KR20200038276A - 매립 필름을 갖는 투명 전도성 산화물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코팅된 물품에 관한 것이다. 기판은, 제 1 고굴절률 물질로 제조된 제 1 하부층 필름을 갖는 하부층으로 코팅된다. 하부층의 적어도 일부 위에 투명한 전도성 산화물 층이 적용된다. 매립 필름이 투명 전도성 산화물 층 내에 매립되며, 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함한다.

Description

매립 필름을 갖는 투명 전도성 산화물
본 발명은 낮은 복사율(emissivity) 및 중성 색(neutral color)을 갖는 코팅된 물품에 관한 것이다.
투명 전도성 산화물("TCO")은 더 낮은 복사율 및 더 낮은 시트 저항을 가진 코팅된 물품을 제공하기 위하여 기판에 적용된다. 이는, 글레이징 유닛 또는 스크린을 활성화시키는 전극(예를 들면 태양 전지) 또는 가열 층에서 TCO를 특히 유용하게 만든다. TCO는 일반적으로는 마그네트론 스퍼터링 진공 침착("MSVD")과 같은 진공 침착 기술에 의해 적용된다. 일반적으로, 더 두꺼운 TCO 층은 더 낮은 시트 저항을 제공한다. 그러나, TCO의 두께는 코팅된 물품의 색에 영향을 미친다. 따라서, TCO 층으로 인하여 야기되는 착색 효과를 조정할 필요가 있다. 또한, 요구되는 시트 저항을 유지하면서 TCO가 코팅된 물품의 색에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 TCO 층의 두께를 최소화할 필요가 있다.
코팅 스택은 시간이 지남에 따라 부식될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 코팅에 보호용 오버코트가 적용될 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,716,086 호 및 제 4,786,563 호에 개시된 이산화 티타늄 필름은 코팅에 내화학성을 제공하는 보호 필름이다. 캐나다 특허 제 2,156,571 호에 개시된 산화 규소; 미국 특허 제 5,425,861 호, 제 5,344, 718 호, 제 5,376,455 호, 제 5,584,902 호 및 제 5,532,180 호, 및 PCT 국제 특허 공개 제 95/29883 호에 개시된 산화 알루미늄 및 질화규소도 또한 코팅에 내화학성을 제공하는 보호 필름이다. 이러한 기술은 화학적 및/또는 기계적 내구성이 뛰어난 보호용 오버코트를 통해 발전할 수 있었다.
코팅된 물품은 기판 및 상기 기판 위의 하부층을 포함한다. 하부층은 제 1 층을 포함한다. 제 1 층은 고굴절률 물질을 함유한다. 제 2 층은 제 1 층의 적어도 일부분 위에 위치된다. 제 2 층은 저굴절률 물질을 함유한다. 투명 전도성 필름은 하부층의 적어도 일부분 위에 위치된다. 코팅된 물품은 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하의 시트 저항을 갖는다. 코팅된 물품은 -9 이상 1 이하의 a* 값 및 -9 이상 1 이하의 b* 값을 가진 색을 갖는다.
선택적으로, 코팅된 물품은 투명 전도성 산화 물 층의 적어도 일부분 위에 보호층을 가질 수 있다. 보호층은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함한다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택에서 최외곽 필름으로서, 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 보호층은 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치되는 제 3 보호 필름을 포함할 수 있다.
코팅된 기판을 형성하는 방법은 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 투명 전도성 산화물이 식별되고, 이러한 투명 전도성 산화물에 대한 두께는 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하의 시트 저항을 제공할 것으로 결정된다. 제 1 하부층 물질 및 제 2 하부층 물질을 갖는 하부층이 식별된다. 제 1 하부층 및 제 2 하부층에 대한 두께는 -9 이상 1 이하의 a* 값 및 -9 이상 1 이하의 b* 값을 갖는 색을 가진 코팅된 기판을 제공할 것으로 결정된다. 하부층 내의 2개의 필름의 두께는 코팅된 기판의 색을 조정하는데 사용된다. 색은 투명 전도성 산화물 필름의 두께에 의해 영향을 받기 때문에, 색은 투명 전도성 산화물 필름의 두께가 결정된 후에 조정된다. 제 1 하부층 물질을 포함하는 제 1 하부층 필름이 기판의 적어도 일부분 위에 제 1 하부층 필름 두께로 적용된다. 제 2 하부층 물질을 포함하는 제 2 하부층 필름이 제 1 하부층의 적어도 일부분 위에 제 2 하부층 두께로 적용된다. 투명 전도성 산화물을 갖는 투명 전도성 산화물 층이 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 투명 전도성 산화물 필름 두께로 적용된다.
-9 이상 1 이하의 a* 값 및 -9 이상 1 이하의 b* 값을 가진 색을 갖는 코팅된 물품은 하기 단계에 의해 제조된다. 투명 전도성 산화물이 식별되고, 이러한 투명 전도성 산화물에 대한 두께는 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하의 시트 저항을 제공할 것으로 결정된다. 제 1 하부층 물질 및 제 2 하부층 물질을 갖는 하부층이 식별된다. 제 1 하부층 및 제 2 하부층에 대한 두께는 -9 이상 1 이하의 a* 값 및 -9 이상 1 이하의 b* 값을 갖는 색을 가진 코팅된 기판을 제공할 것으로 결정된다. 하부층 내의 2개의 필름의 두께는 코팅된 기판의 색을 조정하는데 사용된다. 색은 투명 전도성 산화물 필름의 두께에 의해 영향을 받기 때문에, 색은 투명 전도성 산화물 필름의 두께가 결정된 후에 조정된다. 제 1 하부층 물질을 포함하는 제 1 하부층 필름이 기판의 적어도 일부분 위에 제 1 하부층 필름 두께로 적용된다. 제 2 하부층 물질을 포함하는 제 2 하부층 필름이 제 1 하부층의 적어도 일부분 위에 제 2 하부층 두께로 적용된다. 투명 전도성 산화물을 갖는 투명 전도성 산화물 층이 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 투명 전도성 산화물 필름 두께로 적용된다.
기판을 포함하는 코팅된 물품. 하부층이 기판의 적어도 일부분 위에 위치된다. 하부층은 기판의 적어도 일부분 위의 적어도 제 1 하부층 필름, 및 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위의 선택적인 제 2 하부층 필름을 포함한다. 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 함유한다. 선택적인 제 2 하부층 필름은 제 1 저굴절률 층을 함유한다. 투명 전도성 산화물 층이 제 1 또는 선택적인 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 위치된다. 제 2 고굴절률 물질이 투명 전도성 산화물 층 내에 매립된다. 코팅된 물품은 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하의 시트 저항을 갖는다. 시트 저항은 투명 전도성 산화물 층 내에 매립된 제 2 고굴절률 물질이 없는 것보다 적어도 35% 더 높다.
선택적으로, 코팅된 물품은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 보호층을 가질 수 있다. 보호층은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함한다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택에서 최외곽 필름이며, 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 보호층은 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 포함할 수 있다.
기판을 포함하는 코팅된 물품. 하부층이 기판의 적어도 일부분 위에 위치된다. 하부층은 기판의 적어도 일부분 위의 적어도 제 1 하부층 필름, 및 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위의 선택적인 제 2 하부층 필름을 포함한다. 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 함유한다. 선택적인 제 2 하부층 필름은 제 1 저굴절률 층을 함유한다. 제 1 투명 전도성 산화물 층이 제 1 또는 선택적인 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 위치된다. 매립된 필름이 제 1 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 위치된다. 매립된 필름은 제 2 고굴절률 물질을 갖는다. 제 2 투명 전도성 산화물 층이 제 1 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 위치된다. 코팅된 물품은 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하의 시트 저항을 갖는다. 시트 저항은 매립된 필름이 없는 것보다 적어도 35% 더 높다.
선택적으로, 코팅된 물품은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 보호층을 가질 수 있다. 보호층은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함한다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택에서 최외곽 필름이며, 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 보호층은 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 포함할 수 있다.
코팅된 물품을 형성하는 방법; 시트 저항을 증가시키는 방법; 또는 코팅된 물품을 통한 광 투과를 증가시키는 방법. 기판이 제공된다. 하부층이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 하부층 필름이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 갖는다. 선택적인 제 2 하부층 필름이 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 선택적인 제 2 하부층 필름은 제 1 저굴절률 층을 갖는다. 제 1 투명 전도성 산화물 층이 제 1 또는 선택적인 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 매립된 필름이 제 1 투명 전도성 산화물 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 매립된 필름은 제 2 고굴절률 물질을 갖는다. 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 매립된 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 선택적으로, 보호층이 제 2 투명 전도성 산화물 필름 위에 적용될 수 있다. 선택적인 보호층은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함한다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택에서 최외곽 필름이며, 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 보호층은 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 포함할 수 있다.
하기 단계들에 의해 제조된 코팅된 물품. 기판이 제공된다. 하부층이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 하부층 필름이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 갖는다. 선택적인 제 2 하부층 필름이 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 선택적인 제 2 하부층 필름은 제 1 저굴절률 층을 갖는다. 제 1 투명 전도성 산화물 층이 제 1 또는 선택적인 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 매립된 필름이 제 1 투명 전도성 산화물 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 매립된 필름은 제 2 고굴절률 물질을 갖는다. 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 매립된 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 선택적으로, 보호층이 제 2 투명 전도성 산화물 필름 위에 적용될 수 있다. 선택적인 보호층은 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함한다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택에서 최외곽 필름이며, 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 보호층은 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 포함할 수 있다.
코팅된 물품의 시트 저항을 증가시키는 방법. 코팅된 물품이 제공된다. 코팅된 물품은 기판 및 기판의 적어도 일부분 위의 투명 전도성 산화물 층을 갖는다. 코팅된 물품은 침착 후공정으로 처리된다. 침착 후공정은, 코팅된 물품을 템퍼링하는 공정, 코팅된 물품 전체를 로(furnace) 내에 배치함으로써 이를 가열하는 공정, 투명 전도성 산화물 층의 표면만을 플래쉬 어닐링하는 공정, 또는 투명 전도성 산화물 층에 와전류(Eddy current)를 통과시키는 공정일 수 있다. 대안적으로, 25 Ω/□ 미만의 시트 저항을 갖는 코팅된 물품이 본 단락에 기술된 방법에 의해 제조되었다.
코팅된 물품의 시트 저항을 증가시키는 방법. 기판이 제공된다. 투명 전도성 산화물이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 침착 후공정은 투명 전도성 산화물로 코팅된 기판에 적용된다. 침착 후공정은, 코팅된 물품을 템퍼링하는 공정, 코팅된 물품 전체를 로 내에 배치함으로써 이를 가열하는 공정, 투명 전도성 산화물 층의 표면만을 플래쉬 어닐링하는 공정, 또는 투명 전도성 산화물 층에 와전류를 통과시키는 공정일 수 있다.
코팅된 물품은 코팅 스택을 갖는 기판이다. 기판의 적어도 일부분은 기능성 코팅으로 코팅된다. 보호층이 기능성 코팅의 적어도 일부분 위에 적용된다. 보호층은 기능성 코팅의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 기능성 코팅의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 갖는다. 제 2 보호 필름은 코팅 스택 내의 마지필름 필름이며, 티타니아 및 알루미나를 포함한다. 선택적으로, 제 3 보호 필름이 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이, 또는 제 1 보호 필름과 기능성 코팅 사이에 위치될 수 있다.
기판을 제공하는 단계를 포함하는 코팅된 물품의 제조 방법. 기능성 코팅이 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 보호 필름이 기능성 코팅의 적어도 일부분 위에 적용된다. 티타니아 및 알루미나를 포함하는 제 2 보호 필름이 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다. 선택적으로, 제 3 보호 필름이 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이, 또는 제 1 보호 필름과 기능성 코팅 사이에 적용된다.
투명 전도성 산화물 층의 흡수율, 저항률 또는 복사율을 감소시키는 방법. 기판이 제공된다. 투명 전도성 산화물 층이 0% 내지 2.0%의 산소를 포함하는 대기중에서 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다.
하기 단계에 의해 제조된 투명 전도성 산화물 층을 포함하는, 감소된 흡수율, 저항률 또는 복사율을 갖는 코팅된 물품. 기판이 제공된다. 투명 전도성 산화물 층이 0% 내지 2.0%의 산소를 포함하는 대기중에서 기판의 적어도 일부분 위에 적용된다.
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도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 본 발명의 특징을 포함하는 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2e는 본 발명의 특징을 포함하는 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3e는 본 발명의 특징을 포함하는 또 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 특징을 포함하는 또 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 특징을 포함하는 또 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e, 도 6f, 도 6g 및 도 6h는 본 발명의 특징을 포함하는 또 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
도 7은 특정 온도로 가열된 ITO 투명 전도성 산화물 층의 표면을 갖는 샘플의 두께에 대한 ITO의 시트 저항을 도시하는 그래프이다.
도 8a 내지 도 8c는 주석-도핑된 산화 인듐 투명 전도성 산화물 층의 결정화를 도시하는 XRD 그래프이다.
도 9는 침착되고 가열된 갈륨-도핑된 산화 아연 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 도시한다.
도 10은 침착되고 가열된 알루미늄-도핑된 산화 아연 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 도시한다.
도 11은 170 nm 두께의 주석-도핑된 산화 인듐 투명 전도성 산화물 층을 갖는 기판의 색에 대한 하부층의 효과를 도시하는 그래프이다.
도 12는 175 내지 225 nm 두께의 주석-도핑된 산화 인듐 투명 전도성 산화물 층 및 실리카 보호층을 갖는 기판의 색에 대한 하부층의 효과를 도시하는 그래프이다.
도 13a는 시트 저항에 미치는 매립된 필름의 영향을 도시하는 그래프이다.
도 13b는 복사율에 미치는 매립 필름의 영향을 도시하는 그래프이다.
도 13c는 매립된 필름을 갖는 인듐-도핑된 산화 주석의 XRD 그래프이다.
도 14는 다른 보호층의 내구성을 도시하는 막대 그래프이다.
도 15는 다른 보호층의 내구성을 도시하는 막대 그래프이다.
도 16a 및 도 16b는 0% 내지 2%의 산소를 함유한 대기중에서 인듐-도핑된 산화 주석을 포함하는 투명 전도성 산화물 층에 대한 정규화된 흡광도를 도시하는 선 그래프이다.
도 17a 및 도 17b는 0% 내지 2%의 산소를 함유한 대기중에서 인듐-도핑된 산화 주석을 포함하는 투명 전도성 산화물 층에 대한 복사율을 도시하는 그래프이다.
도 18은 0% 내지 6%의 산소를 함유한 대기중에서 알루미늄-도핑된 산화 아연을 포함하는 투명 전도성 산화물 층에 대한 정규화된 흡광도를 도시하는 그래프이다.
도 19는 코팅기(coater)에 공급된 산소 함량의 함수로서의 정규화된 흡광도를 도시하는 그래프이다.
도 20은 투명 전도성 산화물 층의 표면 온도의 함수로서의 침착 후공정 이후의 인듐-도핑된 산화 주석을 포함하는 투명 전도성 산화물 층에 대한 시트 저항을 도시하는 그래프이다.
도 21은 투명 전도성 산화물의 표면 온도의 함수로서의 시트 저항을 도시하는 그래프이다.
본원에서 사용되는 "좌", "우", "상부", "하부" 등과 같은 공간적 또는 방향 적 용어는 도면에서 도시되는 바와 같이 본 발명에 관한 것이다. 본 발명은 다양한 대안적인 배향을 가정할 수 있으므로, 이러한 용어는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "왼쪽", "오른쪽", "내부", "외부", "위", "아래" 등과 같은 공간적 또는 방향적 용어는 도면에서 도시되는 바와 같이 본 발명에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 대안적인 배향을 가정할 수 있으므로, 이러한 용어는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같이, 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 치수, 물리적 특성, 가공 파라미터, 성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 특허청구범위에서 제시되는 수치는 본 발명에 의해 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 최소한, 및 특허청구 범위에 균등론의 적용을 제한하려는 시도가 아닌 한은, 각각의 수치 값은 적어도 보고된 유효 자릿수와 일반적인 반올림 기법을 고려하여 각각의 수치가 해석되어야 한다. 또한, 본원에서 개시되는 모든 범위는 시작 및 종료 범위 값 및 그 범위내에 포함되는 임의의 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, "1 내지 1O"의 명시된 범위는 최소값 1과 최대값 1O 사이의 임의의 및 모든 하위 범위; 즉, 최소값 1 이상으로 시작하고 최대값 10 이하로 끝나는 모든 하위 범위, 예를 들면, 1 내지 3.3, 4.7 내지 7.5, 5.5 내지 10 등을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 또한, 본원에서 언급되는, 허여된 특허 및 특허 출원(이에 국한되지는 않음)과 같은 모든 문서는 그의 내용 전체가 "참조로 포함"되는 것으로 간주되어야 한다. 달리 명시되지 않는 한, 양에 대한 언급은 "중량%"이다. "필름"이란 용어는 원하는 또는 선택된 조성물을 갖는 코팅의 영역을 지칭한다. "층"은 하나 이상의 "필름"을 포함한다. "코팅" 또는 "코팅 스택"은 하나 이상의 "층"으로 구성된다. "금속" 및 "금속 산화물"이라는 용어는 규소가 기술적으로는 금속이 아니더라도 전통적으로 인식되는 금속 및 금속 산화물뿐만 아니라 규소 및 실리카를 각각 포함하는 것으로 간주된다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 개시되는 모든 범위는 시작 및 종료 범위 값 및 그 범위내에 포함되는 임의의 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 제시되는 범위는 지정된 범위에 대한 평균값을 나타낸다.
