KR20180091832A - 착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트 - Google Patents

착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR20180091832A
KR20180091832A KR1020187015925A KR20187015925A KR20180091832A KR 20180091832 A KR20180091832 A KR 20180091832A KR 1020187015925 A KR1020187015925 A KR 1020187015925A KR 20187015925 A KR20187015925 A KR 20187015925A KR 20180091832 A KR20180091832 A KR 20180091832A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
substrate
plasma
oxide
component
Prior art date
Application number
KR1020187015925A
Other languages
English (en)
Inventor
리우보브 마그덴코-사보리
로지아나 아귀아르
Original Assignee
쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쌩-고벵 글래스 프랑스 filed Critical 쌩-고벵 글래스 프랑스
Publication of KR20180091832A publication Critical patent/KR20180091832A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/06—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
    • C03C17/09—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals by deposition from the vapour phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides
    • C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
    • C03C17/2456—Coating containing TiO2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0015—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterized by the colour of the layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0057—Reactive sputtering using reactive gases other than O2, H2O, N2, NH3 or CH4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0688—Cermets, e.g. mixtures of metal and one or more of carbides, nitrides, oxides or borides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3464—Sputtering using more than one target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5806—Thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/45—Inorganic continuous phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials
    • C03C2217/479—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/48—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/48—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • C03C2217/485—Pigments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/152—Deposition methods from the vapour phase by cvd
    • C03C2218/153—Deposition methods from the vapour phase by cvd by plasma-enhanced cvd
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/154—Deposition methods from the vapour phase by sputtering
    • C03C2218/155—Deposition methods from the vapour phase by sputtering by reactive sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/154—Deposition methods from the vapour phase by sputtering
    • C03C2218/156—Deposition methods from the vapour phase by sputtering by magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

진공 피착 장치의 하나의 동일 챔버에서 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 물질로 제조된 제1 구성성분 및 제2 원소의 금속 형태로 이루어진 제2 구성성분을 플라즈마를 통해 동시에 공동-분사하는 단계 및 제1 원소와 상이한 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물을 상기 플라즈마에 도입하는 단계를 거치고 이렇게 하여 상기 장치의 출구에서 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어지고 가시광 범위에서 플라즈몬 흡수 피크를 갖는 상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 회수하고, 상기 피크가 임의로 필요하다면 보충 열 처리에 의해 얻어지는 것임을 특징으로 하는 유리 기판 상에 코팅을 피착시키는 방법이 제공된다. 상기 방법을 실시하기 위한 플랜트가 제공된다.

Description

착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트
본 발명은 유리의 초기 조성물에 추가의 금속 산화물을 첨가할 필요가 없는, 적합한 색채를 부여하는 코팅을 유리 기판 상에 피착시키기 위한 유리 기판 표면 처리 분야의 방법 및 장비에 관한 것이다. 일반적으로, 상기 처리는 글레이징이 생성된 후 글레이징에 색채를 부여하기 위해 단순히 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 갖는 물질로 이루어진 박층 코팅을 피착시킴으로써 글레이징, 특히, 플로트 유리 유형의 산업 공정으로부터 생기는 무색 편평 유리의 표면 외관을 개질시키는 것을 목표로 한다.
건물용 글레이징 분야에서는, 다양한 특성을 갖는 혁신적인 글레이징의 개발에 많은 연구를 전념하였다: 일광 제어용 글레이징, 자정(self-cleaning) 글레이징, 또는 착색된 유리. 또한, 여러 특성을 조합한 글레이징, 특히, 하나 이상의 기능성, 예컨대 일광 제어, 열 절연(저방사 글레이징), 전자기 차폐, 가열, 친수 또는 소수 기능, 광촉매(자정 글레이징), 가시광 영역에서의 반사 수준의 개질(반사방지 또는 거울 글레이징)을 갖는 착색된 글레이징이 점점 더 연구되었다.
착색된 유리를 얻기 원할 때, 기존 산업적 방법은 안료 - 일반적으로 금속 산화물 - 를 플로트 유리 용융조에 첨가하는 것으로 이루어진다. 따라서, 유리 제조시, 글레이징의 요망되는 최종 색에 의존하여 다양한 금속 산화물이 이용될 수 있다: 적색의 경우 CuO, 보라색의 경우 MnO, 또는 청색의 경우 CoO. 이것은 벌크 착색된 유리를 제공한다.
이 방법은 실시하기가 상대적으로 간단하지만, 그것은 중대한 결점을 갖는다. 유리 제조시에 안료 이용은 용융조를 오염시키고, 그것은 특별한 색이 특정 조에서 제조되어야 한다는 것을 의미한다.
특히, 색 변화는 전이성 유리의 제조를 항상 요구한다: 따라서, 요망되는 색이 얻어질 때까지 많은 양의 유리가 손실된다. 이것은 제조 수준에서의 실질적 손실 뿐만 아니라 장비 생산성의 실질적 손실을 포함하고, 최종적으로, 글레이징의 색을 바꾸고 싶은 경우 글레이징의 비용의 주목할만한 증가가 수반된다. 따라서, 이 방법은 고객의 끊임없이 변화하는 요건에 맞추기 위한 융통성이 부족하다.
착색된 유리의 제조에 더 큰 융통성을 허용하는 유리한 해결책은 유리 상에 코팅을 층(들)으로 피착시키는 것으로 이루어지고, 이 경우, 상기 코팅의 측색적 특징이 쉽게 조정될 수 있고 개질될 수 있다.
