NO303981B1 - Fremgangsmåte og apparatur for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glassubstrat. - Google Patents

Fremgangsmåte og apparatur for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glassubstrat. Download PDF

Info

Publication number
NO303981B1
NO303981B1 NO902701A NO902701A NO303981B1 NO 303981 B1 NO303981 B1 NO 303981B1 NO 902701 A NO902701 A NO 902701A NO 902701 A NO902701 A NO 902701A NO 303981 B1 NO303981 B1 NO 303981B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
coating
carrier gas
chamber
precursor material
glass
Prior art date
Application number
NO902701A
Other languages
English (en)
Other versions
NO902701L (no
NO902701D0 (no
Inventor
Robert Terneu
Jean-Francois Thomas
Original Assignee
Glaverbel
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 Glaverbel filed Critical Glaverbel
Publication of NO902701D0 publication Critical patent/NO902701D0/no
Publication of NO902701L publication Critical patent/NO902701L/no
Publication of NO303981B1 publication Critical patent/NO303981B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23Oxides
    • C03C17/245Oxides by deposition from the vapour phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/213SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/152Deposition methods from the vapour phase by cvd

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en apparatur for pyrolyttisk tildannelse av et silisiumdioksydbelegg på den øvre overflate av et varmt glassubstrat.
Oppfinnelsen fremkom som et resultat av forskning i forbin-delse med forskjellige problemer forbundet med den pyrolyttiske tildannelse av silisiumdioksydbelegg på glass. Silsium-dioksydbelegg kan benyttes enten som eneste belegg på glass for forskjellige formål, eller som et stratum i et multi-sjiktbelegg. For eksempel kan silisiumdioksydbelegg benyttes som belegg som overlegges med andre beleggssjikt som kan være et eller flere forskjellige oksyder eller andre stoffer som metaller, eller som overbeleggssjikt omsatt på toppen av et eller flere slike undersjikt. Nærværet av et silisiumdioksydbelegg på soda-kalkglass har den spesielle fordel, at det inhiberer migreringen av natriumioner fra glasset enten ved lekking når det gjelder plater uten ytterligere belegg, eller ved diffusjon eller på annen måte inn i et øvre beleggssjikt enten under dannelsen av det øvre sjikt eller i løpet av tiden. Som et resultat, er det funnet at ved pyrolyttisk dannelse av et tinnoksydbelegg fra tinn(IV)klorid på et kalkglassubstrat har natrium en tendens til å innarbeides i belegget som et resultat av reaksjonen mellom glasset og beleggsforløpermaterialet eller dettes reaksjonsprodukter, og dette fører til en uklarhetsdannelse i belegget. Nærværet av et silisiumdioksydunderbelegg eller -overbelegg kan også ha en meget fordelaktig virkning med henblikk på å redusere uønskede interferensvirkninger på grunn av variasjoner i tykkelsen av det totale belegg.
Bruken av et silan, og spesielt SiH4, som beleggsforløper-materiale er velkjent per se for dannelse av pyrolyttiske belegg på glass. Silan dekomponerer ved temperaturer over 400° C og det kan dannes silisiumbelegg. Det er imidlertid vanskelig å oksydere et slikt silisiumbelegg in situ, for derved å danne et silisiumdioksydbelegg. Av denne grunn er det foretrukket å omsette silanet direkte med oksygen. For at denne reaksjon skal skje med avsetning av silisiumdioksyd på glassubstratet og ikke på noen del av belegningsappara-turen, har alle kjente forslag for bruk av et silanholdig beleggsforløpermaterlale ved dannelse av et silisiumoksyd-belegg gått ut på at beleggsforløpermaterialet kun må tillates å blandes med oksygen innen et beleggskammer som er åpent mot substratet som skal belegges på en lokasjon der disse materialer er frie til å komme direkte i kontakt med substratet. Det er imidlertid nå funnet, at dette ikke er gunstig for fremstillingen av silisumdioksydbelegg med høy og enhetlig kvalitet og spesielt er det problemer med å oppnå et belegg med enhetlig tykkelse over hele bredden av substratet.
Et formål med oppfinnelsen er å bøte på disse problemer.
I henhold til dette tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glass-substrat når dette beveger seg gjennom et beleggskammer ved kontakt mellom substratet og silanholdig beleggsforløpermaterlale i nærvær av oksygen, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at det silanholdige beleggsforløpermaterialet, fortrinnsvis SiH4, i dampfase og gassformig oksygen grundig blandes før inntreden i beleggskammeret for kontakt med substratet.
En fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen gir, på grunn av den tidlige blanding av beleggsreagensene, store fordeler ved oppnåelse av et enhetlig belegg over bredden av substratet. Overraskende er det at den tidlige blanding ikke fører til noen for tidlig reaksjon av beleggsforløpermaterialet slik man skulle vente fra den kjente teknikks lære, i virkeligheten er det gunstig for produksjonen for høykvalitets silisiumdioksydbelegg.
Det er foretrukket at substratet når beleggskammeret med en temperatur på minst 400°C. En slik temperatur er meget egnet for hurtig dannelse av et silisiumdioksydbelegg fra en silan holdig beleggsforløper. Det skal også bemerkes at, som en generell regel, jo høyere temperaturen i glasset er under dannelsen, jo hurtigere er belegningsreaksjonen slik at beleggsutbyttet, det vil si andelen av beleggsforløper-materialet som virkelig omdannes til brukbart beleggsoksyd, økes, og for en gitt hastighet for banefremføringen er det mulig å danne et tykkere belegg hvis dette er ønskelig. Også av denne grunn er det foretrukket at beleggsforløper-materialet først kommer i kontakt med glasset når glasset har en temperatur på minst 650°C. For mange formål kan glasset ha en temperatur mellom 700 og 750°C når det først kommer i kontakt med beleggsforløpermaterialet.