"~위에(over)"라는 용어는 "기판으로부터 더 먼 곳"을 의미한다. 예를 들면, 제 1 층 "위에"에 위치된 제 2 층은, 제 2 층이 제 1 층보다 기판으로부터 더 멀리 위치된다는 것을 의미한다. 제 2 층은 제 1 층과 직접 접촉될 수 있거나 또는 하나 이상의 다른 층이 제 2 층과 제 1 층 사이에 위치될 수 있다.
본원에서 언급되는 모든 문서는 그의 모든 내용이 "참조로 포함된" 것으로 간주된다.
달리 명시되지 않는 한, 양에 대한 언급은 "중량%"이다.
"가시광선"이라는 용어는 380 nm 내지 780 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 복사선을 의미한다. "적외선(infrared radiation)"이라는 용어는 780 nm 초과 내지 100,000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 복사선을 의미한다. "자외선"이라는 용어는 100 nm 내지 380 nm 미만의 파장을 갖는 전자기 에너지를 의미한다.
"금속" 및 "금속 산화물"이라는 용어는 규소가 통상적으로 금속으로 간주되지 않을지라도, 전통적으로 인식되는 금속 및 금속 산화물뿐만 아니라 규소 및 실리카를 각각 포함하는 것으로 간주된다. "적어도"는 "초과하거나 동등한"을 의미한다. "이하"는 "적거나 동등한"을 의미한다.
본원에서 모든 헤이즈 값(haze value) 및 투과율 값은 헤이즈-가드 플러스 헤이즈 미터(Haze-Gard Plus haze meter)(미국 소재 BYK-가드너(BYK-Gardner)사에서 시판)를 사용하여 ASTM 01003-07에 따라 측정된 값이다.
코팅기에서 산소 백분율이 참조되는 경우, 산소 백분율은 다른 가스와 비교하여 코팅기 챔버에 첨가되는 산소의 양이다. 예를 들면, 2% 산소가 코팅기 챔버의 대기에 첨가되는 경우, 2% 산소 및 98% 아르곤이 코팅기 챔버에 첨가된다. 아르곤은 다른 가스로 대체될 수 있지만, 보통 다른 가스는 불활성 가스이다.
본원에서, 본 발명의 논의는 특정한 특징이 특정 한계 내에서 "특히" 또는 "바람직하게는"(예를 들면, "바람직하게는", "보다 바람직하게" 또는 "보다 더 바람직하게") 으로서 설명할 수 있다. 본 발명이 이들 특정 또는 바람직한 한계에 국한되지 않고 본 개시의 전체 범위를 포함한다는 것을 이해해야 한다.
본 발명은 임의의 조합으로 본 발명의 하기 양태를 포함하거나, 이루어지거나 또는 필수적으로 이루어진다. 본 발명의 다양한 양태는 별도의 도면에 도시되어 있다. 그러나, 이는 단순히 예시 및 논의를 용이하게 하기 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명의 실시에서, 하나의 도면에 도시된 본 발명의 하나 이상의 양태는 하나 이상의 다른 도면에 도시된 본 발명의 하나 이상의 양태와 결합될 수 있다.
예시적인 물품은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(10), 상기 기판(10) 위의 하부층(12) 및 상기 하부층(12) 위의 투명 전도성 산화물(14)을 포함한다.
물품(2)은 윈도우, 태양광 반사거울, 태양 전지 또는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 기판(10)에 적용된 코팅은 낮은 복사율, 낮은 저항률, 내스크래치성, 무선 주파수 감쇠 또는 원하는 색을 제공할 수 있다.
기판(10)은 가시광에 대해 투명, 반투명, 또는 불투명할 수 있다. "투명한"은 0% 초과 내지 100%의 가시광선 투광율을 의미한다. 대안적으로, 하부층(12)은 반투명하거나 불투명할 수 있다. "반투명"은 관측자 반대측 위에 있는 물체가 명확하게 보이지 않도록 전자기 에너지(예를 들면, 가시광선)는 통과시키지만 이러한 에너지는 확산하는 것을 의미한다. "불투명"은 0%의 가시광선 투과율을 갖는 것을 의미한다.
기판(10)은 유리, 플라스틱 또는 금속일 수 있다. 적합한 플라스틱 기판의 예는 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리프로필메타크릴레이트 등과 같은 폴리알킬메타크릴레이트; 폴리우레탄; 폴리카보네이트; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등과 같은 폴리알킬테레프탈레이트; 폴리실록산-함유 중합체; 또는 이들을 제조하기 위한 임의의 단량체 또는 이들의 혼합물의 공중합체; 또는 유리 기판을 포함한다. 적합한 유리 기판의 예는 통상적인 소다회 실리케이트 유리, 붕규산염 유리, 또는 납땜 유리를 포함한다. 유리는 투명 유리일 수 있다. "투명 유리"는 착색되지 않거나(non-tinted) 유색화되지 않은(non-colored) 유리를 의미한다. 대안적으로, 유리는 착색되거나 달리는 유색화된 유리일 수 있다. 유리는 어닐링되거나 열처리된 유리일 수 있다. 본원에서 사용되는 "열처리된"이란 용어는 템퍼링되거나 적어도 부분적으로 템퍼링된 것을 의미한다. 유리는 종래의 플로트 유리와 같은 임의의 유형일 수 있으며, 임의의 광학적 특성, 예를 들면, 가시광선 투과율, 자외선 투과율, 적외선 투과율, 및/또는 전체 태양 에너지 투과율을 갖는 임의의 조성물일 수 있다. 적합한 금속 기판의 예는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸을 포함한다.
기판(10)은 550 나노미터(nm)의 기준 파장 및 2 밀리미터의 두께에서 높은 가시광선 투과율을 가질 수 있다. "높은 가시광선 투과율"이란 85% 이상, 예를 들면 87% 이상, 예를 들면 90% 이상, 예를 들면 91% 이상, 예를 들면 92% 이상의 550 nm에서의 가시광선 투과율을 의미한다.
하부층(12)은 단일 층, 균질 층, 구배 층(gradient layer) 또는 이중 층일 수 있거나, 또는 복수의 층을 포함할 수 있다. "균질 층"이란 물질이 코팅 전체에 랜덤하게 분포되는 층을 의미한다. "구배 층"은 기판(12)으로부터의 거리가 변함에 따라 성분의 농도가 변하는(연속적인 변화 또는 단계 변화) 2개 이상의 성분을 갖는 층을 의미한다.
하부층(12)은 2개의 필름, 즉 제 1 하부층 필름(20) 및 제 2 하부층 필름(22)을 포함할 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)은 기판(10) 위에 위치되고, 제 2 하부층 필름(22)보다 기판(10)에 더 가깝다. 제 1 하부층 필름(20)은 제 2 하부층 필름(22) 및/또는 기판(10)보다 더 높은 굴절률을 갖는 물질일 수 있다. 예를 들면, 제 1 하부층 필름(20)은 금속 산화물, 질화물 또는 옥시질화물을 포함할 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)에 적합한 금속의 예는 규소, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석, 탄탈륨, 이들의 합금 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면, 제 1 하부층 필름(20)은 아연, 주석, 알루미늄, 및/또는 티타늄의 산화물, 이들의 합금 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 하부층 필름(20)은 아연 및/또는 주석의 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 하부층 필름(20)은 산화 아연 및 산화 주석, 또는 주석산 아연을 포함할 수 있다.
하부층(12)은 2개의 필름, 즉 제 1 하부층 필름(20) 및 제 2 하부층 필름(22)을 포함할 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)은 산화 아연을 포함할 수 있다. 산화 아연 필름을 스퍼터링하기 위한 아연 타겟은, 아연 타겟의 스퍼터링 특성을 향상시키기 위해 하나 이상의 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 아연 타겟은 이러한 물질을 15 중량% 이하, 예를 들면 10 중량% 이하, 예를 들면 5 중량% 이하로 포함할 수 있다. 생성되면 산화 아연 층은 첨가되는 물질의 소량의 산화물, 예를 들면, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하의 물질 산화물을 포함할 것이다. 아연 타겟의 스퍼터링 특성을 향상시키기 위해 10 중량% 이하, 예를 들면, 5 중량% 이하의 추가의 물질을 갖는 아연 타겟으로부터 침착된 층은, 비록 소량의 첨가된 물질(또는 첨가된 물질의 산화물)이 존재할 수 있을지라도, 본원에서는 "아연 산화물 층"으로서 지칭된다. 이러한 물질의 예는 주석이다.
제 1 하부층 필름(20)은 산화 아연 및 산화 주석의 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 하부층 필름(20)은 주석산 아연 층을 포함할 수 있거나 또는 주석산 아연 층일 수 있다. "주석산 아연"은 일반식: ZnxSn1 -x02-x(일반식 1)의 조성물을 의미하며, 이때, "x"는 0보다 크고 1보다 작은 범위내에서 변한다. 예를 들면, "x"는 0보다 클 수 있으며, 0보다 크고 1보다 작은 분수 또는 소수일 수 있다. 주석산 아연 층은 주요 양으로 하나 이상의 일반식 1의 형태를 갖는다. x = 2/3 인 주석산 아연 층은 통상적으로는 "Zn2SnQ4" 로서 지칭된다. 산화 아연 및 산화 주석의 합금은 80 중량% 내지 99 중량%의 아연 및 20 중량% 내지 1 중량%의 주석; 예를 들면 85 중량% 아연 내지 99 중량% 아연 및 15 중량% 주석 내지 1 중량% 주석; 90 중량% 아연 내지 99 중량% 아연 및 10 중량% 주석 내지 1 중량% 주석; 예를 들면 대략 90 중량% 아연 및 10 중량% 주석을 포함할 수 있다.
제 2 하부층 필름(22)은 제 1 하부층 필름(20)보다 더 낮은 굴절률을 갖는 물질일 수 있다. 예를 들면, 제 2 하부층 필름(22)은 금속 산화물, 질화물 또는 옥시질화물을 포함할 수 있다. 제 2 하부층 필름(22)에 적합한 금속의 예는 규소, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 인, 하프늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석, 탄탈륨, 이들의 합금 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
예를 들면, 제 2 하부층 필름(22)은 실리카 및 알루미나를 포함할 수 있다. 이러한 예에 따르면, 제 2 하부층 필름(22)은 적어도 50 중량%의 실리카; 50 내지 99 중량%의 실리카 및 50 내지 1 중량%의 알루미나; 60 내지 98 중량%의 실리카 및 40 내지 2 중량%의 알루미나; 70 내지 95 중량%의 실리카 및 30 내지 5 중량%의 알루미나; 80 내지 90 중량%의 실리카 및 10 내지 20 중량%의 알루미나, 또는 8 중량%의 실리카 및 15 중량%의 알루미나를 가질 것이다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 하부층(12) 위에 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 단일 층일 수 있거나 또는 다중 층 또는 영역을 가질 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 적어도 하나의 전도성 산화물 층을 갖는다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)은 하나 이상의 금속 산화물 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)은 Zn, Fe, Mn, Al, Ce, Sn, Sb, Hf, Zr, Ni, Bi, Ti, Co, Cr, Si 중의 하나 이상의 금속, 또는 이들 물질 중의 둘 이상의 합금 중의 하나 이상의 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)은 산화 주석을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 투명 전도성 산화물 층(14)은 산화 아연을 포함한다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 F, In, Al, P, Cu, Mo, Ta, Ti, Ni, Nb, W, Ga, Mg 및/또는 Sb와 같은 하나 이상의 도펀트 물질을 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들면, 도펀트는 In, Ga, Al 또는 Mg일 수 있다. 도펀트는 10 중량% 미만, 예를 들면 5 중량% 미만, 예를 들면 4 중량% 미만, 예를 들면 2 중량% 미만, 예를 들면 1 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 갈륨-도핑된 산화 아연("GZO"), 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO"), 인듐-도핑된 산화 아연("IZO"), 마그네슘-도핑된 산화 아연("MZO"), 또는 주석-도핑된 산화 인듐("ITO")과 같은 도핑된 금속 산화물일 수 있다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 75 nm 내지 950 nm, 예를 들면 90 nm 내지 800 nm, 예를 들면 100 nm 내지 700 nm의 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)은 125 nm 내지 450 nm; 150 nm 이상; 또는 175 nm 이상 범위의 두께를 가질 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 600 nm, 500 nm, 400 nm, 350 nm, 300 nm, 275 nm, 250 nm 또는 225 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.
상이한 투명 전도성 산화물 층(14) 물질은 동일한 두께에서 상이한 시트 저항을 가질뿐만 아니라, 물품의 광학계에도 다르게 영향을 미친다. 이상적으로는, 시트 저항은 25 오옴/스퀘어(Ω/□) 미만, 또는 20 Ω/□ 미만, 또는 18 Ω/□ 미만이어야 한다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)이 GZO를 포함하는 경우, 이는 적어도 300 nm 및 400 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)이 AZO를 포함하는 경우, 이는 적어도 350 nm, 또는 적어도 400 nm의 두께, 및 950 nm 이하, 또는 800 nm 이하, 또는 700 nm 이하, 또는 600nm 이하의 두께를 가져야만 한다. 투명 전도성 산화물 층(14)이 ITO를 포함하는 경우, 이는 적어도 75 nm, 적어도 90 nm, 적어도 100 nm, 적어도 125 nm, 또는 적어도 150 nm, 또는 적어도 175 nm; 및 350 nm 이하, 300 nm 이하, 275 nm 이하, 또는 250 nm 이하, 또는 225 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 5 nm 내지 60 nm, 예를 들면 5 nm 내지 40 nm, 예를 들면 5 nm 내지 30 nm, 예를 들면 10 nm 내지 30 nm, 예를 들면 10 nm 내지 20 nm, 예를 들면 10 nm 내지 15 nm, 예를 들면 11 nm 내지 15 nm 범위의 표면 조도(RMS)를 가질 수 있다.
예를 들면, 투명 전도성 산화물 층(14)이 주석-도핑된 산화 인듐인 경우, 투명 전도성 산화물 층(14)의 두께는 75 nm 내지 350 nm; 100 nm 내지 300 nm; 125 nm 내지 275 nm; 150 nm 내지 250 nm; 또는 175 nm 내지 225 nm의 범위 일 수 있다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 5 Ω/□ 내지 25 Ω/□, 예를 들면 8 Ω/□ 내지 20 Ω/□, 예를 들면, 10 Ω/□ 내지 18 Ω/□의 시트 저항을 가질 수 있다.
예를 들면, 물품은 유리 기판(10) 위에 하부층(12)을 가진 유리 기판(10)일 수 있다. 하부층(12)은 적어도 2개의 필름, 즉 제 1 하부층 필름(20) 및 제 2 하부층 필름(22)을 가질 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)은 산화 아연 및 산화 주석의 합금일 수 있으며, 제 2 하부층 필름(22)은 실리카 및 알루미나의 합금일 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 제 2 필름(22) 위에 있을 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 ITO, GZO 또는 AZO일 수 있다.
