CZ302966B6

CZ302966B6 - Povlak na substrátu a predmet s povlakem

Info

Publication number: CZ302966B6
Application number: CZ20013320A
Authority: CZ
Inventors: Szanyi@Janos; F. Sopko@John; A. Neuman@George
Original assignee: Ppg Industries Ohio, Inc.
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2012-01-25
Also published as: ID30472A; CN1365344A; BR0010774A; CA2361733A1; CN100374388C; TR200102690T2; JP5177922B2; WO2000055102A2; KR20020003552A; ES2388502T3; HK1048799A1; CZ20013320A3; EP1169275A2; EP1169275B1; WO2000055102A3; JP2010260050A; AU767341B2; US6797388B1; JP2003522088A; AU3895800A

Abstract

Povlak (14, 40) má v podstate krystalickou první vrstvu (16, 44) oxidu kovu a v podstate krystalickou druhou vrstvu (20, 46) oxidu kovu, uloženou pres první vrstvu (16, 44). Mezi první a druhou vrstvou je uložena prerušovací vrstva (18), vytvorená tak, že zabranuje epitaxnímu rustu druhé vrstvy (20, 46) na první vrstve (16, 44) nebo alespon takový rust snižuje. Pod první vrstvou (16, 44) muže být uložena vrstva pro potlacování barvy (42). Povlak (14, 40) muže být vytvoren na substrátu (12) pro zhotovení predmetu (10) s povlakem (14, 40). Pri vytvárení povlaku (14, 40) se pres alespon cást substrátu (12) nanáší v podstate krystalická první vrstva (16, 44), pres první vrstvu (16, 44) se nanáší prerušovací vrstva (18) a pres prerušovací vrstvu (18) se nanáší v podstate krystalická druhá vrstva (20, 46), pricemž prerušovací vrstva (18) je vytvorena tak, že zabranuje epitaxnímu rustu druhé vrstvy (20, 46) na první vrstve (16, 44) nebo alespon takový rust snižuje.

Description

(57) Anotace;

Povlak(14, 40) má v podstatě krystalickou první vrstvu (16, 44) oxidu kovu a v podstatě kiystalickou druhou vrstvu (20, 46) oxidu kovu, uloženou přes první vrstvu (16, 44). Mezi první a druhou vrstvou je uložena přerušovací vrstva (18), vytvořená tak, že zabraňuje epitaxnímu růstu druhé vrstvy (20, 46) na první vrstvě (16,44) nebo alespoň takový tust snižuje. Pod první vrstvou (16, 44) může být uložena vrstva pro potlačování barvy (42). Povlak (14. 40) může být vytvořen na substrátu (12) pro zhotovení předmětu (10) s povlakem (14, 40). Při vytváření povlaku (14,40) se přes alespoň část substrátu (12) nanáší v podstatě krystalická první vrstva (16, 44), přes první vrstvu (16, 44) se nanáší přerušovací vrstva (18) a přes přerušovací vrstvu (18) se nanáší v podstatě krystalická druhá vrstva (20,46), přičemž přerušovací vrstva (18) je vytvořena tak, že zabraňuje epitaxnímu růstu drahé vrstvy (20,46) na první vrstvě(16. 44) nebo alespoň takový růst snižuje.

Povlak na substrátu a předmět s povlakem

Oblast techniky

Vynález se týká povlaků a předmětů opatřených povlaky, a zejména nanášení povlaků a výroby předmětů s povlakem, kde povlaky vykazují nízké zamlžení a/nebo nízkou emisivitu. Vynález se také týká povlaků pro ovládání propustnosti slunečního záření (solar control coatings) předměty, za účelem snížení prostupu infračervené energie (!R), zejména blízké infračervené energie (NIR), při současném udržování relativně vysokého prostupu viditelného světla a v podstatě neutrální barvy v prostupu a/nebo v odrazu předmětem opatřeným povlakem.

Dosavadní stav techniky

Povlaky s nízkou emisi vitou, nanášené na substrát, například skleněný substrát, jsou používány v řadě aplikací, jako u průhledných dveří mrazniček, průhledových otvorů dveří pro trouby, oken ve stavebnictví, například výkladních oken obchodních staveb, a oken vozidel, abychom jmenovali některé. Emisivita se týká schopnosti povrchu emitovat energii nebo náchylnost k vyzařování. „Povlaky s nízkou emisivitou“ umožňují, aby byla oknem propuštěna ultrafialová energie (UV), například pod 400 nm až okolo 780 nm, ale aby byla odrážena infračervená energie (IR), například o vlnové délce vyšší než okolo 780 nm. Takové povlaky s nízkou emisi vitou jsou atraktivní pro použití pro okna budov, například proto, že zabraňují tepelným ztrátám okny během chladných období, snižují náklady na vytápění v zimě a na klimatizaci v létě.

Povlaky s nízkou emisi vitou se však dobře nehodí pro použití v teplejších klimatech, jako v jižních státech USA, jelikož povlaky s nízkou emisivitou propouštějí vysoký procentuální podíl záření během dne, které může zahřát interiér budovy, a zvyšují tak náklady na chlazení. Příklady běžně používaných povlaků s nízkou emisivitou zahrnují oxidy kovů, jako je oxid cíničitý (SnO₂), nebo dotované oxidy kovů, jako oxid cínu, dotovaného fluorem, je popsán v patentovém spisu US 4952423.

V teplejších klimatech jsou žádoucí povlaky, které poskytují nejen nízkou emisivitu, ale také lepší ovládání propustnosti slunečního záření (solar control), jako je odraz sluneční energie nebo absorpce nebo nízký clonící koeficient (shading coefficient), Termín „clonící koeficient“ je termín obecně používaný ve sklářském průmyslu a vyjadřuje tepelný zisk, získaný pres danou plochu otvoru nebo zasklení, v poměru k tepelnému zisku, získanému přes stejnou plochu jednoduchého zasklení čirým sklem o tloušťce 1/8“ (normová výpočtová metoda podle ASHRAE). Čirému sklu o tloušťce 18“ (3,175 mm) je přiřazena hodnota 1,00. Hodnota clonícího koeficientu pod 1,00 značí lepší odpuzování tepla než má jednoduché čiré sklo a naopak.

Oxid cínu, dotovaný fluorem, poskytuje nízkou emisivitu. Oxid cínu, dotovaný jinými materiály, jako antimonem (Sb), může vykazovat odrazivost a absorpční schopnost. Povlaky z oxidu cínu, dotovaného antimonem, jsou více absorpční pro sluneční záření než povlak samotného oxidu cínu. Dotování oxidu cínu antimonem zlepšuje absorpci sluneční energie v pásmu blízkém infračervenému a také snižuje propustnost viditelného světla, což jsou parametry zvlášť užitečné v teplých klimatech, kde mají zabraňovat přehřívání interiéru budovy nebo vozidla v letních měsících.

Kromě oxidu cínu se používají při vytváření povlaků s nízkou emisivitou a/nebo povlaků pro ovládání propustnosti slunečního záření jiné oxidy kovů, zahrnující Sb₂O₃, TiO₂, Co₃O4, Cr₂O₃, InO₂ a SiO₂. Oxidy cínu však mají výhodu vůči těmto jiným oxidům kovů vzhledem k jejich odolnosti proti oděru, tvrdosti a vodivosti. Výhody jak nízké emisivity, tak i ovládání propustnosti slunečního záření, mohou být získány tím, že se vytvoří povlak, mající jak povlakový materiál s nízkou emisivitou, jako oxid cínu, dotovaný fluorem, tak i povlakový materiál pro

- 1 CZ 302966 B6 ovládání propustnosti slunečního záření, jako je oxid cínu, dotovaný antimonem, nebo že se vytvoří povlak, obsahující smíšené materiály, ovládající emisivitu a propustnost slunečního záření, jako je oxid cínu, dotovaný jak antimonem, tak i fluorem. Příklad takového povlaku je popsán v patentovém spisu GB 2302102.

Patentový spis US 4504109 popisuje souvrství, clonící infračervené záření, obsahující prostřídané vrstvy, clonící IR záření a infračervené (IR) záření a interferenční odrazivé vrstvy.

Patentový spis GB 2302102 popisuje povlak, mající jednu vrstvu oxidu cínu a antimonu, v níž oxid cínu a antimonu jsou ve specifikovaném molámím poměru, a také popisuje vrstvu z oxidu cínu, dotovaného fluorem, nanesenou na vrstvu oxidu cínu a antimonu.

Obecným pravidlem pro povlaky s oxidy kovu nebo dotovanými oxidy kovu je, že když tloušťka povlaku vzrůstá, klesá emisivita povlaku a vzrůstá vodivost povlaku. Kdyby proto nebyly ve hře jiné faktory, bylo by možné získat povlak pro ovládání propustnosti slunečního záření, mající nízkou emisivitu, například menší než 0,2, jednoduchým zvyšováním tloušťky povlaku na úroveň, zajišťující požadovanou emisivitu. Zvyšování tloušťky povlaku však má také nevýhody ve zvyšování zamlžení povlaku, například v množství nebo procentuálním podílu viditelného světla, rozptýleného při průchodu předmětem, a ve snižování propustnosti viditelného světla. Takové povlaky mohou také vykazovat nežádoucí iridiscenci. Zejména pro okna staveb nebo vozidel jsou takové zamlžení nebo iridiscence nežádoucí.

Pro většinu průmyslových aplikací je zamlžení větší než okolo 1,5 % shledáváno jako nežádoucí. Možnost zajistit vytvoření povlaku s nízkou emisi vitou s vlastnostmi, zajišťujícími ovládání propustnosti slunečního záření (solar control), nebo bez takových vlastností byla proto až dosud omezena potřebou minimalizovat zamlžení povlaku na komerčně přijatelné úrovně.

Spis GB 2302102 uvádí hypotézu, že takové zamlžení povlaku vyplývá z vnitřního zamlžení, vyvolaného migrací iontů sodíku ze skleněného substrátu do povlaku, a navrhuje pro snižování zamlžení vytvářet bariérovou vrstvu z nestechiometrického oxidu křemičitého mezi skleněným substrátem a povlakem pro blokování migrace sodíkových iontů.

Řada známých infračervených povlaků také vykazuje iridiscenci nebo interferenční barvy s odráženým a propuštěným světlem. Povlečené transparentní výrobky, jako okna vozidel, které zajišťují nižší činitel prostupu infračerveného záření a nižší celkový činitel prostupu sluneční energie ke snížení tepelného zisku ve vnitřním prostoru vozidla, by také měly mít přednostně v podstatě neutrální barvu, například šedou barvu, aby nekolidovaly s celkovou barvou vozidla.

Jak bude zřejmé pro běžné odborníky v oboru, bylo by výhodné zajistit povlak, výrobek opatřený povlakem a/nebo způsob vytváření povlaku, který by měl emisivitu nižší než okolo 0,2 a který by také měl nízké zamlžení, například nižší než okolo 2,0 %. Bylo by také výhodné vytvořit povlak a/nebo předmět s povlakem, který by měl sníženou propustnost infračerveného záření a/nebo nízký clonící koeficient při současném udržování relativně vysoké propustnosti viditelného světla a snížené iridiscenci.

Podstata vynálezu

Povlak podle vynálezu obsahuje první povlakový povrch, druhý povlakový povrch a přerušovací vrstvu, uloženou mezi prvním a druhým povlakovým povrchem. Přerušovací vrstva je vytvořena tak, aby přerušovala krystalickou strukturu povlaku.

Další povlak podle vynálezu obsahuje v podstatě krystalickou první vrstvu, v podstatě krystalickou druhou vrstvu, uloženou přes první vrstvu, a přerušovací vrstvu, uloženou mezi první

-2CZ 302966 B6 a druhou vrstvou. Přerušovací vrstva je vytvořena tak, že zabraňuje epitaxnímu růstu druhé vrstvy na první vrstvě nebo ho alespoň snižuje.

Jiný povlak obsahuje v podstatě krystalickou první vrstvu, obsahující oxid cínu, dotovaný antimonem, mající tloušťku například od okolo 120 nm až okolo 230 nm, v podstatě krystalickou druhou vrstvu, uloženou na první vrstvě, druhou vrstvu, obsahující oxid cínu, dotovaný fluorem, a mající tloušťku například od okolo 300 nm do okolo 360 nm, a přerušovací vrstvu, uloženou mezi první a druhou krystalickou vrstvou. Přerušovací vrstva, například amorfní vrstva, zabraňuje epitaxnímu růstu druhé vrstvy na první vrstvě nebo tento růst alespoň snižuje.