Oppfinnelsen kan benyttes for fremstilling av et silisiumdioksydbelegg på allerede tilskårede og gjenoppvarmede glassplater hvis dette skulle være nødvendig. Når det imidlertid er ønskelig å fremstille pyrolyttisk belagte plateglass er det best å gjøre dette når glasset er nytil-dannet. Å gjøre dette har økonomiske fordeler, idet det ikke er noe behov for å gjenoppvarme glasset for den pyrolyttiske reaksjon og det har også fordeler med henblikk på kvaliteten i belegget, fordi det sikres at overflaten av glasset er i jomfruelig tilstand. Fortrinnsvis blir derfor slik forblandet oksygen og belegningsforløpermateriale bragt i kontakt med en øvre flate av et varmt glassubstrat bestående av nyprodusert plateglass.
Beleggskammeret kan for eksempel befinne seg i eller nær oppstrømsenden av en tempringssvaleovn gjennom hvilken banen føres frem, og banen kan tildannes enten i en trekkemaskin eller et float-kammer.
Imidlertid er det funnet at visse problemer oppstår ved omdanning av et svalekammer som tidligere benyttet for tempring av ikke belagt glass for å danne en avkjølings- og belegningsstasjon for fremstilling av belagt glass. Slike problemer oppstår som et resultat av muligheten for forskjel lige temperaturbetingelser for tildanning av et pyrolyttisk belegg på den ene side og for riktig tempring av glasset på den annen, og som et resultat av begrensninger på det til-gjengelige rom for lokalisering av en belegningsstasjon.
Problemet økes hvis det er ønskelig å danne et flersjikts-belegg når åpenbart to eller flere forskjellige belegning-stasjoner kan være nødvendige. Videre har belegningsreaksjonene en avkjølende virkning på glasset, ikke bare idet at glasset avkjøles totalt, men fordi den belagte overflate har en tendens til i større grad av avkjøling enn ikke belagt overflate: således vil et differensierende temperaturregime ofte måttet opprettes i en tempringssvaleovn utstyrt med en eller flere belegningsstasjoner når man endrer fra produksjon av belagt glass til ikke belagt glass og tilbake, og enkelte ganger sågar når det foretas en vesentlig endring i tykkelsen av belegget som påføres på glasset.
For å bøte på disse problemer, er det mest foretrukket at slikt forblandet oksygen og beleggsforløpermateriale bringes i kontakt med en øvre flate av et varmt float-glassubstrat mens glasset er i et float-kammer under produksjon.
Ved å arbeide ifølge denne foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen og ved å tildanne belegningskammeret i float-kammeret vil enhver nødvendighet for å finne rom for belegningsstasjonen i eller nær oppstrømsenden av en tempringssvaleovn unngås. Videre er det funnet at det er mulig å sikre at temperaturen i glassbanen som forlater float-kammeret idet vesentlige er upåvirket uansett om båndet belegges eller ikke, og i henhold til dette er det ikke noe behov for å modifisere temperaturregimet i en tempringssvaleovn når man kobler belegningskammeret inn i eller ut av drift.
Det er heller overraskende å foreslå å tildanne et oksydbelegg i et float-kammer. Float-kammeret inneholder et bad av smeltet metall, helt eller delvis tinn, som er heller lett oksyderbart ved de temperaturer som er nødvendig for at glassbanen skal spre seg ut og bli f lammepolyert, og i henhold til dette er det generell praksis å opprettholde en reduserende atmosfære i floatkammeret fordi et hvert over-flatedross som fanges opp av glassbanen fra overflaten av metallbadet ville være en kilde for defekter i det fremstilte glass. Karakteristisk innholder en slik atmosfære ca. 95% nitrogen og b% hydrogen og det holdes under et lett overtrykk for å forhindre at oksygen lekker inn i float-kammeret fra den omgivende atmosfære. Mye forskning har også gått i retning av å fjerne dross som så og si alltid dannes på overflaten av metallbadet på tross av alle de forholdsregler som tas for å unngå at oksygen trenger inn i float-kammeret. Det går derfor mot den generelle lære om fremstilling av float-glass å opprettholde oksyderende betingelser i floatkammeret. Det er imidlertid funnet at det er mulig å danne oksyderende betingelser i et float-kammer uten å gi opphavet til de ventede problemer. Det antas at dette i det minste delvis skyldes det faktum at beleggsforløpermaterialet bringes i kontakt med flaten i et belegningskammer. Bruken av et belegningskammer letter begrensning av de oksyderende betingelser, av beleggsforløpermaterialet og av beleggs-reaksjonsproduktene slik at deres virkning på badet av metall i float-kammeret kan gjøres lite eller sågar neglisjerbart.
Belegget kan tildannes på en hvilken som helst posisjon langs float-kammeret nedstrøms den posisjon der banen har nådd sin endelige bredde og den aktuelle posisjon som velges vil avhengig av den temperatur som er ønsket for å initiere belegningen av glasset. Glasset trekkes av fra float-kammeret for føring til tempringssvaleovnen ved en temperatur som vanligvis ligger i området 570 til 650°C. Banetemperaturer over 570°C er inherent egnet for pyrolyttisk beleggsreak-sjoner slik belegningsstasjonen virkelig kan lokaliseres temmelig nær utløpet fra float-kammeret. Fortrinnvis kommer imidlertid beleggsforløpermaterialet i kontakt med glasset ved en posisjon langs float-kammeret, slik at glasset har en temperatur som er minst 50° C og fortrinnsvis minst 100° C høyere enn den temperatur ved hvilken glasset vil tre ut fra f loat-kammeret hvis det ikke var dannet noe belegg deri. Tilpasning av dette foretrukne trekket ifølge oppfinnelsen gir den fordel at det er rikelig tid for banen å gjenvinne varme som er avgitt under belegningsreaksjonene slik at temperaturen når banen forlater float-kammeret idet vesentlige er upåvirket av belegningstrinnet.
