BRPI0608457A2 - produto revestido com revestimento anti-refletivo e método de produção do mesmo - Google Patents

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BRPI0608457A2
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Abstract

PRODUTO REVESTIDO COM REVESTIMENTO ANTI-REFLETIVO E MéTODO DE PRODUçãO DO MESMO. A presente invenção refere-se a um substrato que é tratado de modo a melhorar as características de anti-reflexão (AR) de um produto revestido resultante. Em certas modalidades de exemplo, um substrato de vidro pode ser tratado através da implantação de lons para aumentar um valor do índice refrativo (n) em região de superfície do mesmo. Em outras modalidades de exemplo, um revestimento classificado com índice (camada única ou múltiplas camadas) pode ser formado no substrato. Em ambas as modalidades, um revestimento AR.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRODUTO REVESTIDO COM REVESTIMENTO ANTI-REFLETIVO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DO MESMO".
A presente invenção refere-se a produtos revestidos que incluem 5 um revestimento anti-refletivo em um substrato de vidro, e métodos de produção dos mesmos. Tais produtos revestidos podem ser usados, por exemplo e sem limitação, no contexto de janelas de fachadas, portas de lareira/vidro de janela, vidro de molduras, vidros de mostradores, ou em qualquer outra aplicação adequada,
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A necessidade de revestimentos anti-refletivos (AR) em substratos de vidro é conhecida na técnica. Por exemplo, vide a Patente U.S. Ne 5.948.131.
Reflexões em sistemas óticos ocorrem devido a descontinuidades do índice de retração (n). Estruturas de camadas complexas são freqüentemente depositadas em substratos de vidro em uma tentativa de compensar essas descontinuidades de tal índice.
O vidro tem tipicamente um índice de retração de cerca de 1,46 (isto é, n = 1,46), e o do ar é de cerca de 1,0. Assim, dado um substrato de vidro tendo um índice (n) de 1,46 e um ar adjacente tendo um índice (n) de 1,0, o índice (n) mais desejável para um revestimento AR pode ser calculado como segue:
n = raiz quadrada de (1,46 x 1,0) = 1,23 Infelizmente, materiais de revestimento duráveis tendo um índice de retração (n) de 1,23 não estão tipicamente disponíveis. Porque revestimentos duráveis AR tendo um índice de cerca de 1,23 não estão tipicamente disponíveis, os peritos na técnica tentaram fornecer as características de AR de outras maneiras. Por exemplo, vide a Patente U.S. nos 5.948.131, 4.440.882 e 6.692.832. Entretanto, as técnicas usadas nessas patentes são freqüentemente indesejáveis, uma vez que elas tendem a ser muito caras e/ou incômodas.
Em vista do acima, será aparente para aqueles versados na téc-nica que existe uma necessidade na técnica de produtos revestidos com características de AR melhoradas, e métodos de produção da mesma.
BREVE SUMÁRIO DOS EXEMPLOS DA INVENÇÃO
Em certas modalidades de exemplo desta invenção, características anti-refletivas (AR) são alcançadas modificando-se o próprio substrato de vidro. Considere a equação abaixo que, quando um revestimento do tipo AR é desejado, pode ser usada para calcular um índice refletivo desejado aproximado de um revestimento (nc) a ser aplicado a um substrato de vidro (onde ng é o índice refletivo do vidro e na é o índice refletivo do ar).
10 nc = raiz quadrada de (ng x na)
O índice refletivo do ar é tipicamente 1,0 (isto é, na - 1,0). Além disso, conforme explicado acima, materiais duráveis de revestimento AR tendo valores de índice baixos tais como cerca de 1,23 não estão tipicamente disponíveis. Assim, em certas modalidades de exemplo desta invenção, o índice refletivo do substrato de vidro (isto é, ng) é variado. Por exemplo, uma porção da superfície do substrato de vidro pode ser implantada com íons (por exemplo, íons de argônio e/ou de nitrogênio) de uma fonte (ou fontes) de íons. Esta implantação de íons pode ser executada de uma maneira que faz pelo menos parte da porção de superfície do substrato de vidro realizar um maior valor de índice refletivo (por exemplo, de cerca de 1,55 a 2,5 , mais preferivelmente de cerca de 1,75 a 2,25 , e ainda mais preferivelmente de cerca de 1,8 a 2,2). Considere, por exemplo e sem limitação, uma situação onde a implantação de íon é executada de uma maneira que faz a superfície externa do substrato de vidro realizar um índice refletivo de 2,13 (isto é, ng = 2,13). Isto resulta no seguinte índice refletivo desejado de um revestimento (nc) a ser aplicado ao substrato de vidro:
nc = raiz quadrada de (2,13 x 1,0) = 1,46
Um material de revestimento tal como oxido de silício (por e-xemplo, Si02) ou similar pode ser formado de modo a ter um índice refletivo de cerca de 1,46 - 1,5; esse valor é compatível ou substancialmente compatível o desejado nc. Assim, quando tal revestimento é aplicado a uma superfície com íon implantado de um substrato de vidro conforme discutido acima,as características AR resultantes do produto revestido são boas e a reflexão visível pode ser reduzida. Naturalmente, esses valores e materiais não pretendem ser limitadores e ao contrário outros valores e/ou materiais podem ser usados.