투명 전도성 산화물 필름은 특정 시트 저항, 예를 들면, 25 Ω/□ 미만의 시트 저항을 가진 물품을 제공한다. 일반적으로, 투명 전도성 산화물의 두께가 증가함에 따라 시트 저항은 감소한다. 원하는 시트 저항이 식별되고 원하는 시트 저항을 달성하기 위해 투명 전도성 산화물에 필요한 두께가 결정되면, 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 제 1 필름 및 제 2 필름의 두께를 결정할 수 있다. 적합한 광학 모델링 소프트웨어의 예는 필름 스타(FILM STAR)이다. 이상적으로는, a*, b*가 -1, -1인 색을 가지려고 노력한다. 이러한 색에는 약간의 가변성이 있다. 예를 들면, a* 값은 1, 0 또는 -0.5 정도로 높을 수 있고 -9, -4, -3 또는 -1.5 정도로 낮을 수 있으며, b* 값은 1, 0 또는 -0.5 정도로 높을 수 있거나 -9, -4, -3 또는 -1.5 정도로 낮을 수 있다. 원하는 색을 얻기 위해, 식별된 투명 전도성 산화물에 대한 원하는 색 및 투명 전도성 산화물의 두께를 얻기 위하여 제 1 필름(20) 및 제 2 필름(22)의 두께를 변화시킨다. 예를 들면, 제 1 필름의 두께는 10 내지 20 nm, 또는 11 내지 15 nm 일 수 있으며; 제 2 필름의 두께는 25 내지 35 nm, 또는 29 내지 34 nm 일 수 있다.
도 1c 및 1d를 참조하면, 물품(2)은 선택적으로는 투명 전도성 산화물 층(14) 위에 본원에서 기술되는 보호층과 같은 보호층(16)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호층(16)은 제 1 보호 필름(60) 및 제 2 보호 필름(62)을 포함할 수 있다. 제 2 보호 필름(62)은 티타니아 및 실리카의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호층(16)은 제 1 보호 필름(60), 제 2 보호 필름(62) 및 제 3 보호 필름(64)을 포함한다.
본 발명의 예시적인 방법은 코팅된 기판을 형성하는 것이다. 기판(10)이 제공된다. 투명 전도성 산화물이 식별된다. 투명 전도성 산화물이 식별되면, 적어도 5 Ω/□ 및/또는 25 Ω/□ 이하, 구체적으로는 20 Ω/□ 이하, 보다 구체적으로는 18 Ω/□ 이하의 시트 저항을 가진 코팅된 기판을 제공할 투명 전도성 필름에 대한 두께를 식별할 수 있다. 코팅된 기판의 원하는 색도 또한 식별된다. 제 1 하부층 물질 및 제 2 하부층 물질은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 식별되고, 제 1 하부층 필름 두께 및 제 2 하부층 필름 두께는, a* 값이 1 정도로 높고 -9 정도로 낮을 수 있으며 b* 값이 1 정도로 높고 -9 정도로 낮을 수 있는 색을 가진 상기 식별된 투명 전도성 산화물 층을 갖는 물품을 제공할 것으로 결정된다. 하부층(12)은, 기판 위에 제 1 하부층 물질을 적용하여 식별된 제 1 필름 두께로 제 1 하부층 필름(20)을 형성시키고, 상기 제 1 하부층 필름 위에 제 2 하부층 물질을 식별된 제 2 하부층 필름 두께로 적용하여 제 2 하부층 필름(22)을 형성시킴으로써 기판 위에 적용된다. 투명 전도성 산화물 물질은 투명 전도성 산화물 층(14)을 형성하기 위해 식별된 투명 전도성 필름 두께로 하부층(12) 위에 적용된다.
투명 전도성 산화물 층(14)의 두께는 기판의 시트 저항 및 색에 영향을 미친다. 하부층(12)은 특정 두께의 투명 전도성 산화물 층(14)을 갖는 물품의 색을 조정하는데 사용된다. 이는 제 1 하부층 물질 및 제 2 하부층 물질을 식별한 다음, 필름 스타와 같은 도구를 사용하여 원하는 색을 제공하는 각각의 하부층 물질의 두께를 식별함으로써 수행된다. 일단 제 1 및 제 2 하부층 물질이 식별되면, 이들 물질 각각의 두께를 조정하여 임의의 원하는 색을 달성할 수 있다. 전형적으로, 원하는 색의 a*, b*는 -1, -1 이다. 이러한 색에는 약간의 가변성이 있다. 예를 들면, a*는 1 정도로 높고 -9 정도로 낮을 수 있으며, b* 값은 1 정도로 높고 -9 정도로 낮을 수 있다.
예를 들면, a* 이 -1 이고 b* 가 -1 인 색을 갖는 태양 전지를 제조하기를 희망할 수 있다. 유리 기판이 제공될 것이다. 투명 전도성 산화물 물질은 인듐-도핑된 산화 주석("ITO")으로서 식별될 수 있다. ITO 투명 전도성 산화물 필름의 두께가 125 nm 내지 275 nm 인 경우, 본원에서 개시되는 발명으로 5 Ω/□ 내지 25 Ω/□의 시트 저항을 달성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 원하는 색을 달성하기 위해, 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 1 하부층 필름(20) 및 실리카 및 알루미나를 포함하는 제 2 하부층 필름(22)을 갖는 하부층(12)을 선택할 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)은 10 nm 내지 15 nm의 두께를 가질 것이며, 제 2 하부층 필름(22)은 29 nm 내지 34 nm의 두께를 가질 것이다. 제 1 하부층 필름(20)은 식별된 두께로 기판(10) 위에 적용되고, 제 2 하부층 필름(22)은 식별된 두께로 제 1 하부층 필름(20) 위에 적용된다. 제 1 하부층 필름(20)은 식별된 두께로 기판(10) 위에 적용되고, 제 2 하부층 필름(22)은 식별된 두께로 제 1 하부층 필름(20) 위에 적용된다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 식별된 두께로 제 2 하부층 필름(22) 위에 적용되어 -9 내지 1, 구체적으로는 -4 내지 0, 보다 구체적으로는 -3 내지 1, 보다 구체적으로는 -1.5 내지 -0.5의 a* ; 및 -9 내지 1, 구체적으로는 -4 내지 0, 보다 구체적으로는 -1.5 내지 -0.5의 b*를 가진 색을 갖는 물품을 형성한다.
다른 예에서, 유리 기판(10)이 제공될 것이다. 투명 전도성 산화물 층 물질은 인듐 도핑된 산화 주석("ITO")으로서 식별될 수 있다. ITO 투명 전도성 산화물 필름의 두께가 125 nm 내지 275 nm 인 경우, 5 Ω/□ 내지 25 Ω/□, 구체적으로는 20 Ω/□ 이하, 보다 구체적으로는 18 Ω/□ 이하의 시트 저항을 달성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 원하는 색을 달성하기 위해, 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 1 하부층 필름(20) 및 실리카를 포함하는 제 2 하부층 필름(22)을 갖는 하부층(12)을 선택할 수 있고, 또한 보호층(16)의 색에 대한 영향을 고려할 수 있다. 코팅된 기판에 있을 것입니다. 원하는 색을 달성하기 위해, 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 1 하부층 필름(20) 및 실리카를 포함하는 제 2 하부층 필름(22)을 갖는 하부층(12)을 선택할 수 있으며, 또한 코팅된 기판 위에 있을 보호층(16)의 색에 대한 영향을 고려할 수 있다. 이러한 예에서, 적어도 30 nm 및 45 nm 이하의 두께를 갖는 실리카의 보호층이 사용된다. 제 1 하부층 필름(20)은 10 nm 내지 15 nm의 두께를 가질 것이며, 제 2 하부층 필름(22)은 29 nm 내지 34 nm의 두께를 가질 것이다. 제 1 하부층 필름(20)은 식별된 두께로 기판(10) 위에 적용되고, 제 2 하부층 필름(22)은 식별된 두께로 제 1 하부층 필름(20) 위에 적용된다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 전술한 시트 저항을 제공하는 식별된 두께로 제 2 하부층 필름(22) 위에 적용되어 -9 내지 1, 또는 -4 내지 0, 또는 -3 내지 1, 또는 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 또는 -4 내지 0, 또는 -3 내지 1, 또는 -1.5 내지 -0.5의 b*를 가진 색을 갖는 코팅된 기판을 형성한다.
이러한 예에서, 하부층은 코팅된 기판의 색을 조정하는데 사용된다.
도 2는 기판(10), 기판 위의 하부층(12), 하부층(12) 위의 투명 전도성 산화물 층(14), 및 투명 전도성 산화물 층(14) 내에 매립된, 제 2 고굴절률 물질을 포함하는 매립 필름(24)을 포함하는 다른 예시적인 물품(2)을 도시한다.
기판(10)은 본원에서 논의된 임의의 기판일 수 있다.
하부층(12)은 제 1 하부층 필름(20) 및 선택적인 제 2 하부층 필름(22)을 가질 수 있다. 제 1 하부층 필름(20)은 제 1 고굴절률 물질을 갖는다. 선택적인 제 2 하부층 필름(22)은 제 1 저굴절률 물질을 갖는다. 제 1 고굴절률 물질은 제 1 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 갖는다.
투명 전도성 산화물 층(14)은 상술된 임의의 투명 전도성 산화물일 수 있다.
매립 필름(24)은 투명 전도성 산화물 층(14) 내에 매립된 제 2 고굴절률 물질을 갖는다. 제 2 고굴절률 물질은 제 1 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 갖는 임의의 물질일 수 있다. 예를 들면, 매립 필름(24)을 형성하는 제 2 고굴절률 물질은 금속 산화물, 질화물 또는 옥시질화물을 포함할 수 있다. 매립 필름(24)에 적합한 산화물 물질의 예는 규소, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 인, 하프늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석 및/또는 이들의 합금 및/또는 이들의 산화물을 포함한다. 예를 들면, 매립 필름(24)은 규소 및/또는 알루미늄의 산화물을 포함할 수 있다.
예를 들면, 매립 필름(24)은 규소 및 알루미늄의 산화물을 포함할 수 있다. 이러한 예에 따르면, 제 2 하부층 필름(22)은 적어도 50 부피% 실리카; 50 내지 99 부피% 실리카 및 50 내지 1 부피% 알루미나; 60 내지 98 부피% 실리카 및 40 내지 2 부피% 알루미나; 70 내지 95 부피% 실리카 및 30 내지 5 부피% 알루미나; 80 내지 90 중량% 실리카 및 10 내지 20 중량% 알루미나, 또는 8 중량% 실리카 및 15 중량% 알루미나를 가질 것이다.
매립 필름(24)은 5 nm 내지 50 nm, 10 내지 40 nm 또는 15 내지 30 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
물품은 선택적으로는 투명 전도성 산화물 층(14) 위에 본원에서 기술되는 보호층과 같은 보호층(16)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호층(16)은 제 1 보호 필름(60) 및 제 2 보호 필름(62)을 포함할 수 있다. 제 2 보호 필름(62)은 티타니아 및 실리카의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호층(16)은 제 1 보호 필름(60), 제 2 보호 필름(62) 및 제 3 보호 필름(64)을 포함한다.
도 3은 기판(10), 기판 위의 하부층(12), 하부층(12) 위의 제 1 투명 전도성 산화물 층(114), 및 제 1 투명 도전성 산화물 층(114) 위의 내장 필름(124)을 포함하는 다른 예시적인 물품(2)을 도시한다. 매립 필름(124) 위의 제 2 투명 전도성 산화물 층(115). 선택적으로, 보호층(16)이 제 2 투명 전도성 산화물 층(115) 위에 적용될 수 있다.
매립 필름(124)은 금속 산화물, 질화물 또는 옥시질화물을 포함할 수 있다. 제 2 고굴절률 금속에 적합한 물질의 예는 규소, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 인, 하프늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석, 및/또는 이들의 합금 및/또는 산화물을 포함한다. 예를 들면, 제 2 고굴절률 물질은 실리카 및/또는 알루미나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 매립 필름(124)은 실리카 및 알루미나를 포함할 수 있다. 제 2 고굴절률 물질은 적어도 50 부피% 실리카; 50 내지 99 부피% 실리카 및 50 내지 1 부피% 알루미나; 60 내지 98 부피% 실리카 및 40 내지 2 부피% 알루미나; 70 내지 95 부피% 실리카 및 30 내지 5 부피% 알루미나; 80 내지 90 중량% 실리카 및 10 내지 20 중량% 알루미나, 또는 8 중량% 실리카 및 15 중량% 알루미나를 가질 것이다.
매립 필름(124)은 5 nm 내지 50 nm, 10 내지 40 nm 또는 15 내지 30 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 1 투명 전도성 산화물 층(114) 및 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)은 75 nm 내지 950 nm, 예를 들면 90 nm 내지 800 nm, 예를 들면 125 nm 내지 700 nm 범위의 총 두께(combined thickness)를 갖는다. 예를 들면, 총 두께는 950 nm, 800 nm, 700 nm, 600 nm, 500 nm, 400 nm, 350 nm, 300 nm, 275 nm, 250 nm 또는 225 nm 이하일 수 있다. 총 두께는 적어도 75 nm, 적어도 90 nm, 적어도 100 nm, 적어도 125 nm, 150 nm 또는 175 nm일 수 있다. 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)은 적어도 10 nm, 적어도 25 nm, 50 nm, 75 nm 또는 100 nm; 및 650 nm, 550 nm, 475 nm, 350 nm, 250 nm 또는 150 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)은 적어도 10 nm, 적어도 25 nm, 50 nm, 75 nm 또는 100 nm; 및 650 nm, 550 nm, 475 nm, 350 nm, 250 nm 또는 150 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114) 및 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)이 ITO를 포함하는 경우, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)은 적어도 25 nm, 50 nm, 75 nm 또는 100 nm; 및 200 nm, 175 nm, 150 nm 또는 125 nm 이하의 두께를 가질 수 있으며; 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)은 적어도 25 nm, 50 nm, 75 nm 또는 100 nm; 및 200 nm, 175 nm, 150 nm 또는 125 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 다른 예에서, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114) 및 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)이 AZO를 포함하는 경우, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)은 적어도 100 nm, 적어도 150 nm, 적어도 200 nm, 250 nm, 또는 300 nm; 및 650 nm 이하, 550 nm 이하, 450 nm 이하, 325 nm 이하 또는 200 nm 이하의 두께를 가질 수 있으며; 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)은 적어도 100 nm, 적어도 150 nm, a적어도 200 nm, 250 nm, 또는 300 nm; 및 650 nm 이하, 550 nm 이하, 450 nm 이하, 325 nm 이하 또는 200 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114) 및 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)이 GZO를 포함하는 경우, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)은 적어도 30 nm, 적어도 60 nm, 적어도 75 nm, 적어도 90 nm, 적어도 100 nm, 적어도 125 nm, 적어도 150 nm, 200 nm, 또는 300 nm; 및 350 nm 이하, 300 nm 이하, 275 nm 이하, 250 nm 이하, 또는 225 nm 이하의 두께를 가질 수 있으며; 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)은 적어도 30 nm, 적어도 60 nm, 적어도 75 nm, 적어도 90 nm, 적어도 100 nm, 적어도 125 nm, 적어도 150 nm, 적어도 200 nm, 또는 적어도 300 nm; 및 350 nm 이하, 300 nm 이하, 275 nm 이하, 250 nm 이하, 또는 225 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.
제 1 및 제 2 투명 전도성 산화물 층(114, 115)의 두께를 변경함으로써, 매립 필름(124)을 투명 전도성 산화물 층(14)에서 더 높은 곳으로 또는 투명 전도성 산화물 층(14)에서 더 아래로 이동시킨다. 놀랍게도, 매립 필름(24, 124)이 코팅 스택 내의 어디에 위치되어 있든지, 시트 저항이 상당히 증가한다(도 13a 참조). 또한 놀랍게도, 투명 전도성 산화물 층(14) 내에서의 매립 필름(24, 124)의 위치는 투광율에 다른 영향을 미친다(도 13b 참조). 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)이 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)보다 더 얇은 경우, 매립 필름(124)이 투명 전도성 산화물 층(14) 내에서 더 낮게 위치됨으로써 투광율이 증가한다(도 13b 참조). 이러한 증가는 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)이 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)보다 더 두꺼울 때 더욱 두드러지며, 따라서 매립 필름(124)은 투명 전도성 산화물 층(14) 내에서 더 높게 위치된다(도 13b 참조). 그러나, 제 1 투명 전도성 산화물 층(114)의 두께가 제 2 투명 전도성 산화물 층(115)의 두께와 대략 동일한 경우, 매립 필름(124)은 투명 전도성 산화물 층(14)의 대략 중간에 위치됨으로써 투광율은 감소한다(도 13b 참조). 예를 들면, 제 2 투명 전도성 산화물 필름(115)은 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114) 보다 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 100%(즉, 적어도 2배), 적어도 125% 또는 적어도 150% 더 두꺼울 수 있으며; 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114) 보다 250% 이하, 200% 이하, 150% 이하, 125% 이하, 100% 이하(즉, 2배 이하), 75% 이하, 50% 이하 또는 25% 이하로 더 두꺼울 수 있다. 대안적으로, 제 2 투명 전도성 산화물 필름(115)은 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114) 보다 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 100%(즉, 적어도 2배), 적어도 125% 또는 적어도 150% 더 얇을 수 있으며; 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114) 보다 250% 이하, 200% 이하, 150% 이하, 125% 이하, 100% 이하(즉, 2배 이하), 75% 이하, 50% 이하 또는 25% 이하로 더 얇을 수 있다.
