabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde bir yakit gazi ve oksijen kaynagi, bir yanma gaz karisimini olusturmak üzere birlikte seçilir ve karistirilir. Yanma gaz karisiminin en az bir kismi, kaplamayi olusturmada kullanilir. Bir öncül, yanma ürünlerinin en az bir kisminin istenen özelliklere sahip bir kaplamayi olusturacagi sekilde seçilir. Öncül, bir reaktif karisimini olusturmak üzere yanma gazi akimi içine uygulanir. En az bir kizilötesi brülör kullanilarak reaktif karisiminin en az bir kismi, buharlastirilmamis materyali içeren reaksiyon ürünlerinin en az bir kismi ile reaksiyon ürünlerini olusturmak üzere yanma vasitasiyla reakte edilir.

Yukarida belirtildigi üzere, örnegin klasik yanmali biriktirme teknikleri ile iliskilendirilen yukarida ve/veya diger dezavantajlardan biri veya daha fazlasini azaltan cam alt tabakalarin görünür geçirimini arttirmak üzere cam alt tabakalar üzerinde tek katmanli yansima önleyici (AR) kaplamalari biriktirmek avantajli olacaktir. Dolayisiyla belirli örnek düzenlemeler, tüm yakmali biriktirme prosesinde kaplama biriktirme sirasinda isi yönetiminde oldugu gibi brülörün alternatif bir türünü uygular. Belirli örnek düzenlemelerde alternatif brülör, bir kizilötesi (lR) brülördür. Örnegin, RadMac (Tip 13) marka adi altinda Maxon Sirketi tarafindan imal edilen bir IR brülör, belirli örnek düzenlemeler ile baglantili olarak kullanilabilir.

Belirli örnek düzenlemelerin lR brülörü, yanma prosesinin çogunun, refrakter yüz plakasi üzerinde brülörün gövdesi içinde yer almasi nedeniyle oldukça az görünür alev ile ve bazen belirli örnek düzenlemelerde görünür alev olmaksizin çalisir. Brülör, yanma prosesi yoluyla isitilan brülör yüz plakasindan kizilötesi dalga uzunluklu radyasyonu isinlar. Isitici yüzey sicakligi arttikça olusturulan radyan enerjinin dalga uzunlugunun azaldigi anlasilacaktir. Radyan isiticidan verimliligi arttirmak üzere isitilacak ürün tarafindan absorbe edilecek bir kizilötesi dalga uzunlugu kullanilabilir.

Daha kesin olarak IR brülörü, IR bölgesine dogru radyasyon emisyonunu kaydirir.

Yanma prosesi, sicakligin islevi olarak IR'yi yayan yüz plaka yüzeyini isitir. Genel olarak yüz plakasi daha sicak oldukça dalga uzunlugu daha kisadir. Olasi dalga uzunluklarinin araligi, yaklasik 2 um ila yaklasik 11 um arasinda ve daha özellikle sicaklik araligina karsilik gelir. Genel olarak dalga uzunlugu, isitilacak materyallerin absorpsiyonuna bagli olarak seçilir. Örnegin su tarafindan en kolay sekilde absorbe edilmeye egilimi olan kizilötesi dalga uzunluklarina yönelik bir birinci aralik, yaklasik 140-270°C`Iik bir emitör yüzey sicakligina karsilik gelen yaklasik 5.3-7 um arasindaki radyasyonu içerir. Bir ikinci aralik, yaklasik 720-870°C'Iik bir emitör yüzey sicaklik araligina karsilik gelen yaklasik 2.55-2.9 um arasindadir. Dalga uzunluklari ve/veya emitör yüzey sicakliklari örnegin, kaplama prosesinin verimliligini arttirmak amaciyla reaktifler, solüsyonlar, öncüller, vb.'ye bagli sekilde ayarlanabilir. lR brülör, Sinterlenmis metal veya seramik bir yüz plakasini içerir. Sinterlenmis metal veya seramik bir yüz plakasini kullanma ile iliskilendirilen avantajlar asagida daha detayli sekilde açiklanir. Genel olarak IR brülörlerin, lineer brülörlerden çok daha büyük bir bölge üzerinde isiyi dagittigi bulunmustur. Örnegin, yukarida tanimlanan Maxon IR brülörü 37.7 cm uzunluga karsi 7.7 cm genislige sahip bir çalisma yanma alanina sahip olmustur. Dolayisiyla biriktirme, cm genislik x 30 cm uzunluk ile karsilastirilabilen önemli ölçüde iki boyutlu sekilde meydana gelir. Bir lineer brülör içinde kullanilan deliklerin sira sayisinin teorik olarak, daha fazla iki boyutlu biriktirmeyi saglamak üzere arttirilabilmesine ragmen alt tabakaya uygulanan isi miktari muhtemelen oldukça yüksek olacaktir ve dolayisiyla belirli alt tabakalar, kaplama prosesine dayanamayacaktir (örnegin delik boyutunun sürdürülmesi ve siralarin genisletilmesi halinde akabinde akis oraninin, alevi sürdürmek ve geriye dönüsü önlemek üzere arttirilmasi gerekecektir, bu durum daha yüksek alt tabaka sicakliklarina yol açacaktir; ve siralar, toplam akis bölgesinin yaklasik olarak sabit kalacagi sekilde arttirildiginda delik boyutunun azaltilmasi halinde akabinde akis orani ayni tutulabilir ve alev özellikleri, brülörün daha fazla lineer olmamasina ragmen bir IR brülörünkine yaklasmaya baslayabilir). Bu belirli örnek konfigürasyon ile iki veya daha fazla IR brülör modülü, örnegin tüm yanma gaz akis orani bakimindan belirli gaz takim biriminin kontrol sistem sinirlamalarina uyacak sekilde es zamanli olarak kullanilabilir. Bunun ile birlikte mevcut bulusun bu sekilde sinirlandirilmadigi anlasilacaktir. Makul herhangi bir sayida brülörün veya brülör tasariminin kullanilabilecegi sekilde kullanim akis hizlarina olanak verecek bir gaz takimi konfigüre edilebilir. Dolayisiyla örnek yoluyla ve sinirlama olmaksizin tek bir lR brülör modülü, belirli örnek düzenlemelerde yaklasik 1.5-3.7 m olan bir genislige sahip olabilir, bu sekilde birçok IR brülör modülüne yönelik ihtiyaç azaltilir.