Předmět podle vynálezu s povlakem obsahuje substrát a povlak, ukládaný na alespoň část substrátu. Povlak obsahuje první povlakový povrch a druhý povlakový povrch, přičemž přerušovací vrstva podle vynálezu je uložená mezi prvním a druhým povlakovým povrchem.

Další předmět s povlakem podle vynálezu obsahuje substrát, v podstatě krystalickou první vrstvu, nanesenou na alespoň část substrátu, přerušovací vrstvu, nanesenou přes první vrstvu, a v podstatě krystalickou druhou vrstvu, nanesenou přes přerušovací vrstvu.

Další předmět s povlakem obsahuje substrát, v podstatě krystalickou první vrstvu, nanesenou přes alespoň část substrátu, a přerušovací vrstvu, nanesenou přes alespoň část první vrstvy. Přerušovací vrstva je vytvořena tak, aby bránila epitaxnímu růstu krystalické povlakové vrstvy, nanášené na předmět s povlakem, nebo aby alespoň tento růst snižovala.

Další předmět s povlakem obsahuje substrát, vrstvu pro potlačování barvy, uloženou přes alespoň Část substrátu, a první v podstatě transparentní vodivou vrstvu oxidu kovu, nanesenou přes vrstvu pro potlačování barvy a mající tloušťku například od okolo 70 nm do okolo 300 nm. Vrstva pro potlačování barvy je s výhodou odstupňovaná vrstva, s tloušťkou například od okolo 5 nm do okolo 300 nm.

Jiný předmět s povlakem obsahuje substrát, vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem, nanesenou přes nejméně jednu část substrátu a mající tloušťku například od okolo 90 nm až okolo 150 nm, a vrstvu oxidu cínu, dotovaného fluorem, nanesenou přes vrstvu oxidu cínu, dotovanou antimonem, a mající tloušťku například od okolo 120 nm do okolo 360 nm. Vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, má nejméně dvě „srata“ s odlišnými koncentracemi antimonu, s prvním „stratem“, majícím tloušťku například 98,5 nm, a druhým „stratem“, majícím tloušťku například okolo 21,4 nm (poznámka: termín „stratům“ jako latinský název slova „vrstva“ je zde a v celém dalším textu používán pro doslovný překlad anglického slova „strata“ k odlišení od termínu „vrstva“, tj. „layer“).

Ještě další předmět s povlakem obsahuje substrát, první vrstvu z dotovaného oxidu kovu, nanesenou přes alespoň část substrátu, a druhou vrstvu dotovaného oxidu kovu, nanesenou pres první vrstvu dotovaného oxidu kovu. První vrstva dotovaného oxidu kovu má index lomu nižší než druhá vrstva dotovaného oxidu kovu.

Další předmět s povlakem obsahuje substrát, vrstvu pro potlačování barvy, nanesenou přes alespoň část substrátu, v podstatě krystalickou první vrstvu, nanesenou přes vrstvu pro potlačování barvy, v podstatě krystalickou druhou vrstvu, nanesenou přes první vrstvu, a přerušovací vrstvu podle vynálezu, uloženou mezi první a druhou vrstvou.

Další předmět s povlakem obsahuje substrát, první povlakovou oblast, uloženou přes alespoň část substrátu, přičemž první povlaková oblast obsahuje oxid kovu a dotující látku (dopant), dále přechodovou oblast, nanesenou přes první oblast, přičemž tato přechodová oblast obsahuje oxid kovu, první dotující látku a druhou dotující látku (dopant) s poměrem první dotující látky ke druhé rotuj ící látce měnícím se se vzdáleností od substrátu, a třetí povlakovou oblast, nanesenou přes druhou povlakovou oblast, přičemž třetí povlaková oblast obsahuje oxid kovu a druhou

-3 CZ 302966 B6 dotující látku. Popřípadě může být v povlakovém souvrství vložena jedna nebo více přerušovacích vrstev podle vynálezu.

Způsob po v lekání substrátu zahrnuje nanášení v podstatě krystalické první vrstvy na alespoň část substrátu, nanášení přerušování vrstvy přes první vrstvu a nanášení v podstatě krystalické druhé vrstvy na přerušovací vrstvu. Přerušovací vrstva je vytvořena tak, aby bránila epitaxnímu růstu druhé vrstvy na první vrstvě nebo tento růst snižovala.

Další způsob povlékání substrátu zahrnuje nanášení v podstatě krystalické první vrstvy přes alespoň část substrátu a nanášení přerušovací vrstvy pres první krystalickou vrstvu. Přerušovací vrstva je vytvořena tak, aby bránila epitaxnímu růstu vrstvy, následně nanášené na první krystalické vrstvě, nebo aby tento růst snižovala.

Další způsob vytváření předmětu s povlakem spočívá v tom, že se vytváří substrát, na alespoň část substrátu se ukládá vrstva pro potlačování barvy, mající tloušťku například od okolo 5 nm do okolo 300 nm, a pres vrstvu pro potlačování barvy se nanáší první vrstva v podstatě transparentního vodivého oxidu kovu, přičemž první vrstva vodivého oxidu kovu je například z oxidu cínu, dotovaného antimonem, majícího tloušťku například od okolo 70 nm do okolo 300 nm.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematický řez (bez měřítka) povlakem a povlečeným předmětem podle vynálezu, obr. 2 schematický řez (bez měřítka) povlakem a povlečeným předmětem podle dalšího provedení vynálezu, obr. 3 schematický rez (bez měřítka) povlakem a povlečeným předmětem podle ještě dalšího provedení vynálezu, obr. 4 diagram závislosti absorpce slunečního záření a vlnové délce pro několik povlaků oxidu cínu, dotovaného antimonem, na čirém sklu float, obr. 5 diagram závislosti propustnosti na vlnové délce pro povlečený předmět podle vynálezu, obr. 6 diagram závislosti propustnosti na vlnové délce pro povlečený předmět podle vynálezu, mající vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem, tlustší než v případě z obr. 5, obr. 7 diagram závislosti propustnosti na vlnové délce pro povlečený předmět s vrstvou oxidu titanu a bez ní, obr. 8 diagram závislosti změny barvy na změnách tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, obr. 9 diagram závislosti změny barvy na změnách tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, pro povlak, mající vrstvu oxidu cínu, dotovaného fluorem, nanesenou přes dvě vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, a obr. 10 znázorňuje diagram závislosti změny barvy na změnách tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, pro povlak z obr. 9.

Příklady provedení vynálezu

Všechny číselné údaje, vyjadřující množství složek, reakční podmínky atd., použité v popisu a v patentových nárocích, jiné než v příkladech provedení, nebo kde není uvedeno něco jiného, je třeba chápat ve všech případech jako modifikované slovem „okolo“. Všechny číselné údaje, pokud jde o procentuální podíly, pokud není uvedeno jinak, se rozumí jako hmotnostní podíly.

Pokud jde o zamlžení, považuje se dále jako výchozí předpoklad, že pro krystalické nebo v podstatě krystalické povlaky, například krystalické povlaky s nízkou emisi v i tou na bázi oxidů kovů, o tloušťce větší než od okolo 200 nm do okolo 400 nm, vyplývá zamlžení povlaku primárně z povrchové morfologie povlaku a ne z vnitřních zamížovacích faktorů, jak bylo předpokládáno.

Povlaky s nízkou emisivitou a/nebo ovládající propustnost slunečního záření (solar control) jsou zpravidla vytvořeny tak, aby byly krystalické, jelikož krystalické struktury zajištují výhody lepší adheze na skleněné substráty a zvýšenou trvanlivost a také zajišťují rychlejší růst povlaku, a tedy

-4CZ 302966 B6 větší chemickou účinnost. Jinou výhodou krystalické struktury je, že zvyšuje elektrickou vodivost, která podporuje nižší emisivitu. Tato krystalická povlaková struktura, bez ohledu na to, je-li tvořena jednou nebo více vrstvami materiálů, však může vést k tvorbě velkých struktur, například větších než okolo 200 nm až okolo 400 nm, přičemž jednokrystalové struktury vedou k vysoké drsnosti povrchu, a tedy k vysokému zamlžení, například většímu než okolo 2 %.

Například pro vytváření krystalického povlaku s nízkou emisi ví tou a ovládajícího propustnost slunečního záření (solar control), majícího vrstvu oxidu cínu (SnO₂), dotovaného fluorem (F), na vrstvě oxidu cínu, dotovaného antimonem, se na substrát nejprve nanášejí prekurzory oxidu cínu a antimonu. Prekurzory antimonu a oxidu cínu nukleují na povrchu substrátu tak, aby začínaly s tvorbou krystalů oxidu cínu, dotovaného antimonem, jejichž velikost roste s tím, Čím se ukládá více prekurzorového materiálu. Když má první krystalická vrstva požadovanou tloušťku, nanášejí se pres první vrstvu prekurzory fluoru a oxidu cínu pro tvorbu krystalické druhé vrstvy oxidu cínu, dotované oxidem cínu. Termín „dotovaný“ a „dotující“ znamenají materiál, který může být přítomný v krystalické struktuře jiného materiálu nebo může být přítomný v intersticiálních polohách v jiném materiálu.

Nyní však bylo zjištěno, že jestliže prekurzorové materiály pro druhou krystalickou vrstvu jsou nanášeny přímo na první krystalickou vrstvu, maj í krystaly druhé krystalické vrstvy sklon epitaxně růst na krystalech první krystalické vrstvy, tj. nenukleovat, ale spíše navazovat na krystalickou strukturu první vrstvy krystalů k tvorbě velkých, podlouhlých a jednotlivých krystalických struktur, uspořádaných vzhůru v podstatě přes celou tloušťku povlaku, s dolní částí krystalické struktury, sestávající z oxidu cínu, dotovaného antimonem, a horní části krystalické struktury, tvořené oxidem cínu, dotovaného fluorem. Tento epitaxní krystalový růst má za následek tvorbu povlaku s velmi vysokou drsností povrchu, a tedy nepřijatelně vysokým zamlžením, například větším než okolo 2 %. Vysoká drsnost povrchu byla potvrzena mikroskopií s atomovou silou (atomic force microscopy AFM) a předpokládá se, že je prvořadým faktorem, přispívajícím k celkovému zamlžení povlaku takových krystalických povlaků, protože zamlžení je sníženo, když jsou povrchy vyhlazené.

Na základě tohoto nového chápání vynález přináší povlak a způsob vytváření povlaku, dovolující vytváření povlaků s nízkou emisivitou a/nebo ovládajících propustnost slunečního záření, například kompozitní nebo vícevrstvé krystalické povlaky na bázi oxidů kovů na substrátu, které zachovávají výhody krystalické struktury popsané výše, ale které brání epitaxnímu růstu, jenž je společným znakem pro známé povlékací procesy, nebo alespoň takový růst snižují, a které tak snižují zamlžování výsledného povlaku.

Povlečený předmět 10 se znaky podle vynálezu je znázorněn na obr. 1. Předmět 10 obsahuje substrát 12 s povlakovým souvrstvím nebo „povlakem“ 14, naneseným pres alespoň část substrátu 12, obvykle přes celý povrch substrátu 12. Povlak 14 má vnitřní nebo první povrch 13 a vnější nebo druhý povrch 15. Termíny „nanesený přes“ a „vytvořený přes“ zahrnují nanesené nebo vytvořené nad, tj. ve větší vzdálenosti od substrátu, nikoli nezbytné v povrchovém dotyku s ním. Například první povlaková oblast nebo vrstva „nanesená pres“ druhou povlakovou oblast, nevylučuje přítomnost jedné nebo více povlakových oblastí nebo vrstev mezi první a druhou povlakovou vrstvou.

Povlak 14 zahrnuje první oblast nebo vrstvu J_6 a druhou oblast nebo vrstvu 20 s „přerušovací“ oblastí nebo vrstvou 18 podle vynálezu, pro přerušování epitaxního růstu, uloženou mezi první vrstvou 16 a druhou vrstvou 20. Termín „vrstva“ se zde používá pro označování povlakové oblasti zvoleného složení v povlaku. Například vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, je oblast povlaku, vytvořená v převažující míre z oxidu cínu, dotovaného fluorem. Je však třeba rozumět, že mezi přilehlými „vrstvami“ nemusí být odlišné rozhraní a že „vrstvy“ mohou být jednoduše odlišné oblasti stejného povlakového materiálu.