본 발명의 다른 예는 코팅된 물품(2)을 제조하는 방법이다. 기판(10)이 제공된다. 제 1 고굴절률 물질을 갖는 제 1 하부층 필름(20)이 기판(10)의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 1 저굴절률 물질을 갖는 제 2 하부층 필름(22)이 제 1 하부층 필름(20)의 적어도 일부분 위에 적용되며, 이때 제 1 저굴절률 물질은 제 1 고굴절률 필름보다 낮은 굴절률을 갖는다. 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114)이 하부층(12)의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 2 고굴절률 물질을 갖는 매립 필름(124)이 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114)의 적어도 일부분 위에 적용되며, 이때 제 2 고굴절률 물질은 제 1 저굴절률 물질보다 큰 굴절률을 갖거나, 또는 제 1 고굴절률에 대한 굴절률의 10% 또는 5% 이내이거나, 또는 제 1 고굴절률 물질과 동일한 물질이거나, 또는 제 1 고굴절률 물질과 동일한 굴절률을 갖는다. 제 2 투명 전도성 산화물 필름(115)이 매립 필름(124)의 적어도 일부분 위에 적용된다. 제 2 고굴절률 필름은 투명 전도성 산화물 필름을 2개의 부분, 즉 제 1 투명 전도성 산화물 필름 및 제 2 투명 전도성 산화물 필름으로 분할한다.
매립 필름(124)은 또한 코팅된 기판에 대한 색을 조정할 수 있도록 해준다. 색은 적어도 -9, 적어도 -4, 적어도 -3 또는 적어도 -1.5 및 1 이하, 0 이하 또는 -0.5 이하의 a*를 가질 수 있으며, 적어도 -9, 적어도 -4, 적어도 -3 또는 적어도 -1.5 및 1 이하, 0 이하 또는 -0.5 이하의 b*를 가질 수 있다.
2 개의 고굴절률 물질 및 저굴절률 물질의 두께를 변화시킴으로써, 코팅된 기판의 색을 조정할 수 있다. 이를 위해, 먼저 투명 전도성 산화물 필름(114 및 115)에 사용될 물질을 식별해야 한다. 해당 물질이 식별되면, 원하는 시트 저항이 식별된다. 물질 및 시트 저항을 알면, 투명 전도성 산화물 층(14)의 두께, 또는 제 1 및 제 2 투명 전도성 산화물 필름(114 및 115)의 총 두께를 결정할 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 코팅된 기판의 색에 영향을 미칠 것이다. 이러한 색에 대한 영향을 상쇄시키기 위해, 광학 설계 툴(예를 들면, 필름 스타)을 사용하여 제 1 및 제 2 하부층 필름(20 및 22)의 두께 및 매립 필름(24, 124)의 두께를 식별할 수 있다. 이는 투명 전도성 산화물 층(14)의 두께를 소프트웨어에 입력하여 제 1 고굴절률 물질, 제 2 고굴절률 물질 및 제 1 저굴절률 물질을 식별함으로써 수행된다. 이들 파라미터를 사용하여, 제 1 및 제 2 하부층 필름(20, 24) 및 매립 필름(24, 124)의 두께를 결정할 수 있다. 이어서, 이들 필름은 식별된 두께로 적용된다.
예를 들면, 본 발명의 방법은 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114)에 사용될 제 1 투명 전도성 산화물 물질 및 제 2 투명 전도성 산화물 필름(115)에 사용될 제 2 투명 전도성 산화물 물질을 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물은 GZO, AZO, IZO, MZO, 또는 ITO일 수 있다.
투명 전도성 산화물 층(14)의 두께는 먼저 원하는 시트 저항을 식별함으로써 식별될 수 있다. 시트 저항이 식별되면, 이들 투명 전도성 산화물 필름(114, 115) 둘 다의 총 두께를 식별할 수 있다. 시트 저항은 적어도 8 Ω/□, 적어도 10 Ω/□, 또는 적어도 12 Ω/□ 일 수 있으며; 25 Ω/□ 이하, 20 Ω/□ 이하 또는 18 Ω/□ 이하일 수 있다. 이들 값을 달성하기 위해, 투명 전도성 산화물 층(14)의 총 두께는 적어도 75 nm, 적어도 90 nm, 적어도 100 nm; 적어도 175 nm; 적어도 180 nm; 적어도 190 nm; 적어도 200 nm; 적어도 205 nm; 적어도 225 nm; 또는 적어도 360 nm일 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 코팅된 기판의 색에 영향을 미치기 때문에, 투명 전도성 산화물 필름(114, 115)의 총 두께를 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해, 투명 전도성 산화물 필름(114, 115)의 총 두께는 800nm 이하; 700 nm 이하; 360 nm 이하; 350 nm 이하, 300 nm 이하, 275 bnm 이하, 250 nm 이하, 225 nm 이하; 205 nm 이하; 200 nm 이하; 190 nm 이하; 180 nm 이하 또는 175 nm 이하일 수 있다.
또한, 투명 전도성 산화물 내에서의 매립 필름(24, 124)의 위치를 결정한다. 그렇게 함으로써, 투과율의 증가 또는 감소 중의 어느 것을 원하는지를 고려한다(도 13b 참조). 제 1 투명 전도성 산화물 필름(114)은 제 2 전도성 산화물(115) 보다 더 두껍거나 더 얇거나 또는 거의 동일한 두께일 수 있다.
제 1 하부층 필름(20)을 위한 제 1 고굴절률 물질, 제 2 하부층 필름(22)을 위한 제 1 저굴절률 물질 및 매립 필름(24, 124)을 위한 제 2 고굴절률 물질이 식별된다. 선택적으로, 보호층(16)은 각각의 보호층 필름(60, 62 및/또는 64)에 대해 식별된 두께로 식별될 수 있다. 원하는 색이 식별된다. 이들 파라미터는 필름 스타와 같은 광학 설계 툴에 입력되고, 제 1 하부층 필름(20) 및 제 2 하부층 필름(22) 및 매립 필름(124)의 두께가 식별된다.
하부층(12), 투명 전도성 산화물 층(14), 매립 필름(24, 124) 및 선택적인 보호층(16)을 갖는 코팅 스택은 식별된 두께로 기판 위에 적용된다. 하부층 필름(20, 22) 및 매립 필름(24, 124)의 두께는 물품(2)의 색을 원하는 색으로 조정한다.
도 4a 및 도 4b는 기판(10), 기판(10) 위의 하부층(12), 하부층(12) 위의 투명 전도성 산화물 층(14) 및 투명 전도성 산화물 층(14) 위의 보호층(16)을 포함하는 또 다른 예시적인 물품(2)을 도시한다. 기판(10), 하부층(12) 및 투명 전도성 산화물 층(14)은 본원에서 논의되는 임의의 기판 또는 하부층일 수 있다. 투명 전도성 산화물 층(14)은 본원에서 논의되는 매립 층(24, 124)에 의해 분할될 수 있다.
보호층(16)은 투명 전도성 산화물 층(14) 위에 있거나, 또는 선택적으로는 투명 전도성 산화물 층(14)과 직접 접촉한다. 그것은 적어도 2개의 보호 필름(60, 62) 또는 적어도 3개의 보호 필름(60, 62, 64)을 포함할 수 있다.
도 4a는 2개의 보호 필름(60, 62)을 갖는 보호층을 가진 물품의 예를 도시한다. 제 1 보호 필름(60)은 투명 전도성 산화물 층(14) 위에 위치하며, 제 2 보호 필름(62)보다 투명 전도성 산화물 층(14)에 더 밀접하다. 제 2 보호 필름(62)은 코팅된 물품의 코팅(18)에서 최외곽 필름이다.
제 1 보호 필름(60)은 알루미나, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 보호 필름은 실리카 및 알루미나의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제 1 보호 필름(60)은 주석산 아연을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 제 1 보호 필름(60)은 지르코니아를 포함할 수 있다.
제 2 보호 필름(62)은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함한다. 제 2 보호 필름(62)은 기판(10) 위에 적용된 코팅(18)에서 마지필름 필름이다.
제 2 보호 필름(62)은 40 내지 60 중량%의 알루미나, 및 60 내지 40 중량%의 티타니아; 45 내지 55 중량%의 알루미나, 및 55 내지 45 중량%의 티타니아; 48 내지 52 중량%의 알루미나, 및 52 내지 48 중량%의 티타니아; 49 내지 51 중량%의 알루미나, 및 51 내지 49 중량%의 티타니아; 또는 50 중량%의 알루미나 및 50 중량%의 티타니아를 포함한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 보호층(16)은 제 1 보호 필름(60)과 제 2 보호 필름(62) 사이에 위치된 제 3 보호 필름(64)을 더 포함할 수 있다. 제 3 보호 필름(64)은 알루미나, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 3 보호 필름(64)은 실리카 및 알루미나의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제 3 보호 필름(64)은 주석산 아연을 포함한다. 또 다른 예에서, 제 3 보호 필름(64)은 지르코니아를 포함한다.
다른 예시적인 물품이 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있으며, 이는 기판(10), 기능성 코팅(112) 및 보호층(16)을 포함한다. 이러한 방법에서 기판은 유리, 플라스틱 또는 금속일 수 있다.
기능성 코팅(112)은 임의의 기능성 코팅일 수 있다. 예를 들면, 다중 유전체 필름 또는 다중 금속 필름을 포함할 수 있다. 기능성 코팅은 본원에서 기술되는 하부층(12) 및/또는 본원에서 기술되는 투명 전도성 산화물 층(14)을 포함할 수 있다. 보호층(16)은 본원에서 기술되는 바와 같은 제 1 보호 필름(60) 및 제 2 보호 필름(62)일 수 있다. 이러한 경우, 제 2 보호 필름(62)은 최외곽 필름이며, 알루미나 및 티타니아를 포함한다.
보호층은 적어도 20 nm, 40 nm, 60 nm, 80 nm, 100 nm 또는 120 nm; 및 275 nm, 255 nm, 240 nm, 170 nm, 150 nm, 125 nm 또는 100 nm 이하의 총 두께를 가질 수 있다. 제 1 보호 필름은 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 27 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 45 nm, 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 제 2 보호 필름은 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 27 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 45 nm, 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 선택적인 제 3 보호 필름은 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 27 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 45 nm, 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 보호층은 하기 표 1에 열거된 두께를 가질 수 있다. 하나의 실시양태에서, 제 1 보호 필름은 적어도 20 nm 또는 적어도 30 nm; 및 60 nm 이하 또는 50 nm 이하의 두께를 갖는다. 제 2 보호 필름은 적어도 15 nm, 또는 적어도 20 nm; 및 50 nm 이하 또는 40 nm 이하의 두께를 갖는다. 선택적인 제 3 보호층은 적어도 5 nm, 또는 적어도 10 nm; 및 30 nm 이하, 또는 20 nm 이하의 두께를 갖는다. 선택적인 제 3 보호층은 제 1 보호 필름과 기능성 층 사이, 또는 제 1 보호 필름과 제 2 보호 필름 사이에 위치될 수 있다.
표 1: 보호층의 예시적인 두께
Figure pct00001
기능성 코팅(112)은 단일 필름 기능성 코팅일 수 있거나 또는 하나 이상의 유전층 및/또는 하나 이상의 적외선 반사층을 포함하는 다중 필름 기능성 코팅일 수 있다.
기능성 코팅(112)은, 예를 들면, 태양 제어 코팅일 수 있다. "태양 제어 코팅(solar control coating)"이란 용어는, 이에 국한되는 것은 아니지만, 코팅된 물품으로부터 반사되거나, 그에 의해 흡수되거나, 또는 그를 통과하는 태양 복사선, 예를 들면, 가시광선, 적외선, 또는 자외선의 양; 차폐 계수(shading coefficient); 복사율 등과 같은 코팅된 물품의 태양 특성에 영향을 미치는 하나 이상의 층 또는 필름으로 구성된 코팅을 지칭한다. 태양 제어 코팅은, 이에 국한되는 것은 아니지만, IR, UV 및/또는 가시 스펙트럼과 같은 태양 스펙트럼의 선택된 부분을 차단, 흡수 또는 여과할 수 있다.
기능성 코팅(112)은, 예를 들면, 하나 이상의 유전체 필름을 포함할 수 있다. 유전체 필름은 금속 산화물, 금속 합금의 산화물, 질화물, 옥시질화물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 반사 방지 물질을 포함할 수 있지만, 이에 국한되지는 않는다. 유전체 필름은 가시광선에 대해 투명할 수 있다. 유전체 필름에 적합한 금속 산화물의 예는 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석 및 이들의 혼합물의 산화물을 포함한다. 이러한 금속 산화물은 산화 비스무트 중의 망간, 산화 인듐 중의 주석 등과 같은 소량의 다른 물질을 가질 수 있다. 또한, 아연 및 주석을 함유하는 산화물(예를 들면, 하기에서 정의되는 주석산 아연), 인듐-주석 합금의 산화물, 규소 질화물, 규소 알루미늄 질화물, 또는 알루미늄 질화물과 같은 금속 합금 또는 금속 혼합물의 산화물이 사용될 수도 있다. 또한, 안티몬 또는 인듐 도핑된 주석 산화물 또는 니켈 또는 붕소 도핑된 규소 산화물과 같은 도핑된 금속 산화물이 사용될 수도 있다. 유전 필름은 실질적으로는 금속 합금 산화물 필름, 예를 들면, 주석산 아연과 같은 단일상 필름일 수 있거나, 또는 아연 및 주석 산화물로 구성된 위의 혼합물일 수 있거나, 또는 복수의 필름으로 구성될 수 있다.
기능성 코팅(112)은 복사선 반사 필름을 포함할 수 있다. 복사선 반사 필름은 금속성 금, 구리, 팔라듐, 알루미늄, 은, 또는 이들의 혼합물과 같은 반사성 금속을 포함할 수 있지만, 이에 국한되지는 않는다. 하나의 실시양태에서, 복사선 반사 필름은 금속성 은 층을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 기능성 코팅은 기판(10) 위의 제 1 유전층(120), 제 1 유전층(120) 위의 제 2 유전층(122), 및 제 1 유전층(120)과 제 2 유전층(122) 사이(도 6a 참조) 또는 제 2 유전층(122) 위의(도 6b 참조) 금속 층(126)을 포함한다. 보호 코팅(16)은 금속 층(126) 위에 위치된다(도 6c 참조). 선택적으로, 프라이머(128)가 금속 필름과 제 1 유전층(도 6c 참조) 또는 제 2 유전층(도 6d 참조) 사이에 적용될 수 있다.
유전 필름(120 및 122)은 가시광선에 대해 투명할 수 있다. 유전 필름(120 및 122)에 적합한 금속 산화물의 예는 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석 및 이들의 혼합물의 산화물을 포함한다. 이러한 금속 산화물은 산화 비스무트 중의 망간, 산화 인듐 중의 주석 등과 같은 소량의 다른 물질을 가질 수 있다. 또한, 아연 및 주석을 함유하는 산화물(예를 들면, 상기 정의된 주석산 아연), 인듐-주석 합금의 산화물, 규소 질화물, 규소 알루미늄 질화물, 또는 알루미늄 질화물과 같은 금속 합금 또는 금속 혼합물의 산화물이 사용될 수도 있다. 또한, 안티몬 또는 인듐 도핑된 주석 산화물 또는 니켈 또는 붕소 도핑된 규소 산화물과 같은 도핑된 금속 산화물이 사용될 수도 있다. 유전 필름(120 및 122)은 실질적으로는 금속 합금 산화물 필름, 예를 들면, 주석산 아연과 같은 단일상 필름일 수 있거나, 또는 아연 및 주석 산화물로 구성된 위의 혼합물일 수 있다. 유전 필름(120 및 122)은 100 Å 내지 600 Å, 예를 들면 200 Å 내지 500 Å, 예를 들면 250 Å 내지 350 Å의 총 두께를 가질 수 있다.
금속 필름(126)은 금속성 금, 구리, 팔라듐, 알루미늄, 은 및 이들의 합금으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 금속 필름(126)은 은일 수 있다.