Fordelaktige er det når beleggsforløpermaterialet kommer i kontakt med glasset i et belegningskammer som defineres av substratveien og en nedoveråpnet hette og der belegningskammeret suges av rundt idet vesentlige hele periferien. For å understøtte forhindring av utslipp av ikke forbrukt beleggsforløper og beleggsreaksjonsprodukter fra belegningskammeret til det omgivende rom.
Fortrinnsvis induserer dette sug en innoverrettet strøm av omgivelsesatmosfaeren som omgir idet vesentlige hele periferien av belegningskammeret. Dette skaper en pneumatisk pakning mellom de oksyderende tilstander i belegningskammeret og den omgivende atmosfære.
I en fortrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir silan som beleggsforløpermaterlale transportert mot belegningskammeret i dampfase i en idet vesentlige inert bærergasstrøm og oksygen innføres til den silanholdige bærergasstrøm før den trer inn i belegningskammeret. Mens det er vesentlige når man arbeider ifølge oppfinnelsen og ha oksygen og beleggsfor-løpersilan grundig blandet før innløp til belegningskammeret, er det også en fordel å kunne være i stand til å kontrollere lengden av det tidsrom reagensene blandes før de mates til belegningskammeret. Transport av silan mot belegningskammeret i en idet vesentlige inert bærergasstrøm og så innføre oksygen i bæregasstrømmen tillater valg av det punkt der oksygen mates til, for å oppnå denne kontroll.
Fordelaktig blir nitrogen benyttes som idet vesentlige inert bærergass. Nitrogen er tilstrekkelig inert for de tilsiktige formål og gassen er rimelig sammenlignet med edelgassene.
Det nødvendige oksygen kan innarbeides som rent oksygen, men øker omkostningene utilbørlig og derfor benyttes fortrinnsvis luft som bærergass for å tilføre oksygen.
Beleggsforløperen og/eller oksygenet kan hensiktsmessig tilsettes til baerergasstrømmen ved hjelp av en venturi.
I foretrukne utførelsesformer dannes det turbulens i baerergasstrømmen for å sikre grundig blanding av idet vesentlige inert bærergass og silanet. En viss mengde turbulens vil induseres hvis en venturi benytts som nevnt ovenfor, men dette kan økes for eksempel ved bruk av en mateledning som har en begrensning nedstrømspunktet for innføring av beleggsforløper. En slik begrensning kan være asymmetrisk. Grundig blanding av forløperen i bærergassen sikres ved å indusere turbulens.
Av tilsvarende grunner, er det fordelaktig at turbulensen innføres i bærergasstrømmen efter innføring av oksygen til denne, for å sikre grundig blanding av den silanholdige bærergass og oksygenet.
Den hastighet med hvilken beleggsreagensene mates til er i en viss grad avhengig av den ønskede tykkelse for belegget som skal dannes og av den hastighet med hvilken substratet passerer belegningskammeret. Fortrinnsvis blir silanet som beleggsforløpermateriale tilført til belegningskammeret under et partialtrykk på mellom 0,1 og 1, 5%. En konsentrasjon innen dette område er egnet for å tildanne belegg på ca. 30 nm og opp til ca. 240 nm på et substrat som beveger seg med opptil 20 m pr. minutt.
Fordelaktig blir, for fremstilling av et belagt glass som beveger seg med en hastighet på mindre enn ca. 10 m pr. minutt, silan som beleggsforløpermateriale innført i belegningskammeret under et partialtrykk på mellom 0,1 og 0 ,456.
Fortrinnsvis blir oksygenet innført til belegningskammeret under et partialtrykk på mellom 0,6 og 20$. En konsentrasjon innen dette området er igjen egnet for å tildanne belegg fra ca. 30 til 240 nm på et substrat som beveger seg med opptil 20 m pr. minutt.
For fremstilling av et belagt glass som beveger seg med en hastighet på mindre 10 m pr. minutt, er det fordelaktig at oksygen innføres i belegningskammeret under et partialtrykk på mellom 0,6 og 6,5$.
Fortrinnsvis tas det trinn for å begrense overføringen av varmeenergi til beleggsforløpermaterialet mens dette beveger seg mot glasset. Dette opprettholder temperaturen i beleggsreagensene på et nivå lavere enn omgivelsesbetingelsene ellers ville diktere og understøtter ytterligere en reduksjon av tendensen til for tidlig reaksjon.
Fordelaktig blir beleggsforløpermaterialet matet til kontakt med glasset via minst en spalt som forløper, eller som sammen forløper, på tvers av minst størstedelen av bredden av det belegg som skal dannes på glasset. Dette letter dannelsen av et belegg med enhetlig tykkelse på tvers av bredden av glassubstratet.