따라서, 제1 측면에 따르면, 본 발명의 목표는 쉽게 조정될 수 있는 측색값을 갖는 그러한 코팅을 피착시키는 것을 가능하게 하는 간단한 방법 및 그것을 실시하기 위한 장비를 제안하는 것이다.
알려진 바와 같이, 기판은 증기상에서 명시된 물질의 하나 이상의 박층으로 여러 상이한 기술에 의해 코팅될 수 있다.
열분해라고 불리는 제1 방법에 따르면, 기체, 액체 또는 고체 형태로 공급되는, 피착될 생성물의 전구체가 뜨거운(T > 500℃) 기판 상에서 분해된다. 기체 전구체의 경우에는, 이 방법이 AP-CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition, 대기압 화학 증착) 또는 더 일반적으로는 열 CVD로 명명된다. 본 발명은 그러한 방법과 관련 없다.
제2 피착 방법에 따르면, 피착될 물질 또는 물질의 전구체를 스퍼터링함으로써 자기장 하에서 초고진공에서 피착을 수행하는 것으로 이루어지는 캐소드 스퍼터링 또는 "마그네트론 스퍼터링"이라고 불리는 방법이 이용된다. 그러한 장치의 실시양태 예는 예를 들어 특허 US 6,214,183에서 서술된다.
원래 마이크로전자공학 분야에서 개발된 PE-CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, 플라즈마 증진 화학 증착)라고 불리는 제3 방법이 서술된다. 이 방법에 따르면, 피착될 물질로 제조된 타겟을 이용하는 대신, 그 물질의 전구체가 기체 형태로 주입되고 플라즈마의 전기방전으로 분해된다. 이 방법은 일반적으로 10 mtorr 내지 500 mbar (1 torr = 133 Pa, 1 bar = 0.1 MPa)의 범위의 압력에서 수행된다. 기판은 일반적으로 실온에서 이용되거나 또는 피착된 층의 기계적 특성 및 접착 특성을 제공하기 위해 상대적으로 낮은 온도(예를 들어 350℃ 미만)로 가열된다. 기판이 겪는 중간 정도의 온도 때문에, 이 기술은 온도에 민감한 기판, 예를 들어 플라스틱으로 이루어진 기판을 코팅하는 데 이용될 수 있다. 이러한 유형의 방법은 예를 들어 출원 EP 0 149 408에서 서술된다.
마그네트론 스퍼터링 방법 및 그보다 정도는 덜 하지만, PE-CVD 방법은 진공 하의 장비에서 수행되어야 하고, 따라서, 개별적으로 다룰 때는 매우 제한된 융통성을 갖는다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 목표 중 하나는 글레이징에 요구되는 측색값의 빠르고 융통성있는 적응을 허용하는 조절될 수 있는 제조 방법을 제안함으로써 위에 서술된 문제들을 수정하는 것이고, 게다가, 상기 방법은 경제적이고, 플로트 유리 제조의 주목할만한 손실을 초래하지 않는다.
본 발명에 따르면, 원칙적으로 처음에는 무색인 기판(업계에서는 맑은 유리라고 종종 부름)에 적응가능한 색을 부여하기 위해 기판 상에 코팅을 피착시키기 위한 마그네트론 스퍼터링의 원리 및 PE-CVD의 원리를 조합한 방법이 서술된다.
본 발명의 응용은 몇가지 이점을 제공한다. 첫째, 본 발명에 따르면 원칙적으로 무색인 유리(무색 유리)의 제조와 완전히 독립적으로 색채가 생성된다. 따라서, 유리가 그의 색채를 미리 정할 필요 없이 제조될 수 있다. 또한, 박층은 착색된 유리를 적은 양으로 얻는 것을 가능하게 하고; 따라서, 본 방법은 훨씬 더 융통성있고 요구에 적응될 수 있다. 본 발명으로 인해, 많은 양의 유리의 중간 손실 없이 상이한 색의 층을 상이한 비율로 생성하는 것이 가능해진다.
진공 하에서의 타겟의 마그네트론 스퍼터링이라고 불리는 기술에 의해 금속 나노입자 및 유전체 층으로 주로 이루어진 층들의 스택을 생성하는 것을 가능하게 하는 피착 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 출판물["Preparation and optical characterization of Au/SiO2 composite films with multilayer structure, H.B. Liao, Weijia Wen, G.K.L. Wong, Journal of Applied Physics, 2003, Vol. No. 93, 4485"]은 대략 530 nm의 파장을 흡수하고 투과에서 적색을 갖는 SiO2/Au 스택의 제작을 서술한다.
출원 WO2010/106370은 330 - 370℃로 가열된 기판 상에 CVD, AP-CVD 또는 그 밖에 열분해에 의해 전구체의 용액을 피착시켜서 금 나노입자가 혼입된 알루미늄 도핑된 주석 산화물, 티타늄 산화물 또는 아연 산화물의 매트릭스 필름을 얻는, 기판 상에 코팅을 피착시키는 방법을 서술한다. 상기 방법은 충분히 융통성있는 것으로 보이지 않고, 또한, 특히, 수 m 정도의 폭을 종종 갖는 플로트 방법에 의해 얻은 편평 유리 기판 상에 큰 치수의 유리를 착색하기 위한 산업적 규모의 응용에 적합하지 않다.
본 방법은 유전체, 특히 산화물 매트릭스에 매립된 금속 나노입자로 이루어진, 쉽게 조정가능한 파장에 따라서 입사하는 가시광선을 흡수하는 착색된 층의 코팅의 간단하고 경제적인 제조를 제공한다.