선택적인 프라이머(128)는 단일 필름 또는 다중 필름일 수 있다. 예를 들면, 프라이머(128)는 스퍼터링 공정 또는 후속 가열 공정 동안 금속 필름(126)의 열화 또는 산화를 방지하기 위해 침착 공정 중에 희생될 수 있는 산소-포획 물질을 포함할 수 있다. 프라이머(128)는 또한 코팅을 통과하는 가시광선과 같은 전자기 복사선의 적어도 일부를 흡수할 수 있다. 프라이머(128)에 유용한 물질의 예는 티타늄, 규소, 이산화 규소, 질화 규소, 옥시질화 규소, 니켈-크롬 합금(예를 들면 인코넬(lnconel)), 지르코늄, 알루미늄, 규소 및 알루미늄의 합금, 코발트 및 크롬을 함유하는 합금(예를 들면, 스텔 라이트®(Stellite®), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면, 프라이머(128)는 티타늄일 수 있다.
보호층(16)은 제 1 보호 필름(60) 및 제 2 보호 필름(62); 또는 제 1 보호 필름(60)(도 5a 및 도 6a 내지 도 6d 참조), 제 2 보호 필름(62) 및 제 3 보호 필름(64)(도 5b 및 도 6e 내지 도 6h 참조)을 포함할 수 있다.
코팅된 물품을 제조하는 방법에서, 하부층(12)이 기판(10) 위에 적용되며, 투명 전도성 산화물 층(14)이 하부층(12) 위에 적용된다. 하부 코팅(12)이 기판(10) 위에 적용될 수 있고, 투명 전도성 산화물 층(14)이 하부층(12)의 적어도 일부분 위에 적용될 수 있거나; 또는 하부 코팅(12) 및 그 위에 투명 전도성 산화물 층(14)을 갖는 기판(10)이 제공될 수 있다. 보호층(16)은 투명 전도성 산화물의 적어도 일부분 위에 적용된다. 보호층(16)은, 먼저 제 1 보호 필름(60)을 투명 전도성 산화물 위에 적용한 다음, 제 2 보호 필름(62)을 제 1 보호 필름(60) 위에 적용함으로써 적용된다. 선택적으로는, 제 3 보호 필름(64)이 제 1 보호 필름(60) 위에 적용될 수 있고, 제 2 보호 필름(62)이 제 3 보호 필름(64) 위에 적용될 수 있다.
코팅된 물품을 제조하는 방법에서, 기능성 코팅(112)이 기판(10) 위에 적용된다. 기능성 코팅(112)이 기판(10) 위에 적용될 수 있거나, 또는 기능성 코팅(112)을 갖는 기판이 제공될 수 있다. 보호층(16)이 기능성 코팅(112) 위에 적용된다. 보호층(16)은, 먼저 제 1 보호 필름(60)을 투명 전도성 산화물 위에 적용한 다음, 제 2 보호 필름(62)을 제 1 보호 필름(60) 위에 적용함으로써 적용된다. 선택적으로는, 제 3 보호 필름(64)이 제 1 보호 필름(60) 위에 적용될 수 있고, 제 2 보호 필름(62)이 제 3 보호 필름(64) 위에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 방법은 코팅된 물품의 시트 저항을 증가시키는 방법이다. 코팅된 물품이 제공된다. 코팅된 물품은 기판 및 기판의 적어도 일부분 위의 투명 전도성 산화물 층을 갖는다. 코팅된 물품은 침착 후공정으로 처리된다.
침착 후공정은 코팅된 물품을 템퍼링하거나, 투명 전도성 산화물 층의 표면만을 플래쉬 어닐링하거나, 또는 투명 전도성 산화물 층을 통해 와상 전류를 통과시킬 수 있다.
코팅된 물품의 템퍼링은, 투명 전도성 산화물 층의 표면이 적어도 5, 10, 15, 20, 25 또는 30초, 및 120, 90, 60, 55, 50, 45, 40, 35 또는 30초 이하의 시간 동안 380℉ 초과, 적어도 435℉, 또는 적어도 635℉에 도달하도록 전체 물품을 가열함으로써 수행된다. 투명 전도성 산화물 층은 635℉ 또는 806℉ 초과로 가열되어서는 안된다. 코팅된 물품이 가열된 후, 특정 속도에서 상온으로 신속하게 냉각시킨다.
코팅된 물품은 시트 저항을 증가시키기 위해 플래쉬 어닐링시킬 수 있다. 이는 플래쉬 램프를 사용하여 코팅된 물품의 표면을 가열함으로써 수행된다. 가열된 표면은 투명 전도성 산화물 층이 잔류하는 표면이다. 표면은 적어도 5, 10, 15, 20, 25 또는 30초, 및 120, 90, 60, 55, 50, 45, 40, 35 또는 30초 이하의 시간 동안 380℉ 초과, 적어도 435℉, 또는 적어도 635℉의 온도로 가열된다. 표면은 968℉ 이하, 878℉ 이하, 806℉ 이하, 또는 635℉ 이하로 가열되어야만 한다. 표면이 가열된 후, 상온으로 냉각시킨다.
투명 전도성 산화물("TCO")을 통해 와전류를 통과시키는 것은 투명 전도성 산화물 층을 변화하는 자기장에 노출시킴으로써 수행될 수 있다. 예를 들면, 자기장은 TCO로 코팅된 기판 위에 인가될 수 있다. TCO는 자기장과 대면한다. 와전류를 투명 전도성 산화물 층에 통과시킨다.
다른 예시적인 방법은 코팅된 물품의 시트 저항을 낮추는 방법이다. 기판이 제공된다. 이 방법에서 기판은 유리, 플라스틱 또는 금속일 수 있다. 선택적으로, 기판은 하부층으로 코팅된다. 하부층은 하나의 필름, 2개의 필름 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 기판은, 기판 또는 하부층의 적어도 일부분 위에 투명 전도성 산화물을 적용함으로써 투명 전도성 산화물로 코팅된다. 선택적으로, 매립 필름이 투명 전도성 산화물 층 내에 적용된다. 이러한 선택적 단계는, 투명 전도성 산화물 층의 제 1 부분을 적용하고, 투명 전도성 산화물 층의 제 1 부분의 적어도 일부분 위에 매립 층을 적용한 다음, 투명 전도성 산화물 층의 제 2 부분을 매립 층의 적어도 일부분 위에 적용함으로써 수행된다. 코팅된 물품은 상술된 침착 후공정 중의 하나로 처리된다.
선택적으로, 상기 방법은, 본원에서 기술되는 바와 같이, 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 보호층을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 보호층은 2개의 보호 필름 또는 3개의 보호 필름을 가질 수 있다.
침착 후공정으로 물품을 처리함으로써, 물품의 시트 저항은 스퀘어 당 25 오옴 미만, 스퀘어 당 20 오옴 미만, 스퀘어 당 18 오옴 미만, 스퀘어 당 16 오옴 미만, 또는 스퀘어 당 15 오옴 미만으로 감소한다. 이는 TCO의 두께를 감소시키는데 특히 유용하다. 예를 들면, AZO는 400 nm 미만, 또는 320 nm 미만, 및 160 nm 초과의 두께를 가질 수 있다. AZO는 344 nm 미만 및 172nm 초과의 두께를 가져야만 한다. ITO는 275 nm 또는 175 nm 미만; 및 95 nm 초과의 두께를 가져야만 한다.
하나의 예시적인 실시양태는 유리 기판이 제공되는 코팅된 유리 물품을 제조하는 방법이다. 하부 코팅은 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링 진공 침착 공정 또는 복사열을 사용하지 않거나 하부 코팅이 실온에서 기판 위에 적용되는 일부 다른 공정에 의해 유리 기판 위에 적용된다. 바람직하게는, 하부 코팅은 2 개의 필름을 포함하며, 이때 제 1 필름은 산화 아연 및 산화 주석을 포함하고, 제 2 필름은 실리카 및 티타니아를 포함한다. 투명 전도성 산화물은 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링 진공 침착 공정 또는 복사열을 사용하지 않거나 투명 전도성 산화물이 실온에서 하부 코팅 위에 적용되는 일부 다른 공정에 의해 하부 코팅 위에 적용된다. 바람직하게는, 투명 전도성 산화물은 주석-도핑된 산화 인듐이다. 선택적인 보호층은 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링 진공 침착 공정 또는 복사열을 사용하지 않거나 선택적인 보호층이 실온에서 투명 전도성 산화물 위에 적용되는 일부 다른 공정에 의해 하부 코팅 위에 적용된다. 투명 전도성 산화물의 흡수율은 0.2 이하, 및/또는 적어도 0.05 정도이다.
하나의 예시적인 실시양태에서, 물품은 냉장고 도어이다. 냉장고 도어는 조립 전에 언젠가는 침착 후공정으로 처리될 것이지만, 도어 외부의 금속이 코팅된 후에도 처리된다. 전형적으로, 냉장고 도어는 코팅된 물품이 도어에 적절하게 어울리는 형상으로 벤딩되도록 가열된다. 이러한 가열 공정은 투명 전도성 산화물을 결정화하고 시트 저항을 감소시킨다.
실시예
당업자는 전술한 설명에서 개시되는 개념으로부터 벗어나지 않고서도 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 본원에서 상세하게 설명되는 특정 실시양태는 단지 예시적인 것으로 첨부된 특허청구범위의 전체 범위 및 그의 임의 및 모든 등가물이 제공되는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
실시예 1 (010761)
유리 기판을 하부층 및 투명 전도성 산화물 층으로 코팅하였다. 하부층은 제 1 하부층 필름 및 제 2 하부층 필름을 가졌다. 제 1 하부층 필름은 유리 기판 위의 주석산 아연이었고, 제 1 하부층 필름 위의 제 2 하부층 필름은 약 85 중량%의 실리카 및 15 중량%의 알루미나를 갖는 실리카-알루미나 합금이었다. 제 2 하부층 필름 위의 투명 전도성 산화물 층은 주석-도핑된 산화 인듐("ITO")이었다.
코팅된 제품의 전도성을 개선시키기 위해, 전체 물품을 로에 넣은 다음, 투명 전도성 산화물 층의 온도를 측정하였다(도 7 참조).
ITO의 각각의 두께에 대해 개선된 전도성을 확립하기 위해 하기 샘플을 시험하였다.
Figure pct00002
Figure pct00003
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, ITO의 침착 후 가열은 두께와 관계없이 시트 저항을 약 55 내지 70 Ω/□에서 약 10 내지 25 Ω/□로 감소시켰다. ITO 두께가 적어도 96.8 nm 이상인 경우, 시트 저항은 가열 온도와 관계없이 25 Ω/□ 미만이었다. ITO 두께가 109.2 nm 이상인 경우, ITO 표면이 968℉에 도달한 경우 시트 저항은 20 Ω/□ 미만이었다. 대략 127.9 nm에서, ITO는 임의의 온도로 가열되었을 때 20 Ω/□ 미만의 시트 저항을 가졌다. 시트 저항에서의 개선은 예상치 못한 것이었다. 다른 투명 전도성 산화물에 대해서도 유사한 결과가 얻어졌는데, 이는 투명 전도성 산화물과 관계없이 온도가 380℉ 초과, 적어도 435℉, 또는 806℉ 이하이어야한다는 사실을 시사하는 것이다.
도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 침착 후 가열은 ITO 층의 결정도를 증가시켰다. 시험한 샘플이 하기 표 2에 열거되어 있다.
표 2: 실시예 1을 위한 샘플
Figure pct00004
ITO의 결정 형성을 증가시키는데 필요한 최소의 표면 온도에 집중함으로써, 에너지 절약에 의한 놀랄만한 이점을 얻게 된다.
실시예 2
유리 기판을 투명 전도성 산화물 층으로 코팅하였다. 투명 전도성 산화물은 갈륨-도핑된 산화 아연("GZO")이었다. 상이한 GZO 두께를 갖는 몇 개의 샘플을 제조한 다음, 침착된 GZO의 시트 저항에 대한 침착 후처리의 효과를 비교하기 위하여 샘플에 대한 시트 저항을 측정하였다. 침착 후공정은 코팅된 물품을 로에 넣었다. 플래쉬 어닐링 전후에 각각의 샘플의 시트 저항을 시험하였으며, 그 결과가 도 9에 도시되어 있다. 샘플 시험에 대한 두께 및 시트 저항이 하기 표 3에 열거되어 있다.
표 3: 실시예 2로부터의 샘플
Figure pct00005
도 9에 도시된 바와 같이, GZO의 침착 후 플래쉬 어닐링은 시험된 모든 두께에 대한 시트 저항을 개선시켰다. 이러한 개선은 GZO의 두께가 대략 320 내지 480 nm 이었을 때 가장 유의미하였다. GZO 층의 두께가 대략 320 nm 이었을 경우, "침착된" GZO 층은 35.6 Ω/□의 시트 저항을 제공한 반면, 열처리 후의 시트 저항은 12.7 Ω/□였다. 이는, 이러한 두께에서 플래쉬 어닐링이 시트 저항을 허용 가능한 범위로 감소시킨 반면, 플래쉬 어닐링이 없으면 시트 저항이 허용할 수 없을 정도로 높았기 때문에 유의미하다.
GZO의 두께가 480nm 이었을 때 유사한 결과가 관찰되었다. "침착된" GZO 샘플의 시트 저항은 대략 21.8 Ω/□ 이었던 반면, 열처리된 샘플은 7.8 Ω/□ 이었다.
시트 저항에 있어서의 차이는 GZO의 두께가 매우 두꺼울 때 감소된다. 예를 들면, 대략 950 nm에서, "침착된" GZO 샘플은 대략 8 Ω/□의 시트 저항을 가졌던 반면, 플래쉬 어닐링된 샘플은 대략 5 Ω/□의 시트 저항을 가졌다. 이 경우, 두 샘플 모두 시트 저항이 충분히 낮았다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 투명 전도성 산화물로서 GZO를 가진 샘플의 경우, 시트 저항에서 가장 크고 가장 유의미한 차이를 제공하는 두께는 GZO 층의 두께가 300 nm 이상, 및 500 nm 이하인 경우이다.
열처리는 허용 가능한 시트 저항에 도달하는데 필요한 투명 전도성 산화물 층의 두께를 감소시킨다. 침착 후 처리가 없다면, 시트 저항이 20 Ω/□ 미만으로 되기 전에 적어도 550 nm의 GZO가 적용되어야 한다. 가열하면 더 얇은 GZO 층을 적용할 수 있다. 이는 적절한 코팅 물품의 제조 비용을 감소시킬뿐만 아니라, GZO가 코팅 물품의 광학 및 색에 미치는 영향을 감소시킨다.
이는 놀라운 발견이었으며, 더 얇은 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 개선하기 위한 비용 효과적인 접근법을 제공하였다.
실시예 3
유리 기판을 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO") 투명 전도성 산화물 층으로 코팅하였다. 상이한 AZO 두께를 갖는 몇 가지 샘플을 제조한 다음, 침착된 AZO의 시트 저항에 대한 침착 후 처리의 효과를 비교하기 위하여 샘플에 대한 시트 저항을 측정하였다. 침착 후공정은 코팅된 물품을 로 내에 배치하는 것을 포함하였다. 플래쉬 어닐링 전후에 각각의 샘플의 시트 저항을 시험하였으며, 그 결과가 도 10에 도시되어 있다. 샘플 시험에 대한 두께 및 시트 저항이 하기 표 4에 열거되어 있다.
표 4: 실시예 3으로부터의 샘플
Figure pct00006
도 10에 도시된 바와 같이, AZO의 침착 후 가열은 시험된 모든 두께에 대한 시트 저항을 개선시켰다. 이러한 개선은 AZO의 두께가 대략 344 내지 860 nm 이었을 때 가장 유의미하였다. AZO 층의 두께가 대략 344 nm 이었을 경우, "침착된" AZO 층은 78.3 Ω/□의 시트 저항을 제공하였던 반면, 열처리 후의 시트 저항은 19.5 Ω/□였다. 이는, 이러한 두께에서 열처리가 시트 저항을 허용 가능한 범위로 감소시킨 반면, 열처리가 없으면 시트 저항이 허용할 수 없을 정도로 높았기 때문에 유의미하다.
AZO의 두께가 860 nm 이었을 때 유사한 결과가 관찰되었다. "침착된" AZO 샘플의 시트 저항은 대략 26.6 Ω/□ 이었던 반면, 열처리된 샘플은 7.1 Ω/□ 이었다.
시트 저항에 있어서의 차이는 AZO의 두께가 매우 두꺼울 때 감소된다. 예를 들면, 대략 1050 nm에서, "침착된" AZO 샘플은 대략 17.0 Ω/□의 시트 저항을 가졌던 반면, 열처리된 샘플은 대략 3.9 Ω/□의 시트 저항을 가졌다. 이 경우, 두 샘플 모두 시트 저항이 충분히 낮았다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 투명 전도성 산화물로서 AZO를 가진 샘플의 경우, 시트 저항에서 가장 크고 가장 유의미한 차이를 제공하는 두께는 AZO 층의 두께가 344 nm 이상, 및 860 nm 이하인 경우이다.