Em certas modalidades de exemplo desta invenção, a implantação de íon pode ser executada de uma maneira que faça o índice de retração (n) na área de superfície ou porção do substrato de vidro ser classificada, de modo a aumentar progressivamente na direção da superfície do substrato de vidro ao qual o revestimento AR é aplicado.
Em outras modalidades de exemplo desta invenção, um revestimento com um índice refrativo classificado pode ser aplicado ao substrato de vidro através de combustão CVD (CCVD). O uso de um revestimento depositado CCVD pode ser usado em combinação com ou separado de modalidades onde a superfície de vidro é de íons implantados.
Em certas modalidades de exemplo desta invenção, método de produção de um produto revestido, o método compreende: fornecer um substrato de vidro tendo um índice de retração (n) de cerca de 1,4 a 1,5; implantar íons em uma região da superfície do substrato de vidro de modo suficiente para provocar um índice de retração em uma superfície do substrato de vidro para aumentar o valor de cerca de 1,55 até 2,5 , formando assim um substrato de vidro tendo uma região de superfície que seja de íons implantados, e formando um revestimento anti-refletivo na região de superfície de íons implantados do substrato de vidro.
Em outras modalidades de exemplo da invenção, é fornecido um método de produção de um produto revestido, o método compreendendo: fornecer um substrato de vidro, usar pirólise com chama para formar uma camada no substrato de vidro, onde a camada formada usando-se a pirólise com chama é caracterizada por um ou mais entre: (a) a camada inclui mais Sn em um local na camada longe do substrato de vidro do que em um local na camada mais próximo do substrato de vidro, e (b) a camada inclui menos Si em um local na camada mais longe do substrato de vidro do que em um local na camada mais próximo do substrato de vidro.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A FIGURA 1 é um fluxograma ilustrando certas etapas dos exemplos executados conforme uma modalidade de exemplo desta invenção.
A FIGURA 2 é uma vista da seção transversal de um produto revestido conforme uma modalidade de exemplo desta invenção, que pode ser feito de acordo com as etapas mostradas na Figura 1.
A FIGURA 3 é uma vista da seção transversal de um exemplo de substrato de vidro que pode ser usado no contexto de qualquer das Figuras 1, 2 ou 6.
A FIGURA 4 é uma vista da seção transversal de um exemplo de fonte de íon que pode ser usada em certas modalidades de exemplo desta invenção.
A FIGURA 5 é uma vista em perspectiva da fonte de íon da Figura 4.
A FIGURA 6 é um diagrama esquemático ilustrando como um produto revestido pode ser feito conforme uma outra modalidade de exemplo desta invenção na qual pode ser utilizado CCVD.
A FIGURA 7 é um diagrama esquemático ilustrando como um produto revestido pode ser feito conforme uma outra modalidade de exemplo desta invenção na qual pode ser usada a faiscação.
A FIGURA 8 é um diagrama esquemático ilustrando como um produto revestido pode ser feito conforme uma outra modalidade de exemplo desta invenção na qual a faiscação pode ser utilizada.
A FIGURA 9 é um diagrama esquemático ilustrando como um produto revestido pode ser feito conforme uma outra modalidade de exemplo desta invenção na qual a faiscação pode ser usada.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DE EXEMPLO DA INVENÇÃO
Com referência agora, mais particularmente, aos desenhos anexos nos quais numerais de referência iguais indicam peças similares através das várias vistas.
Certas modalidades de exemplo desta invenção referem-se aprodutos revestidos que incluem um revestimento anti-refletivo em um substrato de vidro, e métodos para produção do mesmo. Tais produtos revestidos podem ser usados no contexto, por exemplo e sem limitação, de vitrines de lojas, de janelas residenciais, de vidros de portas/janelas de lareiras, de vidros de molduras de fotos, de janelas arquiteturais, janelas residenciais, de vidros de mostradores, ou em qualquer outra aplicação adequada. Um revestimento AR de uma única camada é preferido em certas modalidades de exemplo, embora um revestimento AR de múltiplas camadas possa ser usado em outras modalidades desta invenção.