더 특히, 본 발명은
적어도 다음 단계,
a) 유리 기판을 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 장치를 통해 통과시키는 단계,
b) 상기 진공 피착 장치에 기체를 도입하고, 상기 기체로부터 플라즈마를 발생시키는 단계,
c) 진공 피착 장치의 하나의 동일 챔버에서
- 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물, 바람직하게는 제1 구성성분의 산화물로 이루어진 물질로 제조된 제1 구성성분, 및
- 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분
을 상기 플라즈마에 의해 얻어지는 공동-스퍼터링에 의해 동시에 스퍼터링하는 단계,
d) 제1 원소와 상이한 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물을 상기 플라즈마에 도입하는 단계,
e) 상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하는 단계로서, 상기 코팅은 특히 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물 형태의 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어지고, 상기 코팅은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내는 것인 단계, 또는
e') 상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하고 그 전체를, 특히 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물 형태의 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅을 얻는 데 충분한 시간 동안 및 적합한 온도 (바람직하게는 400° 초과 및 유리의 연화점 미만)로 가열하는 단계로서, 상기 코팅은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내는 것인 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 측색값을 개질하기 위해 유리 기판 상에 코팅을 피착시키는 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물(바람직하게는 산화물)로 이루어진 물질로 제조된 제1 구성성분 및 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분을 진공 피착 장치의 하나의 동일 챔버에서 동시에 플라즈마에 의해 공동-스퍼터링하는 단계를 포함하는 유리 기판 상에 코팅을 피착시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 장치의 출구에서 상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 코팅으로 덮인 상기 기판을 회수하기 위해, 제1 원소와 상이한 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물이 상기 플라즈마에 도입된다. 본 발명에 따르면, 이와 같이 하여 얻은 상기 코팅은 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어지고, 코팅은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내고, 그것은 이와 같이 하여 얻은 글레이징에 최종 색채를 부여하고, 필요하다면, 상기 최종 색채는 추가의 열 처리 단계에 의해 얻을 수 있다.
상기 색채는 특히 상기 스퍼터링의 조건을 변경함으로써 및 특히, 플라즈마에 도입되는 제3 원소의 전구체의 양을 변화시킴으로써 쉽게 조정가능하다.
물론 서로 조합될 수 있는 본 발명의 특별한 바람직한 실시양태에 따르면,
- 제1 원소는 티타늄, 지르코늄, 주석, 인듐, 알루미늄, 주석 또는 규소, 아연으로부터 선택된다.
- 제1 원소와 상이한 제3 원소는 티타늄, 지르코늄, 주석, 인듐, 알루미늄, 주석 또는 규소, 아연으로부터 선택된다.
- 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소는 서로 상이하다.
- 제1 구성성분은 제1 원소의 산화물을 포함하거나, 제1 원소의 산화물을 본질적으로 포함하거나, 또는 제1 원소의 산화물로 이루어진다.
- 무기 매트릭스는 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물이다.
- 제2 원소는 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 제2 원소는 Ag, Ni, Cu로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택된다.
- 플라즈마 기체는 아르곤, 크립톤 또는 헬륨으로부터 선택되는 중성 기체이다.
- 산소 및/또는 질소, 특히 이산소 및/또는 이질소를 포함하는 반응성 기체가 중성 기체와 혼합되어 장치에 도입된다.
- 제1 가능한 실시양태에 따르면, 단계 c)는 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 상기 장치에서 제1 구성성분의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 혼합물, 바람직하게는 제1 구성성분의 산화물로 이루어진 부분 및 제2 원소의 금속으로 이루어진 부분을 포함하는 타겟의 스퍼터링을 포함한다.
- 이 실시양태에 따르면, 제2 구성성분의 금속성 형태는 타겟의 총 중량의 10% 내지 40%를 나타낸다.
- 가능하지만 덜 바람직한 대안적 실시양태에 따르면, 단계 c)는 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 상기 장치에서 제1 구성성분의 산화물, 질화물 또는 산화질화물, 바람직하게는 제1 구성성분의 산화물로 이루어진 제1 타겟 및 제2 원소의 금속으로 이루어진 제2 타겟의 스퍼터링을 포함한다.
- 제1 구성성분은 티타늄 산화물이고, 상기 제2 구성성분은 Au, Cu, Ag 또는 Ni로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 중성 기체는, 산소와 혼합된 아르곤이고, 여기서 제2 원소는 규소이다. 이 실시양태에 따르면, 제2 원소는 유리하게는 규소 유기금속 화합물, 바람직하게는 TEOS 또는 HMDSO 형태로 상기 장치에 도입될 수 있다.
- 이 방법은 단계 e)에서 기판을 400° 초과 및 연화점 미만의 온도로 가열하는 것을 포함한다. 그러한 가열은 특히 그것이 플라즈몬 효과에 의해 가시광 영역에서 코팅의 흡수를 개선하는 데 유용하거나 또는 필요한 경우에 이용된다.
- 코팅의 두께는 10 내지 70 nm, 특히 15 내지 50 nm이다.
또한, 본 발명은 상이한 적어도 2종의 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 나노입자로 이루어지고 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내는 물질로 이루어진 코팅이 피착된 유리 기판을 포함하는 위에 서술된 방법에 의해 얻을 수 있는 글레이징에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 바람직한 상기 글레이징에서:
- 두 원소는 티타늄, 지르코늄, 주석, 아연 또는 규소로 이루어진 군으로부터 선택되고, 금속 나노입자는 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터, 더 바람직하게는 Ag, Ni 또는 Au로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택되는 적어도 1종의 원소로 이루어진다.