Klasik lineer brülörlere benzer belirli örnek düzenlemelerin IR brülörü ayrica, önceden karistirilmis bir yanma gazini (örnegin propan ve hava içeren) kullanir. Bunun ile birlikte belirli örnek düzenlemelerin IR brülörünü basarili sekilde çalistirmak üzere gereken yakit miktari, klasik lineer brülörden daha düsüktür. Özellikle belirli örnek düzenlemelerin IR brülörüne yönelik stabil çalistirma penceresi, tercihen yaklasik 100- 350 SLM ve daha tercihen yaklasik 125-325 SLM olan hava akis hizlarini içerir. Benzer sekilde tercih edilebilir hava ila propan oranlari yaklasik 15-35 ve daha tercihen 20- ”dur.

Belirli örnek düzenlemelerin IR brülörü ile yapilmis silikon oksit (örnegin SiOz veya diger stokiyometri) filmler, öncül heksametildisiloksani (HMDSO) kullanabilir.

Tetraetilortosilikat (TEOS), silikon tetraklorit (örnegin SICI4 veya diger uygun stokiyometri) ve benzeri gibi diger öncüller kullanilabilir. Diger metal oksit öncüllerin, örnegin bulus, silikon dioksit filmlerin biriktirilmesi ile sinirlandirilmadiginda kullanilabildigi anlasilacaktir.

Avantajli olarak belirli örnek düzenlemelerin IR brülörünün basarili kaplamasi, birçok klasik lineer brülörlerin mesafesinden çok daha küçük brülör ila isik mesafeleri kullanilarak saglanabilir (örnegin lineer brülörlerin, belirli alt tabakalar (örnegin cam alt tabakalar) ile bu mesafelerde kaplamalari biriktirmek üzere daha küçük brülör ila alt tabaka bosluklarinin kullanilmayi denemesine ragmen bu mesafelerde bulunan daha yüksek sicakliklar ve daha büyük sicaklik gradyanlari sorunludur). Belirli örnek düzenlemelerin lR brülörü ile baglantili olarak kullanilan mesafelertercihen, yaklasik 1- 7 mmilik ve daha tercihen yaklasik 2-5 mm'lik aralik dahilindedir. Ayrica kaplama sirasinda üretilen isi akisinin, IR brülörü ile çok daha düsük olmasi avantajlidir. Brülör ila isik mesafesinin filmleri etkiledigi anlasilacaktir. Örnegin daha büyük brülör ila isik mesafeleri, filmler yerine olusturulan tozlar ile sonuçlanir.

Bir örnekte, es zamanli olarak iki IR brülör kullanilarak filmleri basarili sekilde üretmeye yönelik proses kosullari, 175 SLM olan bir brülör hava akisi, 23 olan bir hava ila propan orani, dört geçis (geçis basina iki brülör ile), 3 mm olan bir brülör ila isik mesafesi ve velositesini içermistir.

Bu proses kosullari kullanilarak, alt tabakanin arka tarafi sadece 111°C'lik bir sicakliga ulasmistir. Bu, lineer brülör ile gözlemlenen yükselme hizinin nominal olarak %25,i olan 16.5°C/brülör/m/dakikalik sicaklik yükselme hizinin bir lineer tahminine esittir. Buna uygun olarak ayrica, birim bölge basina karsilik gelen azaltilmis bir isi akisi vardir.

Belirli örnek düzenlemelerde IR brülörü, görünür alevin, boyut bakimindan azaltilacagi ve termal gradyanlarin genel olarak sadece, gaz yogunlugundaki görünür varyasyonlar ile belirgin olacagi sekilde ayarlanabilir.

Yukarida açiklanan teknikler kullanilarak, cam alt tabaka (dogrudan veya dolayli olarak) üzerinde olusan yakilmis materyal, en azindan bir miktar partiküllü maddeyi içerir. Diger bir deyisle, alt tabakanin yüzeyi üzerinde biriktirilecek yakilmis materyalin en azindan bir miktari, buharlastirilmamis materyaldir. Bir miktar partiküllü maddenin varligi, cam alt tabakanin silinmesinden önce ve sonra camin sis degerinin ölçülmesi yoluyla saptanmistir. Ilave olarak bazi partiküllü madde, film içine gömülür. Alt tabakaya vuran partiküllü maddenin miktari ve boyut dagilimi, örnegin alev içinde öncülün konsantrasyonu azaltilarak azaltilabildigi anlasilacaktir. Bunun ile birlikte, bu prosesin pratik imalat amaçlarina yönelik oldukça yavas olacagi ayrica anlasilacaktir.