Em certas modalidades de exemplo desta invenção, características anti-refletivas (AR) melhoradas são alcançadas pela modificação do próprio substrato de vidro. Considere a equação abaixo que, quando o revestimento do tipo AR é desejado, pode ser usada para calcular um índice refrativo desejado de um revestimento (nc) a ser aplicado a um substrato de vidro (onde ng é o índice refrativo do vidro e na é o índice refrativo do ar): nc = raiz quadrada de (ng x na)
O índice refrativo do ar é tipicamente 1,0 (isto é, na = 1,0). Além disso, conforme explicado acima, materiais de revestimento AR durável tendo baixos valores de índice tais como cerca de 1,23 não estão tipicamenten disponíveis. Assim, em certas modalidades de exemplo desta invenção, o índice refrativo do substrato de vidro (isto é, ng) é variado. Por exemplo, uma porção da superfície do substrato de vidro pode ser implantada com íons (por exemplo, íons de argônio e/ou nitrogênio) de uma ou mais fontes de íons. Essa implantação de íons pode ser executada de uma maneira que faça pelo menos parte da porção da superfície do substrato de vidro para realizar um valor de índice refrativo maior (por exemplo, de cerca de 1,55 a 2,5, mais preferivelmente de cerca de 1,75 a 2,25 , e ainda mais preferivel-mente de cerca de 1,8 a 2,2). Considere, por exemplo e sem limitação, uma situação onde a implantação de íons é executada de uma maneira que faça a superfície externa do substrato de vidro realizar um índice refrativo de um revestimento (nc) a ser aplicado ao substrato de vidro: nc = raiz quadrada de (2,13 x 1,0) = 1,46Um material de revestimento dielétrico tal como oxido de silício (por exemplo, Si02) ou similar pode ser formado de forma a ter um índice refrativo de cerca de 1,45 -1,5; esse valor é compatível ou substancialmente compatível com o nc desejado. Assim, quando tal revestimento é aplicado a 5 uma superfície de íons implantados de um substrato de vidro conforme discutido acima, as características AR resultantes do produto revestido são boas e uma reflexão visível pode ser reduzida. Naturalmente, não se pretende que esses valores e materiais sejam limitadores e, ao invés, outros valores e/ou materiais podem ser usados. Em certas modalidades de exemplo desta invenção, o revestimento é projetado de forma a ter um valor de índice de retração (n) que difere por não mais de 0,25 (mais preferivelmente por não mais de 0,2 , mais preferivelmente por não mais que 0,15 , ainda mais preferivelmente por não mais que 0,10 , e mais preferivelmente ainda por não mais que 0,05) do nc (onde nc = raiz quadrada de (ng x na)).
Considere um outro exemplo como segue. A implantação de íons é executada de uma maneira que faz a superfície externa do substrato de vidro realizar um índice refrativo de 2,35 (isto é, ng = 2,35). Isto resultaria no seguinte índice refrativo desejado de um revestimento (nc) a ser aplicado ao substrato de vidro:
nc = raiz quadrada de (2,35 x 1,0) = 1,53
Um material de revestimento 2 tal como oxido de silício e/ou oxi-nitreto de silício, ou similar pode ser formado de forma a ter um índice refrativo de cerca de 1,5 a 1,6; esse valor é compatível ou é substancialmente compatível com o nc desejado de 1,53. Assim, quando tal revestimento é aplicado à superfície implantada de íons de um substrato de vidro conforme discutido acima, as características AR resultantes do produto revestido são boas e a reflexão visível pode ser reduzida.
Considere ainda outro exemplo como segue. A implantação de íons é feita de uma maneira que faz a superfície externa do substrato de vidro realizar um índice refrativo de 1,88 que é um aumento de cerca de 25% (isto é, ng = 1,88). Isto resultaria no seguinte índice refrativo desejado de um revestimento (nc) a ser aplicado ao substrato de vidro:nc = raiz quadrada de (1,88 x 1,0) = 1,37 Um revestimento de camada única 2 de um material tal como MgF2 e/ou CaF2 tem um índice (n) próximo a esse valor desejado; de forma que tal revestimento de camada única 2 possa ser compatível ou substancialmente compatível com o nc desejado de 1,37. Por exemplo, um revestimento de ou incluindo MgF2 pode ser aplicado através de uma técnica sol gel. Assim, quando tal revestimento é aplicado a uma superfície de íons implantados de um substrato de vidro conforme discutido acima, as características AR resultantes do produto revestido são boas e a reflexão visível pode ser reduzida.
Em certas modalidades de exemplos desta invenção, a implantação de íons pode ser executada de maneira que faça o índice de retração (n) na área de superfície da porção do substrato de vidro a ser classificada, de forma a aumentar progressivamente na direção da superfície do substrato de vidro ao qual o revestimento AR deve ser aplicado.
A Figura 1 é um fluxograma ilustrando certas etapas de exemplo que podem ser executadas para fazer um produto revestido conforme uma modalidade de exemplo desta invenção. A Figura 2 é uma vista de seção transversal de um produto revestido resultante. As Figuras 4-5 ilustram umexemplo de fonte de íon que pode ser usada na produção do produto revestido da Figura 1.