- 금속 나노입자는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 1 내지 15%, 바람직하게는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 2 내지 10%, 매우 바람직하게는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 2 내지 5%를 나타낸다.
- 코팅의 두께는 10 내지 70 nm, 특히 15 내지 50 nm이다.
- 제1 원소는 규소이고, 제2 원소는 규소, 지르코늄, 주석, 인듐, 아연, 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 금속 나노입자는 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터, 더 바람직하게는 Ag, Cu, Ni 또는 Au로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택되는 적어도 1종의 원소로 이루어진다. 바람직하게는, 이 실시양태에 따르면, 제3 원소는 규소이다.
- 제1 원소는 티타늄이고, 제2 원소는 규소, 지르코늄, 주석, 인듐, 아연으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 금속 나노입자는 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터, 더 바람직하게는 Ag, Cu, Ni 또는 Au로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택되는 적어도 1종의 원소로 이루어진다. 바람직하게는, 이 실시양태에 따르면, 제2 원소는 티타늄이다.
게다가, 본 발명은 위에 서술된 방법을 수행하기 위한 장비에 관한 것이다.
제1 실시양태에 따르면, 상기 장비는
- 적어도 1개의 진공 챔버를 포함하는 캐소드 스퍼터링 장치,
- 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 유전체 물질로 제조된 제1 구성성분과 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분의 혼합물로 이루어진 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 타겟,
- 플라즈마 기체를 도입하기 위한 수단 및 상기 기체로부터 상기 타겟을 스퍼터링하는 데 사용되는 플라즈마를 발생시키기 위한 수단을 포함하는, 상기 타겟을 스퍼터링하기 위한 수단,
- 제1 원소와 상이한 제3 원소를 상기 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물 형태로 상기 플라즈마에 도입하기 위한 수단,
- 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅의 층이 기판의 표면 상에 피착되기에 적합한 속도로 기판을 상기 장치를 통해 통과시키기 위한 수단,
- 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하기 위한 수단
을 조합으로 포함한다.
제2 실시양태에 따르면, 상기 장비는
- 적어도 1개의 진공 챔버를 포함하는 캐소드 스퍼터링 장치,
- 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 유전체 물질로 제조된 제1 구성성분의 혼합물로 이루어진 제1 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 제1 타겟,
- 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분으로 제조된 제2 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 제2 타겟,
- 플라즈마 기체를 도입하기 위한 수단 및 상기 기체로부터 상기 타겟의 스퍼터링에 사용되는 플라즈마를 발생시키기 위한 수단을 포함하는, 2개의 타겟을 동시에 공동-스퍼터링하기 위한 수단,
- 제1 원소와 상이한 제3 원소를 상기 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물 형태로 상기 플라즈마에 도입하기 위한 수단,
- 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅의 층을 기판의 표면 상에 피착시키기 위한 적합한 속도로 기판을 상기 장치를 통해 통과시키기 위한 수단,
- 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하기 위한 수단
을 조합으로 포함한다.
최종적으로, 본 발명은 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅을 포함하는 착색된 유리 기판의 제조를 위한 위에 서술된 장비의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 플라즈마를 생성하기 위해, 캐소드에 RF(무선주파수) 공급원 또는 임의로 펄스화되는 DC(직류 전류) 공급원, 또는 그 밖에, AC(교류 전류) 공급원이 공급될 수 있다. 알려진 바와 같이, RF 공급원은 보통 13.56 MHz의 교류 전류를 공급한다. 이 공급원의 이용은 타겟에 발생되는 신호를 튜닝하기 위한 튜너를 요구한다.
실제로, 전도성을 거의 또는 전혀 갖지 않는 타겟을 스퍼터링하기 위해서는, 바람직하게는 RF 공급원이 이용될 것이다.
본 발명에 따른 피착 방법에 따르면, 또한, 더 높은 스퍼터링 속도를 얻는 것을 가능하게 하거나 또는 챔버에 주입되는 화합물에 의한 캐소드의 오염을 피하는 것을 가능하게 하는 DC 공급원을 이용하는 것이 가능하거나, 또는 심지어 바람직하다.
본 발명, 그의 다양한 측면 및 그의 이점은 순전히 예시 목적으로 공급된, 이하에서 주어지는 비제한적 실시예를 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
이 실시예에서, 목표는 금의 금속 입자가 분산된 원소 Ti 및 Si의 산화물의 매트릭스로 이루어진 착색된 층을 본 발명의 방법에 의해 피착시키는 것이다. 본 발명에 따른 착색된 층의 피착은 초고진공이 생성될 수 있는 챔버의 경계를 정하는 마그네트론 유형의 캐소드 스퍼터링 하우징에서 수행하였다. 이 하우징(애노드를 구성함)에서, 피착 동안에 기판이 이 타겟에 평행하게 이동하면서 타겟 앞에서 플라즈마 기체, 종종 아르곤, 크립톤 또는 헬륨으로부터 플라즈마가 발생되는 것을 RF 또는 DC 공급원이 허용하는 방식으로 타겟(캐소드를 구성함)을 챔버 내에 설치하였다. 이 설치로, 기판의 이동 속도 및 따라서, 피착 시간 및 층의 두께를 선택하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 타겟의 경우, 처음에는 상업적 티타늄 산화물 타겟(TiOx)을 이용하였다. 금속성 금의 펠릿이 티타늄 산화물 타겟 상에 (예를 들어 은 접착제로 글루잉함으로써) 고정되고 규칙적으로 이격되어 본 발명에 따른 2-구성성분 타겟을 구성하였고, 이렇게 해서 플라즈마가 타겟의 2개의 구성성분을 동시에 스퍼터링하였다.