-5CZ 302966 B6

Substrát J_2 je s výhodou transparentní, polotransparentní nebo průsvitný materiál, například jako plast, keramická hmota nebo přednostně sklo. Například může být sklo čiré sklo float nebo čiré, tónované nebo barevné ploché sklo. Sklo může mít jakékoli složení sjakýmikoli optickými vlastnostmi, například sjakoukoli hodnotou prostupu viditelného světla, prostupu ultrafialového záření, prostupu infračerveného záření a/nebo celkového prostupu sluneční energie. Typy skla, jaké mohou být v rámci vynálezu použity, ale na něž se vynález neomezuje, jsou popsány v patentových spisech US 4746347, US 4792536, US 5240 886, US 5385872 a US 5393593. Substrát 12 může mít jakoukoli tloušťku, ale s výhodou má tloušťku od okolo 2 mm do okolo 13 mm, s výhodou od okolo 2,2 mm do okolo 6 mm.

Povlak í4 je s výhodou vícevrstvý povlak, tj. obsahuje více vrstev nebo oblastí odlišného složení, nanesených přes nejméně část povrchu substrátu jakýmkoli vhodným způsobem, jako nanášením magnetronovým rozprašováním parami (magnetron sputter vapor deposition MSVD), nanášením chemickými parami (CVD), pyrolýzou nástřiku, nanášení metodou sol-gel atd. V současném is přednostním provedení vynálezu se povlak 14 nanáší chemickými parami (CVD).

Způsoby nanášení chemickými parami CVD jsou dobře známé v oboru nanášení tenkých filmů a nebudou proto podrobně rozebírány. V typickém způsobu pyrolytického vytváření povlaku, jako je vytváření povlaku chemickými parami CVD, se prekurzorové materiály ve formě plynu nebo páry nebo směsi takových prekurzorových materiálů směrují k povrchu horkého substrátu. Prekurzorové materiály pyrolyzují a nukleují na povrchu substrátu pro vytváření pevného povlakového materiálu, typicky oxidového materiálu, jehož složení je určeno typem a/nebo množstvím použitých prekurzorových materiálů a složením nosného plynu.

Jak je rovněž znázorněno na obr. 1, obsahuje první oblast nebo vrstva 16 s výhodou kovový oxidový materiál, jako oxid jednoho nebo více prvků ze skupiny, obsahující Zn, Fe, Mn, AI, Ce, Sn, Sb, Hf, Zr, Ni, Zn, Bi, Ti, Co, Cr, Si nebo I, nebo slitinu, jako cíničitan zinečnatý. První vrstva J6 s výhodou také obsahuje jednu nebo více dotujících látek, jako Sn, F, In nebo Sb. V současně přednostním provedení vynálezu je první vrstva 16 z oxidu cínu, dotovaného antimonem, přičemž antimon je přítomný v prekurzorových materiálech v podílu menším než okolo 10 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost prekurzorových materiálů, s výhodou méně než okolo 7,5 hmotn. %. V současně přednostním provedení má první vrstva 16 s výhodou tloušťku od okolo lOOnm do okolo 230 nm, výhodněji od okolo 170nm do okolo 230 nm, a nejvýhodněji okolo 200 nm. V současně přednostním provedení je považováno za výhodné, aby atomový poměr cínu k antimonu (Sn/Sb) v nanesené první vrstvě 16 byl od okolo 8 do okolo 12, s výhodou od okolo 10 do okolo 11, při měření rentgenovou fluorescencí. První vrstva 16 se s výhodou ukládá tak, že struktura první vrstvy 16 je krystalická nebo v podstatě krystalická, tj. z více než 75 % krystalická. První vrstva 16 z oxidu cínu, dotovaného antimonem, podporuje absorpci viditelného světla nebo sluneční energie v blízkém infračerveném pásmu.

l když je tomu současně dávána přednost, neomezuje se první vrstva 16 na oxid cínu, dotovaný antimonem. První vrstva 16 by také mohla obsahovat jeden nebo více oxidů kovů, jako je oxid cínu, dotovaný více dotujícími látkami, jako jak antimonem, tak fluorem. Alternativně by první vrstva Í6 mohla být gradientova vrstva s například směsí oxidu cínu, dotovaného fluorem, a oxi45 dem cínu, dotovaným antimonem, s plynule se měnícím složením se zvyšováním vzdálenosti od substrátu. Například v blízkosti povrchu substrátu by první vrstva 16 mohla být v převažující míře z oxidu cínu, dotovaného antimonem, zatímco vnější povrch nebo oblast první vrstvy 16 by mohla být v převažující míře z oxidu cínu, dotovaného fluorem, s plynule se měnícím poměrem antimonu ke fluoru v mezilehlé části. Vhodný způsob vytváření takové gradientově vrstvy je popsán v patentovém spisu US 5356718, na který se zde odvoláváme pro další podrobnosti jako součást tohoto pojednávání.

První vrstva 16 může dále obsahovat dvě nebo více strat nebo oblastí z oxidů kovů, například oxidu cínu, se straty, majícími rozdílnou koncentraci dotující látky. Vhodný způsob vytváření takových strat je také popsán v patentovém spisu US 5356718.

-6CZ 302966 B6

Druhá vrstva 20 je s výhodou vrstva z oxidu kovu, s výhodou dotovaného oxidu kovu, a může být podobná výše popsané první vrstvě 16. I když toto nelze považovat za omezující, je podle současně přednostního provedení vynálezu druhá vrstva 20 vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, přičemž fluor je přítomný v prekurzorových materiálech v podílu menším než okolo 20 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost prekurzorových materiálů, s výhodou menším než okolo 15 hmotn. % a nejvýhodněji menším než okolo 13 hmotn. %. 1 když to není specificky měřeno, je odhadováno, že fluor je přítomný v nanesené druhé vrstvě 20 v podílu menším než okolo 5 atomových procent. Předpokládá se, že jestliže je fluor přítomný ve větším podílu než 5 atomových %, může ovlivnit vodivost povlaku, která může zmenšit jeho emisi vitu. Druhá vrstva 20 je také krystalická nebo v podstatě krystalická, V přednostním provedení má druhá vrstva 20 s výhodou tloušťku od okolo 200 nm do okolo 500 nm a výhodněji od okolo 300 nm do okolo 360 nm. Druhá vrstva 20 z oxidu cínu, dotovaného fluorem, podporuje nízkou emisivitu.

Podle vynálezu je přerušovací vrstva 18 uložena mezi první krystalickou vrstvou 16 a druhou krystalickou vrstvou 20. Přerušovací vrstva 18 je oblast nebo vrstva, která preventivně odstraňuje, brání a nebo brzdí epitaxní růst krystalů v podstatě krystalické druhé vrstvy 20 na v podstatě krystalické první vrstvě 16, například narušováním nebo přerušováním krystalické struktury povlaku. I když to nelze považovat za omezující, je v současně přednostním provedení vynálezu přerušovací vrstva 18 s výhodou amorfní vrstva. Když se vytváří druhá vrstva 20, nukleují tak prekurzorové materiály druhé vrstvy na přerušovací vrstvě f8 a nerostou epitaxně na krystalické první vrstvě 16. To zabraňuje nebo snižuje tvorbu krystalů druhé vrstvy 20, takže nedojde k pokračování krystalické struktury krystalů první vrstvy a zabrání se tak tvorbě více jednotlivých, v podstatě souvislých krystalů ve tvaru pilovitých zubů, procházejících v podstatě naskrz povlakem, takže se snižuje povrchová drsnost, což potom vyvolá snížení zamlžení povlaku 14.

I když je v současně přednostním provedení vynálezu přerušovací vrstva J_8 přednostně amorfní, může být přerušovací vrstva 18 také neamorfní vrstva, která podporuje tvorbu menších krystalů ve druhé vrstvě 20, než jaké by se vytvářely v nepřítomnosti přerušovací vrstvy 18. Přerušovací vrstva 18 může být například krystalická, polokrystalická nebo v podstatě krystalická vrstva s parametry mřížky, odlišnými od první vrstvy 16, čímž dojde k nesouladu mřížek a narušování nebo přerušování krystalického růstu povlaku. Přerušovací vrstva 18 by měla být dostatečně tlustá pro to, aby preventivně bránila epitaxnímu růstu krystalů druhé vrstvy na první vrstvě krystalů a nebo ho brzdila, ale aby nebyla tak tlustá, že by měla negativní dopad na mechanické nebo optické parametry povlaku 14. V současně přednostním provedení vynálezu je přerušovací vrstva J_8 tlustá méně než okolo 100 nm, výhodněji od okolo 10 nm do okolo 60 nm.

Přerušovací vrstva 18 a/nebo první vrstva 16 a/nebo druhá vrstva 20 mohou být homogenní, nehomogenní nebo s odstupňovanou změnou složení. Vrstva je „homogenní“, když horní povrch nebo část, dolní povrch nebo část a části vrstvy mezi horní a dolní plochou mají v podstatě stejné chemické složení od dolního povrchu k hornímu povrchu a naopak. Vrstva je „odstupňovaná“, jestliže má v podstatě vzrůstající podíl jedné nebo více složek a v podstatě se snižující podíl jedné nebo více složek směrem od horního povrchu k dolnímu povrchu nebo naopak. Vrstva je „nehomogenní“, když je vrstva jiná než homogenní nebo odstupňovaná.

V současně přednostním provedení vynálezu je přerušovací vrstva J_8 vrstva oxidu kovu, obsahující fosfor, například vrstva oxidu cínu s fosforem, přítomným v nanášené směsi prekurzorového materiálu v množství menším než okolo 20 hmotn. %, s výhodou menším než okolo 10 hmotn. % a ještě výhodněji okolo 3 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost směsi prekurzorového materiálu. Předpokládá se, že prekurzorové materiály fosforu a oxidu cínu tvoří směsný oxid nebo pevný roztok, když jsou nanášeny na první vrstvu 16, tj. fosfor a oxid cínu jsou dohromady v pevné formě, aniž by docházelo ke ztrátě jejich chemické identity. 1 když toto není specificky změřeno, odhaduje se, že atomový poměr fosforu k cínu (P/Sn) v současně přednostním provedení nanášené přerušovací vrstvy T8 je od okolo 0,01 do okolo 0,1, pravděpodobněji od okolo

-7CZ 302966 B6

0,03 do okolo 0,08 a nej pravděpodobněji od okolo 0,04 do okolo 0,06. V přednostním provedení vynálezu přerušovací vrstva J_8 s výhodou není slitina, protože s výhodou není krystalická.

V alternativním provedení může být přerušovací vrstva Í8 směsný oxid cínu a křemíku, například pevný roztok oxidu cínu a křemíku. V současně přednostním provedení obsahuje prekurzorový materiál oxidu křemičitého méně než okolo 20 hmotn, % kombinovaných prekurzorových materiálů oxidu cínu a křemíku, vztaženo na celkovou hmotnost kombinovaných prekurzorových materiálů oxidu cínu a křemíku. V současně přednostním provedení vynálezu je atomový poměr křemíku k cínu (Si/Sn) v nanesené přerušovací vrstvě 18 odhadován na od okolo 0,005 do okolo 0,50, výhodněji od okolo 0,010 do okolo 0,035 a nejvýhodněji od okolo 0,015 do okolo 0,025. Přerušovací vrstva 18 by také mohla být směsí materiálu, bránící růstu krystalů nebo tento růst narušující, jako je oxid kovu s jak fosforem, tak i oxidem křemičitým.

Ochranná vrstva 22 je přednostně chemicky odolný dielektrický materiál, mající žádoucí optické vlastnosti, ovladatelné vlastnosti z hlediska nanášení a kompatibilní sjinými materiály povlakového souvrství. Příklady vhodných ochranných materiálů zahrnují oxid titaničitý (patenty US 4716086 a US 4786563), oxid křemičitý (kanadský patent CA 2156571), oxid hlinitý a nitrid křemíku (patentové spisy US 5425861, US 5344718, US 5376455, US 5584902 a US 5532180 a zveřejněná PCT přihláška WO 95/29883), oxinitrid křemíku nebo oxinitrid křemíku a hliníku (patentová přihláška US 09/058440), na které se zde odvoláváme pro další podrobnosti jako na součást tohoto pojednání,

V současně přednostním provedení vynálezu se povlak 14 nanáší způsobem CVD. Například běžné povlakovací zařízení CVD nebo „povlékač“, mající více povlékacích štěrbin, může být uloženo v odstupu od skleněného pásu, naneseného na lázni roztaveného kovu v komoře, obsahující neoxidující atmosféru, například typu, popsaného v patentovém spisu US 4853257, na který se zde odvoláváme pro další podrobnosti jako na součást tohoto pojednání. Postupy CVD jsou dobře známé pro odborníky v oboru nanášení tenkých filmů a nebudou tedy podrobněji rozebírány. Příklady povlékacích zařízení a způsobů je možné najít, formou příkladů nijak neomezujících vynález, v patentových spisech US 3652246, US 4351861, US 4719126, US 4853257, US 5356718 a US 5776236, na které se zde odvoláváme pro další podrobnosti jako na součást tohoto pojednávání.