Em relação às Figuras 1-2 e 4-5, na etapa S1 é fornecido um substrato de vidro 1. O substrato de vidro pode ser, por exemplo, um substrato de vidro "float" plano (vidro à base de soda-cal-sílica) ou um substrato de vidro de silicato de boro. Antes de submeter o substrato de vidro 1 ao raio de íons, o substrato de vidro tem tipicamente um índice de retração (n) de cerca de 1,4 a 1,5 , mais preferivelmente de cerca de 1,44 a 1,48, e cerca de 1,46 como exemplo. Então, na etapa S2, uma ou mais fontes de íons 25 são usadas para implantar íons em uma porção ou região da superfície do substrato de vidro 1. Foi descoberto que os íons de argônio e/ou de nitrogênio (e/ou outros íons discutidos aqui) são particularmente bons em fazer o índice (n) na porção de superfície do substrato de vidro 1 aumentar. Essa implanta-ção de íon é tipicamente feita sem formar uma nova camada no substrato de vidro. Em certas modalidades de exemplo desta invenção, a(s) fonte(s) de íons pode(m) estar localizada(s) em uma linha "float" para tratar o vidro à medida que ele é produzido (por exemplo, em uma de suas extremidades).
O índice (n) de um material é determinado pela densidade e pela capacidade de polarização do material. A implantação de íons ou certos tipos de íons (por exemplo, um ou mais entre íons de Ar, íons de N, íons de Ce, íons de Ti, íons de Sn, íons de Al, íons de Cr, íons de Fe, íons de Mn, íons de Cu e/ou íons de Mg) na região da superfície do substrato de vidro 1 faz a densidade do substrato de vidro aumentar nessa área. Durante o processo, esses átomos se tornam ionizados e pode ser previsto que outros benefícios podem ser obtidos (por exemplo, usando-se íons de Ce ou de Va, a atenuação da UV transmitida pode ser obtida). Em relação a certos íons: por exemplo, íons de Ar podem fazer inicialmente a densidade da região da superfície do substrato de vidro aumentar, enquanto que íons de nitrogênio (N) podem fazer tanto a densidade da região aumentar quanto a capacidade de polarização aumentar fazendo portanto o índice de retração (n) aumentar por essa(s) razão(ões). A introdução de íons de N pode provocar a formação de oxinitreto de silício na região da superfície do vidro, enquanto que a introdução de íons de Mg pode provocar a formação de MgO na região da superfície do vidro, levando a índices aumentados (n).
Após a região da superfície do substrato de vidro 1 ter sido implantada de íons na etapa S2, um revestimento AR 2 é aplicado à superfície tratada de íons do substrato 1 na etapa S3 (vide também a Figura 2). O re-vestimento AR 2 pode ser um revestimento de camada dielétrica única, ou pode ser um revestimento de múltiplas camadas (onde uma ou mais das camadas é/são dielétrica(s)) em modalidades diferentes desta invenção. Por exemplo, o revestimento AR 2 pode ser de, ou incluir uma, camada de oxido de silício (por exemplo, Si02), uma camada de oxinitreto de silício, e/ou uma camada de oxido de estanho em certas modalidades de exemplo desta invenção. O revestimento AR 2 pode ser depositado através de faiscação, pi-rólise com chama, sol gel, ou por qualquer outra maneira adequada. Outrascamadas podem ser opcionalmente acima do revestimento AR 2 em certas modalidades de exemplo desta invenção. É preferível que a camada de revestimento adjacente e que contata o substrato de vidro 1 tem um índice de retração não maior que 1,75 , mais preferivelmente não maior que 1,65 , e mais preferivelmente ainda não maior que 1,55. Camadas compreendendo oxido de silício são especialmente vantajosas nesse aspecto para o revestimento 2, uma vez que o oxido de silício tende a ter um baixo valor de índice de retração.