Dolayisiyla belirli örnek düzenlemelerde alt tabaka üzerine materyalin biriktirilmesinden sonra alt tabaka, film ile sürekli olmayan alt tabaka üzerinde olusturulmus partiküllü maddeyi azaltmak üzere bir temizleme prosesinde silinebilir ve/veya yikanabilir.

Yukarida belirtildigi üzere, belirli örnek düzenlemelerin IR brülörleri ile baglantili olarak sinterlenmis metal veya seramik bir yüz plaka avantajlidir. Örnegin IR brülör ile baglantili olarak sinterlenmis metal veya seramik bir yüz plaka kullanma, kaplamanin cam alt tabaka üzerinde önemli ölçüde tek biçimli bir dagitim halinde, örnegin iki boyutlu olarak saglanmasina olanak saglanir. Dagitimin tek biçimliligi örnegin, kalinligin ve/veya görünür geçirimin tek biçimliligi bakimindan ölçülebilir. Tercihen kaplamanin kalinligi, yaklasik ±%15'ten daha az oranda, daha tercihen yaklasik ±%10'dan daha az oranda ve daha tercihen yaklasik ±%5'ten daha az oranda degisecektir. Optik kaplamalara yönelik olarak tercihen görünür geçirim, yaklasik ±%12'den daha az oranda, daha tercihen ±%1'den daha az oranda ve daha tercihen yaklasik ±%0.57ten daha az oranda degisecektir.

Biriktirilen kaplamanin gerçek kalinligi bakimindan silikon oksitten çogu biriktirilmis optik tek katmanli AR kaplama, yaklasik 80-120 nm araliginda olacaktir. Daha tercihen biriktirilmis çogu kaplama, yaklasik 100 nm kalinliginda olacaktir. Benzer ve/veya diger ürün uygulamalari için kaplamalara yönelik olarak kullanilabilen diger birçok materyal vardir. Burada açiklanan örnek düzenlemeler, yaklasik %1.? oraninda, tercihen yaklasik %25 oraninda ve daha tercihen en az yaklasik %3.0 oraninda görünür geçirimi arttirmak üzere kullanilabilir. Belirli örnek düzenlemelerde kaplamalar, cam alt tabakanin bir veya iki tarafina uygulanabilir. Dolayisiyla, yaklasik %91'Iik bir taban görünür geçirime sahip bir berrak yüzdürme cam alt tabakanin iki tarafi için %30 görünür geçirim kazançlari tasiyan kaplamalari saglama avantajli olarak, yaklasik berrak yüzdürme cam ile baglantili olarak kullanim veya kaplamanin %0.3'Iük görünür geçirim kazanci veya silikon dioksit filmler ile sinirli degildir.

Belirli örnek düzenlemeler ayrica, örnegin daha fazla havanin uygulanmasi yoluyla bosluklu bir filmi olusturmak amaciyla silikon dioksit kaplamanin kirilim indeksinin azaltilmasi yoluyla gelismis AR özellikleri saglayabilir. Yigin silikon dioksit tipik olarak, yaklasik 1.45-1.50 arasinda olan bir kirilim indeksine sahiptir. Belirli örnek düzenlemeler, yaklasik 1.40`a kadar, daha tercihen yaklasik 1.35-1.38'e kadar ve daha tercihen yaklasik 1.30-1.33 veya daha düsük degere kadar filmlerin kirilim indeksini azaltabilir.

Sekil 3, bir örnek düzenleme ile uygun olarak yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilabilen tipik bir IR brülör modülünü gösterir. Sekil 4, bir örnek düzenleme ile uygun olarak yanmali biriktirmeyi gerçeklestirmek üzere kullanilan bir kizilötesi brülörü içeren gelismis bir aparatin (200') basitlestirilmis bir görünüsüdür. Sekil 4'te gösterilen gelismis aparat (200'), gelismis aparatin (200') bir IR brülörü (örnegin Sekil 3lte gösterilen IR brülör modüllerinden biri veya daha fazlasi) içermesi disinda Sekil 2'de gösterilen aparata (200') benzerdir. Dolayisiyla radyan enerji (18') kaplamayi gerçeklestirir ve görünür bir alevin varligi azaltilir. Kaplanacak alt tabakanin (22) yüzeyi (26), aparata çok daha yakin konumlandirilir. Örnegin Sekil 4'te kaplanacak alt tabakanin (22) yüzeyi (26), aparattan sadece yaklasik 2-5 mm uzakta konumlandirilir.

Buna uygun olarak reaksiyon adimlari (210-218), çok daha küçük bir mesafe içinde meydana gelir. Ek olarak gelismis aparat (200'), önemli ölçüde tek biçimli olan önemli ölçüde iki boyutlu bir kaplama bölgesini saglayacak sekilde konfigüre edilir.

Sekil 5, bir örnek düzenleme ile uygun olarak bir kizilötesi brülörü kullanan yanmali biriktirme kullanilarak bir cam alt tabakaya tek katmanli yansima önleyici bir kaplamayi uygulamaya yönelik bir prosesi gösteren tanimlayici bir akis çizelgesidir. Adimda (850) kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir alt tabaka (örnegin bir cam alt tabaka) saglanir.