V příkladném způsobu vytváření povlaku podle vynálezu bude nyní popsán příklad povlaku s vrstvami oxidu cínu, dotovaného antimonem, přerušovací vrstvy/povlaku oxidu cínu, dotovaného fluorem. Pro nanášení první vrstvy 16 oxidu cínu, dotovaného antimonem, se směšuje prekurzor oxidu cínu, jako monobutylstanniumchlorid (MBTC), s prekurzorem antimonu, jako SbCl₃ nebo SbCfi, a prekurzory se ukládají na substrát jednou nebo více povlékacími štěrbinami, když se substrát pohybuje pod povlékacím zařízením. Při provádění vynálezu je prekurzor antimonu, jako SbCl₅, přítomný v množství menším než okolo 20 hmotn. % celkové hmotnosti kombinovaného materiálu na bázi MBTC a SbCl₅. Materiál první vrstvy se ukládá pro vytváření první vrstvy J6 o tloušťce s výhodou od okolo 100 nm do okolo 230 nm, a nejvýhodněji od okolo 170 nm do okolo 230 nm.

Dále se MBTC, smíchaný s materiálem přerušovací vrstvy, nanáší přes materiál první vrstvy skrz jednu nebo druhou povlékací štěrbinu na výstupní straně od štěrbiny nebo Štěrbin prvního povlékacího zařízení. S výhodou je přerušovací materiál triethylfosfit (TEP) pro získání přerušovací vrstvy 18 oxid cínu, obsahující fosfor. TEP je přítomný s výhodou v množství menším než 20 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost materiálu, obsahujícího MBTC a TEP, výhodněji méně než okolo 10 hmotn. % a nej výhodněji okolo 3 hmotn. %. Výsledná přerušovací vrstva 18, obsahující fosfor, má s výhodou tloušťku menší než okolo 60 nm. Fosfor může negativně ovlivňovat optické vlastnosti povlaku 14, jako iridiscencí. Tloušťka přerušovací vrstvy 18, obsahující fosfor, by se proto měla volit tak, aby zabraňovala epitaxnímu růstu následující druhé vrstvy oxidu kovu, ale neměla by být tak tlustá, aby negativně ovlivňovala optické vlastnosti povlaku 14.

-8CZ 302966 B6

Alternativně může být přerušovací materiál tetraethylorthokřemiěitan (TEOS) pro vytváření přerušovací vrstvy 18 oxidu křemičitého a oxidu cínu. V tomto alternativním provedení je obsah TEOS s výhodou menší než okolo 20 hmotn, %, vztaženo na celkovou hmotnost kombinovaných prekurzorových materiálů na bázi MBTC a TEOS.

Zbytek možnosti nanášení povlékacím zařízením může být využit k nanášení směsi MBTC a prekurzoru fluoru, jako kyseliny trifluoroctové (TFA), na substrát pro vytváření druhé vrstvy 20 oxidu cínu, dotovaného fluorem, přes přerušovací vrstvu J_8. TFA s výhodou obsahuje méně než okolo 20 hmotn. % celkové hmotnosti materiálu na bázi MBTC a TFA, výhodněji méně než okolo 15 hmotn. %.

Přerušovací vrstva 18 podle vynálezu se neomezuje na použití s výše popsaným povlakem H. Koncepce „přerušovací vrstvy“ může být použita pro jiná povlaková souvrství, která zajišťují požadované vlastnosti pro ovládání propustnosti slunečního záření (solar control) a která byla až dosud omezena v jejich průmyslovém použití vzhledem k nepřijatelně vysokému zamlžování.

Jak je rozebráno výše, byl například používán materiál na bázi oxidu cínu, dotovaného fluorem, pro vytváření povlaků s nízkou emisivitou. Při tloušťkách větších než okolo 200 nm vykazuje běžný krystalický povlak oxidu cínu, dotovaný fluorem, komerčně nežádoucí zamlžení, například větší než okolo 2 %. Jak je znázorněno na obr. 2, může vynález usnadnit tento problém tím, že se vloží jedna nebo více přerušovacích vrstev 18 podle vynálezu do běžného povlaku z oxidu cínu, dotovaného fluorem, pro rozdělení povlaku z oxidu cínu, dotovaného fluorem, do více strat, oblastí nebo vrstev 30 na bázi oxidu cínu, dotovaného fluorem, oddělovaných přerušovacími vrstvami 18. Každá vrstva 30 z oxidu cínu, dotovaného fluorem, má s výhodou tloušťku menší než okolo 400 nm, s výhodou menší než okolo 300 nm, výhodněji menší než okolo 200 nm a nejvýhodněji menší než okolo 100 nm. Přerušovací vrstvy Γ8 tak zabraňují tvorbě velkých krystalů oxidu cínu, dotovaného fluorem, tj. větších než o tloušťce okolo 200 nm, a zmenšují proto výsledné zamlžení.

Podobným způsobem mohou být vytvářeny začleněním jedné nebo více přerušovacích vrstev 18 do povlakového souvrství vícevrstvé povlaky z jiných známých povlakových materiálů, jako jednoho nebo více dotovaných nebo nedotovaných oxidů kovů, aniž by však bylo řešení na tyto materiály omezené, pro redukování tvorby zamlžení v celém povlaku, a to dělením povlaku na více krystalických povlakových oblastí, přičemž každá povlaková oblast má tloušťku menší než okolo 400 nm, s výhodou menší než okolo 300 nm, výhodněji menší než okolo 200 nm a nej výhodněji menší než okolo 100 nm.

Ve výše rozebíraných přednostních provedeních je přerušovací vrstva Í8 podle vynálezu uložena mezi zvolenými krystalickými vrstvami povlakového souvrství. Přerušovací vrstva 18 by však mohla být také použita jako „vrchní povlak“, tj. vrstva, nanesená na vrch vrchní krystalické vrstvy funkčního povlakového souvrství pro vyhlazení hrubého vnějšího povrchu pod ním ležící krystalické vrstvy, podobně jako je to popsáno v patentovém spisu US 5744215, na který se zde odvoláváme jako na součást tohoto pojednávání. Například by mohly být jedna nebo více kiystalických vrstev naneseny přes substrát, s mezilehlým uložením jedné nebo více přerušovacích vrstev 18, jak je uvedeno výše, nebo bez takových přerušovacích vrstev, pro vytváření funkčního povlakového souvrství. Poté, co jsou naneseny krystalické vrstvy, mohla by být nanesena přerušovací vrstva 18 podle vynálezu přes vnější povrch vrchní krystalické vrstvy, pro vyhlazování vnějšího krystalického povrchu, tj. pro vyplňování a/nebo vyhlazování jakýchkoli úžlabí nebo prohlubní ve vrchním kiystalickém povrchu pro snižování povrchového zamlžení. Tento „vrchní povlak“ z přerušovací vrstvy by potom mohl být v případě potřeby pokryt dočasnou nebo trvalou ochrannou vrstvou 22. Při použití vrchního krytu se předpokládá, že by přerušovací vrstva J8 mohla mít větší tloušťku, než když se používá jako vnitřní vrstva.

-9 CZ 302966 B6

Jak bylo uvedeno výše, vykazuje mnoho povlaků pro ovládání propustnosti slunečního záření, kromě problému zamlžování, také iridiscenci, jaká je nežádoucí v tržním použití. Vynález také přináší povlaky, zejména povlaky s nízkou emisi vitou, se zlepšenými vlastnostmi z hlediska iridiscence.

Obr. 3 například ukazuje povlak 40 s nízkou emisivitou podle vynálezu se sníženou iridiscenci. Povlak 40 obsahuje vrstvu 42 pro potlačování barvy, uloženou přes substrát Γ2 s první funkční oblastí nebo vrstvou 44, například vrstvou dotovaného oxidu kovu, nanesenou přes vrstvu 42 pro potlačování barvy. Vrstva 42 pro potlačování barvy je s výhodou gradientova vrstva, přecházející io zjednoho oxidu nebo nitridu kovu do druhého. Příklady vhodných vrstev 42 pro potlačování barvy jsou popsány například v patentových spisech US 4187336, US 4419386, US 4206252,

US 5356718 nebo US 5811191, na něž se zde odvoláváme pro další podrobnosti jako na součást tohoto pojednávání.

Vrstva 42 pro potlačování barvy může být například gradientová vrstva, obsahující směs oxidu křemičitého a oxidu kovu, jako oxidu cínu, s plynule se měnícím složením se zvyšující se vzdáleností od povrchu substrátu 12. Například v blízkosti povrchu substrátu 12 nebo při tomto povrchu může být vrstva 42 pro potlačování barvy převážně z oxidu křemičitého, zatímco vnější povrch nebo oblast vrstvy 42 pro potlačování barvy může být s výhodou převážně z oxidu cínu.

Vrstva 42 pro potlačování barvy má s výhodou tloušťku od okolo 5 nm do okolo 300 nm, přednostně okolo 100 nm.

Vrstva 42 pro potlačování barvy je s výhodou amorfní a může být nanášena jakoukoli známou nanášecí technikou. Například pro systémy se skly fioat jsou nejvýhodnější běžné postupy naná25 šení chemických PAR (CVD). Vrstva 42 pro potlačování barvy však také může být nanášena jinými dobře známými postupy, jako pyrolýzou nástřiku nebo nanášením magnetronovým vakuovým naprašováním (magnetron sputtered vacuum deposition MSVD). I když je dávána přednost odstupňované vrstvě 42 pro potlačování barvy, může dále tato vrstva být také tvořena vrstvou z jediné složky nebo vícesložkovou vrstvou, jak je známé v oboru.

První vrstva 44 je s výhodou vytvořena z transparentního vodivého oxidu kovu, jako je oxid cínu, dotovaný antimonem, přítomným v množství od okolo 10 hmotn. % do okolo 30 hmotn. %, s výhodou od okolo 15 hmotn. % do okolo 20 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost první vrstvy 44 nebo prekurzorových materiálů. První vrstva 44 má s výhodou tloušťku od okolo

70 nm do okolo 300 nm. Jestliže je však tloušťka první vrstvy 44 větší než od okolo 150 nm do okolo 200 nm, mohou být jedna nebo více přerušovacích vrstev J_8 podle vynálezu použity pro rozdělování první vrstvy 44 do více oblastí nebo dílčích vrstev, jak je popsáno výše pro snižování zamlžení, přičemž každá z dílčích vrstev má tloušťku menší než okolo 200 nm, s výhodou menší než okolo 150 nm a výhodněji menší než 100 nm a oddělovanou od přilehlé dílčí vrstvy přerušo4o vací vrstvou 18.