가열은 또한 허용 가능한 시트 저항에 도달하는데 필요한 투명 전도성 산화물 층의 두께를 감소시킨다. 침착 후 처리가 없다면, 시트 저항이 20 Ω/□ 미만으로 되기 전에 적어도 1032 nm의 AZO가 적용되어야 한다. 가열하면 더 얇은 AZO 층을 적용할 수 있다. 이는 적절한 코팅 물품의 제조 비용을 감소시킬뿐만 아니라, AZO가 코팅 물품의 광학 및 색에 미치는 영향을 감소시킨다.
이는 놀라운 발견이었으며, 더 얇은 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 개선하기 위한 비용 효과적인 접근법을 제공하였다.
실시예 4
필름 스타를 사용하여 다양한 하부층 두께를 시험하여 허용 가능한 또는 중성 색을 제공하는 두께를 결정하였다. 하부층 및 투명 전도성 산화물을 갖는 유리 기판이 사용되었다. 하부층은 제 1 필름 및 제 2 필름을 가졌다. 제 1 하부층 필름은 유리 기판 위의 주석산 아연이었으며, 제 2 하부층 필름은 제 1 하부층 필름 위의 약 85 중량%의 실리카 및 15 중량%의 알루미나를 갖는 실리카-알루미나 합금이었다. 제 2 하부층 필름 위의 투명 전도성 산화물 층은 170 nm 두께의 주석-도핑된 산화 인듐("ITO") 층이었다.
우선, 원하는 시트 저항을 결정하였다. 본 실시예에서, 원하는 시트 저항은 대략 10 Ω/□ 내지 15 Ω/□ 이었다. 이러한 시트 저항을 달성하기 위하여, 투명 전도성 산화물 층의 두께는 대략 170 nm 이어야만 하는 것으로 결정되었다.
필름 스타를 사용하여, 유리 및 투명 전도성 산화물 층의 물질 및 두께를 입력하였다. 다음으로, 제 1 하부층 필름 및 제 2 하부층 필름에 대한 물질을 결정하였다. 본 실시예에서, 제 1 하부층 필름 물질은 주석산 아연이었으며, 제 2 하부층 필름 물질은 85 중량% 실리카 및 15 중량% 알루미나를 갖는 실리카-알루미나 합금이었다. 필름 스타를 사용하여 하기 코팅을 분석하였다(표 5 및 도 11 참조). 샘플에서 제 1 하부층의 두께 범위는 8 nm 내지 17 nm 였으며, 제 2 하부층 필름의 두께 범위는 27 nm 내지 35 nm 이었다.
표 5 : 실시예 4로부터의 샘플
Figure pct00007
도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 하부층 필름의 두께가 13 nm 이고 제 2 하부층 필름의 두께가 31 nm 였을 때, -1, -1의 a*, b*를 가진 중성 색이 수득되었다. a*가 -3과 1 사이이고 b*가 -3과 1 사이인 허용 가능한 색은 제 1 하부층 필름의 두께가 11 nm과 15 nm 사이이고 제 2 하부층 필름의 두께가 29 nm과 33.5 nm 사이일 경우에 수득되었다.
실시예 5
필름 스타를 사용하여, 투명 전도성 산화물 층의 다양한 두께를 시험하여 하부층에 적합한 두께를 결정하였다. 본 실시예에서, 필름 스타 파라미터는 제 1 하부층 필름 및 제 2 하부층 필름을 갖는 하부층으로 코팅된 유리 기판을 포함하였다. 제 1 하부층 필름은 주석산 아연이었으며, 제 2 하부층 필름은 실리카였다. 제 2 하부층 필름 위의 투명 전도성 산화물 층은 주석-도핑된 산화 인듐("ITO")이었다. 실리카 보호층은 ITO 층 위에 있었다. 표 6 및 도 12는 시험된 샘플을 보여준다. 표 6은 ITO 층 및 SiO2 층에 대해 필름 스타에 입력된 값을 보여준다. 출력은 -1, -1 (a*, b*) 색을 제공하는 2개의 하부층 필름에 대한 두께를 제공하였다.
표 6 : 실시예 5로부터의 샘플
Figure pct00008
이들 샘플은, 투명 전도성 산화물 층의 두께가 175 nm 내지 225 nm 이고 보호 코팅의 두께가 30 nm 인 경우에, 약 -1, -1 (a*, b*)의 색을 달성하기 위해서는 제 1 하부층 필름의 두께가 적어도 10 nm 및 15 nm 이하여야 하고 제 2 하부층 필름의 두께가 적어도 28 nm 및 36 nm 이하여야 한다는 것을 보여준다. 이들 샘플은 또한, 투명 전도성 산화물 층의 두께가 175 nm 내지 225 nm 이고 보호층의 두께가 45nm 인 경우에, 적절한 색을 달성하기 위해서는 제 1 하부층 필름의 두께가 적어도 11 nm 및 14 nm 이하여야 하고 제 2 하부층 필름의 두께가 적어도 32 nm 및 38 nm 이하여야 한다는 것을 보여준다.
도 12는 -1, -1 색을 초래하는 이상적인 두께를 보여준다. -1, -1이 바람직하지만, 도 11에 둘러싸인 색(즉, -3과 1 사이의 a* 및 -3과 1 사이의 b*)과 같은 다른 색들도 허용된다.
실시예 6
매립 필름의 효과를 다양한 깊이 및 두께에서 시험하였으며, 이를 매립 층이 없는 투명 전도성 산화물 층과 비교하였다. 유리 기판을 하부 투명 전도성 산화물 필름으로 코팅하였다. 하부 투명 전도성 산화물 필름은 주석-도핑된 산화 인듐("ITO")으로 만들어졌으며, 두께는 120 nm, 180 nm 또는 240 nm 이었다. 매립 필름은 하부 투명 전도성 산화물 층 위에 적용되었다. 매립 필름의 두께는 15 nm 또는 30 nm 이었으며, 주석산 아연 필름이었다. 상부 투명 전도성 산화물 필름이 매립 필름 위에 적용되었다. 상부 투명 전도성 산화물 필름은 ITO였으며, 두께는 240 nm, 180 nm 또는 120 nm 이었다. 하부 및 상부 투명 전도성 산화물 필름의 총 두께는 360 nm였다. 제어를 위해, ITO 산화물을 기판 위에 360 nm의 두께로 적용하였으며, 이는 매립 필름을 함유하지 않았다. 샘플에 대해 550 nm에서의 시트 저항 및 투과율을 측정하였다. 샘플이 하기 표 7 및 도 13에 열거되어 있다.
표 7 : 실시예 6으로부터의 샘플
Figure pct00009
도 13a에 도시된 바와 같이, 실험 샘플 A 내지 F는 대조군 샘플 G와 비교하였을 때 시트 저항에서 적어도 35% 개선되었다. 샘플 A 및 B는 샘플 G와 비교하였을 때 시트 저항에서 적어도 40% 개선되었다. 샘플 C 및 D는 샘플 G와 비교하였을 때 시트 저항에서 적어도 35% 개선되었다. 샘플 E 및 F는 샘플 G와 비교하였을 때 시트 저항에서 적어도 37% 개선되었다.
이러한 데이터에 기반하여, 매립 필름은, 그의 위치 또는 두께와 관계없이, 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 놀랍고도 유의미하게 감소시킨다.
도 13b에 도시된 바와 같이, 샘플 E 및 F는 가장 큰 투과율 증가를 제공하였다. 샘플 A 및 B에서는 더 작은 개선을 보였다. 따라서, 상부 및 하부 투명 전도성 산화물 층 사이의 두께에서 차이를 둠으로써, 투광량을 증가시킬 수 있다. 또한, 상부 투명 전도성 산화물 층이 하부 투명 전도성 산화물 층보다 더 얇은 경우, 매립 층이 투명 전도성 산화물 층의 바닥보다는 투명 전도성 산화물 층의 상부 표면에 더 가까이 위치하여 투과율이 훨씬 더 많이 증가한다는 것을 발견하는 것은 놀라운 일이었다. 이와 대조적으로, 상부 및 하부 투명 전도성 산화물 층이 대략 동일한 경우, 투광율에서 예상치 못한 감소가 있다.
도 13c는 매립 필름이 또한 투명 전도성 산화물의 결정성에 영향을 미친다는 것을 보여준다. 매립 필름을 가짐으로써, 이러한 XRD 데이터로부터 결정성이 예기치 않게 개선된다는 것을 알 수 있다.
실시예 7
본 실시예에서는, 다양한 보호층을 검사하였다. 보호층을 유리 기판 위에 놓았다. 코팅된 물품은 기판과 보호층 사이에 알루미늄-도핑된 산화 아연 투명 전도성 산화물을 포함하였다. 하부층, 기능성 층 또는 투명 전도성 산화물 층이 관찰된 결과에 영향을 미치지 않을 것으로 예상하지는 않을 것이다.
유리 기판은 상이한 보호층이었다. 샘플 1 내지 3은 단일 필름을 포함하는 보호층을 가졌다. 이러한 샘플의 목록이 표 8에 제공되어 있다.
표 8: 보호층 스택
Figure pct00010
샘플 5 내지 11은 제 1 보호 필름 및 제 1 보호 필름 위의 제 2 보호 필름을 포함하는 보호층을 가졌다. 이러한 샘플의 목록이 표 9에 제공되어 있다. 제 1 필름은 제 2 필름보다 기판에 더 밀접하며, 제 2 필름은 최외곽 필름이다.
표 9: 2개의 필름을 가진 샘플 보호층
Figure pct00011
샘플 12 내지 15는 3개의 필름을 포함하는 보호층을 가졌다. 이러한 샘플의 목록이 표 10에 제공되어 있다. 제 1 필름은 제 2 또는 제 3 필름보다 기판에 더 밀접하다. 다른 도면 및 상기 설명과의 일관성을 위해, 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 제 3 보호 필름은 제 1 필름과 제 3 필름 사이에 위치되었다.
표 10: 3개의 필름을 가진 샘플 보호층
Figure pct00012
이들 샘플의 내구성은 ASTM 클리블랜드 축합 시험법(ASTM Cleveland Condensation test)을 이용하여 시험하였다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, TiAlO를 갖는 보호 필름이 최외곽층으로서 가장 양호하게 수행되었다. 이들 도면은 표 8 내지 표 10에 열거된 샘플 1 내지 15의 dEcmc를 도시한다.
구체적으로, 도 14는 최외곽 필름이 TiAlO 인 2개 또는 3개의 보호 필름을 갖는 샘플이 예상외로 더 우수한 내구성을 가졌음을 도시한다. 구체적으로, 샘플 6(SiAlO/TiAlO), 샘플 7(SnZn/TiAlO) 및 샘플 13(SnZn/SiAlO/TiAlO). 도 15는 또한 최외곽층으로서 티타니아 및 알루미나를 갖는 보호층이 예상치 못한 더 큰 내구성을 제공하였음을 증명한다. 도 15, 샘플 19(Zr02/SiAlO/TiAlO) 및 샘플 20(SiAlO/Zr02/TiAlO)은 다른 3개의 필름 보호층 샘플(샘플 16, 17, 18 및 21)과 비교하였을 때 예상치 못하게 더 우수한 내구성을 나타낸다.
이러한 데이터는 티타니아-알루미나 최외곽 보호 필름이 크게 개선된 내구성을 제공한다는 예상치 못한 결과를 보여준다.
실시예 8
다양한 대기에서 스퍼터링된 투명 전도성 산화물을 가진 샘플을 시험하였다. 도 16 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 유리 기판은 마그네트론 스퍼터 진공 침착("MSVD") 방법을 통해 인듐-도핑된 산화 주석("ITO") 또는 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO")으로 코팅하였다. ITO 샘플은 0%, 0.5%, 1%, 1.5% 또는 2% 산소를 함유하는 대기중에서 스퍼터링한 후에 열처리하였으며, AZO 샘플은 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% 또는 6% 산소를 함유하는 대기중에서 스퍼터링한 후에 열처리하였다. 대기의 나머지는 아르곤이었다. ITO 샘플은 225 nm, 175 nm 또는 150 nm의 ITO 두께를 가졌으며, AZO 샘플은 기판 위에 적용된 300 nm 내지 350 nm의 AZO 두께를 가졌다. 복사율, 흡광도 및/또는 시트 저항을 측정하기 위하여 샘플을 시험하였다. (복사율은 전도도의 척도이다.) 샘플의 투명 전도성 산화물 표면이 약 30초 동안에 적어도 435℉에 도달하도록 코팅된 물품을 소정의 시간 동안 로 내에 배치시킴으로써 이들 샘플을 열처리하였다.
투명한 물품을 투명 전도성 산화물로 코팅할 경우, 낮은 흡광도 및 낮은 (복사율에 상응하는) 시트 저항 물품을 원한다. 도 16은 산소가 대기에 첨가됨에 따라 흡수율이 감소하는 것을 보여준다. 그러나, 도 17에 도시된 바와 같이, 물품의 복사율/시트 저항은 대기 중에 산소가 0%일 때 가장 높다. 도 16 및 도 17을 이용하면, 스퍼터링 대기가 0.75% 내지 1.25%의 대기 중 산소를 가질 때 흡수율과 복사율 사이의 이상적인 균형이 얻어진다. 도 17이 도시하는 바와 같이, ITO로 코팅된 열처리된 물품의 시트 저항은 대기가 2.0% 미만의 산소를 갖는 경우에 ITO로 코팅된 비가열된 물품보다 더 낮다. 대기가 1.5% 산소인 경우에 시트 저항이 유의미하게 증가한다. 이러한 데이터로부터 추정하여 보면, 코팅 챔버 내의 대기는 1.5% 이하, 바람직하게는 1.25% 이하의 산소여야만 하는 것으로 결론지어졌다. ITO 코팅 물품에 대한 약간 감소된 흡수율을 얻기 위하여, 대기는 적어도 0.5% 산소, 바람직하게는 적어도 0.75% 산소를 함유해야만 한다.
실시예 9
유리 기판을 마그네트론 스퍼터 진공 침착("MSVD") 공정에 의해 알루미늄-도핑된 산화 아연 층으로 코팅하였다. 목표는 일정량의 산소를 함유하는 세라믹 알루미늄-도핑된 산화 아연이었다. 투명 전도성 산화물과 같은 물질을 침착하기 위해 MSVD 공정을 사용하는 경우, 이러한 공정은 세라믹 원료를 해리시킴으로써 일부 산소의 방출을 초래할 수 있다. 침착된 물질이 산화되도록 하기 위해, 종종 산소가 불활성 가스와 함께 코팅 챔버에 공급된다. 본 실시예에서, AZO는 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% 또는 6%로 챔버에 공급된 산소 함량을 갖는 코팅 챔버내에서 MSVD에 의해 침착되었다. 코팅 챔버에 공급된 대기의 나머지는 아르곤이었지만, 임의의 불활성 가스가 사용될 수도 있다. 코팅의 규정 흡수율이 결정되었다. 도 18에 도시된 바와 같이, 0% 산소가 코팅 챔버에 공급된 경우 550 nm에서의 규정 흡수율이 가장 양호하였다. 1% 산소가 코팅 챔버에 공급될 경우도 허용되었다. 도 18에 도시된 데이터에 기반하여, 코팅 챔버에서 0.5% 미만의 산소가 1% 산소가 사용될 때보다 유의미하게 더 우수한 흡수율을 제공한다고 추정할 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 규정 흡수율은 0% 산소에서 1% 산소까지 급격히 감소하고, 1% 산소에서 2% 산소까지는 최소한도로 감소한다. 이러한 데이터는 또한, 외삽법에 의해, 1% 미만의 산소, 0.5% 미만의 산소, 또는 0.25% 미만의 산소, 또는 0.1% 미만의 산소 또는 0%의 산소가 코팅 챔버에 공급되어 최고의 흡수율을 제공한다는 결론을 뒷받침한다.
실시예 10
코팅된 물품의 침착 후 가열의 한가지 문제점은 낭비되는 에너지의 양이다. 전술한 바와 같이, 투명 전도성 산화물("TCO") 층의 침착 후 가열은 더 얇은 두께에서 개선된 성능을 제공한다. 코팅된 물품을 물품 전체를 가열하는 로 내에 배치하면 TCO 층을 결정화하는데 필요한 온도 이상으로 에너지가 낭비된다. 투명 전도성 산화물 층의 성능을 개선하는데 요구되는 표면 온도를 결정하기 위해, 유리 기판을 인듐-도핑된 주석 산화물로 115 nm 또는 171 nm의 두께로 코팅하였다. 샘플은 하기 표 11 및 12에 열거된 온도로 가열된 ITO 층의 표면을 가졌다. 이러한 실험을 위해, 코팅된 물품 전체를 로에 배치함으로써 표면을 가열하였지만, 대안으로서 플래쉬 램프가 사용될 수도 있다.