As figuras 4-5 ilustram um exemplo de fonte de raios de íons linear ou direta 25 que pode ser usada para executar a implantação de íons na etapa S2. A fonte de raios de íons (ou fonte de íons) 25 inclui uma entrada de gás/energia 26, um anodo em forma de pista 27, uma porção de mag-neto de catodo aterrado 28, catodo 29, pólos magnéticos e isolantes 30. Um vão elétrico é definido entre o anodo 27 e o catodo 29. Uma fonte de energia de 3kV ou outra energia CC adequada pode ser usada como a fonte 25 nas modalidades de exemplo. O(os) gás(gases) aqui discutidos (por exemplo, gás argônio e/ou gás nitrogênio) para uso na fonte durante a implantação do raio de íons do substrato de vidro pode ser introduzido na fonte através da entrada de gás 26, ou através de outra locação adequada. A fonte de raios de íons 25 é baseada em um conhecido projeto de fonte de íons sem malha. A fonte linear pode incluir uma concha linear (que é o catodo e aterrada) dentro da qual fica um anodo concêntrico (que está a um potencial positivo). Esta geometria de catodo-anodo e campo magnético 33 pode dar origem a uma condição de movimento fechado. A matéria-prima de gases (por exempio, nitrogênio, argônio, uma mistura de nitrogênio e argônio, etc.) pode ser alimentada através da cavidade 41 entre o anodo 27 e o catodo 29. A energia elétrica entre o anodo e o catodo fratura o gás para produzir um plasma dentro da fonte. Os íons 34 (por exemplo, íons de nitrogênio e/ou de argônio) são expelidos (por exemplo, devido ao gás na fonte) e direcionados para o substrato para ser tratado como raio de íon na forma de um raio de íon. O raio de íons pode ser espalhado, colimado ou focado. A saída dos íons de exemplo 34 da fonte está mostrada na Figura 4. Uma fonte linear com com-primento de 0,5 a 4 metros pode ser produzida e usada em certos casos de exemplo, embora fontes de diferentes comprimentos sejam antecipadas em modalidades diferentes desta invenção. A camada de elétrons 35 está mostrada na figura 34 e completa o circuito permitindo assim que a fonte de raios de íons funcione adequadamente. Exemplos não limitativos de fontes de í-ons que podem ser usadas estão descritas nos Documentos de Patente U.S. N9s 6.303.226, 6.359.388, e/ou 2004/0067363, as quais estão todas aqui incorporadas como referência. Uma ou mais de tais fontes pode ser usada para tratamento de íons do substrato 1.
A figura 3 é uma vista de uma seção transversal de um substrato de vidro 1 que pode opcionalmente ser usado na modalidade da Figura 1-2 desta invenção (ou em qualquer outra modalidade). A Figura 3 ilustra que a implantação de íons da região da superfície do substrato de vidro 1 é executada de uma maneira tal que o valor do índice de retração (n) é classificadona região da superfície do substrato de vidro. Em particular, o valor do índice fica progressivamente menor movendo-se da superfície do substrato de vidro 1 para o interior do substrato. Tal gradiente de índice refrativo é vantajoso pelo fato de que ele reduz a probabilidade de, ou evita, qualquer tipo de região de interface refletiva no corpo do substrato de vidro. Esse gradiente pode, em teoria, ser feito de uma pluralidade diferentes de camadas finas, cada uma tendo um diferente valor de índice refrativo, de forma que o valor do índice fique maior quando se move na direção da superfície do substrato de vidro 1 conforme mostrado na Figura 3. O gradiente de variação do índice na região da superfície do substrato de vidro 1 pode ser contínuo, ou pode ser esporádico (por exemplo, em forma de etapas) em diferentes modalidades desta invenção. Em certas modalidades de exemplos desta invenção, para criar esse gradiente de índice, uma pluralidade de diferentes fontes de íons 26 pode ser colocada em série cada uma usando uma diferente energi-a. Em certas modalidades de exemplo desta invenção, o gradiente pode ser aproximadamente um quarto de onda ou maior em certas modalidades de exemplo desta invenção.
Ainda referindo-se à Figura 3, a região de íons implantados dosubstrato de vidro pode se estender para baixo no substrato de vidro 1 a partir da superfície do substrato pelo menos cerca de 50 Á em certas modalidades de exemplo desta invenção, mais preferivelmente pelo menos cerca de 100 Á, ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 200 Á, e ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 300 Á, e mais preferivelmente de cerca de 500 a 600 Á. É possível que profundidades maiores que 700 Á possam também ser úteis (por exemplo, em situações onde a variação do índice na região implantada é corretamente gradual). Em certas modalidades de e-xemplo, a profundidade da região do gradiente devido à implantação de íons é de pelo menos cerca de 1/4 do comprimento de onda a luz no comprimento de onda projetado. Enquanto o índice (n) varia através do gradiente da região/camada implantada de íons, sua profundidade pode ser estimada supondo-se n=2 e usando-se a equação do quarto de onda, l=4nd, onde I é o comprimento de onda projetado, n é o índice de retração e d é a profundida de da região/camada de íons implantados. Para um comprimento de onda projetado de 1=500 nm, por exemplo, a profundidade do quarto de onda é de aproximadamente 69 nm. Assim, a mudança do índice da região implantada de íons se estende até pelo menos 69 nm debaixo da superfície externa do substrato de vidro. O índice em um ponto inferior a 69 nm abaixo da superfície é aquele típico do vidro float (isto é, cerca de 1,46), e aumentou gradati-vamente movendo-se para fora na direção da superfície do vidro conforme discutido aqui devido à implantação de íons. Como exemplo, íons de 1,5 eV podem criar uma distribuição de profundidade Gaussiana tendo uma largura completa na metade do máximo de aproximadamente 700 angstroms. Tais energias podem ser úteis, e podem ser casadas com menores raios de e-nergia para povoar a superfície do vidro com íons implantados.