Bir reaktif ve bir tasiyici ortam seçilir ve adimda (852) bir reaktif karisimini olusturmak üzere birlikte karistirilir. Reaktif, reaktifin en az bir kisminin, kaplama olusturacagi sekilde seçilir. Reaktif karisimi ile yakilacak bir öncül, adimda (854) uygulanir. Adimda (856) reaktif karisiminin en az bir kismi ve öncül, bir IR brülör kullanilarak yakilir, bu sekilde yakilmis bir materyal olusturulur. Öncüller, birçok araç yoluyla uygulanabilir. Örnegin öncüller, bir köpürtücü veya diger buharlastirma cihazi vasitasiyla buhar halinde, bir enjektör vasitasiyla büyük partikül damlaciklari olarak ve/veya bir nebülizatör vasitasiyla küçük partikül damlaciklari olarak uygulanabilir. Yakilan materyal, buharlastirilmamis materyali (örnegin en azindan bir miktar partiküllü madde) içerir. Adimda (S58) alt tabaka, alt tabakanin, yakilan materyalin alt tabaka üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede saglanir. Kaplama, dogrudan veya dolayli olarak alt tabaka üzerinde olusturulabilir. Istege bagli olarak gösterilmeyen bir adimda alt tabakanin karsi yüzeyi ayrica kaplanabilir. Ayrica istege bagli olarak alt tabaka, örnegin üzerinde biriken fazla partiküllü maddeyi gidermek üzere silinebilir ve/veya yikanabilir.

Burada açiklanan örnek teknikler, birçok nedenden dolayi avantajlidir. Örnegin belirli örnek düzenlemelerin IR brülörleri, biriktirme sirasinda alt tabaka sicakliklarini azaltir, bu durum cam geriliminde azaltilmis bir miktarda degisikliklere ve/veya biriktirme sirasinda ve/veya kaplama sonrasi islemde camin kirilmak üzere azaltilmis bir egilimin yol açar. Yukarida ima edildigi üzere oldukça fazla isi, cam içindeki kalinti gerilimlerden kismen kaynaklanan cam alt tabakanin kirilmasina ve/veya bozunmasina (örnegin, bir disbükey yukari veya içbükey asagi sekilde cam alt tabakanin bozunmasina neden olarak) yol açabilir. Benzer bir sekilde belirli örnek düzenlemelerin IR brülörlerinden isi akisi, çok daha büyük bir bölge boyunca dagitilabilir, bu sekilde gerilim indüklü cam çatlamasina yol açan termal gradyanlar azaltilir. Ek olarak belirli örnek düzenlemeler, alt tabaka yüzeyinde film büyüme prosesleri üzerinde yanma prosesinden alt tabaka sicaklik etkinin ayrilmasini arttirmak üzere kabiliyeti saglar. Yanmali reaktör prosesine alt tabaka sicakliginin baglanmasinin azaltilmasi bu nedenle, proses kontrolüne yönelik gelismis kabiliyet saglayabilir ve ayrica daha az degisken film performansi ile sonuçlanabilir.

Ek olarak belirli örnek düzenlemelerin lR brülörlerinin daha az yakit gerektirmesi nedeniyle yakit kullanim maliyetleri azaltilabilir. Ayrica biriktirme sonrasi cam sogutma maliyetleri azaltilabilir (örnegin alt tabakanin sicak olmamasi nedeniyle, daha az alt tabakanin, kirilma ve/veya bozunmadan dolayi kaybedilmesi nedeniyle, vb.). Belirli örnek düzenlemelerin IR brülörleri tarafindan üretilen alevler, yanma bölgesinde azaltilmis miktarda görünür hareket yoluyla gözlemlendigi üzere lineer brülörden daha tek biçimli olmaya egilimlidir. Son olarak belirli örnek düzenlemelerin IR brülörü, tasarimin kolay sökülmeye ve temizlemeye olanak saglamasi nedeniyle daha kolay sekilde muhafaza edilebilir. Korunabilirligin siklikla, yanmali biriktirme kaplama uygulamalarinin imal edilebilirligine yönelik brülör tasariminin bir bileseni oldugu anlasilacaktir.

Yukarida gösterildigi üzere mevcut basvurunun bulusçusu ayrica, içinde öncülün, alevden harici reaksiyon bölgesine bir tasiyici gaz akimi ile birlikte gönderildigi bir uzaktan yanmali biriktirme brülörünü olusturabilmistir. Belirli örnek düzenlemeler, uzaktan yanma biriktirmesi ile baglantili olarak bir kizilötesi (IR) brülör kullanilarak ince film kaplamalarin (örnegin metal, metal oksit ve/veya diger ince film kaplamalar) biriktirilmesi ile ilgilidir. Belirli örnek düzenlemelerde öncül materyal, kaynaktan ve herhangi bir alevden veya radyan enerji kaynagindan en azindan baslangiçta uzak olan bir yol boyunca IR brülör ile alt tabaka arasindan geçirilir. Öncül dolayisiyla, önceden karistirilmis bir reaktif akiminda brülöre beslenmez. Bunun yerine belirli örnek düzenlemelerde öncül, en azindan baslangiçta alevden harici ve IR brülörden kaynaklanan IR radyan enerjiye yakin bir bölge içinde olan bir yol boyunca bir kaynaktan bir tasiyici gaz akiminda reaksiyon bölgesine gönderilir.

Belirli örnek düzenlemelerde öncül, bir atil tasiyici gaz akiminda buhar halinde gönderilebilir. Tipik atil tasiyici bir gazin bir örnegi, herhangi bir atil gazin kullanilabilmesine ragmen nitrojendir. Örnegin oksijen gibi atil olmayan bir gaz ayrica, belirli örnek düzenlemeler ile baglantili olarak kullanilabilir. Herhangi bir durumda öncülü ve tasiyici gazi içeren gazli bir akim, bu nedenle cam alt tabakanin yüzeyi boyunca gazin önemli ölçüde Iaminer bir akisini üretmek üzere örnegin Coanda etkisi gibi Bernoulli prensibine bagli olarak bir etkiyi kullanabilen bir dagitim cihazi içinden geçirilebilir.