Som nevnt innledningvis angår oppfinnelsen også en apparatur for pyrrolytisk tildanning av et oksydbelegg på en øvre flate av et varmt glass-substrat og denne apparatur karakteriseres ved at den omfatter bæreanordninger for transport av substratet (1) langs en bevegelsesvei forbi et belegningskammer (6) som defineres
av substratveien (1) og en nedover åpen hette (5),
midler (9) for innføring av beleggsforløpermaterialet i en bærer-gass-strøm, inkludert midler for indusering av turbulens i bæregass-strømmen for å sikre grundig blanding
av bærergassen og beleggsforløpermaterialet,
minst en venturi (11) for innføring av oksygen i den
forløperholdige bærergasstrøm,
midler (7) for tilmatning til belegningskammeret av beleggsforløperholdig bærergasstrøm, forblandet med
oksygen, og
midler (8, 20) for avsuging av atmosfære inkludert belegningsreaksjonsprodukter og ikke brukt forløper-materiale fra belegningskammeret.
En slik apparatur kan konstrueres meget enkelt for å oppnå tidlig blanding av gassformig oksygen og beleggsforløper-materlale før disse når belegningskammeret. Det er funnet, at denne tidlige blanding av beleggsreagensene i dampfase i sin tur gir store fordeler med henblikk på å oppnå et enhetlig belegg over bredden av substratet. Overraskende fører den tidlige blanding ikke til slik for tidlig reaksjon mellom beleggsforløpermaterialet, slik man egentlig skulle vente, og er i virkeligheten gunstig for dannelse av et høykvali-tetsbelegg.
En slik apparatur kan benyttes for å belegge individuelle gjenoppvarmede glassplater hvis dette er ønskelig. Alter-nativt og som i enkelte foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, er belegningsstasjonen lokalisert i eller oppstrøms en horisontal tempringssvaleovn som mates med glass via en glassbanedannende maskin. Dette har fordelen av å unngå behovet for gjenoppvarmingsapparaturer.
Det er imidlertid generelt foretrukket at bæreren er et bad av smeltet metall i et float-kammer og at beleggskammeret befinner seg i floatkammeret.
En slik apparatur har fordelen av at den forenkler konstruk-sjonen av en tempringssvaleovn som mates med glass fra float-kammeret. Dette på grunn av at i løpet av den tid det tar for båndet å passere fra belegningsstasjonen videre langs float-kammeret og inn i tempringssvaleovnen kan temperatur-profilen i den belagte bane vende tilbake til en likevekts-tilstand som vil være forstyrret av varme som trekkes av under virkelige belegningsprosess. I henhold til dette, vil en apparatur for å regulere temperaturen i svaleovnen ikke behøve å ta i betraktning noen forskjellig mellom produksjonen av glass når belegningsstasjonen kobles inn i eller ut av drift, slik at temperaturkontrollen i svaleovnen kan forenkles i sterk grad. Fordelene ved forenklet konstruksjon av en tempringssvaleovn som mates med glass er sågar større når det er ønskelig å produsere glass med et flersjiktsbe-legg, for når det gjelder allerede eksisterende glassfrem-stillingsanlegg er det ofte ganske enkelt ikke tilstrekkelig rom utenfor float-kammeret for det nødvendige antall belegningsstasjoner uten vesentlige og dyptgående nykonstruk-sjoner av anlegget.
Fortrinnsvis er belegningskammeret definert av substratveien og en nedoveråpnet hette samt sugeanordninger tUdannet rundt idet vesentlige hele periferien av belegningskammeret. Dette understøtter og forhindrer utslipp av ikke benyttede belegningsreagenser og belegningsreaksjonsprodukter som kan ha en ugunstig virkning på apparaturen i nærhet av belegnings-stas j onen.
Fortrinnsvis er sugeinnretningene tilpasset til å opprettholde en innoverrettet strøm av omgivende atmosfærisk materiale som omgir idet vesentlige hele periferien av belegningskammeret. Dette understøtter forhindring av utslipp av materiale fra under hetten og gir en pneumatisk tetning rundt belegningskammeret.
Fortrinnsvis er det tildannet midler for å innføre beleggs-forløpermaterlale i en bærergasstrøm for efterfølgende innføring av oksygen i den forløperholdige bærergasstrøm før denne trer inn i beleggskammeret. Mens det er ønskelig, når man arbeider ifølge det første trekk av oppfinnelsen, og virkelig vesentlig når man arbeider i henhold til det andre trekk av oppfinnelsen, å tilveiebringe midler for blanding av oksygen og beleggsforløpersilan før inntreden i belegningskammeret, er det også en fordel å kunne være i stand til å regulere lengden av det tidsrom som går med for å blande reagensene for tilmatning til belegningskammeret. Transport av silanet mot belegningskammeret i en idet vesentlige inert bærergasstrøm og så derefter å innføre oksygen til bærer-gasstrømmen tillater valg av det punkt der oksygen innføres for å oppnå denne kontroll.
Fortrinnsvis er det tilveiebragt minst en venturi for innføring av minst en av beleggsforløpermaterialet og gassformig oksygen til bærergasstrømmen. Dette er en meget enkel måte for innføring av det angjeldende materiale i bærergasstrømmen på en slik måte at det innførte materialet blir blandet med gasstrømmen.
I foretrukne utførelsesformer er det tilveiebragt midler for å indusere turbulens i bærergasstrømmen for å sikre grundig blanding av denne og beleggsforløpermaterialet. Turbulens kan induseres for eksempel ved bruk av en mateledning som har en innsnevring nedstrømstilførselspunktet for beleggsforlø-per. En slik begrensning kan være asymmetrisk. Grundig blanding av forløperen i bærergassen sikres ved å indusere turbulens.
Av tilsvarende grunner er det fordelaktig at det er tilveiebragt midler for å indusere turbulens i bærergasstrømmen efter innføring av oksygen i denne for å sikre grundig blanding av den forløperholdige bærergass og oksygen.