Em certas modalidades de exemplo, uma energia de cerca de 5-20 eV por íon ou maior pode ser usada, mais preferivelmente 10 eV ou maior. Além disso, em certas modalidades de exemplo desta invenção, em pelo menos parte da região da superfície com íons implantados do substrato de vidro a concentração de íons implantados pode ser de cerca de 1015 a 1019 por cm2, mais preferivelmente de cerca de 1016 a 1017 átomos (ou íons) porcm2. Em um exemplo não-limitativo, a corrente de raios de íons (C/s) pode ser de cerca de 2,25 , o comprimento do raio de íons cerca de 3000 cm, e a carga do íon (C/íon) cerca de 1,6E-19.
A Figura 6 é um diagrama esquemático de outra modalidade de exemplo desta invenção, que pode ou não ser usada em combinação com a modalidade das Figura 1-5. Na modalidade da Figura 6 , um revestimento classificado por índice 5 é depositado em uma superfície do substrato de vidro 1 por pirólise com chama (algumas vezes referida como um tipo de CCVD). A disposição dessa pirólise com chama pode ser feita à pressão atmosférica em certas modalidades de exemplo desta invenção. Gases precursores diferentes (ou quantidades de misturas de gás) são usadas em diferentes áreas do queimador (ou arranjo de queimadores) conforme mostrado na Figura 6 para criar um revestimento de índice classificado 5 que começa principalmente como oxido de silício, muda para uma mistura substancialmente regular de oxido de silício e oxido de estanho, e então progride principalmente para oxido de estanho. Assim, será apreciado que o gás seja classificado de forma a conter o(s) queimador(es) sobre o substrato de vidro 1 na modalidade da Figura 6, de forma que mais Sn esteja presente no gás do queimador (ou conjunto de queimadores) também abaixo da linha de transporte que a uma posição a montante na linha de transporte. De maneira similar, em certas modalidades de exemplo, menos Si está presente no gás do queimador também abaixo da linha de transporte que a uma posição a montante na linha de transporte. O resultado é uma camada classificada 5 de, ou incluindo, oxido de estanho silício que é classificado no estanho (ou classificado no Si), de forma que mais estanho (e/ou menos Si) está localizado nas áreas mais afastadas do substrato de vidro que nas áreas de revestimento 5 mais próximas ao substrato de vidro 1. Assim, o índice da camada 5 é também classificado de cerca de 1,45 a 1,6 adjacente ao substrato de vidro 1 até cerca de 1,7 a 2,1 afastado do substrato de vidro 1. Assim, o índice do revestimento classificado 5 é maior em uma posição no revestimento 5 afastado do substrato 1 que em uma posição no revestimento mais próximo do substrato. A classificação pode ser contínua ou em etapas emdiferentes modalidades. Esse revestimento classificado 5 pode ser um quarto de onda ou mais espesso em certas modalidades de exemplo desta invenção. Isto é vantajoso pelo fato de que permite que a superfície externa da combinação do substrato 1 e do revestimento 5 tenha um índice (por exemplo, de 1,7 a 2,3 , mais preferivelmente de 2,0 a 2,2) para o qual um revestimento externo de oxido de silício minimizará a reflexão. Assim, um revestimento AR (de camada única ou de múltiplas camadas) (não mostrado na FIGURA 6) tal como de, ou incluindo, oxido de silício (por exemplo, SÍO2) e/ou oxinitreto de silício pode ser formado ou depositado sobre o revestimento de índice classificado 5. É notado que um metal (ou metais) diferente(s) de Sn pode(m) ser usado(s) em certas modalidades alternativas desta invenção.
Em relação à pirólise com chama, um ou mais queimadores podem ser usados, e um arranjo de queimadores pode ser usado para alcançar o efeito classificado discutido aqui. Exemplos de pirólise com chama estão descritos, por exemplo e sem limitação, nas Patentes U.S. nos 3.883.336, 4.600.390, 4.620.988, 5.652.021, 5.958.361 e 6.387.346, cujas descrições estão aqui incorporadas como referência.
Enquanto o revestimento de índice classificado 5 é depositado através de pirólise com chama na modalidade da FIGURA 6, pode ao invés ser depositado de outras maneiras em diferentes modalidades desta invenção. Por exemplo, o revestimento classificado 5 pode ser depositado através de faiscação (por exemplo, vide as Figuras 7-9), ou similar, em outras modalidades de exemplo desta invenção.
Um gradiente de índice de película ou revestimento 5 pode ser desenvolvido usando-se o processo de faiscação magnetron. Exemplos de métodos incluem: co-deposição, uso de materiais-alvo misturados, e transição para deposição de Si02 para Si3N4 (por exemplo, vide Figura 9).