표면을 침착 후 가열한 후, 각각의 샘플의 시트 저항을 측정하였다(도 21, 및 표 11 및 12 참조). 그 결과는 대략 435℉에서 층이 가장 낮은 시트 저항에 도달함을 보여준다. 또한, 표면을 가열하면 시트 저항이 추가적으로 감소하지 않는다. 따라서, 투명 전도성 산화물 층의 시트 저항을 감소시키기 위해, 침착 후가열은, 투명 전도성 산화물 층의 표면을 380℉ 초과, 적어도 435℉, 435℉ 내지 806℉, 435℉ 내지 635℉, 또는 435℉로 가열해야 한다.
표 11: 실시예 10의 115 nm 두께 ITO 샘플
Figure pct00013
표 12: 실시예 10의 171 nm 두께 ITO 샘플
Figure pct00014
본 발명은 다음의 번호가 매겨진 항목들에서 추가로 설명된다.
항목 1: 기판, 상기 기판 위의 하부층, 및 상기 하부층 위의 투명 전도성 산화물 층을 포함하는 코팅된 물품(coated article)으로서, 이때 상기 하부층은 제 1 하부층 필름 및 상기 제 1 층 위의 제 2 하부층 필름을 포함하고, 상기 제 1 하부층 필름은 고굴절률 물질을 포함하며, 상기 제 2 층은 저굴절률 물질을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 2: 항목 1에 있어서, 상기 고굴절률 물질이 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 3: 항목 1 또는 2에 있어서, 상기 저굴절률 물질이 실리카 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 4: 항목 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 필름이 주석-도핑된 산화 인듐을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 5: 항목 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 75 nm, 특히 적어도 90 nm, 보다 특히는 적어도 100 nm, 보다 특히는 적어도 125 nm, 보다 특히는 적어도 150 nm, 또는 보다 특히는 적어도 175 nm의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 6: 항목 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 350 nm 이하, 특히 300 nm 이하, 특히 275 nm 이하, 특히 250 nm 이하, 보다 특히는 225 nm 이하의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 7: 항목 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품이 스퀘어(□) 당 5 내지 25 오옴(Ω), 특히 스퀘어 당 5 내지 20 오옴, 보다 특히 스퀘어 당 8 내지 18 오옴, 보다 특히는 5 내지 15 오옴 범위의 시트 저항을 갖는, 코팅된 물품.
항목 8: 항목 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 a*; 및 -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 b*를 갖는 색을 가진 코팅된 물품을 제공하도록 상기 제 1 하부층 필름이 제 1 하부층 두께를 갖고 상기 제 2 하부층 필름이 제 2 하부층 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 9: 항목 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 물질이 산화 아연을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 10: 항목 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층 위에 보호층을 추가로 포함하고, 상기 보호층은 제 1 보호 필름 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 상기 제 2 보호 필름은 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 11: 항목 10에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 12: 항목 9 또는 항목 10에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히는 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 13: 항목 10 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 알루미나, 특히 55 내지 45 중량%의 알루미나, 보다 특히 50 중량%의 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 14: 항목 10 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 3 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 15: 코팅된 기판의 색을 조정하는 방법으로서, 기판을 제공하는 단계; 5 Ω/□ 이상 25 Ω/□ 이하(특히 20 Ω/□ 이하, 보다 특히 18 Ω/□ 이하)의 시트 저항을 제공할 투명 전도성 산화물, 및 투명 전도성 산화물 층에 대한 투명 전도성 산화물 층 두께를 식별하는 단계; -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 b*를 갖는 색을 갖는, 투명 전도성 산화물을 상기 투명 전도성 산화물 층 두께로 갖는 코팅된 물품을 제공할 제 1 하부층 물질 및 제 1 하부층 필름에 대한 제 1 하부층 두께, 및 제 2 하부층 물질 및 제 2 하부층 두께를 식별하는 단계; 제 1 하부층 두께를 갖는 제 1 하부층 필름을 상기 기판의 적어도 일부분 위에 적용하는 단계; 제 2 하부층 두께를 갖는 제 2 하부층 필름을 상기 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용하는 단계; 및 상기 하부층의 적어도 일부분 위에 투명 전도성 층 두께로 상기 투명 전도성 산화물 위에 투명 전도성 산화물 층을 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
항목 16: 항목 15에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물이 주석-도핑된 산화 인듐인, 방법.
항목 17: 항목 15 또는 16에 있어서, 상기 투명 전도성 층 두께가 125 nm 이상(특히 150 nm 이상, 보다 특히 175 nm 이상) 950 nm 이하(특히 500 nm 이하, 보다 특히 350 nm 이하, 보다 특히 225 nm 이하)인, 방법.
항목 18: 항목 15 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 하부층 물질이 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는, 방법.
항목 19: 항목 15 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 하부층 두께가 11 nm 이상 및 15 nm 이하인, 방법.
항목 20: 항목 15 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 하부층 물질이 실리카 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 21: 항목 15 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 하부층 두께가 29 nm 이상 34 nm 이하인, 방법.
항목 22: 항목 15 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층의 일부분 위에 보호층을 적용하는 단계를 더 포함하고, 이때 상기 보호층은 제 1 보호 필름 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 상기 제 2 보호 필름이 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 23: 항목 22에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 24: 항목 22 또는 23에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 방법.
항목 25: 항목 22 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 알루미나, 특히 55 내지 45 중량%의 알루미나, 보다 특히 50 중량%의 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 26: 항목 22 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 3 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 27: 기판, 상기 기판의 적어도 일부분 위의 하부층, 및 상기 하부층의 적어도 일부분 위의 투명 전도성 산화물 층을 포함하는 코팅된 물품으로서, 이때 상기 하부층은 제 1 하부층 필름 및 선택적인 제 2 하부층 필름을 갖고, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 선택적인 제 2 하부층 필름은 저굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 1 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 높은 굴절률을 갖고, 상기 투명 전도성 산화물 층은 상기 투명 전도성 산화물 층 내에 매립된 매립 필름을 갖고, 상기 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 갖는, 코팅된 물품.
항목 28: 항목 27에 있어서, 상기 매립 필름이 5 nm 내지 50 nm, 특히 10 nm 내지 40 nm, 보다 특히 15 nm 내지 30 nm의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 29: 항목 27 또는 28에 있어서, 상기 제 2 고굴절률 물질이 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 30: 항목 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 상부에 더 밀접하게 위치된, 코팅된 물품.
항목 31: 항목 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 하부에 더 밀접하게 위치된, 코팅된 물품.
항목 32: 항목 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 대략 중간에 위치된, 코팅된 물품.
항목 33: 항목 27 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 갈륨-도핑된 산화 아연("GZO"), 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO"), 인듐-도핑된 산화 아연("IZO"), 마그네슘-도핑된 산화 아연("MZO"), 또는 주석-도핑된 산화 인듐("ITO"), 특히 GZO, AZO 및 ITO, 보다 특히 ITO로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 물품,
항목 34: 항목 27 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 물질이 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 35: 항목 27 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 상기 저굴절률 물질이 실리카 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 36: 항목 27 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 75 nm 이상, 보다 특히 90 nm 이상, 보다 특히 100 nm 이상, 보다 특히 125 nm 이상, 보다 특히 150 nm 이상, 보다 특히 175 nm 이상, 또는 보다 특히 320 nm 이상의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 37: 항목 27 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 950 nm 이하, 특히 550 nm 이하, 보다 특히 480 nm 이하, 보다 특히 350 nm 이하, 보다 특히 300 nm 이하, 보다 특히 275 nm 이하, 보다 특히 250 nm 이하, 보다 특히 225 nm 이하의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 38: 항목 27 내지 37 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품이 스퀘어 당 5 내지 20 오옴, 특히 스퀘어 당 8 내지 18 오옴, 보다 특히 스퀘어 당 5 내지 15 오옴 범위의 시트 저항을 갖는, 코팅된 물품.
항목 39: 항목 27 내지 38 중 어느 하나에 있어서, -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 a*; 및 -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 b*를 갖는 색을 가진 코팅된 물품을 제공하도록 상기 제 1 하부층 필름이 제 1 하부층 두께를 갖고 상기 제 2 하부층 필름이 제 2 하부층 두께를 가지며 상기 매립 필름이 매립 필름 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 40: 항목 39에 있어서, 상기 제 1 하부층 필름 두께가 11 nm 내지 15 nm 이고/이거나 상기 제 2 하부층 필름 두께가 29 nm 내지 34 nm 인, 코팅된 물품.
항목 41: 항목 27 내지 40 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층 위에 보호층을 추가로 포함하고, 이때 상기 보호층은 제 1 보호 필름 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 상기 제 2 보호 필름이 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 42: 항목 41에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 43: 항목 41 또는 42에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 44: 항목 40 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 알루미나, 특히 55 내지 45 중량%의 알루미나, 보다 특히 50 중량%의 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 45: 항목 40 내지 44 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 3 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 46: 코팅된 물품의 색을 조정하는 방법. 상기 방법은 기판의 적어도 일부분 위에 제 1 하부층 필름을 적용하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하며, 선택적으로, 제 2 하부층 필름은 상기 제 1 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용된 저굴절률 물질을 포함하며, 상기 제 1 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 가지며, 제 1 투명 전도성 산화물 필름이 상기 제 1 하부층 필름 또는 선택적인 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 적용되고, 매립 필름이 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 적용되고, 상기 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함하며, 상기 제 2 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 가지며, 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 상기 매립 필름의 적어도 일부분 위에 적용된다.
항목 47: 항목 46에 있어서, 상기 매립 필름이 5 nm 내지 50 nm, 특히 10 nm 내지 40 nm, 보다 특히 15 nm 내지 30 nm의 두께를 갖는, 방법.
항목 48: 항목 46 또는 47에 있어서, 상기 제 2 고굴절률 물질이 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 방법.
항목 49: 항목 46 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 상부에 더 밀접하게 위치된, 방법.
항목 50: 항목 46 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 하부에 더 밀접하게 위치된, 코팅된 물품.
항목 51: 항목 46 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 대략 중간에 위치된, 코팅된 물품.
항목 52: 항목 46 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름 및/또는 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 갈륨-도핑된 산화 아연("GZO"), 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO"), 인듐-도핑된 산화 아연("IZO"), 마그네슘-도핑된 산화 아연("MZO"), 또는 주석-도핑된 산화 인듐("ITO"), 특히 GZO, AZO 및 ITO, 보다 특히 ITO로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법,
항목 53: 항목 46 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 물질이 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는, 방법.
항목 54: 항목 46 내지 53 중 어느 하나에 있어서, 상기 저굴절률 물질이 실리카 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 55: 항목 46 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층 및/또는 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층이 80 nm 이상, 또는 특히 120 nm 이상, 보다 특히 180 nm 이상, 보다 특히 240 nm 이상, 또는 보다 특히 360 nm 이상의 두께를 갖는, 방법.
항목 56: 항목 46 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층 및/또는 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층이 400 nm 이하, 특히 360 nm 이하, 보다 특히 240 nm 이하, 보다 특히 180 nm 이하, 보다 특히 120 nm 이하, 또는 보다 특히 80 nm 이하의 두께를 갖는, 방법.
항목 57: 항목 46 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품이 스퀘어 당 5 내지 25 오옴, 특히 스퀘어 당 5 내지 20 오옴, 보다 특히 스퀘어 당 5 내지 18 오옴 범위의 시트 저항을 갖는, 방법.
항목 58: 항목 46 내지 57 중 어느 하나에 있어서, -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 a*; 및 -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 b*를 갖는 색을 가진 코팅된 물품을 제공하도록 상기 제 1 하부층 필름이 제 1 하부층 두께를 갖고 상기 제 2 하부층 필름이 제 2 하부층 두께를 가지며 상기 매립 필름이 매립 필름 두께를 갖는, 방법.
항목 59: 항목 46 내지 58 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 하부층 필름 두께가 11 nm 내지 15 nm 이고/이거나 상기 제 2 하부층 필름 두께가 29 nm 내지 34 nm 인, 방법.
항목 60: 항목 46 내지 59 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층 위에 보호층을 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 이때 상기 보호층은 제 1 보호 필름 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 상기 제 2 보호 필름이 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 61: 항목 60에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 62: 항목 60 또는 61에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 방법.
항목 63: 항목 60 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 알루미나, 특히 55 내지 45 중량%의 알루미나, 보다 특히 50 중량%의 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 64: 항목 60 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 3 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 65: 항목 47 내지 64 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름 및 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 동일한 금속 산화물을 포함하는, 방법.
항목 66: 기판, 및 상기 기판의 적어도 일부분 위의 하부층을 포함하는 코팅된 물품. 상기 하부층은 제 1 하부층 필름 및 제 2 하부층 필름을 갖고, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 하부층 필름은 저굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 1 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 갖고, 제 1 투명 전도성 산화물 필름은 상기 제 2 하부층 필름의 적어도 일부분 위에 있고, 매립 필름은 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름의 적어도 일부분 위에 있고, 상기 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 고굴절률 물질은 상기 저굴절률 물질보다 더 높은 굴절률을 갖고, 제 2 투명 전도성 산화물 필름은 상기 매립 필름의 적어도 일부분 위에 있다.
항목 67: 항목 66에 있어서, 상기 매립 필름이 5 nm 내지 50 nm, 특히 10 nm 내지 40 nm, 보다 특히 15 nm 내지 30 nm의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 68: 항목 66 또는 67에 있어서, 상기 제 2 고굴절률 물질이 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 69: 항목 66 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름보다 더 두꺼운, 코팅된 물품.
항목 70: 항목 66 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름보다 더 얇은, 코팅된 물품.
항목 71: 항목 66 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름과 대략 동일한 두께인, 코팅된 물품.
항목 72: 항목 66 내지 71 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 필름 및/또는 상기 제 2 투명 전도성 산화물 필름이 갈륨-도핑된 산화 아연("GZO"), 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO"), 인듐-도핑된 산화 아연("IZO"), 마그네슘-도핑된 산화 아연("MZO"), 또는 주석-도핑된 산화 인듐("ITO"), 특히 GZO, AZO 및 ITO, 보다 특히 ITO로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 물품.
항목 73: 항목 66 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 물질이 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 74: 항목 66 내지 73 중 어느 하나에 있어서, 상기 저굴절률 물질이 실리카 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 75: 항목 66 내지 74 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층이 950 nm 이하, 특히 550 nm 이하, 보다 특히 360 nm 이하의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 76: 항목 66 내지 75 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품이 스퀘어 당 5 내지 20 오옴, 특히 스퀘어 당 8 내지 18 오옴, 보다 특히 스퀘어 당 5 내지 15 오옴 범위의 시트 저항을 갖는, 코팅된 물품.
항목 77: 항목 66 내지 76 중 어느 하나에 있어서, -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 a*; 및 -9 이상 1 이하, 특히는 -4 이상 0 이하, 보다 특히는 -3 이상 1 이하, 보다 특히는 -1.5 이상 -0.5 이하, 보다 특히는 -1의 b*를 갖는 색을 가진 코팅된 물품을 제공하도록 상기 제 1 하부층 필름이 제 1 하부층 두께를 갖고 상기 제 2 하부층 필름이 제 2 하부층 두께를 가지며 상기 매립 필름이 매립 필름 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 78: 항목 76 또는 77에 있어서, 상기 제 1 하부층 필름 두께가 11 nm 내지 15 nm 이고/이거나 상기 제 2 하부층 필름 두께가 29 nm 내지 34 nm 인, 코팅된 물품.
항목 79: 항목 66 내지 78 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층 위에 보호층을 추가로 포함하고, 이때 상기 보호층은 제 1 보호 필름 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 최외곽 필름이며, 상기 제 2 보호 필름이 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 80: 항목 79에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 81: 항목 79 또는 80에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 82: 항목 79 내지 81 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 알루미나, 특히 55 내지 45 중량%의 알루미나, 보다 특히 50 중량%의 알루미나를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 83: 항목 79 내지 82 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 위치된 제 3 보호 필름을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 3 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 84: 항목 66 내지 83 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층 및/또는 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층이 400 nm 이하, 특히 360 nm 이하, 보다 특히 240 nm 이하, 보다 특히 180 nm 이하, 보다 특히 120 nm 이하, 또는 보다 특히 80 nm 이하의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 85: 기판, 상기 기판의 적어도 일부분 위의 기능성 층, 상기 기능성 층의 적어도 일부분 위의 제 1 보호 필름, 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위의 제 2 보호 필름을 포함하는 코팅된 물품. (상기 제 2 보호 필름은 티타니아 및 알루미나를 포함하며, 최외곽 필름이다.)