Fordelaktig og for innføring av beleggsforløpermaterialet til beleggskammeret, er det tilveiebragt minst en spalt som strekker seg, eller som sammen strekker seg, på tvers av minst hoveddelen av bredden av beleggskammeret. Dette letter dannelse av et belegg med enhetlig tykkelse på tvers av substratets bredde. For eksempel kan det være tilveiebragt en enkelt spalt i sentrum av hetten i rett vinkel på substratets bevegelsesvei.
Fortrinnsvis er det tilveiebragt midler for å begrense overføring av varmeenergi til beleggsforløpermaterialet når dette beveger seg mot belegningskammeret. Dette opprettholder temperaturen i beleggsreagensene på et nivå lavere enn det omgivelsesbetingelsene ellers ville diktere og understøtter i tillegg å unngå en hver tendens for for tidlig reaksjon.
En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen skal beskrives i større detalj ved hjelp av det ledsagende eksempel og under henvisning til de ledsagende tegninger der: Figur 1 er et tverrsnitt av en belegningsapparatur ifølge oppfinnelsen, lokalisert i et float-kammer; Figur 2 er et langsgående tverrsnitt langs en belegningsapparatur ifølge figur 1; Figur 3 er et diagrammatisk planriss av belegningsapparatu-ren; og Figur 4 viser tilmatning av belegningsreagenser til en mateledning til belegningsstasjonen.
I tegningene blir en bane 1 av glass ført frem langs en bevegelsesvei som også antydes med 1, mens den bæres av et bad av smeltet metall 2 inneholdt i et fIotasjonskammer 3. En belegningsstasjon er omgitt av en vegg og en takkonstruk-sjon generelt antydet med 4.
Belegningsstasjonen 4 omfatter en hette 5 som definerer et belegningskammer 6 som åpner seg nedover mot baneveien 1, en mateledning 7 for tilmatning av beleggsreagenser til belegningskammeret 6 samt en skorsten 8 for avsuging av periferien rundt belegningskammeret.
Mateledningen 7 mates med idet vesentlige inert bærergass, for eksempel nitrogen, fra en ikke vist kilde, og beleggs-forløpermaterialet som silan tilføres til bærergasstrømmen ved en første venturi 9. Bærergasstrømmen med dispergert beleggsforløper strømmer langs mateledningen 7 til en første innsnevring 10 som er anordnet for å gi turbulens i bærer-gasstrømmen og for derved å sikre grundig blanding av bærergass og medført beleggsforløpermaterlale. Lengre nedstrøms er det tilveiebragt en andre venturi 11 for tilførsel av oksygen, for eksempel som en bestanddel av luft. En ytterligere turbulensinduserende innsnevring 12 sikrer grundig blanding mellom oksygen og medført beleggsforløper-materiale til bærergasstrømmen. Beleggsreagensene tilmåtes via en mateledning 7 til en strømningskontrollblokk 13 med en utløpsspalte 14, som strekker seg over hoveddelen av bredden av hetten 5.
Det er hensiktsmessig å mate beleggsforløpermaterialet og oksygen til mateledningen 7 utenfor float-kammeret 3. Ved alle deler i float-kammeret 3 er mateledningen omgitt av en kjølig kappe 15 som er utstyrt med kjølevannsinnløp 16 og et utløp 17 som vist i figur 1. Hvis ønskelig, kan kjølekappen strekke seg inn i strømningskontrollblokken 13 som vist under 18 i stiplet linje i figurene 2 og 4 slik at beleggsreagensene beskyttes mot overoppvarming inntil de trer ut fra spalten 14 for kontakt med banen 1 i beleggskammeret 6.
Som vist i figur 2, er hetten 5 og strømningskontrollblokken 13 hensiktsmessig opphengt fra taket i float-kammeret 3 ved hjelp av stag 19, slik at høyden av bunnen av hetten 5 kan justeres for en liten klaring på for eksempel 2 cm eller mindre fra bunnbanen 1.
Hetten 5, belegningskammeret 6 og strømningskontrollblokken 13 er omgitt av en perifer passasje 20 via hvilken beleggs-reaksjonsproduktene og ikke brukt beleggsforløper sammen med, hvis ønskelig, innovertrukket omgivelsesatmosfæremateriale fra float-kammeret kan suges ut oppover gjennom skorstenen 8. Hetten 5 og veggkonstruksjonen 4 i belegningsstasjonen er vist med eventuelle perifert forløpende skjørt 15 ved bunnen av den perifere passasje 20. Disse skjørt består hensiktsmessig av fleksible ildfaste forheng, for eksempel av typen Eefrasil (varemerke).
EKSEMPEL 1
I en spesielt praktisk utførelsesform er for belegning av float-glass som kommer i en hastighet av 7 m pr. minutt langs et float-kammer, belegningsstasjonen lokalisert i en posisjon langs float-kammeret der glasset har en temperatur på ca. 700°C. Mateledningen mates med nitrogen og silan tilføres med et partialtrykk på 0, 25% og oksygen tilføres under et partialtrykk på 0, 5% (forhold 0,5). Beleggsforløpermaterialet 1 sin bærergass mates langs mateledningen 7 for utløp fra en spalt ca. 4 mm bred i en slik mengde at det tilmatede materiale strømmer videre mellom glasset og hetten 5 som befinner seg 15 mm over glassets en vei i en hastighet av ca.2til 3 m pr. sekund i begge retninger parallellt med retningen for bunnfremføringen. Hetten 5 har en lengde i denne retning på ca. 40 cm. Atmosfærisk materiale suges av gjennom skorstenen 8 i en slik hastighet at det dannes en oppoverrettet strøm av gasser i den perifere passasje 20 ved en hastighet på ca. 7 til 8 m pr. sekund og dette forårsaker en kontinuerlig innoverrettet strøm av gass fra floatkammeret til bunnen av passasjen 20 rundt hele periferien av belegningskammeret 6 for derved å forhindre innslipp til float-kammeret av beleggsreagenser eller deres reaksjonsprodukter. Selvfølgelig, trekker dette sug også av beleggsreaksjonsprodukter og ikke benyttede beleggsreagenser.