Belirli örnek düzenlemelerde öncül tamamen buharlastirilmayabilir ve dolayisiyla belirli örnek düzenlemelerde bu, en azindan bir miktar partiküllü maddeyi içerebilir. Öncül, örnegin bir nebülizatör, köpürtücü, vb. dahil olmak üzere uygun herhangi bir mekanizma kullanilarak en azindan kismen buharlastirilabilir. Önemli ölçüde Iaminer akisin, öncülü içeren gazli akim olarak çikacagi ve tasiyici gazin dagitim cihazindan çiktigi anlasilacaktir. Bilindigi üzere bir Iaminer akis (ayrica bazen akimsal bir akis olarak refere edilmistir), genel olarak bir sivi, katmanlar arasinda hiçbir bozulma olmaksizin paralel katmanlar içinde aktiginda meydana gelen bir “düzgün” (türbülanslinin aksine) akis ile ilgilidir. Gazli akimin akisinin, dagitim cihazindan çiktiginda “daha az Iaminer” hale gelecegi ve kaplanacak alt tabakanin yüzeyi boyunca hareket ettigi anlasilacaktir. Gazli akimin bu “yayilmasina" ragmen belirli örnek düzenlemeler, en azindan kaplama bölgesi boyunca önemli ölçüde tek biçimli bir akis saglayabilir. Önemli ölçüde tek biçimli bir akis, tek biçimli olmayan bir akisin, kaplama veya seritli modellerde çiziklerin olusturulmasina neden olabilmesi bakimindan avantajlidir.

Kaplama bölgesi boyunca gazli akimin tek biçimliligine yönelik tolerans düzeyinin, kaplanacak materyal, akis orani, vb.`ye bagli olarak degisecegi bulunmustur. Bunun ile birlikte en az %80 tek biçimli olan bir akis genel olarak kabul edilebilir olacaktir. %85 tek biçimli olan bir akis daha avantajlidir ve %90 tek biçimli olan bir akis daha avantajlidir. Belirli örnek düzenlemelerde kosullara bagli olarak daha avantajli olan Belirli örnek düzenlemelerde yönlendirme, brülör ile cam arasindaki bölge boyunca akisi kontrol etmeye yardimci olmak amaciyla saglayabilir. Bu tür yönlendirme, dagitim cihazina bitisik sekilde saglayabilir. Belirli örnek düzenlemelerde bu tür yönlendirme, yönlendirmeye yakin ve/veya kaplama bölgesi etrafinda ek olarak veya alternatif olarak saglanabilir. Örnegin Sekil 7 örnek düzenlemesi, yanma bölgesi etrafinda örnegin, alevin veya radyan enerjinin (18') dis taraflari üzerinde birinci ve ikinci yönlendiricileri gazin akisi üzerinde dis ortamin etkisini azaltabilir ve/veya dagitim cihazindan (602) akista tek biçimsizlikleri olusturabilen diger bozunumlarin olasiligini azaltabilir. Bunlar ayrica isi refrakterleri olarak islev görebilir.

Belirli örnek düzenlemelerde dagitim cihazi veya bunun bir kismi (örnegin bir çikis nozülü, vb. gibi), dalgalanmaya örnegin lateral yönlerde neden olabilir. Bu, çizik olusma olasiliginin azaltilmasina bazen yardimci olabilir.

Burada açiklanan uzaktan yanmali biriktirme teknikleri, belirli örnek uygulamalarda partiküllü maddeyi üretebilir. Bu partiküllü maddenin en azindan bir miktari, kaplama içine dahil edilebilir. Diger bir deyisle belirli örnek uygulamalarda buhar ve partiküllü maddenin bir karisimi, kaplamayi olusturmada kullanilabilir. Bu durumun, örnegin titanyum oksit (örnegin TI02 veya diger uygun stokiyometri) ve silikon oksit (örnegin SIOz veya diger uygun stokiyometri) ile durum oldugu bulunmustur.

Sekil 6, bir örnek düzenleme ile uygun olarak bir uzaktan yanmali biriktirme sisteminin (600) basitlestirilmis bir görünüsüdür. Uzaktan yanmali biriktirme aparati (600), Sekil 4'te gösterilen aparata (200') benzerdir. Bunun ile birlikte sistem (600), bir dagitim cihazini (602) içerir. Bu dagitim cihazi (602), öncül ve tasiyici gazi içeren gazli akimin (604) önemli ölçüde Iaminer akisini saglar. Sekil 6'da anlasilacagi üzere gazli akim (604), bir kaynaktan ve en azindan baslangiçta alev veya radyan enerjiden (18') uzak olan bir yol boyunca saglanir. Gazli akim (604), “alev” ile kaplanacak alt tabakanin (22) Sekil 6 örnek düzenlemesi, bir opsiyonel öncülü (204) ve yerlestirme mekanizmasini (206) gösterir. Bunun ile birlikte öncülün, Sekil 6 uzaktan yanmali biriktirme örnek düzenlemesinde dagitim cihazi araciligiyla ilk olarak gönderilmesi nedeniyle öncül yerlestirme mekanizmasi (206) (ve/veya gönderilecek karsilik gelen öncül) kullanilamayabilir. Belirli örnek düzenlemelerde yerlestirme mekanizmasi (206) ve çevreleyen yapi saglanmayabilir.