항목 86: 항목 85에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 87: 항목 85 또는 86에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 88: 항목 85 내지 87 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 실리카, 특히 55 내지 45 중량%의 실리카, 보다 특히 50 중량%의 실리카를 포함하는, 코팅된 물품.
항목 89: 항목 85 내지 88 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 90: 항목 85 내지 89 중 어느 하나에 있어서, 상기 기능성 층이 알루미늄-도핑된 산화 아연, 갈륨-도핑된 산화 아연, 및 주석-도핑된 산화 인듐, 특히 주석-도핑된 산화 인듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 투명 전도성 산화물 층을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 91: 항목 85 내지 90 중 어느 하나에 있어서, 상기 기능성 층이 은, 금, 팔라듐, 구리 또는 이들의 혼합물, 특히 은으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 포함하는, 코팅된 물품.
항목 92: 항목 85 내지 91 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에, 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 제 3 보호 필름을 추가로 포함하는, 코팅된 물품.
항목 93: 항목 85 내지 91 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 3 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 코팅된 물품. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 94: 기능성 층으로 코팅된 물품을 제공하는 단계; 상기 기능성 코팅의 적어도 일부분 위에 제 1 보호 필름을 적용하는 단계; 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 제 2 보호 필름을 적용하는 단계를 포함하는, 상기 기능성 층을 보호하는 방법으로서, 이때 상기 제 2 보호 필름이 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 95: 항목 94에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법.
항목 96: 항목 94 또는 95에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 35 내지 65 중량%의 티타니아; 특히 45 내지 55 중량%의 티타니아; 보다 특히 50 중량%의 티타니아를 포함하는, 방법.
항목 97: 항목 94 내지 96 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 65 내지 35 중량%의 실리카, 특히 55 내지 45 중량%의 실리카, 보다 특히 50 중량%의 실리카를 포함하는, 방법.
항목 98: 항목 94 내지 97 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 99: 항목 94 내지 98 중 어느 하나에 있어서, 상기 기능성 층이 알루미늄-도핑된 산화 아연, 갈륨-도핑된 산화 아연, 및 주석-도핑된 산화 인듐, 특히 주석-도핑된 산화 인듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 투명 전도성 산화물 층을 포함하는, 방법.
항목 100: 항목 94 내지 99 중 어느 하나에 있어서, 상기 기능성 층이 은, 금, 팔라듐, 구리 또는 이들의 혼합물, 특히 은으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 포함하는, 방법.
항목 101: 항목 94 내지 100 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에, 및 상기 제 1 보호 필름과 상기 제 2 보호 필름 사이, 또는 상기 제 1 보호 필름과 상기 기능성 코팅 사이에 제 3 보호 필름을 추가로 포함하는, 방법.
항목 102: 항목 94 내지 101 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 3 보호 필름이 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법. (선택적으로, 상기 제 3 보호 필름은 티타니아 및 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는다.)
항목 103: 기판을 제공하는 단계; 투명 전도성 산화물 층을 적용하는 단계; 및 0% 내지 1.0%, 특히 0.1% 내지 0.5%의 산소를 포함하는 대기 중에서 상기 투명 전도성 산화물 층을 포함하는 코팅된 물품을 열처리하는 단계를 포함하는, 상기 투명 전도성 산화물 층의 흡수율을 감소시키거나, 상기 코팅된 물품의 복사율을 감소시키고/시키거나 상기 코팅된 물품의 흡광율을 감소시키는 방법.
항목 104: 항목 103에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 인듐-도핑된 산화 주석("ITO") 또는 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO")을 포함하는, 방법.
항목 105: 항목 103 또는 104에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 125 nm, 특히 적어도 150 nm, 보다 특히 적어도 175 nm, 및 450 nm 이하, 400nm 이하, 350nm 이하, 300nm 이하, 250nm 이하 또는 250nm 이하의 두께를 갖는, 방법.
항목 106: 항목 103 내지 105 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 인듐-도핑된 산화 주석("ITO")을 포함하고, 상기 대기가 0.75% 내지 1.25%의 산소를 포함하는, 방법.
항목 107: 항목 103 내지 106 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 95 nm 및 225 nm 이하의 두께를 포함하는, 방법.
항목 108: 항목 103 내지 107 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 알루미늄-도핑된 산화 아연("AZO")을 포함하고, 상기 대기가 0% 내지 0.5% 산소, 특히 0% 내지 0.25% 산소, 보다 특히 0 부피% 내지 1 부피% 산소, 또는 보다 특히 0 부피% 산소를 포함하는, 방법.
항목 109: 항목 108에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 225 nm 및 440 nm 이하의 두께를 포함하는, 방법.
항목 110: 항목 103 내지 109 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판의 적어도 일부분 위에 기능성 코팅을 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 이때 상기 기능성 코팅은 상기 기판과 상기 투명 전도성 산화물 층 사이에 위치되는, 방법.
항목 111: 항목 103 내지 110 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 제 1 보호 필름, 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부분 위에 제 2 보호 필름을 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 이때 상기 제 1 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 티타니아 및 알루미나를 포함하며, 상기 제 2 보호 필름이 최외곽 필름인, 방법.
항목 112: 실온에서 투명 전도성 산화물 층을 포함하는 코팅을 기판에 적용하는 단계; 및 상기 투명 전도성 산화물 층의 상부 표면을 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 30초, 및 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초 또는 35초 이하의 기간 동안 380℉ 초과 또는 적어도 435℉까지 가열하는 단계를 포함하는, 코팅된 물품의 시트 저항을 감소시키는 방법.
항목 113: 항목 112에 있어서, 상기 가열 단계가 플래쉬 어닐링 단계인, 방법.
항목 114: 항목 112 또는 113에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층의 두께가 적어도 125 nm 및 950 nm 이하인, 방법.
항목 115: 항목 112 내지 114 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 주석-도핑된 산화 인듐을 포함하고 적어도 105 nm 및 171 nm 이하이며, 가공 단계 후의 상기 코팅된 물품의 시트 저항이 20 Ω/□ 미만인, 방법.
항목 116: 항목 112 내지 115 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 320 nm 및 480 nm 이하의 두께를 갖는 갈륨-도핑된 산화 아연을 포함하고, 가공 단계 후의 상기 코팅된 물품의 시트 저항이 20 Ω/□ 미만인, 방법.
항목 117: 항목 112 내지 116 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 344 nm 및 880 nm 이하의 두께를 갖는 알루미나-도핑된 산화물을 포함하고, 가공 단계 후의 상기 코팅된 물품의 시트 저항이 20 Ω/□ 미만인, 방법.
항목 118: 항목 112 내지 117 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅을 적용하는 단계가 마그네트론 스퍼터링 진공 침착 공정을 포함하는, 방법.
항목 119: 항목 112 내지 118 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅을 적용하는 단계가 복사열을 사용하지 않는, 방법.
항목 120: 항목 112 내지 119 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 제 1 보호 필름을 적용하는 단계 및 상기 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부분 위에 제 2 보호 필름을 적용하는 단계를 추가로 포함하며, 이때 상기 제 1 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 제 2 보호 필름은 티타니아 및 알루미나를 포함하며, 상기 제 1 보호 필름을 적용하는 단계 및 상기 제 2 보호 필름을 적용하는 단계가 가공 단계 전 또는 후에 발생하는, 방법.
항목 121: 항목 112 내지 120 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 단계가 상기 투명 전도성 산화물의 상부 표면을 635℉ 이상으로 상승시키지 않는, 방법.
항목 122: 항목 112 내지 121 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 유리이고, 상기 투명 전도성 산화물이 0.3 이하의 흡수율을 갖는, 방법.
항목 123: 항목 112 내지 122 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 유리이고, 상기 투명 전도성 산화물이 적어도 0.05 정도의 흡수율을 갖는, 방법.
항목 124: 항목 112 내지 123 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품이 냉장고 도어인, 방법.
항목 125: 항목 112 내지 124 중 어느 하나에 있어서, 상기 적용 단계가 0% 내지 1.5%의 대기에 공급되는 산소 함량을 갖는 대기 중에서 수행되는, 방법.
항목 126: 항목 112 내지 125 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 유리이고, 상기 투명 전도성 산화물이 0.2 이하 및 적어도 0.05 정도의 흡수율을 갖는, 방법.
항목 127: 기판 위에 투명 전도성 산화물 층을 적용하고, 상기 투명 전도성 산화물의 상부 표면을 380℉ 초과 또는 적어도 435℉로 상승시키고, 상기 투명 전도성 산화물의 상부 표면을 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 20초, 적어도 25초, 적어도 30초, 및 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초 또는 35초 이하의 기간 동안 806℉(또는 특히 635℉)를 초과하여 상승시키지 않는 것을 포함하는, 코팅된 물품의 제조 방법.
항목 128: 항목 127에 있어서, 코팅된 물품을 635℉를 초과하여 가열하지 않는 것을 추가로 포함하는, 방법.
항목 129: 항목 127 또는 128에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층이 적어도 96 nm 및 171 nm 이하의 두께 및 25 Ω/□ 미만의 시트 저항을 갖는 주석-도핑된 산화 인듐을 포함하는, 방법.
항목 130: 항목 127 내지 129 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 위에 보호층을 적용하는 단계를 더 포함하고, 이때 상기 보호층은 티타니아 및 알루미나를 포함하는, 방법.
항목 131: 항목 15 내지 26 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된, -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 b*를 갖는 코팅된 기판.
항목 132: 항목 46 내지 65 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된, -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 b*를 갖는 코팅된 기판.
항목 133: 항목 103 내지 111 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 코팅된 물품.
항목 134: 항목 112 내지 126 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 코팅된 물품.
항목 135: 항목 127 내지 130 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 코팅된 물품.
항목 136: -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 b*를 제공하기 위한, 항목 1 내지 14 또는 항목 27 내지 45 중 어느 하나에 따른 하부층의 용도.
항목 137: -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 a*; 및 -9 내지 1, 특히 -4 내지 0, 보다 특히 -3 내지 1, 보다 특히 -1.5 내지 -0.5의 b*를 제공하기 위한, 항목 15 내지 26 또는 항목 46 내지 65 중 어느 하나에 따른 제 1 하부층 필름 및 제 2 하부층 필름의 용도.
항목 138: 시트 저항을 감소시키기 위한, 항목 27 내지 65 중 어느 하나에 따른 매립 필름의 용도.
항목 139: 기판 위에서의 코팅의 내구성을 증가시키기 위한, 항목 85 내지 93 중 어느 하나에 따른 보호층의 용도.
항목 140: 항목 85 내지 91 중 어느 하나에 있어서, 상기 보호층이 적어도 20 nm, 40 nm, 60 nm, 또는 80 nm, 100 nm 또는 120 nm; 및 275 nm, 255 nm, 240 nm, 170 nm, 150 nm, 125 nm 또는 100 nm 이하의 두께를 갖는, 코팅된 물품.
항목 141: 항목 85 내지 91 또는 140 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 보호 필름이 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 20 nm, 적어도 27 nm, 적어도 30 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 45 nm, 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있는, 코팅된 물품.
항목 142: 항목 85 내지 91, 140 또는 141 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 보호 필름이 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 20 nm, 적어도 27 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 40 nm, 45 nm, 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있는, 코팅된 물품.
항목 143: 항목 85 내지 91 또는 140 내지 142 중 어느 하나에 있어서, 상기 선택적인 제 3 보호 필름이 적어도 5 nm, 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 27 nm, 적어도 35 nm, 적어도 40 nm, 적어도 54 nm, 적어도 72 nm; 및 85 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 45 nm, 30 nm 또는 30 nm 이하의 두께를 가질 수 있는, 코팅된 물품.

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판의 적어도 일부 위의 하부층(underlayer),
    상기 하부층의 적어도 일부 위의 투명 전도성 산화물 층, 및
    상기 투명 전도성 산화물 층 내에 매립된 매립 필름(embedded film)
    을 포함하는, 코팅된 물품으로서,
    상기 하부층은 제 1 하부층 필름, 및 상기 제 1 하부층 필름의 적어도 일부 위의 제 2 하부층 필름을 포함하고, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 하부층 필름은 저굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 1 고굴절률 물질은 상기 제 1 저굴절률 물질보다 더 큰 굴절률을 가지며,
    상기 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 고굴절률 물질은 상기 제 1 저굴절률 물질보다 더 큰 굴절률을 갖는, 코팅된 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 고굴절률 물질이 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 코팅된 물품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립 필름의 두께가 15 nm 내지 30 nm 범위인, 코팅된 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 전도성 산화물 층이 주석-도핑된 인듐 산화물을 포함하는, 코팅된 물품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립 필름이 투명 전도성 산화물 층의 바닥(bottom)에 더 가까이 위치된, 코팅된 물품.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립 필름이 투명 전도성 산화물 층의 상부(top)에 더 가까이 위치된, 코팅된 물품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립 필름이 상기 투명 전도성 산화물 층의 대략 중간에 위치된, 코팅된 물품.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 물품이 상기 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부 위의 보호층을 추가로 포함하고, 이때 상기 보호층은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카, 이들의 합금 또는 이들의 혼합물을 포함하는 제 1 보호 필름, 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부 위의, 티타니아 및 알루미나를 포함하는 제 2 보호 필름을 포함하는, 코팅된 물품.
  9. 기판,
    상기 기판의 적어도 일부 위의 하부층,
    상기 하부층의 적어도 일부 위의 제 1 투명 전도성 산화물 층,
    상기 제 1 투명 전도성 산화물 층 내에 매립된 매립 필름, 및
    상기 매립 필름의 적어도 일부 위의 제 2 투명 전도성 산화물 층
    을 포함하는, 코팅된 물품으로서,
    상기 하부층은 제 1 하부층 필름, 및 상기 제 1 하부층 필름의 적어도 일부 위의 제 2 하부층 필름을 포함하고, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 하부층 필름은 저굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 1 고굴절률 물질은 상기 제 1 저굴절률 물질보다 더 큰 굴절률을 가지며,
    상기 매립 필름은 제 2 고굴절률 물질을 포함하고, 상기 제 2 고굴절률 물질은 상기 제 1 저굴절률 물질보다 더 큰 굴절률을 갖는, 코팅된 물품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 매립 필름이 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 코팅된 물품.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전도성 산화물 층 및 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층이 주석-도핑된 인듐 산화물 ("ITO")을 포함하는, 코팅된 물품.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 매립 필름의 두께가 15 nm 이상 30 nm 이하인, 코팅된 물품.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전도성 산화물 층이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층보다 두꺼운, 코팅된 물품.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 코팅된 물품이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부 위의 보호층을 추가로 포함하고, 이때 상기 보호층은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는 제 1 보호 필름, 및 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부 위의, 티타니아 및 알루미나를 포함하는 제 2 보호 필름을 포함하는, 코팅된 물품.
  15. 코팅된 물품의 시트 저항을 감소시키는 방법으로서,
    (a) 기판의 적어도 일부 위에 제 1 하부층 필름을 적용하는 단계로서, 상기 제 1 하부층 필름은 제 1 고굴절률 물질을 포함하는, 단계;
    (b) 상기 제 1 하부층 필름의 적어도 일부 위에 제 2 하부층 필름을 적용하는 단계로서, 상기 제 2 하부층 필름은 제 1 저굴절률 물질을 포함하는, 단계;
    (c) 상기 제 2 하부층 필름의 적어도 일부 위에 제 1 투명 전도성 산화물 층을 적용하는 단계;
    (d) 상기 제 1 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부 위에 매립 필름을 적용하는 단계로서, 상기 매립 필름은, 상기 제 1 저굴절률보다 더 큰 굴절률을 갖는 제 2 고굴절률 물질을 포함하는, 단계; 및
    (e) 상기 매립 필름의 적어도 일부 위에 제 2 투명 전도성 산화물 층을 적용하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 고굴절률 물질은 산화 주석 및 산화 아연을 포함하는, 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전도성 산화물 층이 주석-도핑된 인듐 산화물을 포함하는, 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 매립 필름이 15 nm 이상 30 nm 이하의 두께로 적용되는, 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전도성 산화물 층이 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층보다 두꺼운, 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 방법이, 상기 제 2 투명 전도성 산화물 층의 적어도 일부 위에 제 1 보호 필름을 적용하고, 상기 제 1 보호 필름의 적어도 일부 위에 제 2 보호 필름을 적용하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 보호 필름은 티타니아 및 알루미나를 포함하고, 상기 제 1 보호 필름은 티타니아, 알루미나, 산화 아연, 산화 주석, 지르코니아, 실리카 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법.
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