Druhá vrstva 46 může být popřípadě uložena přes první vrstvu 44. Jak je znázorněno čárkovanými čarami na obr. 3, může být případná přerušovací vrstva 18 podle vynálezu uložena mezi první vrstvou 44 a druhou vrstvou 46. Druhá vrstva 46 je s výhodou z dotovaného kovového oxidu, jako je oxid cínu, dotovaný fluorem a/nebo indiem, nebo alternativně oxid india, dotovaný cínem. V současně přednostním provedení je druhá vrstva 46 z oxidu cínu, dotovaného fluorem, přičemž fluor je přítomný v množství od okolo 10 hmotn. % do okolo 30 hmotn. %, vztaženo na celkovou hmotnost druhé vrstvy 46 nebo prekurzorových materiálů. Druhá vrstva má tloušťku od okolo 0 nm do okolo 300 nm, přičemž tloušťka druhé vrstvy 46 je s výhodou nepřímo úměrná tloušťce první vrstvy 44, tj. když je první vrstva 44 z oxidu cínu, dotovaného antimonem, na své horní přednostní mezi nebo v její blízkosti (300 nm), je druhá vrstva 46 oxidu cínu, dotovaného fluorem, na její dolní přednostní mezi nebo v její blízkosti (okolo 0 nm), tj. druhá vrstva 46 nemusí být přítomná (0 nm) nebo, je-li přítomná, je velmi tenká (> 0 nm). Obráceně, když je první vrstva 44 z oxidu cínu, dotovaného antimonem, na její dolní přednostní mezi nebo v blízkosti této meze (70 nm), je s výhodou druhá vrstva z oxidu cínu, dotovaného fluorem, na

- 10CZ 302966 B6 její horní přednostní mezi nebo v blízkosti této meze (300 nm). Jak bylo uvedeno výše, je však možné použít v případě, kdy je požadovaná tloušťka druhé vrstvy 46 větší než od okolo 150 nm do okolo 200 nm, mohou být použity jedna nebo více přerušovacích vrstev 18 podle vynálezu pro dělení druhé vrstvy 46 do více dílčí vrstev pro zmenšování zamlžení povlaku, přičemž každá dílčí vrstva má tloušťku menší než od okolo 150 nm do okolo 200 nm.

Jak bude zřejmé pro odborníky v oboru, vynález tak přináší substrát s povlakem s nízkou emisi vitou, mající například emisivitu nižší než okolo 0,2 a také nízký clonící koeficient, tj. okolo 0,5, s výhodou okolo 0,44, a nízké zamlžení, například nižší než okolo 1,5 %, a to použitím jedné nebo více přerušovacích vrstev 18 podle vynálezu.

Vynález také přináší povlak pro ovládání propustnosti slunečního záření, s nízkou emisivitou a se sníženou iridiscencí, používající vrstvu 42 pro potlačování barvy ve spojení s jednou nebo více vrstvami z dotovaného oxidu kovů. Problémy jak zamlžování, tak i iridiscence, je možné řešit současně používáním povlaku s jednou nebo více přerušovacími vrstvami a vrstvou pro potlačování barvy.

Vynález dále přináší povlečený substrát, který může mít první funkční vrstvu a druhou funkční vrstvu, s přerušovací vrstvou 18 podle vynálezu, uloženou mezi dvěma funkčními vrstvami. Jak bude zřejmé z výše uvedeného rozboru, může první funkční vrstva obsahovat povlakovou vrstvu, ovládající propustnost slunečního záření, jako z oxidu cínu, dotovaného antimonem, nebo vrstvu pro potlačování barvy. Druhá funkční vrstva by mohla obsahovat povlakovou vrstvu s nízkou emisivitou, jako z oxidu cínu, dotovaného fluorem. Alternativně mohou být první a druhá funkční vrstva obě vrstvy pro ovládání propustnosti slunečního záření (solar control) nebo povlakové vrstvy s nízkou emisivitou.

Odborníkům v oboru bude snadno zřejmé, že vynález může být podroben obměnám, aniž by se opustily principy, uvedené v předchozím popisu. Konkrétně uvedená provedení tak slouží pouze pro ilustraci a neomezují rozsah vynálezu, jehož plná šířka je vymezována patentovými nároky a všemi ekvivalenty jejich znaků.

Příklad I

Tento příklad znázorňuje přerušovací vrstvu, obsahující fosfor, podle vynálezu. V tomto příkladě bylo použito pět základních prekurzorových složek, z nichž každá je na trhu dostupná od ELF Atochem N.A. Těchto pět složek je monobutylstanniumchlorid (MBTC, obchodní označení ICD-1087), tetraethylorthokřemičitan (TEOS), triethylfosfit (TEP), kyselina trilfuoroctová (TFA) a 20 hmotn. % směsi chloridu antimonitého v MBTC (ATC, prodejní kód ICD-1133).

V tomto příkladě se ATC rozředil MBTC pro získání koncentrace 7 hmotn. % chloridu antimonitého v monobutystanniumchloridu. Tato směs se zavedla do běžné kolonové odparky s náplní a zahřála se na 177 °C (350 °F) pro převedení směsi do stavu par. Jako nosný plyn se použil dusík a vedl se protiproudově odparkou pro vytváření plynné směsi dusíku, monobuty I stanní umchloridu a chloridu antimonitého. Tato plynná směs se dále ředila vzduchem na 0,8 až 1,0 mol. % reaktantu. Plynná směs se vedla do povlékací stanice typu, popsaného v patentovém spisu US 4853257, na který se odvoláváme pro další podrobnosti jako součást tohoto pojednávání.

Prekurzorová směs se vedla povlékací stanicí a na kus čirého skla float o tloušťce 3,3 mm o teplotě od okolo 649 °C (1200 °F) do okolo 660 °C (1220 °F) a pohybující se rychlostí od 16IOcm/min do 1829cm/min pod povlékací stanicí. Když se prekurzorová směs dostala do styku se sklem, vyvolala tepelná energie skla pyrolýzu prekurzorových složek na vytváření povlakové oblasti nebo vrstvy z krystalického oxidu cínu, dotovaného antimonem, na skle. Plynné produkty reakce a jakékoli nevyužité chemické pátý byly odváděny do obvyklého tepelného oxidátoru, následovaného komorou s pytlovými filtry.

-11 CZ 302966 B6

Na další povlékací stanice byly monobutylstanniumchlorid (MBTC) a triethyIfosfít (TEP) samostatně odpařovány výše popsaným způsobem v přítomnosti dusíku jako nosného plynu a oba plynné prekurzorové materiály byly kombinovány pro vytvoření směsi 3 hmotn. % TEP v MBTC. Směs se potom ředila vzduchem na 0,8 až 1,0 mol. % reaktantu ve formě par a směrovala se druhou povlékací stanicí stejného typu, jaký byl popsán výše, na výše popsaný povlečený skelněný substrát. Když se směs dostala do styku s povlékaným povrchem, TEP a MBTC pyrolyzovaly pro vytvoření amorfní vrstvy nebo oblasti oxidu cínu, smíšeného s fosforem, na vrchu první povlakové oblasti.

Na následující povlékací stanici se kyselina trifluoroctová (TFA) v kapalné formě smísila s přiváděným kapalným proudem monobutylstanniumchloridu (MBTC) pro získání směsi 12 hmotn. % TFA v MBTC. Tato směs byla odpařována, jak bylo popsáno výše, v přítomnosti dusíku jako nosného plynu a dále se ředila vzduchem na 0,8 až 1,0 mol % reaktantu ve formě par. Tyto páry se poté směrovaly na před tím povlečený substrát na třetí povlékací stanici pro vytvoření povlakové oblasti nebo vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, přes přerušovací vrstvu.

Konečný produkt bylo třívrstvé souvrství na 3,3 mm čirém skle float. U souvrství bylo odhadnuto, že obsahuje první vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem, o tloušťce okolo 175 nm, přerušovací vrstvu z oxidu cínu, obsahujícího fosfor, o tloušťce okolo 65 nm a druhou vrstvu z oxidu cínu, dotovaného fluorem, o tloušťce okolo 340 nm. Substrát s povlakem měl clonící koeficient 0,44 pro jednu tabuli, propustnost viditelného světla 48 %, emisivitu 0,18 a zamlžení 0,8 %. Barva v odrazu byla bledě zelená až zelenavě modrá a barva v prostupu byla neutrálně šedá až šedavé modrá. Očekávalo se, že bez přerušovací vrstvy 18 by povlečený substrát měl zamlžení větší než okolo 3 %.

Příklad II

Tento příklad ilustruje použití přerušovací vrstvy podle vynálezu, obsahující křemík.

Připravil se další povlečený substrát, a to podobným způsobem, jak je popsáno výše v příkladě I, ale na druhé povlékací stanici se nanášela směs tetraethylorthokřemičitanu (TEOS) a monobutylstanniumchloridu (MBTC) pro vytváření přerušovací vrstvy z oxidu cínu a oxidu křemičitého. TEOS a MBTC se smíchaly pro vytvoření směsi 1,2 až 1,4 hmotn. % (0,5 až 0,8 mol. %) TEOS v MBTC, která se dále ředila vzduchem na 0,8 až 1,0 mol. % reaktantu ve formě par.

U povlečeného čirého skla float tl. 3,3 mm se odhaduje, že má první vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem, o tloušťce 175 nm, přerušovací vrstvu z oxidu cínu a oxidu křemičitého o tloušťce od okolo 45 nm do 65 nm, a vrstvu oxidu cínu, dotovaného fluorem, o tloušťce 340 nm.

Tento povlečený substrát měl clonící koeficient 0,44 pro jednu tabuli, propustnost viditelného světla 48 %, emisivitu 0,18 a zamlžení 1,5 %.

Příklad III

Pokud jde o problém iridiscence, ukazuje obr. 4 absorpci slunečního záření pro několik povlaků z oxidu cínu, dotovaného antimonem, nanesených na čirém skle float technikou CVD. Parametry procesu CVD, které vedly k vytvoření těchto povlaků, jsou uvedeny v tabulce 1. Mohou být samozřejmě použity jiné známé postupy nanášení, jako pyrolytické nanášení nebo nanášení nazprašováním, jako MSVD.

- 12CZ 302966 B6

Tab. 1

Vz.	Tepl.	MBTC	Voda	Plynný	Odvád.	Sklo tl.	Rychl,
č.	skla	mol. %	mol. %	proud	poměr	mm	linky
	°c	konc-	konc.	SLM¹)	% plynu		cm/min
1	538	0,5	0,5	55	115	4	127
2	648	0,5	0,5	55	115	4	127
4	648	0,5	0	55	115	4	127
6	648	0,1	0,5	55	115	4	127
3	648	0,1	0	55	115	4	127
9	538	0,5	1,0	55	115	4	127
10	538	1,0	0,5	55	115	4	127
11	538	1,0	1,0	55	115	4	127

⁰ normových litrů za minutu

Byl vytvořen nástřikový povlak při použití 5 hmotn. % směsi prekurzoru antimonu, jako chloridu antimonitého, v prekurzoru oxidy kovu, jako monobutylstanniumchloridu (MBTC), která se ručně stříkala na substrát zčirého skla, zahřátý na okolo 621 °C (1150°F). Prekurzor antimonu se přiváděl při konstantním podílu 20 hmotn. % vzhledem k MBTC. Povlékací zařízení mělo střední vstupní štěrbinu a výstupními štěrbinami na poproudové a protiproudové straně z hlediska prostupu skla. Šířka povlékacího pásma byla 10,16 cm (4) a kontaktní délka mezi vypouštěnými látkami byla 12,7 cm (5“). Jako nosný plyn se použil vzduch. Prekurzor oxidu kovu reagoval na povrchu skelněného substrátu pro vytvoření oxidu cínu s dotujícím antimonem, poskytovaným reagováním prekurzoru antimonu.

Jak je znázorněno na obr. 4, povlaky 4 (S4) a 8 (S8) pohlcují více energii v blízkém infračerveném pásmu NIR než viditelné světlo, což Činí povlaky vhodnými pro ovládání propustnosti slunečního záření, když je zapotřebí vysoká propustnost viditelného světla. Povlaky 2 (S2) a 6 (S6) mají vrcholnou absorpci při přibližně 550 nm. Tyto povlaky se dobře hodí pro tlumení zelené barvy některých běžných skel, jako jsou sklo Solex^R nebo sklo Solargreen^R, na trhu dostupná od PPG Industries Inc., Pittsburgh, Pa. Povlak 10 (S10) absorbuje více viditelné světlo než záření v NIR pásmu, povlak 1 (Sl) absorbuje relativně konstantní podíl po délce slunečního spektra a povlaky 9 (S9) a K (Sl I) absorbují znatelně UV záření.

Významným hlediskem pro povlaky na sklech, která budou používána v normálně chlazeném stavu (annealed, tj. s žíháním a následným chlazením) nebo tvrzeném stavuje stálost barvy, tj. že se barva nebude měnit, když se sklo s povlakem zahřívá. Vzhled a vlastnosti by měly být stejné před i po tepleném zpracování. Povlaky s oxidem cínu, dotovaným antimonem, podle vynálezu se mohou nebo nemusí měnit zahříváním, a to v závislosti na parametrech nanášení. Vlastnosti různých vzorků a demonstrace toho, jak se některé vlastnosti mění tepelným zpracováním, jsou uvedeny v tab. 2. Jednotky tloušťky jsou v ángstrómech (1 A = 0,1 nm). Čísla vzorků s „H“ udávají vzorky po tepelném zpracování. Vzorky byly vystaveny teplotě 649 °C (1200 °C) po dobu přibližně čtyři minuty a poté se nechaly vychladnout na teplotu místnosti.

- 13CZ 302966 B6

Tab. 2 (část A)

Prům. Hallova Konc. Halí. Halí.povrch. Nevážená film mobilita nosiče odpor absorpce

MMR H-50 MMR H-50 MMR H-50 UV-Vis UV-Vis (cm²/Vs) (*E20 nos./cm³ Pxohm/čtv.) 300 300 až až

700nm 2500 nm

Vz.	TI.	Prům.	Prum.	Prům.
1	665	7,52	2,35	3.E+05	0,159	0,191
2	795	0,72	1,49	7.E+03	0,307	0,298
4	310	0,54	4,57	9.E+03	0,173	0,256
8	153	0,54	4,95	2.E+04	0,142	0,211
10	675	6,70	6,03	2.E+06	0,203	0,214
11	879	4,90	9,48	6.E+05	0,254	0,224
IH		1,02	1,07	3.E+05
2IÍ		0,47	2,23	8.E+03
4H		0,42	4,89	1.E+O4
8H		0,35	4,84	2.E+04
10H		0,04	3,41	2.E+05
11H		8,35	1,92	2.E+05

') Exponent (E), násobený IO²⁰ elektronovými nosiči/cm³

Tab. 2 (část B)

Vz.	T	Tx	Ty	R1Y	RlX	Rly	R2y	R2x	R2y
1	67,7	0,312	0,312	21 ,0	0,299	0,307	17,6	0,294	0,303
2	50,2	0,295	0,298	21,8	0,333	0,337	16,3	0,324	0,327
4	76,5	0,306	0,316	12,2	0,294	0,297	9,2	0,280	0,284
8	85,0	0,307	0,317	9,2	0,301	0,308	8,0	0,295	0,302
10	76,0	0,313	0,321	16,0	0,294	0,302	13,4	0,295	0,305
11	67,9	0,309	0,316	21,3	0,318	0,330	17,6	0,318	0,333
IH	70,1	0,312	0,320	19,2	0,298	0,306	16,6	0,293	0,303
2H	52,5	0,296	0,301	21,5	0,326	0,330	16,0	0,315	0,318
4H	76,7	0,306	0,316	12,2	0,294	0,297	9,2	0,280	0,284
8H	85,1	0,307	0,317	9,2	0,301	0,308	8,0	0,295	0,302
10H	72,1	0,312	0,320	18,3	0,295	0,304	16,1	0,291	0,302
11H	69,3	0,309	0,317	20,5	0,313	0,325	18,1	0,309	0,326

- 14CZ 302966 B6

Tab. 2 (část C)	DE Delta R2	Macadam Macadam	Macadam R2
Vz.	DE Delta T	DE Delta Rl
T	Rl
1	2,38	-1,78	-0,96	3,21	4,98	3,32
2	2,25	-0,32	“0,3	3,79	5,16	6,56
4	0,14	-0,02	0,01	0,26	0,1	0,19
8	0,12	-0,07	-0,02	0,18	0,31	0,15
10	-3,9	2,32	2,68	4,74	7,38	9,96
11	1,34	-0,81	0,49	1,9	4,48	6,95

Rl je odrazivost od strany s povlakem, zatímco R2 je odrazivost od nepovlečené strany skla a Z je prostup Luminantu. DE je změna barvy.

V následující tabulce 3 jsou uvedeny optické konstanty pro vzorek 8 před tepelným zpracováním. Tyto optické konstanty jsou také použity v dalších níže uváděných příkladech.

io Tab. 3

Vlnová délka

Reálný index lomu

Imaginární index lomu

350,0 1,89450

360,0 1,88140

0,09050

0,07227

- 15CZ 302966 B6

Tab. 3 - pokračování

370,0	1,86920	0,05884
380,0	1,85800	0,04934
390,0	1,84750	0,04301
400,0	1,83770	0,03929
410,0	1,82850	0,03770
420,0	1,81990	0,03783
430,0	1,81180	0,03938
440,0	1,80420	0,04209
450,0	1,79700	0,04573
460,0	1,79020	0,05013
470,0	1,78370	0,05514
480,0	1,77760	0,06065
490,0	1,77170	0,06655
500,0	1,76610	0,07276
510,0	1,76070	0,07922
520,0	1,75550	0,08586
530,0	1,75060	0,09265
540,0	1,74580	0,09954
550,0	1,74120	0,10650
560,0	1,73670	0,11351
570,0	1,73240	0,12054
580,0	1,72820	0,12759
590,0	1,72420	0,13463
600,0	1,72020	0,14165
610,0	1,71630	0,14865
600,0	1,71250	0,15563
630,0	1,70880	0,16256
640,0	1,70520	0,16947
650,0	1,70160	0,17633
660,0	1,69810	0,18315
670,0	1,69470	0,18993
680,0	1,69120	0,19667
690,0	1,68790	0,20337

- 16CZ 302966 B6

Tab. 3 - pokračování

700,0	1,68460	0,21003
710,0	1,68130	0,21665
720,0	1,67800	0,22323
730,0	1,67480	0,22979
740,0	1,67150	0,23631
750,0	1,66830	0,24280
760,0	1,66520	0,24926
770,0	1,66200	0,25570
780,0	1,65880	0,26212
790,0	1,65570	0,26852
800,0	1,65260	0,27491
810,0	1,64940	0,28128
820,0	1,64630	0,28764
830,0	1,64310	0,29399
840,0	1,64000	0,30033
850,0	1,63680	0,30668
860,0	1,63370	0,31302
870,0	1,63050	0,31936
880,0	1,62730	0,32571
890,0	1,62410	0,33206
900,0	1,62090	0,33842
910,0	1,61770	0,34480
920,0	1,61450	0,35118
930,0	1,61120	0,35759
940,0	1,60790	0,36401
950,0	1,60460	0,37045
960,0	1,60130	0,37691
970,0	1,59800	0,38339
980,0	1,59460	0,38990
990,0	1,59120	0,39644
1000,0	1,58780	0,40301
1010,0	1,58440	0,40961
1020,0	1,58090	0,41624

-17CZ 302966 B6

Tab. 3 - pokračování

1030,0	1,57740	0,42290
1090,0	1,57390	0,42960
1050,0	1,57040	0,43634
1060,0	1,56680	0,44311
1070,0	1,56320	0,44993
1080,0	1,55950	0,45679
1090,0	1,55580	0,46369
1100,0	1,55210	0,47064
1110,0	1,54840	0,47763
1120,0	1,54460	0,48467
1130,0	1,54080	0,49175
1140,0	1,53700	0,49889
1150,0	1,53310	0,50608
1160,0	1,52920	0,51332
1170,0	1,52520	0,52061
1180,0	1,52120	0,52796
1190,0	1,51720	0,53536
1200,0	1,51310	0,54282
1210,0	1,50900	0,55033
1220,0	1,50480	0,55791
1230,0	1,50070	0,56554
1240,0	1,49640	0,57324
1250,0	1,49220	0,58099
1260,0	1,48790	0,58881
1270,0	1,48350	0,59669
1280,0	1,47910	0,60463
1290,0	1,47470	0,61264
1300,0	1,47020	0,62072
1310,0	1,46570	0,62886
1320,0	1,46110	0,63707
1330,0	1,45650	0,64534
1340,0	1,45180	0,65369
1350,0	1,44710	0,66210

- 18CZ 302966 B6

Tab. 3 - pokračování

1360,0	1,44240	0,67058
1370,0	1,43760	0,67914
1380,0	1,43280	0,68777
1390,0	1,42790	0,69647
1400,0	1,42300	0,70529
1410,0	1,41800	0,71408
1420,0	1,41300	0,72300
1430,0	1,40790	0,73200
1440,0	1,40280	0,74107
1450,0	1,39760	0,75022
1460,0	1,39240	0,75944
1470,0	1,38720	0,76874
1480,0	1,38190	0,77812
1490,0	1,37650	0,78758
1500,0	1,37110	0,79712
1510,0	1,36560	0,80674
1520,0	1,36010	0,81643
1530,0	1,35460	0,82621
1540,0	1,34900	0,83607
1550,0	1,34330	0,84601
1560,0	1,33760	0,85604
1570,0	1,33190	0,86614
1580,0	1,32610	0,87633
1590,0	1,32020	0,88661
1600,0	1,31430	0,89697
1610,0	1,30830	0,90741
1620,0	1,30230	0,91794
1630,0	1,29630	0,92855
1640,0	1,29020	0,93926
1650,0	1,28400	0,95004
1660,0	1,27780	0,96092
1670,0	1,27150	0,97188
1680,0	1,26520	0,98293

- 19CZ 302966 B6

Tab. 3 - pokračování

1690,0	1,25880	0,99407
1700,0	1,25230	1,00530
1710,0	1,24580	1,01660
1720,0	1,23930	1,02800
1730,0	1,23970	1,03950
1740,0	1,22600	1,05110
1750,0	1,21930	1,06280
1760,0	1,21260	1,07460
1770,0	1,20580	1,08640
1780,0	1,19890	1,09840
1790,0	1,19190	1,11040
1800,0	1,18500	1,12260
1810,0	1,17790	1,13480
1820,0	1,17080	1,14720
1830,0	1,16370	1,15960
1840,0	1,15650	1,17210
1850,0	1,14920	1,18470
1860,0	1,14190	1,19740
1870,0	1,13450	1,21020
1880,0	1,12700	1,22310
1890,0	1,11950	1,23610

Nanesení povlaku, který selektivně nebo přednostně absorbuje sluneční záření v blízké infračervené části spektra (NIR), na rozdíl od viditelného světla, napomáhá k získání souvrství s dobrými vlastnostmi z hlediska ovládání propustnosti slunečního záření (solar control, proti5 sluneční ochranu). V případě jedné vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, s výše uvedenými optickými vlastnostmi, tj. o tloušťce 80 nm, se předpokládá, že má propustnost viditelného světla 69 % a celkovou propustnost sluneční energie TSET 58 %. Vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, podle vynálezu má s výhodou tloušťku od okolo 70 nm do okolo 300 nm. Oxid cínu, dotovaný antimonem, absorbuje světlo v celém slunečním spektru. Má také velmi vysokou io absorpci zeleného světla. Tím, že se na zeleném skleněném substrátu nanese povlak, obsahující oxid cínu, dotovaný antimonem, je tak možné měnit barvu v prostupu ze zelené na šedou, takže se vytváří velmi účinné sklo, ovládající propustnost slunečního záření s neutrálními estetickými vlastnostmi.

Níže popsané teoretické povlaky byly modelovány při použití na trhu dostupného softwarového programu „TFCalc“, jak je podrobněji popisováno níže.

Prediktivní příklad IV

Vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, může být kombinována s přídavnou vrstvou dotovaného oxidu kovu, jako vrstvou oxidu cínu, dotovaného fluorem, vrstvou oxidu cínu, dotovaného indiem, nebo směsí oxidu india a oxidu cínu, dotovaného fluorem, pro dosažení jak nízké emisi vity, tak i snížení prostupu. Oxid cínu, dotovaný fluorem a/nebo indiem, má vyšší index

-20CZ 302966 B6 lomu než oxid cínu, dotovaný antimonem. Oxid cínu, dotovaný fluorem, je elektricky vodivý a má vysoký index lomu v UV pásmu a viditelných částech spektra a nízký index lomu v pásmu NIR.

Pro účely tohoto rozboru znamená „vysoký index lomu“ zpravidla index lomu vyšší než okolo 1,9 a „nízký index lomu“ index lomu nižší než okolo 1,6. „Střední index lomu“ znamená index lomu od okolo 1,6 do okolo 1,9.

V řešení podle vynálezu má povlak oxidu cínu, dotovaný fluorem, tloušťku od okolo 0 nm do okolo 300 nm, přičemž s výhodou je tloušťka vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, nepřímo úměrná tloušťce vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem. Když je vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, blízko přednostní meze tloušťky, tj. okolo 300 nm, je vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, s výhodou na její dolní přednostní mezí nebo blízko této meze tj. okolo 0 nm. Obráceně když je tloušťka oxidu cínu, dotovaného antimonem, blízko její dolní přednostní meze, tj. 70 nm, je tloušťka oxidu cínu, dotovaného fluorem, s výhodou blízko její horní přednostní meze, tj. 300 nm.