Ek olarak Sekil 6'daki öncül reaksiyon bölgesinin özellikleri (örnegin brülör yüzünün altinda ve radyan enerjiye (18') yakin), Sekil 2 ve Sekil 4'teki öncül reaksiyon bölgelerinin özelliklerinden farkli olabilir. Örnegin Sekil 6'daki reaksiyon bölgesi, gazli akim, yapiya daha yakin ve bir kaynaktan ve en azindan baslangiçta, Sekil 6 örnek düzenlemede alevden veya radyan enerjiden (18') uzak olan bir yol boyunca saglandiginda daha kisa veya daha genis olabilir. Kimyasal reaksiyon bölgesinin (örnegin azaltma, oksidasyon ve/veya benzerinin meydana gelebildigi), çekirdeklenme bölgesi, koagülasyon bölgesi ve aglomerasyon bölgesinin konumu ayrica farkli olabilir.

Daha fazla veya daha az alevin veya radyan enerji kaynaginin, daha fazla veya daha az reaksiyon bölgesini tanimlamaya yardimci olabilen bu bulusun farkli düzenlemeleri ile baglantili olarak saglanabildigi anlasilacaktir. Belirli örnek düzenlemelerde alevler veya radyan enerji kaynaklari tek bir alev veya radyan enerji önünü olusturabilir ve belirli örnek düzenlemelerde tasiyici gazi ve öncülü içeren gazli akim, tek alev veya radyan enerji önü ile cam alt tabaka arasinda saglanabilir.

Dagitim cihazinin (602) kendisi, öncülü ve tasiyici gazi içeren gazli akimin (604) önemli ölçüde laminer bir akisini en azindan baslangiçta üretebilen herhangi bir cihaz olabilir. Örnegin belirli örnek düzenlemelerde dagitim cihazi (602), likit kaplamalara yönelik tipik olarak kullanilan “hava biçak kaplayicilarinda" bulunanlara benzer bir hava biçagi olabilir. Black Clawson Limited ve Peer Paper Machines Pvt. Ltd., bu bulusun örnek düzenlemeleri ile baglantili olarak kullanilabilenlere benzer hava biçaklarini içeren hava biçak kaplayicilarini saglar. Bu sistemlerde hava biçaklari, daha tek biçimli bir nihai ürünü saglamak üzere uygulanan likit kaplamalarin yüzeyinin pürüzsüzlestirilmesine yardimci olur. Bilindigi üzere bir hava biçagi, konveyörler üzerinde hareket eden ürünlerden likit veya molozu üflemek üzere siklikla kullanilan bir alettir. Biçak tipik olarak, önemli ölçüde laminer hava akisina sahip yüksek yogunluklu önemli ölçüde tek biçimli bir levha olarak çalisir. Bir hava biçak cihazi tipik olarak, içinden basinçli havanin, önemli ölçüde laminer bir akis modeli seklinde çiktigi bir dizi deligi veya sürekli yuvalari içeren bir basinçli hava plenumunu içerir. Akis oraninin örnegin öncül materyali, nihai kaplamanin istenen özellikleri, alev sicakligi, vb.'ye bagli olabildigi anlasilacaktir.

Dagitim cihazinin (602), bu tür bir cihazin, önemli ölçüde laminer bir akisi olusturabilmesi ve brülörden yayilan isiya karsi koyabilmesi kosuluyla öncüle ve tasiyici gaza yönelik bir yarik çikisa sahip bir manifoldu içeren bir cihaz olabildigi anlasilacaktir. Ayrica yukarida gösterildigi üzere dagitim cihazi (602), sabit olabilir veya farkli örnek uygulamalarda hareket ettirilebilir. Dagitim cihazinin (602) hareket ettirilebilir oldugu örnek uygulamalarda bu örnegin karsilikli hareket edebilir, dönebilir, dalgalanabilir, vb.

Sekil 6 örnek düzenlemesi, aparatin bir kösesinde saglanan dagitim cihazini (602) gösterir. Bunun ile birlikte dagitim cihazinin (602), alt tabaka bu bulusun farkli düzenlemelerinde bir düzenek hatti boyunca hareket ettiginde brülörün yukari akim yönünde veya asagi akim yönünde saglanabildigi anlasilacaktir. Ek olarak belirli örnek düzenlemelerde dagitim cihazi (602), öncülü ve tasiyici gazi içeren gazli akimin en azindan baslangiçta, brülör ile kaplanacak alt tabaka arasinda önemli ölçüde laminer bir akista saglanmasi kosuluyla iki bitisik brülör arasinda saglanabilir.

Belirli uzaktan yanmali biriktirme örnek düzenlemeleri, uzaktan olmayan IR brülör yanmali biriktirme düzenlemelerine göre yukarida belirtilenler ile ayni veya bunlara benzer olan proses kosullarini ve/veya parametrelerini kullanabilir. Örnegin IR brülöründen akis orani, yukaridaki ile ayni veya buna benzer olabilir. Bunun ile birlikte akis oraninin, belirli örnek düzenlemelerde belirtilen araliklarin altinda, örnegin belirli örnek düzenlemelerde 75-1258LM'ye kadar azaltilabildigi anlasilacaktir. Akis oranini düsürme, öncülü ve tasiyici gazi içeren akim üzerinde potansiyel gücü azaltabilmesi bakimindan avantajli olabilir. Belirli örnek düzenlemelerde 21-30, daha tercihen 25-28 olan bir hava ila propan orani saglanir. Belirli örnek düzenlemelerde IR brülörünün yüzü ile alt tabaka arasindaki mesafe, 2-20 mm, daha tercihen 5-10 mm olabilir.