장치에서 기체로부터 플라즈마를 발생시키는 데 요구되는 전력을 캐소드에 가하였다. 유리 기판 상에 원소 Si를 함께 피착시키기 위해, 발생된 플라즈마에 규소의 유기금속 전구체 HMDSO(헥사메틸디실록산)를 주입하였다. 피착은 하우징의 챔버에서 본질적으로 아르곤(중성 플라즈마 기체) 및 적은 비율의 이산소의 분위기 하에서 일어났다. 더 정확하게 말하면, 이하에서 주어지는 모든 실시예에서, 챔버에 주입되는 아르곤의 유속은 25 sccm(standard cubic centimeters per minute)이고, 챔버에 주입되는 산소의 유속은 10 sccm이다. 피착 시간은 모든 실시예에서 약 6분이다. 이와 같이 하여 얻은 층의 두께는 10 내지 30 nm에서 다양하다.
티타늄 및 규소의 혼합 산화물로 이루어진 상이한 유전체 매트릭스를 얻기 위해 규소 전구체의 유속을 변화시키면서 동일한 원리에 따라서 여러 층을 피착시켰고, 여기서는 두 원소 Si 및 Ti의 비를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 조정하였다. 상기 비를 변화시키는 것은 유전체 매트릭스의 굴절률의 변화 뿐만 아니라 피착된 층의 두께의 변화를 제공한다. 최종적으로, 얻은 코팅의 굴절률을 측정함으로써, 상기 코팅(피착된 층)을 구성하는 물질에 존재하는 규소의 양을 추산하는 것이 가능하고, 측정된 굴절률 2.4는 TiO2와 비슷한 조성을 갖는 물질에 상응하고, 측정된 굴절률 약 1.5는 SiO2와 비슷한 조성을 갖는 물질에 상응한다. 하기 표 1은 본 방법에 따라서 코팅 층을 피착시키는 단계의 주요 매개변수를 제시한다.
<표 1>
Figure pct00001
피착 후, 다양한 코팅이 제공된 기판을 상압에서 공기 중에서 650℃에서 어닐링하였다.
각 실시예에서는, 그 다음에 이와 같이 하여 피착된 코팅의 특성을 다음 프로토콜에 따라서 측정하였다.
샘플의 광학 스펙트럼을 람다 900 분광광도계를 이용하여 250 nm 내지 2500 nm의 파장 범위에서 기록하였다. 투과에서는 층측에서, 반사에서는 유리측에서 및 층측에서 측정을 수행하였다. 다음 관계를 이용해서 흡수 스펙트럼 및 플라즈몬 흡수 피크의 가능한 존재를 측정값으로부터 추론하였다: A = 100 - T - R(층측).
또한, 얻은 글레이징(층측)에 대해 상기 장치를 이용해서 층의 측색적 특성을 측정하였다. 얻은 스펙트럼으로부터 연색성을 특징화하는 값 L*, a* 및 b* (국제 시스템)을 측정하였다.
박층 형태로 피착된 코팅을 구성하는 물질의 굴절률 및 두께를 타원편광분석의 고전적인 기술에 의해 가변 입사각 타원편광분석기(VASE)를 이용해서 측정하였다.
각 실시예에서, 얻은 결과를 하기 표 2에 제시한다.
게다가, 첨부된 도면은 상기 실시예에 따라서 얻은 글레이징의 가시광 영역에서의 흡수 스펙트럼을 보여준다(파장은 가로축에 nm로 주어짐).
<표 2>
Figure pct00002
상기 표 2에 제시된 결과는 본 발명과 관련된 이점을 보여준다. 특히, 놀랍게도, 앞에서 서술하지는 않았지만, 본 발명에 따른 방법에 따르면, 피착 동안에 주입되는 HMDSO(규소 원소의 전구체)의 유속의 간단한 제어가 글레이징의 최종 측색값의 제어를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따른 방법에 따르면, 제조 손실 없이 매우 쉽게 및 경제적으로 글레이징의 색을 완벽하게 제어하고 넓은 범위에서 변화시키는 것이 가능하다.
특히, 본 발명에 따르면, 단순히 코팅 층을 피착시킴으로써, 본 발명에 따른 장치에서 전구체 기체의 유속의 간단한 조정에 의해 최종 글레이징(코팅으로 덮인 기판)의 색채를 빠르게 및 수월하게 바꾸는 것이 가능하고, 색은 시안색부터 다양한 농도 및 강도의 청색, 뿐만 아니라 보라색 또는 마젠타색 색조까지 다양하다.
TiOx 타겟 상에 금 펠릿 대신에 금속성 은의 펠릿이 이용될 때 동일한 유형의 결과가 관찰되었고, 그러한 대체에 의해 다양한 추가의 색채를 얻었다.
한 예로서, 본 발명자들은 또한 다음 가능한 조합을 언급할 수 있다: 소량의 알루미늄(예를 들어, 존재하는 규소의 양을 기준으로 4 내지 12 mol%의 알루미늄)을 포함하는 규소 산화물 및 티타늄 전구체, 예컨대 TiPT (티타늄 테트라이소프로폭시드)의 타겟, 타겟의 제2 구성성분이 Ag, Au, Ni, Cr, Cu로 이루어진 금속의 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 Ag, Au로부터 선택됨.
물론, 본 발명에 따르면, 글레이징에 추가의 기능성, 예를 들어 일광 제어, 저방사, 전자기 차폐, 가열, 친수성, 소수성, 광촉매작용, 반사방지 또는 거울, 전기변색 유리, 전기발광, 광기전을 부여하기 위해 본 발명에 따른 착색된 코팅 위에 (유리 기판을 기준으로 하여) 또는 심지어 아래에 다른 층 또는 다른 스택을 피착시키는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 코팅의 기계적 및/또는 화학적 내구성을 증가시키기 위한 유전체 물질, 예를 들어 규소 질화물 또는 규소 산화물 또는 그 밖에, 티타늄 산화물의 보호 층이 본 발명에 따른 착색된 코팅 위에, 또는 심지어 착색된 코팅 아래에 피착된다. 이 보호 층의 두께는 예를 들어 1 내지 15 nm, 또는 심지어 1 내지 10 nm, 또는 심지어 1 내지 5 nm 정도일 수 있다.

Claims (19)

  1. 유리 기판 상에 코팅을 피착시키는 방법이며,
    하기 연속적 단계,
    a) 상기 기판을 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 장치를 통해 통과시키는 단계,
    b) 상기 진공 피착 장치에 기체를 도입하고, 상기 기체로부터 플라즈마를 발생시키는 단계,
    c) 진공 피착 장치의 하나의 동일 챔버에서
    - 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 물질로 제조된 제1 구성성분, 및
    - 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분
    을 동시에 공동-스퍼터링하는 단계로서, 여기서 상기 공동-스퍼터링은 상기 플라즈마에 의해 얻어지는 것인 단계,
    d) 제1 원소와 상이한 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물을 상기 플라즈마에 도입하는 단계,
    e) 상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하는 단계로서, 상기 코팅은 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어지고, 상기 코팅은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내는 것인 단계, 또는
    상기 제1 원소, 제2 원소 및 제3 원소를 포함하는 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하고 그 전체를, 상기 제1 원소 및 제3 원소의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅을 얻는 데 충분한 시간 동안 및 적합한 온도에서 가열하는 단계로서, 상기 코팅은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내는 것인 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계 e) 동안에 온도가 400° 초과 및 유리의 연화점 미만인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 특히 무기 매트릭스가 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 원소가 티타늄, 지르코늄, 주석, 인듐, 알루미늄, 주석 또는 규소, 아연으로부터 선택되는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 원소가 티타늄, 지르코늄, 주석, 인듐, 알루미늄, 주석 또는 규소, 아연으로부터 선택되는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 구성성분이 제1 원소의 산화물인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 구성성분이 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 금속의 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 Ag, Ni, Cu, Au로부터 선택되는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 플라즈마 기체가 아르곤, 크립톤 또는 헬륨으로부터 선택되는 중성 기체인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 산소 및/또는 질소, 특히 이산소 및/또는 이질소를 포함하는 반응성 기체가 중성 기체와 혼합되어 장치에 도입되는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)가, 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 상기 장치에서의, 제1 구성성분의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 혼합물로 이루어진 부분 및 제2 구성성분의 금속성 형태로 이루어진 부분을 포함하는 타겟의 스퍼터링을 포함하는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)가, 캐소드 스퍼터링에 의한 진공 피착을 위한 상기 장치에서의, 제1 구성성분의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 제1 타겟 및 제2 구성성분의 금속성 형태로 이루어진 제2 타겟의 스퍼터링을 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 구성성분이 티타늄 산화물이고, 상기 제2 구성성분이 Au, Ni, Cu, Ag로 이루어진 군으로부터 선택되고, 중성 기체는, 산소와 혼합된 아르곤이고, 제3 원소는 규소이고, 상기 규소는 바람직하게는 상기 장치에 유기금속 규소 화합물, 바람직하게는 TEOS 또는 HMDSO의 형태로 도입되는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 e) 동안에 기판을 400° 초과 및 유리의 연화점 미만의 온도로 가열하는 것으로 이루어진 추가의 단계를 포함하는 방법.
  14. 상부에 코팅이 피착된 유리 기판을 포함하는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 청구된 방법에 의해 얻을 수 있는 글레이징이며,
    상기 코팅은, 상이한 적어도 2종의 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물, 바람직하게는 산화물의 무기 매트릭스에 분산된 금속 나노입자를 포함하는 물질로 이루어지고, 상기 물질은 가시광 영역에서 플라즈몬 흡수 피크를 나타내고, 여기서 상기 2종의 원소는 티타늄, 지르코늄, 주석, 아연 또는 규소로 이루어진 군에 속하고, 여기서 금속 나노입자는 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소로 이루어지고, 여기서 금속 나노입자는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 1 내지 15%, 바람직하게는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 2 내지 10%, 매우 바람직하게는 코팅을 구성하는 물질의 총 중량의 2 내지 5%를 나타내는 것인 글레이징.
  15. 제14항에 있어서, 제1 원소가 규소이고, 제2 원소가 티타늄, 지르코늄, 주석, 아연으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 금속 나노입자가 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터, 더 바람직하게는 Ag, Cu, Ni 또는 Au로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택된 적어도 1종의 원소로 이루어진 것인 글레이징.
  16. 제15항에 있어서, 제1 원소가 티타늄이고, 제2 원소가 규소, 지르코늄, 주석, 인듐, 아연으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 금속 나노입자가 Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd로 이루어진 군으로부터, 더 바람직하게는 Ag, Cu, Ni 또는 Au로부터, 더 바람직하게는 Ag 또는 Au로부터 선택된 적어도 1종의 원소로 이루어진 것인 글레이징.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하기 위한 장비이며,
    - 적어도 1개의 진공 챔버를 포함하는 캐소드 스퍼터링 장치,
    - 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 유전체 물질로 제조된 제1 구성성분과 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분의 혼합물로 이루어진 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 타겟,
    - 플라즈마 기체를 도입하기 위한 수단 및 상기 기체로부터 플라즈마를 발생시키기 위한 수단을 포함하는, 상기 타겟을 스퍼터링하기 위한 수단,
    - 제1 원소와 상이한 제3 원소를 상기 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물 형태로 상기 플라즈마에 도입하기 위한 수단,
    - 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅의 층이 기판의 표면 상에 피착되기에 적합한 속도로 기판을 상기 장치를 통해 통과시키기 위한 수단,
    - 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하기 위한 수단
    을 조합으로 포함하는 장비.
  18. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 수행하기 위한 장비이며,
    - 적어도 1개의 진공 챔버를 포함하는 캐소드 스퍼터링 장치,
    - 제1 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 유전체 물질로 제조된 제1 구성성분의 혼합물로 이루어진 제1 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 제1 타겟,
    - 제2 원소의 금속성 형태로 이루어진 제2 구성성분으로 제조된 제2 타겟으로서, 진공 챔버에 설치되는 제2 타겟,
    - 플라즈마 기체를 도입하기 위한 수단 및 상기 기체로부터 플라즈마를 발생시키기 위한 수단을 포함하는, 2개의 타겟을 동시에 공동-스퍼터링하기 위한 수단,
    - 제1 원소와 상이한 제3 원소를 상기 제3 원소의 수소화물, 할로겐화물 또는 유기 화합물 형태로 상기 플라즈마에 도입하기 위한 수단,
    - 상기 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스에 분산된 제2 원소의 금속 나노입자로 이루어진 코팅의 층이 기판의 표면 상에 피착되기에 적합한 속도로 기판을 상기 장치를 통해 통과시키기 위한 수단,
    - 상기 코팅으로 덮인 상기 기판을 장치의 출구에서 회수하기 위한 수단
    을 조합으로 포함하는 장비.
  19. 제2 원소의 금속 나노입자가 분산되어 있는, 제1 원소 및 제3 원소의 산화물, 질화물 또는 산화질화물의 무기 매트릭스로 이루어진 코팅을 포함하는 착색된 유리 기판을 제조하기 위한, 제16항 또는 제17항에 청구된 장비의 용도.
KR1020187015925A 2015-12-09 2016-12-08 착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트 KR20180091832A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1562045A FR3045033B1 (fr) 2015-12-09 2015-12-09 Procede et installation pour l'obtention d'un vitrage colore
FR1562045 2015-12-09
PCT/FR2016/053277 WO2017098166A1 (fr) 2015-12-09 2016-12-08 Procédé et installation pour l'obtention d'un vitrage coloré

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180091832A true KR20180091832A (ko) 2018-08-16

Family

ID=55236741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187015925A KR20180091832A (ko) 2015-12-09 2016-12-08 착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트

Country Status (14)

Country Link
US (1) US10988409B2 (ko)
EP (1) EP3386929B1 (ko)
JP (1) JP2018536769A (ko)
KR (1) KR20180091832A (ko)
CN (1) CN108290779B (ko)
BR (1) BR112018010447B1 (ko)
CA (1) CA3005761A1 (ko)
CO (1) CO2018005701A2 (ko)
ES (1) ES2807909T3 (ko)
FR (1) FR3045033B1 (ko)
MX (1) MX2018006885A (ko)
PL (1) PL3386929T3 (ko)
RU (1) RU2720846C2 (ko)
WO (1) WO2017098166A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220043672A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 한국유리공업 주식회사 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3065722B1 (fr) * 2017-04-28 2021-09-24 Saint Gobain Vitrage colore et son procede d'obtention
RU2765964C1 (ru) * 2021-11-29 2022-02-07 Дмитрий Юрьевич Старцев Способы нанесения на стеклянные изделия покрытий из оксида титана

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5747711A (en) * 1980-08-08 1982-03-18 Fujitsu Ltd Chemical plasma growing method in vapor phase
DE3239753C1 (de) * 1982-10-27 1984-03-29 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Farbneutrale,solarselektive Waermereflexionsschicht fuer Glasscheiben und Verfahren zur Herstellung der Schichten
JPH07268615A (ja) * 1994-03-28 1995-10-17 Asahi Glass Co Ltd 非線形光学ガラス薄膜の製造方法
JPH09235141A (ja) * 1995-12-26 1997-09-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd 紫外線吸収着色膜被覆ガラス物品
WO1997023424A1 (fr) * 1995-12-26 1997-07-03 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Article en verre recouvert d'une couche coloree absorbant le rayonnement ultraviolet
US5976678A (en) * 1996-02-27 1999-11-02 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Colored film-covered glass articles
KR100495338B1 (ko) 1997-01-27 2005-06-14 피터 디. 하랜드 광학 기판으로부터의 반사를 감소시키기 위한 코팅막, 반사 감소 방법 및 장치
EP1029827A4 (en) * 1997-11-13 2003-07-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd ULTRAVIOLET / INFRARED ABSORBENT GLASS, ULTRAVIOLET / INFRARED ABSORBENT GLASS PANEL, ULTRAVIOLET / INFRARED ABSORBENT GLASS PANEL COATED WITH A COLORED FILM, AND VEHICLE GLAZING
JP2002206161A (ja) * 2001-01-09 2002-07-26 Citizen Watch Co Ltd 装飾成形部材およびその製造方法
DE10159907B4 (de) * 2001-12-06 2008-04-24 Interpane Entwicklungs- Und Beratungsgesellschaft Mbh & Co. Beschichtungsverfahren
FR2856677B1 (fr) * 2003-06-27 2006-12-01 Saint Gobain Substrat revetu d'une couche dielectrique et procede pour sa fabrication
US7211513B2 (en) * 2003-07-01 2007-05-01 Pilkington North America, Inc. Process for chemical vapor desposition of a nitrogen-doped titanium oxide coating
US8500965B2 (en) 2004-05-06 2013-08-06 Ppg Industries Ohio, Inc. MSVD coating process
DE102005007825B4 (de) * 2005-01-10 2015-09-17 Interpane Entwicklungs-Und Beratungsgesellschaft Mbh Verfahren zur Herstellung einer reflexionsmindernden Beschichtung, reflexionsmindernde Schicht auf einem transparenten Substrat sowie Verwendung einer derartigen Schicht
US20070108043A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Guardian Industries Corp. Sputtering target including titanium silicon oxide and method of making coated article using the same
GB2454132B (en) * 2006-08-24 2011-11-23 Ngimat Co Optical coating
GB0904803D0 (en) 2009-03-20 2009-05-06 Univ London Coated substrate
RU2420607C1 (ru) 2009-10-22 2011-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Способ нанесения теплозащитного покрытия на полимерный материал
FR2963788B1 (fr) * 2010-08-10 2016-01-22 Saint Gobain Vitrage a proprietes antisolaires
JP2013237910A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Tsukiboshi Art Kogyo Kk 意匠性鋼板の製造方法
EP2738790A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-04 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Procedure for preparing one single barrier and/or dielectric layer or multilayer on a substrate and device for the implementation thereof
JP5661965B1 (ja) * 2014-06-17 2015-01-28 株式会社ジーエル・マテリアルズホールディングス 有機系太陽電池用材料及びそれを用いた有機系太陽電池、並びに、その材料の製造方法
CN104120394B (zh) 2014-06-30 2016-08-24 厦门理工学院 一种Ag/TiO2纳米复合变色材料制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220043672A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 한국유리공업 주식회사 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재

Also Published As

Publication number Publication date
MX2018006885A (es) 2018-09-06
RU2720846C2 (ru) 2020-05-13
CA3005761A1 (fr) 2017-06-15
EP3386929A1 (fr) 2018-10-17
WO2017098166A1 (fr) 2017-06-15
PL3386929T3 (pl) 2020-09-21
CO2018005701A2 (es) 2018-06-12
ES2807909T3 (es) 2021-02-24
CN108290779A (zh) 2018-07-17
US20180273423A1 (en) 2018-09-27
FR3045033B1 (fr) 2020-12-11
JP2018536769A (ja) 2018-12-13
CN108290779B (zh) 2022-01-25
FR3045033A1 (fr) 2017-06-16
EP3386929B1 (fr) 2020-04-22
RU2018124444A3 (ko) 2020-04-08
BR112018010447B1 (pt) 2021-08-24
US10988409B2 (en) 2021-04-27
BR112018010447A8 (pt) 2019-02-26
BR112018010447A2 (pt) 2018-11-21
RU2018124444A (ru) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jeong et al. Characterization of SiO2 and TiO2 films prepared using rf magnetron sputtering and their application to anti-reflection coating
US9051211B2 (en) Effects of methods of manufacturing sputtering targets on characteristics of coatings
KR101456315B1 (ko) 투명한 차단 필름 및 이의 제조 방법
CA2519651C (en) Substrates coated with mixtures of titanium and aluminum materials, methods for making the substrates, and cathode targets of titanium and aluminum metal
Lin et al. Growth mechanism and characterization of ZnO: Al multi-layered thin films by sol–gel technique
US11608289B2 (en) Coloured glazing and method for obtaining same
Rawal et al. Structural, optical and hydrophobic properties of sputter deposited zirconium oxynitride films
WO2013069402A1 (ja) ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法
KR20180091832A (ko) 착색된 글레이징을 얻기 위한 방법 및 플랜트
KR20190140471A (ko) 착색된 글레이징의 수득을 위한 타겟
JP2012020937A (ja) ガラス基材上への酸化鉄コーティングの蒸着
Panprom et al. Growth of Ag/SnO2 thin film by DC magnetron sputtering deposition intended for low emissivity application
Zoubian et al. Potential of TaOxNy thin films deposited by reactive sputtering as antireflective coatings: composition and optical properties
TWI663122B (zh) 光學膜、光學膜組件及其製造方法
KR20220097462A (ko) 코팅의 제조 방법
EP2431771A2 (en) Polymer lens comprising a hardening layer, an absorbent layer, and an interferential multilayer, and corresponding production method
CN117660890A (zh) 氧化锆光学镀膜及制备方法与应用和减反射膜
Lijian et al. Effect of the deposition rate on ITO thin films properties prepared by ion beam assisted deposition (IBAD) technique