Obr. 5 znázorňuje teoretickou propustnost záření z odstupňované vrstvy povlaku oxidu cínu, dotovaného antimonem, a oxidu cínu, dotovaného fluorem. Celková propustnost sluneční energie (dále jen TSET) je okolo 51 % a propustnost viditelného záření je okolo 69 %. Propustnost TSET a propustnost viditelného záření může být obměňována měněním tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, nebo měněním koncentrace antimonu v povlaku. Obecným pravidlem je, že když se tloušťka vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, zvětšuje nebo když se zvyšuje koncentrace antimonu, snižuje se hodnota TSET a hodnota propustnosti viditelného světla.

Pro vlastnosti oken platí vládní předpisy. Novým hlediskem vlastnosti, sledovaným v jižní části USA, to je aby okna měla clonící koeficient okolo 0,45. Toho je možné dosáhnout při TSET okolo 37 %. Povlak, popisovaný pro obr. 5, může být měněn pro dosahování tohoto cíle zvyšování tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného antimonem, křivka prostupu pro tento povlak je znázorněna na obr. 6. Tento povlak má propustnost viditelného světla okolo 52 % a TSET okolo 37 %. Povlak oxidu cínu, dotovaného fluorem, jako vrchní vrstva dodá tomuto povlaku emisivitu nižší než okolo 0,35. V tomto příkladě je tloušťka odstupňované vrstvy 80 nm, tloušťka oxidu cínu, dotovaného antimonem, je okolo 180 nm a tloušťka oxidu cínu, dotovaného fluorem, je 180 nm.

Hodnota TSET tohoto povlaku může být dále snížena použitím čtvrtv lnové vrstvy s vysokým indexem, jako TiO₂, na vrchu předmětu s odstupňovanou vrstvou oxidu cínu, dotovaného antimonem, a oxidu cínu, dotovaného fluorem, jak je uvedeno výše. TSET klesne na 32,5 %, ale propustnost viditelného světla pouze klesne na 51 %, Křivka propustnosti těchto souvrství, s vrstvou TiO₂ a bez ní, je znázorněna na obr. 7.

Teoretické povlaky byly modelovány při použití na trhu dostupného softwarového programu TFCalc. Propustnost slunečního tepla byla vypočítána při použití integrované vzdušné hmoty 1,5, jak je definována vASTME 891-87. Propustnost viditelného záření byla vypočítána z výstupu TFCalc při použití iluminantu C. Vrstva pro potlačování barvy byla aproximována vrstvou vytvořenou z 20 plátků s malými změnami indexu lomu. Počet plátků byl obměňován pro získání konkrétního indexu lomu na vrchu vrstvy s odstupňovaným indexem lomu. Indexy lomu plátků byly měněny z 1,5 na 2,0 po krocích 0,05. Tato aproximace pro vrstvu s odstupňovaným indexem lomu byla provedena proto, že software nemá schopnost modelovat povlak s plynule se měnícím indexem lomu. Taková aproximační metoda je dobře známa v oboru modelování povlaků. Optické konstanty odstupňované vrstvy, popsané níže, jsou konstantami jako funkce vlnové délky ve slunečním spektru. V tomto příkladě je povlak navržen pro vlnovou délku 1230 nm. Odstupňovaná vrstva má na vrchu index lomu 2,0 a plátky jsou tlusté 10 nm.

-21 CZ 302966 B6

Pro měnění vrstev dotovaného oxidu kovu je index lomu důležitý. Vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, byla modelována tak, že má při návrhové vlnové délce index lomu 1,42. Médium na dopadové straně je vzduch s indexem lomu 1,0. Vrstva oxidu cínu byla modelována tak, že má při návrhové vlnové délce index lomu 1,680. Fyzická tloušťka vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, by měla být 216,6 nm a vrstva oxidu cínu, dotovaného cínem, by měla být 366,4 nm. Tento modelovaný povlak teoreticky snižuje odrazivost v pásmu vlnových délek od 1045 nm do 1500 nm při srovnání s nepovlečeným substrátem. Propustnost viditelného světlaje 40,01 %, propustnost slunečního teplaje 27,2 % a rozdíl mezi nimi je 12,80 %. Rozdíl v indexech lomu mezi vrstvami oxidu cínu, dotovaného cínem, a oxidu cínu, dotovaného antimonem, je 0,174 při 500 nm, tj. ve středu viditelného spektra, a rozdíl mezi indexy lomu je 0,260 při 1230 nm a návrhová vlnová délka je blízká IR. Povlak má také neutrální barvu v odrazu.

Prediktivní příklad V

Podobné modelování, jako v prediktivním příkladě IV, bylo provedeno pro povlak pro vlnovou détku 550 nm. Vrstva pro potlačování barvy byla modelována tak, že měla index lomu 2,0 na vrchu plátků 10 nm tlustých. Vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, měla při návrhové vlnové délce index lomu 2,0. Vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, měla při návrhové vlnové délce index lomu 1,826. Fyzická tloušťka vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, byla 70,2 nm, zatímco vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, měla tloušťku 153,9 nm. Tento povlak snižuje při srovnání s nepovlečeným substrátem odrazivost v rozmezí vlnových délek od okolo 300 nm do okolo 1160 nm. Tento povlečený předmět je navržen pro médium na příchozí straně s indexem lomu 2,0, ale mohl by být použit také pro příchozí médium s jiným indexem lomu, jako je vzduch s indexem lomu 1,0. Pro vzduch by vypočítané relevantní hodnoty byly: propustnost viditelného světla 62.28 % a propustnost slunečního tepla 49,54 % s rozdílem 12,75 %. Rozdíl v indexech lomu mezi oxidem cínu, dotovaným fluorem, a oxidem cínu, dotovaným antimonem, byl 0,174 při 500 nm, ve středu viditelného spektra, a rozdíl mezi indexy lomu při vlnové délce 1230 nm, tj. v blízkém IR pásmu, byl 0,260. Povlak měl neutrální barvu v odrazu.

Prediktivní příklad VI

Ve výše popsaném provedení byla použita vrstva pro potlačování barvy k zabraňování íridiscenci předmětu s povlakem. V dalším provedení vynálezu však vrstva pro potlačování barev není požadována. Bylo zjištěno, že nová kombinace oxidu cínu, dotovaného antimonem, a oxidu cínu, dotovaného fluorem, vytváří předmět s povlakem, mající neutrální barvu v odrazu a nízkou emisivítu. V tomto provedení vynálezu měl substrát, jako sklo, přes sebe nanesenou vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem, například jak je popsána výše. Vrstva oxidu cínu, dotovaného antimonem, měla s výhodou tloušťku od okolo 90 nm do okolo 1500nm, výhodněji okolo 120 nm. Vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, se potom běžným způsobem nanesla přes vrstvu oxidu cínu, dotovaného antimonem. Vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, měla s výhodou tloušťku od okolo 230 nm do okolo 360 nm, což představuje transparentní vodivý oxid, mající malé nebo vůbec žádné zbarvení v prostupu. Tloušťka vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem, však může být obměňována tak, že se barva výsledného předmětu mění, ale zůstává ..robustní“. Robustní zde znamená barvu, která je v podstatě necitlivá na změny v tloušťce filmu.

Vrstva oxidu cínu, dotovaného cínem, má s výhodou tloušťku od okolo 90 nm do okolo 150 nm, výhodněji okolo 120nm. Oxid cínu, dotovaný antimonem, může mít jednu koncentraci oxidu antimonu nebo může být segmentovaný do dvou nebo více vrstev nebo strat různých koncentrací antimonu. Jeden způsob vytváření takových strat je popsán v patentovém spisu US 5346718 popisovaných výše. Přítomnost více strat rozdílných koncentrací oxidu antimonu a/nebo vhodná tloušťka oxidu cínu, dotovaného antimonem, vytváří situaci, v níž se vyvíjejí v barvě výsledného vícevrstvého souvrství body obratu. Obr. 8 znázorňuje, jak se barva vícevrstvého souvrství mění se změnami tloušťky vrstvy oxidu cínu, dotovaného fluorem. Barva se točí v kruhu okolo

-22CZ 302966 B6 neutrální, jejíž střed je definován jako X = 0,333 a Y = 0,333. Vnitřní spirála je barva v prostupu a vnější spirála je barva v odrazu. Podél spirály odražené barvy nejsou žádné body, v nichž se barva ostře mění, a všechny změny jsou postupné.

Teoretické parametry pro obr. 8 jsou znázorněny vpravo od grafu. Tyto parametry jsou: kolorimetrická normová soustava: 1931 CIE, zorné pole: 2°, polarizace: průměrná, referenční bílá: CIE-C, iluminant: bílý, úhel dopadu: 0,00°, souřadnice x = 0,338 pro odraz a x = 0,321 pro prostup, souřadnice y = 0,371 pro odraz a y = 0,323 pro prostup, jasnost 14,245 pro odraz a 60,18 pro prostup, náhradní (dominantní) vlnová délka 569 nm pro odraz a 450 nm pro prostup, doplňková vlnová délka 450 nm pro odraz a 484 nm pro prostup a souřadnicová čistota 0,223 pro odraz a 0,047 pro prostup. Spirály barvy podle obr, 8 až 10 byly vytvořeny při použití softwaru TFCalc.

Přednostní povlaky jsou ty, které mají ostré body obratu v blízkosti neutrálního bodu. Nyní bude popsáno další provedení podle vynálezu. Obr. 9 ukazuje spirály barvy pro toto další provedení vynálezu, mající dvě strata oxidu cínu, dotovaného antimonem. První stratům má tloušťku

98,5 nm a druhé stratům má tloušťku 21,4 nm. Vrstva oxidu cínu, dotovaného fluorem, je v rozmezí od okolo 120 nm do okolo 360 nm. Ostré body obratu se vyskytují na X = 0,3, Y = 0,34 a X = 0,34, Y - 0,32. Tyto dva body reprezentují robustní body. Druhý bod je o něco více neutrální než první. Okolo neutrálního bodu může být vypočítána barevná citlivost celkového řešení.

Obr. 10 znázorňuje, jak se mění barva pro změny tloušťky každého strata v rozsahu ±7,5 nm (±75 Á). Kolorimetrická soustava, zorné pole, polarizace, referenční bílá, iluminant a úhel dopadu jsou v případě obr. 9 a 10 stejné, jaké byly pro případ z obr. 8. Zbývající parametry byly měněny následovně (pro následující nastavení je první číslo pro odraz a číslo v závorce je pro prostup). Pro obr. 6 je souřadnice X = 0,305 (0,325), souřadnice Y = 0,342 (0,325), jasnost 11,06 (57,92), náhradní vlnová délka 539 nm (584 nm), doplňková vlnová délka N/A (483 nm) a souřadnicová čistota 0,057 (0,065). Pro obr. 7 jsou souřadnice X = 0,333 (0,332), souřadnice Y = 0,326 (0,328), jasnost 10,55 (56,63), náhradní vlnová délka 589 nm (578 nm), doplňková vlnová délka 486 nm (478 nm) a souřadnicová čistota 0,086 (0,064).

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Povlak (14) přes část povrchu substrátu, obsahující:

první v podstatě krystalickou povlakovou vrstvu (16) oxidu kovu, mající první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch první povlakové vrstvy, s velikostí krystalů v první povlakové vrstvě zvětšující se ve směru od jejího prvního povrchu k jejímu druhému povrchu, druhou v podstatě krystalickou povlakovou vrstvu (20) oxidu kovu, mající první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch druhé povlakové vrstvy, přičemž první povrch druhé povlakové vrstvy je přivrácen k druhému povrchu první povlakové vrstvy, přičemž velikost krystalů v druhé povlakové vrstvě se zvětšuje ve směru od prvního povrchu druhé povlakové vrstvy k druhému povrchu druhé povlakové vrstvy, a nejméně jednu přerušovací vrstvu (18), obsahující oxid kovu a obsahující fosfor, uloženou mezi druhým povrchem první povlakové vrstvy a prvním povrchem druhé povlakové vrstvy, přičemž přerušovací vrstva přerušuje krystalovou strukturu povlaku.
2. Povlak (14) podle nároku 1, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) je v podstatě amorfní.