Belegget som dannes er av silisiumdioksyd med en tykkelse på ca. 90 nm. I et efterfølgende belegningstrinn, gjennomført på i og for seg kjent måte, i en belegningsstasjon som befinner seg nær oppstrømsenden av en horisontal tempringssvaleovn, blir et toppbeleggssjikt av dopet SnOg tildannet i en tykkelse på ca. 500 nm. De kombinerte belegg er idet vesentlige frie for ikke ønskede fargevariasjoner på grunn av interferenseffekter.
I varierende utførelsesformer i henhold til det andre aspekt av oppfinnelsen er belegningsstasjonen som vist i tegningene anordnet i en tempringssvaleovn. I beskrivelsen av tegningene kan derfor henvisningen til float-kammeret erstattes med henvisninger til en tempringssvaleovn og referanser til badet av smeltet metall med henvisninger til transportvalser.
EKSEMPEL' 2
I en spesielt praktisk utførelsesform, blir for belegning av float-glass efter at dette er trukket av fra float-kammeret, belegningsstasjonen lokalisert i en tempringssvaleovn der temperaturen i glasset er ca. 500°C, nedstrøms en annen belegningsstasjon for tildanning av et dekksjikt av dopet SnOg på ca. 350 nm tykkelse. Hetten har en lengde på ca. 1 m. Beleggsforløperreagenser tilføres i samme andeler som i eksempel 1 for å danne et silisiumdioksydtoppbelegg på ca. 100 nm. Også her, er de kombinerte belegg idet vesentlige frie for ikke ønskede fargevariasjoner på grunn av interferenseffekter.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glass-substrat når dette beveger seg gjennom et beleggskammer ved kontakt mellom substratet og silanholdig beleggsforløpermaterlale i nærvær av oksygen,karakterisert vedat det silanholdige beleggsforløpermaterialet, fortrinnsvis SiH4, i dampfase og gassformig oksygen grundig blandes før inntreden i beleggskammeret for kontakt med substratet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at substratet når beleggskammeret ved en temperatur på minst 400°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisertved at beleggsforløpermaterialet først kommer i kontakt med glasset når glasset har en temperatur på minst 650°C.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat forblandet oksygen og beleggsforløpermateriale bringes i kontakt med en øvre flate av et varmt glassubstrat bestående av nyfremstilt plateglass.
5 . Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisertved at forblandet oksygen og beleggsforløpermaterlale bringes i kontakt med en øvre flate av et varmt float-glassubstrat mens glasset er i et float-kammer der det fremstilles.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved at beleggsforløpermaterialet kommer i kontakt med glasset ved en posisjon langs float-kammeret hvor glasset har en temperatur som er minst 50 og fortrinnsvis minst 100°C høyere enn den temperatur ved hvilken glasset skulle tre ut fra float-kammeret hvis belegg ikke ble dannet deri.
7 . Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat silan som beleggs-forløpermateriale transporteres mot beleggskammeret i dampfase i en i det vesentlige inert bærergasstrøm, fortrinnsvis nitrogen, og at oksygen, fortrinnsvis i form av luft, innføres til den silanholdige bærergasstrøm før denne trer inn i beleggskammeret.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at turbulens induseres i bærergasstrømmen for å sikre grundig blanding av bærergass og silan, fortrinnsvis efter innføring av oksygen, dertil for å sikre grundig blanding av den silanholdige bærergass og oksygen.
9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat silanet som beleggs-forløpermaterlale innføres i beleggskammeret med et partialtrykk på mellom 0,1 og 1,5$, fortrinnsvis mellom 0,1 og 0,4%.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisertved at oksygen tilføres til beleggskammeret med et partialtrykk mellom 0,6 og 20%, fortrinnsvis mellom 0,6 og 6,5%.
11. Apparatur for pyrolyttisk tildanning av et oksydbelegg på en øvre flate av et varmt glassubstrat,karakterisert vedat den omfatter bæreanordninger for transport av substratet (1) langs en bevegelsesvei forbi et belegningskammer (6) som defineres av substratveien (1) og en nedover åpen hette (5), midler (9) for innføring av beleggsforløpermaterialet i en bærer-gass-strøm, inkludert midler for indusering av turbulens i bæregass-strømmen for å sikre grundig blanding av bærergassen og beleggsforløpermaterialet, minst en venturi (11) for innføring av oksygen i den forløperholdige bærergasstrøm, midler (7) for tilmatning til belegningskammeret av beleggsforløperholdig bærergasstrøm, forblandet med oksygen, og midler (8, 20) for avsuging av atmosfære inkludert belegningsreaksjonsprodukter og ikke brukt forløper-materiale fra belegningskammeret.
12. Apparatur ifølge krav 11,karakterisertved at beleggskammeret (6) er lokalisert i eller oppstrøms for en horisontal tempringssvaleovn som mates med en nyfremstilt bane (1) av glass.
13. Apparatur ifølge krav 12,karakterisertved at bæreanordningene er et bad (2) av smeltet metall i et float-kammer (3) og at beleggskammeret (6) befinner seg i floatkammeret (3).
14. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 13,karakterisert vedat sugeanordninger er tilveiebragt rundt i det vesentlige hele periferien av beleggskammeret (6).
15 . Apparatur ifølge krav 11,karakterisertved at den omfatter midler (10) for indusering av turbulens i bærergass-strømmen efter innføring av beleggsfor-løpermateriale i denne for å sikre grundig blanding av bærergassen og beleggsforløpermaterialet.
16. Apparatur ifølge kravene 11 til 15,karakterisert vedat det er tilveiebragt minst en venturi (9) for innføring av beleggsforløpermaterlale i bærergass-strømmen .
17. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 16,karakterisert vedat det er tilveiebragt midler (12) for indusering av turbulens i den forløperholdige bærergass-strøm efter innføring av oksygen i denne for å sikre grundig blanding av den forløperholdige bærergass og oksygenet.
18. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 17,karakterisert vedat det for tilførsel av beleggsforløpermateriale til beleggskammeret (6) er tilveiebragt minst en spalte (14) som forløper, eller som sammen forløper, på tvers av minst mesteparten av bredden av beleggskammeret (6).
19. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 18,karakterisert vedat det er tilveiebragt midler (15, 16, 17) for å begrense overføring av varmeenergi til beleggsforløpermaterialet under dennes bevegelse mot beleggskammeret.
NO902701A 1989-06-19 1990-06-18 Fremgangsmåte og apparatur for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glassubstrat. NO303981B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898914047A GB8914047D0 (en) 1989-06-19 1989-06-19 Method of and apparatus for pyrolytically forming an oxide coating on a hot glass substrate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO902701D0 NO902701D0 (no) 1990-06-18
NO902701L NO902701L (no) 1990-12-20
NO303981B1 true NO303981B1 (no) 1998-10-05

Family

ID=10658679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO902701A NO303981B1 (no) 1989-06-19 1990-06-18 Fremgangsmåte og apparatur for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glassubstrat.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5089039A (no)
JP (1) JP3026823B2 (no)
AT (1) AT403909B (no)
BE (1) BE1004216A3 (no)
CA (1) CA2019191C (no)
CH (1) CH681804A5 (no)
DE (1) DE4018996C2 (no)
ES (1) ES2020479A6 (no)
FR (1) FR2648453B1 (no)
GB (2) GB8914047D0 (no)
IT (1) IT1241245B (no)
LU (1) LU87745A1 (no)
NL (1) NL194885C (no)
NO (1) NO303981B1 (no)
SE (1) SE501631C2 (no)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2247691B (en) * 1990-08-31 1994-11-23 Glaverbel Method of coating glass
GB2264957B (en) * 1992-03-12 1995-09-20 Bell Communications Res Deflected flow in a chemical vapor deposition cell
FR2689118B1 (fr) * 1992-03-26 1997-11-14 Air Liquide Procede de formation d'un depot de silice sur une surface d'un objet en verre.
GB9300400D0 (en) * 1993-01-11 1993-03-03 Glaverbel A device and method for forming a coating by pyrolysis
FR2704309B1 (fr) * 1993-04-19 1995-06-09 Quartz Silice Sa Creuset comportant un revetement protecteur en couche mince, procede de fabrication et applications.
GB9408359D0 (en) * 1994-04-27 1994-06-15 Glaverbel Glazing panel and process for forming the same
US5721054A (en) * 1994-04-27 1998-02-24 Glaverbel Glazing panel and process for forming the same
DE4433206A1 (de) * 1994-09-17 1996-03-21 Goldschmidt Ag Th Verfahren zur pyrolytischen Beschichtung von Glas-, Glaskeramik- und Emailprodukten
CA2159296C (en) * 1994-10-14 2007-01-30 Michel J. Soubeyrand Glass coating method and glass coated thereby
US6231971B1 (en) * 1995-06-09 2001-05-15 Glaverbel Glazing panel having solar screening properties
CA2178032A1 (en) * 1995-06-09 1996-12-10 Robert Terneu Glazing panel having solar screening properties
FR2738813B1 (fr) 1995-09-15 1997-10-17 Saint Gobain Vitrage Substrat a revetement photo-catalytique
US5910371A (en) 1996-01-04 1999-06-08 Francel; Josef Composite glass article and method of manufacture
GB9710547D0 (en) * 1997-05-23 1997-07-16 Pilkington Plc Coating method
GB9723222D0 (en) * 1997-11-04 1998-01-07 Pilkington Plc Coating glass
US6103015A (en) * 1998-01-19 2000-08-15 Libbey-Owens-Ford Co. Symmetrical CVD coater with lower upstream exhaust toe
US6881505B2 (en) 1998-03-20 2005-04-19 Glaverbel Coated substrate with high reflectance
US7776460B2 (en) 1998-03-20 2010-08-17 Agc Glass Europe Coated substrate with high reflectance
GB9806027D0 (en) 1998-03-20 1998-05-20 Glaverbel Coated substrate with high reflectance
GB9822338D0 (en) 1998-10-13 1998-12-09 Glaverbel Solar control coated glass
AU2001255091A1 (en) * 2000-05-03 2002-04-08 Jung Min Lee A spout assembly having a plurality of fluid passages
FI20060288A0 (fi) * 2006-03-27 2006-03-27 Abr Innova Oy Pinnoitusmenetelmä