Burada gösterilen diger örnek yanmali biriktirme teknikleri ile iliskilendirilen yukarida açiklanan avantajlarin bazilarina veya tamamina ek olarak uzaktan yanmali biriktirme örnek düzenlemeleri ayrica fayda saglayabilir. Örnegin uzaktan yanmali biriktirme örnek düzenlemeleri, alt tabakaya yakin veya bunun tarafindan alinan isi akisinin azaltilmasi ile sonuçlanabilir. Bir diger örnek olarak yakit tüketimi azaltilabilir. Bir diger örnek olarak uzaktan yanmali biriktirme Örnek düzenlemeleri, arttirilmis reaksiyon kontrolü ve/veya bir öncülün bir atil tasiyici gaz içinde veya bunun ile birlikte gönderilebilir oldugu gibi kaplamalari biriktirmede neme ve/veya oksijene duyarli öncülleri kullanmak üzere kabiliyeti saglayabilir.

Bir katman veya kaplama, (dogrudan veya dolayli olarak) bir alt tabaka “üzerinde” oldugunda veya “tarafindan desteklendiginde” diger katmanin bunlar arasinda saglanabildigi anlasilacaktir. Dolayisiyla örnegin bir kaplamanin, diger katmanin büyüme ile alt tabaka arasinda saglanmasi halinde dahi alt tabaka “üzerinde” oldugu veya “tarafindan desteklendigi” düsünülebilir. Ek olarak bir kaplamanin belirli büyümeleri veya katmanlari, belirli düzenlemelerde çikarilabilirken digerleri, bu bulusun belirli düzenlemelerinin tüm özünden ayrilmaksizin bu bulusun diger düzenlemelerine eklenebilir.

Burada açiklanan tekniklerin, çesitli metaller ve metal oksitlere uygulanabildigi ve mevcut bulusun, belirli herhangi bir metal/metal oksit birikintisi ve/veya öncül türüyle sinirli olmadigi anlasilacaktir. Örnegin Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, La, Ce, Cr, M0, W, Mn, Fe, Ru, Co, Ir, Ni, Cu gibi geçis metalleri ve Iantanidlerin oksitleri ve örnegin Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb ve Bi gibi ana grup metaller ve metalloidler ve bunlarin karisimlarinin tümü, belirli örnek düzenlemelerin teknikleri kullanilarak biriktirilebilir. Bir diger örnek olarak metalik gümüs ve kalay ayrica, burada açiklanan teknikler kullanilarak biriktirilebilir.

Yukaridaki listenin örnek yoluyla saglandigi anlasilacaktir. Örnegin yukarida tanimlanan metal oksitle örnek yoluyla saglanir. Yukarida tanimlanan metal oksitlere benzer uygun herhangi bir stokiyometri üretilebilir. Ek olarak diger metal oksitler biriktirilebilir, diger öncüller, bu ve/veya diger metal oksit birikintileri ile baglantili olarak kullanilabilir, öncül gönderme teknikleri degistirilebilir ve/veya bu tür kaplamalarin diger potansiyel kullanimlari mümkün olabilir. Ayrica ayni veya farkli öncüller, bir metal oksit matriks kaplamaya yönelik ayni veya farkli metal oksitleri ve/veya gömülü nano- partikülleri biriktirmek üzere kullanilabilir.

Ayrica burada açiklanan örnek düzenlemelerin tekniklerinin, çesitli ürünlere uygulanabildigi anlasilacaktir. Diger bir deyisle çesitli ürünler imkan dahilinde, elde edilen geçirim kazaninin düzeyine kismen bagli olarak yukarida ima edilen AR filmleri (örnegin ayni veya farkli proses kosullari kullanilarak) ve/veya diger AR filmleri kullanabilir. Bu tür potansiyel ürünler örnegin, fotovoltaki sera, Spor ve yol aydinlatmasi, ocak ve firin kapaklari, resim çerçeve cami, vb.'yi içerir. AR olmayan ürünler ayrica üretilebilir. Örnegin TI02 filmler, tipik olarak fotokatalitik olan anataz kristalin fazi üretmek üzere biriktirilebilir veya isil muamele edilebilir ve örnegin “az bakim gerektiren cam" ürün ve/veya uygulamalarda kullanilabilir.

Burada açiklanan örnek düzenlemeler ayni zamanda. birçok katmanin diger türleri (örnegin çok katmanli AR) ile baglantili olarak kullanilabilir. Örnek yoluyla ve sinirlama olmaksizin birçok reaktif ve/veya öncül, birçok katmani içeren kaplamalari saglamak üzere seçilebilir.

Bulus, mevcut olarak en çok pratik ve tercih edilen düzenleme oldugu düsünülen ile baglantili olarak açiklanirken bulusun, açiklanan düzenleme ile sinirli olmadigi ancak bunun aksine, ekli istemlerin kapsaminda bulunan çesitli modifikasyonlari ve es deger düzenekleri kapsamasi hedeflendigi anlasilmalidir.

Baslangiç i Kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir alt tabakanin saglanmasi / Bir reaktifve birtasiyici ortamin seçilmesi ve bir reaktif karisimini / olusturmak üzere birlikte karistirilmasi Reaktif karisimi ile yakilacak bir Oncülün uygulanmasi Bir lR bruloru kullanilarak yakilmis bir materyali olusturmak uzere reaktif karisiminin en az bir kisminin ve öncülün yakilmasi Alt tabakanin. yakilan materyalin kaplamayi olusturmasina olanak (838 saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede / alt tabakanin saglanmasi (opsWoneD (opSWOneD 202 208 Ã 604 18' Cam& elositesi

Claims (5)

ISTEMLER

1. Bir alt tabaka (22) üzerinde bir kaplamayi (220) biriktirerek yanmali biriktirmede kullanima yönelik bir uzaktan yanmali biriktirme sistemi (600, 700) olup, özelligi asagidaki unsurlari içermesidir: brülör ile alt tabaka (22) arasindaki bir bölgede radyan enerji (18') üretmek üzere konfigüre edilen bir kizil ötesi (IR) brülör; ve bir dagitim cihazi (602), burada dagitim cihazi, brülörden harici sekilde düzenlenir, IR brülör tarafindan olusturulan radyan enerjiden uzak olan bir konumdan buharlastirilmis bir öncülü ve bir tasiyici gazi içeren bir akimi (604) saglayacak sekilde konfigüre edilir, dagitim cihazi (602) ayrica, alt tabaka (22) ile IR brülör arasinda alt tabakaya (22) paralel sekilde akimin (604) akmasina neden olacak sekilde konfigüre edilir, burada çalisma sirasinda akim (604), dagitim cihazindan (602) çikarken burada çalisma sirasinda radyan enerji (18'), akim (604) içindeki öncülün yakilmasina neden olmak üzere ve yakilan öncülün en az bir kisminin, dogrudan veya dolayli olarak alt tabaka üzerinde (22) kaplama (220) olusturmasina olanak saglamak için alt tabakayi (22) isitmak üzere yeterlidir.

2. Istem 1'in sistemi olup, özelligi dagitim cihazinin (602) bir hava biçagi olmasidir.

3. Istem 1'in sistemi olup, özelligi akimin (604) bir akisinin, reaksiyon bölgesinde tek biçimli olmasidir.

4. Istem 1'in sistemi olup, özelligi tasiyici gazin bir atil gaz olmasidir veya burada tasiyici gaz, oksijen içerir.

5. Istem 1lin sistemi olup, özelligi ayrica reaksiyon bölgesini en azindan kismen çevreleyen yönlendiricileri (702a; 702b) içermesidir. Istem 1'in sistemi olup, özelligi dagitim cihazinin (602), kaplamada tek biçimsizlikleri ve/veya seritlenmeyi azaltmak üzere dalgalanmasina konfigüre edilmesidir. Istem 1'in sistemi olup, özelligi dagitim cihazinin (602), içinden akimin (604) geçecegi bir yarik çikisa sahip bir manifoldu içermesidir. istem 1'in sistemi olup, özelligi ayrica birçok kizilötesi (IR) brülörü içermesidir, birçok IR brülör, tek bir radyan enerji önünü olusturur. Istem 1'in brülörü olup, özelligi dagitim cihazinin (602), lR brülörünün yukari akim yönünde saglanmasidir veya burada dagitim cihazinin (602), IR brülörün asagi akim yönünde saglanir veya burada dagitim cihazinin (602), bitisik IR brülörleri arasinda saglanir. Yanmali biriktirme kullanilarak bir cam alt tabaka (22) üzerinde bir kaplamanin olusturmanin yöntemi olup, özelligi yöntemin asagidaki adimlari içermesidir: kaplanacak en az bir yüzeye sahip bir cam alt tabakanin (22) saglanmasi; en az bir kizilötesi (IR) brülörün saglanmasi; bir dagitim cihazi (602) vasitasiyla bir gazli akimin (604) Iaminer bir akisinin saglanmasi, burada dagitim cihazi (602), bir öncülü ve bir tasiyici gazi içeren brülöre harici olarak düzenlenir, akim (604) en azindan baslangiçta, IR brülöründen uzak saglanir; akimin (604), alt tabaka (22) ile alt tabakaya (22) paralel en az bir IR brülörü arasinda geçmesine neden olunmasi; en az bir IR brülörü kullanilarak, yakilan bir materyali olusturmak üzere akim (604) içinde öncülün en az bir kisminin yakilmasi, yakilan materyal, buharlastirilmamis materyali içerir; ve cam alt tabakanin (22), yakilan materyalin dogrudan veya dolayli olarak cam alt tabaka (22) üzerinde kaplama olusturmasina olanak saglamak üzere yeteri kadar isitilacagi sekilde bir bölgede saglanmasi. Istem 10'un yöntemi olup, özelligi gazli akimin (604) akisinin, yanma sirasinda tek biçimli olmasidir. Istem 10”un yöntemi olup. özelligi akimin (604), içinden akimin (604) geçecegi bir yarik çikisa sahip bir manifoldu içeren bir dagitim cihazi (602) vasitasiyla saglanmasidir. Istem 10'un yöntemi olup, özelligi akimin, bir hava biçagi vasitasiyla saglanmasidir. Istem 12'nin yöntemi olup, özelligi ayrica dagitim cihazinin. kaplamada tek biçimsizlikleri ve/veya seritlenmeyi azaltmak üzere dalgalanmasina neden olunmasini içermesidir. Istem 10”un yöntemi olup, özelligi ayrica dakikada yaklasik 75-125 standart litre olan bir hava akis oraninda yakitin saglanmasini içermesidir.