-23CZ 302966 B6
3. Povlak (14) podle nároku 1, vyznačený tím, že alespoň jedna z první a druhé povlakové vrstvy (16, 20) obsahuje nejméně jednu dotující látku.
4. Povlak (14) podle nároku 1, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) dále obsahuje křemík.
5. Povlak (14) podle nároku t, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18)je amorfní vrstva oxidu cínu, obsahující fosfor nebo oxid křemičitý, pro bránění epitaxnímu růstu druhé vrstvy na první vrstvě nebo alespoň jeho snižování.
6. Povlak (14) podle nároku 5, vyznačený tím, že první povlaková vrstva (16) obsahuje oxid kovu, mající nejméně jednu dotující látku.
7. Povlak (14) podle nároku 5, vyznačený tím, že první povlaková vrstva (16) má tloušťku od přibližně 100 nm do přibližně 230 nm.
8. Povlak (14) podle nároku 5. vyznačený tím, že nejméně jedna z první a druhé povlakové vrstvy (16, 20) obsahuje oxid kovu, zvolený ze skupiny, sestávající z oxidů Zn, Fe, Mn, Al, Ti, In, Zr, Ce, Sn, Si, Cr, Sb, Co ajejich směsí a nejméně jednu dotující látku zvolenou ze skupiny sestávající z Sn, Sb, F, ln ajejich směsí.
9. Povlak (14) podle nároku 5, vyznačený tím, že druhá povlaková vrstva (20) má tloušťku od přibližně 200 nm do přibližně 500 nm.
10. Povlak (14) podle nároku 5, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) má tloušťku od přibližně 10 nm do přibližně 100 nm.
11. Povlak (14) podle nároku 1, vyznačený tím, že první v podstatě krystalická povlaková vrstva (16) oxidu kovu obsahuje oxid cínu, dotovaný antimonem, a má tloušťku od přibližně 120 nm do přibližně 230 nm, druhá v podstatě krystalická povlaková vrstva (20) oxidu kovu obsahuje oxid cínu, dotovaný fluorem, a má tloušťku od přibližně 300 nm do přibližně 360 nm, a přerušovací vrstva (18) obsahuje oxid cínu a také obsahuje fosfor, pro bránění epitaxnímu růstu na prvním povrchu druhé povlakové vrstvy (20) na krystalech na druhém povrchu první povlakové vrstvy (16) nebo alespoň jeho snižování.
12. Povlak (14) podle nároku 1, vyznačený tím, že první v podstatě krystalická povlaková vrstva (16) oxidu kovu obsahuje oxid cínu, dotovaný antimonem, a má tloušťku od přibližně 120 nm do přibližně 230 nm, druhá v podstatě krystalická povlaková vrstva (20) oxidu kovu obsahuje oxid cínu dotovaný fluorem, a má tloušťku od přibližně 300 nm do přibližně 360 nm, a přerušovací vrstva (18) je zvolena ze skupiny, obsahující vrstvu oxidu kovu, obsahující fosfor, a vrstvu směsného oxidu cínu a oxidu křemičitého, přičemž přerušovací vrstva (18) brání epitaxnímu růstu druhé povlakové vrstvy (20) na první povlakové vrstvě (16) nebo ho alespoň snižuje a má tloušťku od přibližně lOnmdo přibližně 100 nm.
13. Předmět s povlakem, obsahující:

substrát (12), a povlak, nanesený přes alespoň část substrátu, obsahující:

první povlakovou vrstvu (16, 30, 44) oxidu kovu, vykazující krystaličnost, mající první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch první povlakové vrstvy, s velikostí krystalů v první povlakové vrstvě zvětšující se ve směru od jejího prvního povrchu k jejímu druhému povrchu,

-24CZ 302966 B6 druhou povlakovou vrstvu (20, 30, 46) oxidu kovu, vykazující krystal i čnost, mající první povrch a opačný povrch definovaný jako druhý povrch druhé povlakové vrstvy, přičemž první povrch druhé povlakové vrstvy je přivrácen k druhému povrchu první povlakové vrstvy, přičemž velikost krystalů v druhé vrstvě se zvětšuje ve směru od prvního povrchu druhé povlakové vrstvy k druhému povrchu druhé povlakové vrstvy, a nejméně jednu přerušovací vrstvu (18), uloženou mezi druhým povrchem první povlakové vrstvy (16, 30, 44) a prvním povrchem druhé povlakové vrstvy (20, 30, 46), přičemž přerušovací vrstva je zvolena ze skupiny, obsahující v podstatě amorfní vrstvu oxidu kovu, obsahující fosfor, a v podstatě amorfní vrstvu směsného oxidu cínu a oxidu křemičitého, přičemž přerušovací vrstva (18) je konfigurována pro přerušení krystalové struktury povlaku, přičemž velikost krystalů na druhém povrchu první povlakové vrstvy je větší než velikost krystalů na prvním povrchu druhé povlakové vrstvy.
14. Předmět s povlakem podle nároku 13, vyznačený tím, že první povlaková vrstva (16, 30,44) dále obsahuje nejméně jednu dotující látku.
15. Předmět s povlakem podle nároku 13, vyznačený tím, že druhá povlaková vrstva (20, 30,46) dále obsahuje nejméně jednu dotující látku.
16. Předmět s povlakem podle nároku 13, vyznačující se tím, že první povlaková vrstva (16, 30, 44) je v podstatě krystalická vrstva oxidu kovu, nanesená přes alespoň část substrátu, přičemž přerušovací vrstva (18) je nanesená přes alespoň část druhého povrchu první povlakové vrstvy (16, 30, 44) a je konfigurována pro zabránění iniciaci nebo alespoň snížení epitaxního růstu na druhém povrchu povlakové vrstvy.
17. Předmět spovlakem podle nároku 13, vyznačující se tím, že obsahuje vrstvu (42) pro potlačování barvy, nanesenou pres alespoň Část substrátu (12), přičemž vrstva pro potlačování barvy obsahuje gradientovou vrstvu, přecházející zjednoho oxidu nebo nitridu kovu do druhého, přičemž první povlaková vrstva (44) je v podstatě krystalická povlaková vrstva oxidu kovu, jejíž první povrch leží přes vrstvu (42) pro potlačování barvy, druhá povlaková vrstva (46) je v podstatě krystalická vrstva oxidu kovu, a přerušovací vrstva (18) je vrstva konfigurovaná pro zabraňování epitaxnímu růstu prvního povrchu druhé povlakové vrstvy na druhém povrchu první povlakové vrstvy (44) nebo alespoň jeho snižování.
18. Předmět podle nároku 17, vyznačený tím, že první povlaková vrstva (44) obsahuje oxid cínu, dotovaný antimonem.
19. Předmět podle nároku 17, vyznačený tím, že druhá povlaková vrstva (46) obsahuje oxid cínu, dotovaný fluorem.
20. Předmět s povlakem, obsahující:

substrát (12), první v podstatě krystalickou povlakovou vrstvu (16, 44) nanesenou přes alespoň část substrátu, přičemž tato první vrstva má první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch první povlakové vrstvy, s velikostí krystalů v první povlakové vrstvě zvětšující se ve směru od jejího prvního povrchu kjejímu druhému povrchu, přičemž první vrstva obsahuje oxid kovu zvolený z oxidů Zn, Fe, Mn, Al, Ti, In, Zr, Ce, Sn, Si, Cr, Sb, Co a jejich směsí a nejméně jednu dotující látku, zvolenou ze skupiny, sestávající z Sn, Sb, F, In a jejich směsí, amorfní přerušovací vrstvu (18) oxidu kovu, obsahující fosfor, nanesenou přes druhý povrch první povlakové vrstvy, a druhou v podstatě krystalickou povlakovou vrstvu (20, 46) oxidu kovu, nanesenou přes přerušovací vrstvu (18), přičemž druhá povlaková vrstva (20, 46) má první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch druhé povlakové vrstvy, přičemž první

-25CZ 302966 B6 povrch druhé povlakové vrstvy je přivrácen k druhému povrchu první povlakové vrstvy, přičemž velikost krystalů v druhé povlakové vrstvě se zvětšuje ve směru od prvního povrchu druhé povlakové vrstvy k druhému povrchu druhé povlakové vrstvy, přičemž přerušovací vrstva (18) je konfigurována pro bránění epitaxnímu růstu druhé krystalické povlakové vrstvy na první krystalické povlakové vrstvě.
21. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený t í m , že substrát (12) je zvolený ze skupiny sestávající ze skla, keramické hmoty a plastu.
22. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že první povlaková vrstva (16, 44) má tloušťku od přibližně 120 nm do přibližně 230 nm.
23. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) má tloušťku od přibližně 10 nm do přibližně 100 nm.
24. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že oxid kovu přerušovací vrstvy (18) obsahuje oxid cínu.
25. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že oxid kovu přerušovací vrstvy (18) obsahuje oxid cínu a dále obsahuje dotující látku, zvolenou z oxidu křemičitého a směsi fosforu a oxidu křemičitého.
26. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že druhá povlaková vrstva (20, 46) dále obsahuje nejméně jednu dotující látku.
27. Předmět s povlakem podle nároku 26, v y z n a č e n ý t í m , že oxid kovu druhé povlakové vrstvy (20, 46) obsahuje oxid kovu, zvolený z oxidů Zn, Fe, Mn, Al, Ti, In, Zr, Ce, Sn, Si, Cr, Sb, Co a jejich směsí a nejméně jednu dotující látku, zvolenou ze skupiny, sestávající z Sn, Sb, F, In a jejich směsí.
28. Předmět s povlakem podle nároku 20, vyznačený tím, že dotovaný oxid kovu první povlakové vrstvy (16, 44) obsahuje oxid cínu, dotovaný antimonem, s atomovým poměrem antimonu k cínu od přibližně 8,0 do přibližně 12,0.
29. Předmět s povlakem podle nároku 26, vyznačený tím, že dotovaný oxid kovu druhé povlakové vrstvy (20, 46) obsahuje oxid cínu dotovaný fluorem, přičemž fluor je přítomný v množství menším než přibližně 5 atomových procent.
30. Předmět s povlakem podle nároku 24, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) má atomový poměr fosforu k cínu od přibližně 0,001 do přibližně 0,10.
31. Předmět s povlakem podle nároku 25, vyznačený tím, že přerušovací vrstva (18) má atomový poměr křemíku k cínu od okolo 0,005 do okolo 0,050.
32. Předmět s povlakem obsahující:

substrát, první povlakovou oblast, nanesenou přes alespoň část substrátu, přičemž první povlaková oblast obsahuje oxid kovu a první dotující látku, přičemž první povlaková oblast má první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch, přičemž velikost krystalů v první povlakové oblasti se zvětšuje ve směru od prvního povrchu první povlakové oblasti směrem k druhému povrchu první povlakové oblasti, přičemž první povrch první povlakové oblasti leží přes substrát, přechodovou oblast, nanesenou přes první povlakovou oblast, přičemž přechodová oblast obsahuje oxid kovu, první dotující látku a druhou dotující látku, přičemž poměr první dotující látky k druhé dotující látce se konstantně mění se změnou vzdálenosti od substrátu, přičemž přechodo-26CZ 302966 B6 vá oblast má první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch přechodové oblasti, přičemž velikost krystalů v přechodové oblasti se zvětšuje ve směru od prvního povrchu přechodové oblasti k druhému povrchu přechodové oblasti, přičemž první povrch přechodové oblasti leží přes druhý povrch první povlakové oblasti,

5 druhou povlakovou oblast, nanesenou přes přechodovou oblast, přičemž druhá povlaková oblast obsahuje oxid kovu a druhou dotující látku, přičemž druhá povlaková oblast ma první povrch a opačný povrch, definovaný jako druhý povrch druhé povlakové oblasti, přičemž velikost krystalů v druhé povlakové oblasti se zvětšuje ve směru od prvního povrchu druhé povlakové oblasti k druhému povrchu druhé povlakové oblasti, přičemž první povrch druhé povlakové oblasti leží i o přes druhý povrch přechodové oblasti, a nejméně jednu přerušovací vrstvu, zvolenou ze skupiny, obsahující vrstvu oxidu kovu, obsahující fosfor a vrstvu směsného oxidu cínu a oxidu křemičitého, přičemž uvedená nejméně jedna přerušovací vrstva je uložena, pro bránění epitaxnímu růstu nebo jeho snižování mezi druhým povrchem první oblasti a prvním povrchem přechodové oblastí

15 a/nebo druhým povrchem přechodové oblasti a prvním povrchem druhé oblasti.