Em relação às modalidades de exemplo das Figuras 7-8 por exemplo, em um exemplo de processo de co-deposição, o aparelho de revestir pode ser equipado de forma que uma película 5 de Si02 dopado com SnO2 possa ser depositada no vidro através de faiscação, onde a composi-ção da camada é Si02 puro ou substancialmente puro na interface do vidro e a concentração do dopante Sn02 aumenta com a distância da interface com o vidro. Essa película ou revestimento 5 pode ser desenvolvida em equipamentos de revestir tendo uma única baia que é equipada com um alvo exclusivo de silício e um alvo exclusivo de estanho, conforme mostrado na Figura 7. A película ou revestimento 5 desenvolvida no substrato de vidro 1 viajando na direção D mostrada em relação aos dois alvos podem ser feitas de Si02 puro, ou substancialmente puro, no fundo e Sn02 puro, ou substancialmente puro, (ou algum outro oxido metálico) no topo. O centro da película ou revestimento 5, conforme ilustrado na Figura 7, pode compreender uma mistura de Sn02 e Si02 com uma concentração que tende a Si02 no fundo Sn02 no topo. Outros dopantes ou materiais podem, naturalmente, ser adicionados. Em certas modalidades de exemplo, a espessura do gradiente é pelo menos 1/4 de onda (por exemplo, 80 nm para n = 1,75 e X = 550 nm).
Alternativamente, conforme mostrado na Figura 8, pode-se também alinhar um banco de catodos (alvos de magnetrom de faiscação) tendo razões Sn/Si variáveis. O revestimento AR ou película 5 feito na modalidade da Figura 8 é similar àquele apresentado na conexão com a modalidade da Figura 7.
Um outro exemplo se aproxima, conforme ilustrado na Figura 9, é usar um banco de catodos de Si (por exemplo, alvos de magnetrom de faiscação onde o material alvo é Si, Si/Al ou similar) para desenvolver o índice variável de revestimento AR/película 5. Na modalidade da Figura 9, as transições do revestimento AR 5 de um oxido para um oxinitreto até um nitreto (com menores variações sendo possíveis, naturalmente). Uma vez que esse revestimento 5 apresenta um oxido mudando gradativamente para a estequiometria de nitreto (e assim um índice variante como com os outros revestimentos 5 discutidos aqui), o desempenho pode não ser altamente sensível às não-conformidades da estequiometria da fita cruzada. Esse revestimento pode também ser desenvolvido usando-se três baias de alvos de Si, ganhando flexibilidade do equipamento de revestir às custas da velocidade da linha. O revestimento 5 pode também ser fabricado via sol gel, ondeduas sois diferentes são depositadas seqüencialmente, deixado se difundir na mistura até o gradiente desejado ser alcançado.
Produtos revestidos conforme as modalidades discutidas acima podem ser usados no contexto de, por exemplo e sem limitação, janelas de fachada, porta de lareira/janela de vidro, vidro de moldura de quadros, janelas arquiteturais, janelas residenciais, vidros de mostradores, ou em qualquer outra aplicação adequada. Tais produtos revestidos podem ter transmissão visível de pelo menos cerca de 50%, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 60%, e mais preferivelmente de pelo menos 70% em certas modalidades de exemplo desta invenção.
Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com o que é atualmente considerado como sendo a modalidade mais prática e preferida, deve ser entendido que a invenção não deve ser limitada à modalidade descrita, mas ao contrário pretende cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídas dentro do espírito e do escopo das reivindicações anexas.

Claims (28)

1. Método de produção de um produto revestido, o método compreendendo: fornecer um substrato de vidro tendo um índice de retração de cerca de 1,4 a 1,5; implantar íons em uma região da superfície do substrato de vidro de maneira suficiente para fazer um índice de retração na superfície do substrato de vidro aumentar até um valor de cerca de 1,55 até 2,5 , formando assim um substrato de vidro tendo uma região de superfície que é implantada com íons; e formar um revestimento anti-refletivo na região da superfície implantada de íons do substrato de vidro.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o revestimento anti-refletivo compreende oxido de silício, e onde o produto revestido tem uma transmissão visível de pelo menos cerca de 60%.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons compreendem íons de argônio e/ou íons de nitrogênio.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons compreendem íons de nitrogênio.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons são implantados no substrato de vidro até uma profundidade de pelo menos cerca de 50 Á.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons são implantados no substrato de vidro até uma profundidade de pelo menos cerca de 100 Á.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons são implantados no substrato de vidro até uma profundidade de pelo menos cerca de 200
8. Método de acordo com a reivindicação 1, onde os íons são implantados no substrato de vidro até uma profundidade de pelo menos cerca de 300 Á.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, onde a implantaçãode íons é executada a uma concentração de cerca de 1015 até 1019 átomos/cm2.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, onde a mencionada implantação compreende a implantação de íons na região da superfície do substrato de vidro de modo a fazer um índice de retração na superfície do substrato de vidro para aumentar até um valor de cerca de 1,75 até 2,25.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o revestimento anti-refletivo tem um índice de retração não maior que cerca de 1,65.
12. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o revestimento anti-refletivo está em contato direto com o substrato de vidro.
13. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o índice de retração muda em locais diferentes na região da superfície implantada com íons, e onde a profundidade da região da superfície implantada com íons é de pelo menos 1/4 de um comprimento de onda (I), dada a seguinte equação do quarto de onda: l-4nd onde I é o comprimento de onda, n é um índice de retração, e d é a profundidade no substrato de vidro da região da superfície implantada com íons.
14. Método de produção de um produto revestido, o método compreendendo: fornecer um substrato de vidro;implantar íons em uma região da superfície do substrato de vidro, sem formar uma nova camada no substrato de vidro, de maneira suficiente para fazer o índice de retração em uma superfície do substrato de vidro para aumentar; e formar um revestimento anti-refletivo na região da superfície com íons implantados do substrato de vidro.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, onde a profundidade da região da superfície com íons implantados no substrato de vidro é pelo menos cerca de 1/4 de comprimento de onda (I), dado pela seguinte equação de quarto de onda: l = 4ndonde I é o comprimento de onda, n é o índice de retração, e d é a profundidade no substrato de vidro da região da superfície implantada com íons.
16. Método de produção de um produto revestido, o método compreendendo: fornecer um substrato de vidro;usar pirólise com chama para formar uma camada classificada no substrato de vidro, onde a camada classificada é Si e/ou Si classificado; e formar um revestimento anti-refletivo sobre a camada classificada.
17. Método de acordo com a reivindicação 16, onde a camadaclassificada inclui mais Sn em um local na camada classificada afastada do substrato de vidro do que na camada classificada mais próxima do substrato de vidro.
18. Método de acordo com a reivindicação 16, onde a camada classificada inclui menos Si em um local na camada classificada longe do substrato de vidro do que em um local na camada classificada mais próximo do substrato de vidro.
19. Método de acordo com a reivindicação 16, onde a pirólise com chama é executada à pressão atmosférica.
20. Método de produção de um produto revestido, o método compreendendo:fornecer um substrato de vidro;usar pirólise com chama para formar uma camada no substrato de vidro, onde a camada formada usando-se a pirólise com chama é caracterizada por um ou mais de:(a) a camada inclui mais de um primeiro metal em um local na camada distante do substrato de vidro que em um local na camada mais próximo do substrato de vidro, e(b) a camada inclui menos Si em um local na camada mais distante do substrato de vidro que em um local na camada mais próximo do substrato de vidro.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, onde o primeirometal é Sn.
22. Método de produção de um produto revestido, o método compreendendo:usar pelo menos um primeiro e segundo alvos de faiscação de magnetrom para depositar uma película de índice classificado e anti-refletiva diretamente na superfície de um substrato de vidro de forma a contatar diretamente o substrato de vidro;variar os fluxos de gás próximo aos primeiro e segundo alvos e/ou variar os materiais dos primeiro e segundo alvos para depositar por faiscação a película de índice classificado e anti-refletiva na superfície do substrato de vidro, e onde o índice de retração da película anti-refletiva aumenta quando se move na direção para longe do substrato.
23. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o primeiro alvo compreende silício e o segundo alvo compreende estanho.
24. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o revestimento compreende uma camada dieletrica tendo um valor de índice de retração (n) que difere por não mais que 0,25 de nc [onde nc = raiz quadrada de (ng x na), onde na = 1,0 e ng é o índice refrativo de uma porção superior da região da superfície com íons implantados do substrato de vidro].
25. Método de acordo com a reivindicação 1, onde o revestimento compreende uma camada dieletrica tendo um valor de índice de retração (n) que difere por não mais que 0,10 de nc [onde nc = raiz quadrada de (ng x na), onde na = 1,0 e ng é o índice refrativo de uma porção superior da região da superfície com íons implantados do substrato de vidro].
26. Produto revestido, compreendendo:um substrato de vidro;uma região da superfície da do substrato de vidro que é implantada com íons de modo suficiente para fazer o índice de retração na superfície do substrato de vidro ser de cerca de 1,55 a 2,5 , fornecendo assim um substrato de vidro tendo uma região de superfície que seja implantada com íons; eum revestimento anti-refletivo na superfície implantada com íonsdo substrato de vidro.
27. Produto revestido de acordo com a reivindicação 26, onde o revestimento compreende uma camada dieletrica tendo um valor de índice de retração (n) que difere por não mais que 0,10 de nc [onde nc = raiz quadrada de (ng x na) onde na = 1,0 e ng é o índice refrativo de uma porção superior da região de superfície implantada com íons do substrato de vidro].
28. Produto revestido de acordo com a reivindicação 26, onde o produto revestido tem uma transmissão visível de pelo menos cerca de 60%.
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