FI20061014A0 (fi) * 2006-11-17 2006-11-17 Beneq Oy Diffuusiopinnoitusmenetelmä
US20100051932A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Seo-Yong Cho Nanostructure and uses thereof
TW201307234A (zh) * 2011-07-12 2013-02-16 Asahi Glass Co Ltd 附積層膜之玻璃基板之製造方法
CN103649003B (zh) 2011-07-12 2016-08-24 旭硝子株式会社 带层叠膜的玻璃基板的制造方法
EP2733127A4 (en) 2011-07-12 2015-09-09 Asahi Glass Co Ltd METHOD FOR MANUFACTURING A GLASS SUBSTRATE CARRYING A LAYERED FILM
GB201507330D0 (en) 2015-04-29 2015-06-10 Pilkington Group Ltd Splash screen

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481781A (en) * 1967-03-17 1969-12-02 Rca Corp Silicate glass coating of semiconductor devices
US3887726A (en) * 1973-06-29 1975-06-03 Ibm Method of chemical vapor deposition to provide silicon dioxide films with reduced surface state charge on semiconductor substrates
US3923484A (en) * 1974-01-11 1975-12-02 Corning Glass Works Flame method of producing glass
GB1507465A (en) * 1974-06-14 1978-04-12 Pilkington Brothers Ltd Coating glass
GB1507996A (en) * 1975-06-11 1978-04-19 Pilkington Brothers Ltd Coating glass
GB1524326A (en) * 1976-04-13 1978-09-13 Bfg Glassgroup Coating of glass
US4425146A (en) * 1979-12-17 1984-01-10 Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation Method of making glass waveguide for optical circuit
JPS5772318A (en) * 1980-10-24 1982-05-06 Seiko Epson Corp Vapor growth method
JPS57163204A (en) * 1981-04-02 1982-10-07 Nec Corp Production of optical waveguide on glass substrate
US4401507A (en) * 1982-07-14 1983-08-30 Advanced Semiconductor Materials/Am. Method and apparatus for achieving spatially uniform externally excited non-thermal chemical reactions
GB8420534D0 (en) * 1984-08-13 1984-09-19 Pilkington Brothers Plc Coated products
CA1272661A (en) * 1985-05-11 1990-08-14 Yuji Chiba Reaction apparatus
JPS6244573A (ja) * 1985-08-20 1987-02-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 二酸化珪素含有被膜の製造方法
GB8624825D0 (en) * 1986-10-16 1986-11-19 Glaverbel Vehicle windows
GB8630918D0 (en) * 1986-12-24 1987-02-04 Pilkington Brothers Plc Coatings on glass
GB2209176A (en) * 1987-08-28 1989-05-04 Pilkington Plc Coating glass
GB2227754A (en) * 1988-10-14 1990-08-08 Pilkington Plc Gas flow restrictor for glass coating apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
GB8914047D0 (en) 1989-08-09
NL194885C (nl) 2003-06-04
NO902701L (no) 1990-12-20
CA2019191C (en) 2001-10-16
NL194885B (nl) 2003-02-03
FR2648453B1 (fr) 1993-03-19
SE501631C2 (sv) 1995-04-03
IT9067414A0 (it) 1990-06-08
GB2234264B (en) 1993-07-28
GB9013639D0 (en) 1990-08-08
CH681804A5 (no) 1993-05-28
DE4018996A1 (de) 1990-12-20
ES2020479A6 (es) 1991-08-01
ATA125590A (de) 1997-11-15
SE9002132D0 (no) 1990-06-15
CA2019191A1 (en) 1990-12-19
AT403909B (de) 1998-06-25
US5089039A (en) 1992-02-18
FR2648453A1 (fr) 1990-12-21
SE9002132L (sv) 1990-12-20
JP3026823B2 (ja) 2000-03-27
NO902701D0 (no) 1990-06-18
GB2234264A (en) 1991-01-30
DE4018996C2 (de) 2003-03-27
IT9067414A1 (it) 1991-12-08
JPH0333036A (ja) 1991-02-13
IT1241245B (it) 1993-12-29
LU87745A1 (fr) 1990-12-11
BE1004216A3 (fr) 1992-10-13
NL9001349A (nl) 1991-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO303981B1 (no) Fremgangsmåte og apparatur for pyrolyttisk tildanning av et silisiumdioksydbelegg på et varmt glassubstrat.
NO303280B1 (no) FremgangsmÕte for fremstilling av et belegg omfattende et pyrolytisk tildannet oksydsjikt pÕ et varmt glass-substrat
US5221352A (en) Apparatus for pyrolytically forming an oxide coating on a hot glass substrate
US3674453A (en) Production of float glass having an oxidized metal-modified surface
US3689304A (en) Treating glass
US3637361A (en) Process for the manufacture and sizing of float glass
US4123244A (en) Process of forming a metal or metal compound coating on a face of a glass substrate and apparatus suitable for use in forming such coating
US4878934A (en) Process and apparatus for coating glass
CA1138725A (en) Glass coating
JP2017040004A (ja) 薄膜コーティングを被覆するための装置およびこのような装置を用いた被覆方法
NO133889B (no)
US4728353A (en) Process and apparatus for pyrolytically coating glass
SE452977B (sv) Sett och anordning for bildning av en beleggning av en metall eller metallforening pa en yta av ett just format band av varmt glas
US4612215A (en) Process and installation for the continuous application of an oxidizable coating to a strip
NO168763B (no) Fremgangsmaate og apparat for belegging av glass.
US3473908A (en) Sulfur trioxide glass surface treatment process
EP0656324B1 (en) A process and device for the manufacture of flat glass sheet with improved characteristics
GB2026454A (en) Coating glass with tin oxide
GB2078710A (en) Forming a Metal or Metal Compound Coating on Thermally Homogenised Glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees