TWI249582B - Methods and apparatus for producing silver based low emissivity coatings without the use of metal primer layers and articles produced thereby - Google Patents

Description

1249582 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致關於磁控管噴鍍直办_ $銀真空〉儿積之領域’更特別 也，關於無需覆蓋金屬底層而噴鍍具有紅外線反射 之多層塗料堆疊，而且亦關於由此製得之物件。 曰 【先前技術】 曰光含光能量’其通常分成三大區域：紫外線， 及紅外線。對於許多商業應用，如建築物之f戶或車窗， 希望減少經由窗戶傳人及/或傳出建築物或車輛之能量 (即’熱）之量。熱的減少可藉由降低來自此三區域中任―: 之穿透光能量而進行。然而’去除太多之可見光能量—般 為不切實際的’因為此將負面地影響人看穿窗戶之能力。又 因此希望儘可能阻隔儘量多之其餘能量，如紅外線能量， 因為此將在不負面地影響可見光穿透率下產生穿透能量之 最大減少。 為了降低太陽紅外線能量穿透率，已知在玻璃基材上沉 積紅外線反射性金屬層，如銀，金，銘或銅。然而，如果 2塗佈紅外線反射性金屬，此將產生亦反射可見光之似鏡 /月漆因此，通常在紅外線反射層之一或兩側提供抗反射 層以產生對紅外線能量為高反射性但對可見光亦為高穿透 率之基材。這些抗反射層通常由介電物質形成，例如，金 屬氧化物，如 Zn2Sn04，In2Sn04，Ti02，Sn〇2，ΐη2〇3，Zn0， Si3N4 或 Bi2〇3 等。 紅外線反射性及抗反射層一般以陰極喷鑛塗覆器使用喷 61891-94112J.doc 1249582 技☆已知之技術在玻璃基材上形成，如磁控管喷鑛真空 沉積。抗反射層通常藉由在反應性氣氛中，例如，富氧氣 氛，喷鍍金屬或金屬合金陰極，以在玻璃基材表面上沉積 金屬氧化物介電塗層，而沉積在基材上。由紅外線反射性 金屬（如銀）製成之陰極在非反應性（例如，無氧），惰性氣氛 (如氬）中喷鍍，以在抗反射層上沉積紅外線反射性金屬層。 使用無氧氣氛以沉積金屬層及防止紅外線反射性金屬陰極 之氧化。為了防止銀層在噴鍍後續抗反射層時因氧化或黏 聚而破裂，係在銀層上沉積一種保護性金屬底層，如銅' 銳、鈦、鈕、鉻、鎢、鋅、銦、鎳·鉻合金或類似金屬。 形成此等金屬底層之實例揭示於美國專利5,318,685，此 揭示在此併入作為參考。這些金屬底層一般為約ι〇_3〇埃厚 之級數，且為犧牲性的。即，金屬底層之厚度乃基於系統 塗覆參數而決定，使得大部份之金屬底層在噴鍍後續抗反 射層時反應，即，氧化。在完全氧化時，保護性金屬底層 、支為透明的，使付氧化之金屬底層不會負面地影響被塗覆 基材之光穿透率及反射品質。然而，此金屬底層後續氧化 不易控制且此氧化經常不完全。此外，來自某些金屬底漆 之金屬原子易於與紅外線反射性金屬@之金屬开》成合金， 如此降解兩層間之界面。 雖然對於製造低發射率被塗覆基材—般為可接受的，仍 有關於習知塗覆方法之缺點。例如’對於無進一步熱處理 或調節而使用之被塗覆玻璃’如果在塗佈後續抗反身j層時 未氧化所有之金屬底漆層，則殘餘金屬底漆層造成可見光 61891-941121.doc 1249582 降ί。此外’塗佈後續抗反射層後殘留之殘餘金 费其之里與厚度對塗層之物理性質有所影響，如被塗 。因ί、’僅塗佈在喷鑛後續抗反射層時被氧 孟“層之夏為重要的。然而’將金屬底漆層之厚 度控制在所需精確程度， ^ ^ ^ ^ 係有重大之處理複 …。u，、子層内之精確厚度控制為困難的。控制金屬 底漆層之氧化亦為困難的。除了底洗；】至屬 曰1除了底漆層之不完全氧化之限 1 1知塗覆器亦因具有與含氧抗反射塗覆區分離之個別 無氧紅外線反射性金屬層塗覆區而浪費有價值之塗覆空 間0 此外’如果要進一步敎處踩姑冷罗盆u …、处理被塗覆基材，如為了彎曲， 熱強化或回火，在處理日年么M &、未 你处里呀至屬底漆層之厚度必須增加以留 下足够之未氧化殘餘金屬底浃 &，茶以在此後績熱處理時保護銀 層。此表不· A 了商業目的’通常必須維持兩種被塗覆基 材之庫存’一種具有相當薄之氧化底漆層且可立即使用， 及~種具有含未氧化金屬底漆之相對較厚底漆層以在進一 步熱處理後使用。然而，塗料祕所 ,^ ^ _ 土杆性吳，如顏色，穿透率與霧 度，經常被具有甚至更厚底涑風 低漆層之習知低發射率被塗覆基 材之後續熱處理負面地影響。 熟悉此技藝者現在可了解，提供—種無需使用習知金屬 底漆層而具有-或更多層紅外線反射性金屬層之塗料及其 製法為有利的。 ’ 【發明内容】 汽車透明紙， 一種依照本發明製造之塗覆物件，例如 61891-941121.doc 1249582 2 ^風或結構窗’具有—個基材，其具有沉積在基材 =卜線反射性金屬，，例如銀層，及較佳為由陶究陰 反^在銀層上之㈣層，例如軸氧化鋅層。額外之抗 :射或陶竟層可沉積在紅外線反射性金屬層下或陶竟層 上。 本發明提供一種在基材上噴铲 刊丄赁鍍具有紅外線反射性金屬 (例如’銀）之多層塗料堆疊 /曰土 TT择且义万法，其猎由噴鍍一種紅外線 反射性金屬陰極以在基材上沉積紅外線反射層，然後喷鍍 陶竞陰極，如摻紹氧化鋅陰極，以在銀層上沉積非犧牲性 陶竟層。銀層及陶究層各可在含低百分比氧之惰性氣氛中 喷鍍’例h，在塗覆器之相同塗覆槽，氧含量以所述方法 控制在使銀層上之不欲影響最小之程度。例如，氧含量可 調整在約0_20體積％以防止銀層之電阻率增加至不佳之程 度，例如，增加等於在惰性、非反應性氣氛中噴鍍之類似 厚度銀層之電阻率之約75%或更高之量。額外之陶竟或抗 反射層可沉積在銀層下或陶瓷層上。 亦提供-種塗覆器以W具有紅外線反射性金屬（例如，銀） 之多堆疊塗料錢在基材上。塗覆器包括—個紅外線反射 性金屬陰極及至少一個位於下游而且較佳為間隔且相鄰紅 外線反射性金屬陰極之陶瓷陰極。紅外線反射性金屬陰極 及陶瓷陰極可位於相同之塗覆區。 ;【實施方式】 為了以下說明之目的，名詞”高於”，”低於”，”左，，，，，右，，， ’’上π ’ ’’下’’，及類似之空間指示應以在圖式中之定向而說明 61891-941121.doc 1249582 本餐明。然而’應了解本發明可假設各種替代性變化及步 驟序列，除非相反地明確地指定。亦應了解，附圖中所描 述及以下說明書中所敘述之特定塗覆器及塗覆方法僅為本 發明之例示具體實施例。因此，有關在此所揭示具體實施 例之特定尺寸及其他物理特徵不視為限制之。在此使用之 f詞"陶瓷，，通常指包含金屬與非金屬元素之化合物之物 質，及名詞”陶瓷層”指由，，陶瓷，，陰極沉積之層。名詞，，上，， 表不高於但不必為相鄰或接觸之。

為了完全地了解塗覆方法及生成之被塗覆物件，首先痛 2利用本發明特點之塗覆器。塗覆器在圖i中稱為1〇且包本 第塗覆區12，第二塗覆區14及第三塗覆區16。輸送 又。十為以遥擇之速度將被塗覆基材2〇移經區12，14,與16 土材可由任何物質製成，例如，但非限制本發明，塑膠， :明或淺色玻璃，金屬，玻璃陶兗。區12, 14與16以任， 常用之方法彼此隔離，例如，藉由具有涡輪分子或擴散系

之結構上分離台或中間台以幫助防止氣體自一區擴散至相 鄰區，如圖1之虛線所示。 弟-區12包括-或更多個陰極固持器24以接收喷鑛之陰 極乾㈣。第三區16類似第—區12且包括—或更多個陰極 固持裔28以接收一或更多個陰極靶材30。 在^發明之具體實施财，第二㈣具有兩個陰極固持 其各固持—個陰絲材38與务為了討論方便， 以下僅稱為”陰極”。陰極38為習知紅外線反射 ’生孟屬陰極’如銀、+望 銀孟專。另一個陰極40為加入本發明特 61891-941121.doc 1249582 點之導電性陶究陰極，例如，導電性或經摻雜而為導電性 之金屬氧化物，例如’得自威斯康辛㈣ilwauke^ c⑽ 公司之摻紹氧化鋅陰極。使用陶兗陰極4〇代替先行技藝之 金屬底漆陰極。 現在討論依照本發明之特點噴鍍多層塗料堆疊之方法。 為了起初討論之目的，而且不視為限制本發明，第一盘第 三區12與16之陰極26㈣可為美國專利4，㈣，771所討論型 式之習知金屬陰極’例如，辞陰極及/或鋅與錫合金陰極， 此揭示在此併入作為參考，或用於技藝中以沉積抗反射層 之型式之鋅陰極切陰極，例如，如1998年4月9日提出之 W Μ申請案序號_58,440 ’發明名稱"siHc〇n

Oxynitride Protective Coatinp^f, 5 ^ 4a - ju 〇atlngS ，此揭不在此併入作為參

考0在此例中’第《 —盘繁二F /、弟—£12與16含習知反應性氣氛， 例如，富氧氣氛。紅外線反射性陰極38可為銀陰極且陶究 陰極40可為摻鋁氧化鋅陰極。 以輸送器18將基材20,例如，玻璃片，移至第一塗覆區 =中’而且激化陰極26，例如，鋅與錫合金陰極。 層以習知方法沉積在基材20上。錫酸鋅層較佳 2(M〇〇〇A，較佳係1〇0·彻入，最佳為200-350入之厚度 以輸送器18將塗覆錫酸鋅之基⑽移至第二塗覆L中 而且至激化陰極3 8下。紅外飧巧▲ 80-】W……外線反射層’例如，較佳為約 上 〈日U白知方法由銀陰極38沉積在錫酸鋅層 :在沉積銀層後，噴鍍陶究’摻紹氧化鋅陰極 二 氧化辞層沉積在銀層上。如所了解，在沉積製程時可^ 61891-941121.doc 1249582 續地激化一些或全部之陰極，或者陰極可在沉積前激化且 在沉積後去激化。如以下更詳細地敘述，用於喷鍍陶瓷陰 極40之氣氛可含氧，例如，〇-2〇體積％。在以電漿喷鍍陶瓷 陰極40時，鋅、鋁及氧原子分別地或以多原子物種地自陶 瓷陰極40逐出。這些原子在基材2q上重組而在銀層上形成 陶瓷層，例如，摻鋁氧化鋅。在作為保護層時，所塗佈陶 瓷物質之最少量應在銀上產生均勻覆蓋，以防止在喷鍍後 續抗反射層時破裂，而且最大量通常受塗覆製程之經濟限 制，且可例如，為約2〇-1〇〇人，較佳為約3〇_8〇a，而且更佳 為約40-50A之級數，而不負面地影響塗料性質。本發明之 方法降低或排除如先前討論之關於先行技藝金屬底層之金 屬成為金屬合金問題。 雖然以上說明集中在使用掺銘氧化辞作為較佳陶究物 質，亦可使用在作業氣體中以低氧比率製造高度透明層之 其他導電性陶究物質。例如且不視為限制本發明，陶究陰 極物質可包括氧化錫，氧化銦及/或氧化鋅，其加入如姻了 鋅，錄，録及/或氟之摻雜物以形成導電性陶究陰極，如錫 酸鋅，摻錄氧化錫，錫酸鎖，摻敗氧化錫，摻銦氧化錫， 摻錫氧化銦及摻銦氧化鋅。 在習知喷鏟塗覆製程中，紅外線反射性金屬層及金屬方 層在無氧氣氛中沉積以防止銀層因氧化而破裂。狹而，己 知在無氧氣氛巾健含氧岐陰極可能導致氧自被喷以 陶究物質至氣相之減。此氧隨後可藉巾心之擴餘系 離。此外，-些來自m極物質之氧可與沉積在汾覆哭 61891-941121.doc •12- 1249582 广或其他自由表面區域上之塗料物質反應以減少可形成 究層之氧之總量。因此，在無氧氣氛中沉積於銀上之生= 陶瓷層’如摻鋁氧化鋅層，可具有比化學計量高之金 如鋅與銘）對氧比例。為了計算此氧損失，少量之氧，例 如’大於0且小於20體積％，較佳為3,體積％，可用於第 二區Η之喷鍍氣氛中。區氣氛中之此少量氧在喷鑛時對沉 積速率及銀性質具有可忽略之影響，然而，此少量氧在銀 層上生成實質上完全氧化陶瓷層，例如，具有實質上化學

計量金屬對氧化例。應調整氧含量以防止銀層電阻率增Z 超過等於在惰性（例如，氬）氣氛中喷鑛之類似厚度銀層:電 阻率約75%之量’較佳為小於約5〇%之量，更佳為小於約 30%之置而且最佳為〇% ’ ，無改變。如熟悉此技藝者所 了 π 解，銀層之電阻率隨銀層厚度而改變。電阻率與膜厚間 之關係之討論提供於Materials Research s〇ciety BuUetin， 第XXII卷’第9期，1997年9月，此揭示在此併入作為參考。 例如，對於沉積在非晶錫酸鋅基底層上之銀層，電阻率由 在約60A之厚度為約10.75 公分改變成在約3〇〇人之厚度 為約4.5 μΩ公分。因此，例如且不視為限制本發日月，對於 依fc、本發明之教不沉積在非晶錫酸鋅層上之⑼Α厚銀層，加 入之氧罝在銀層較佳應不導致銀層電阻率增加超過81 公分（〇·75χ10·75μΩ公分）之量，即，1 8 85 μΩ公分之最終 電阻率，較佳為不超過5·4 μα公分（〇·5χ1〇·75 ^^公分）而 且更佳為不超過3.2 μΩ公分（〇·30χ1〇 75 μΩ公分），而且最 6189l-941121.doc 13 1249582 佳為無改變，即，Ο μ Ω公分。 銀層上之摻鋁氧化辞層在第三區1 6中後續噴鍍沉積第二 介電層時保護銀層。此外，在激化時陶瓷陰極4〇作為自第 一與第三區12與16擴散至第二區14中之氧之清除劑，即， 此擴散之氧可組合喷鍍陰極物質以幫助形成陶瓷層。關於 此點，另一個陶瓷陰極，圖！之虛線所示之陰極41，可操作 地置於銀陰極38之上游以在銀陰極38之上游側清除氧。在 沉積陶瓷層後，輸送器18將基材移入第三區16中，在此以 習知方法將錫酸辞層沉積在陶瓷層上。如圖丨所示，可存在 各在第一與第三區12與16之虛線所示之額外陰極126與 130。例如，陰極126與13〇可為鋅陰極以在塗料之相鄰錫酸 辞層上及相鄰銀層下沉積氧化鋅層。 然後將基材20移入類似區12，14與16之其他區以塗佈額 外塗層，例如，以製造圖2所示型式之機械耐久多層塗覆基 材結構82。 1 被塗覆基材結構82具有第一抗反射層84，其可包括一或 更多種不同型式之抗反射性物質或一或更多層不同抗反射 性物質之膜，例如，錫酸鋅層上之氧化辞層；第一紅外線 反射性金屬層86，例如，銀；第一陶瓷層88，例如，摻鋁 氧化鋅；第二抗反射層9〇,其可包括一或更多種不同型式 抗反射丨生物負或一或更多層不同抗反射性物質之膜，例 如，錫酸鋅層上之氧化鋅層；第二銀層92，·第二摻紹氧化 鋅層94 ;第三抗反射層96，其可包括一或更多種不同型式 之抗反射性物質或一或更多層不同抗反射性物質之膜，例 61891-941121.doc -14- 1249582 :層上之氧化辞層；及此技藝已知型式 如’氧化鈦層或分級氧氮切層。抗反射層之多 曰=之貫例可參考美國專利5,821，⑽，及保護面漆之實例 :::美：專利4,716,086與4,786,563，此揭示在此併^ 發明之播紹氧化辞層提供改良之物理與光學特 減少結合目前所使用金屬底漆層之問題。 由於摻鋁氧化鋅層為透明的且具有類似習知介 (:錫酸辞)之折射率’㈣化辞層之厚度在形成透明塗層 時通常並不嚴格，即，被塗覆基材之性質一般不受推㈣ 化鋅層之厚度負面地影響。被塗覆玻璃基材之穿透率與反 2率成伤不會如其具有先行技藝之金屬保護層時被負面地 办曰，然而’必須控制摻紹氧化鋅層與相鄰抗反射層之總 厚度以維持所需之光學厚度，例如，如果摻紹氧化鋅層之 厚度增加，則相鄰抗反射層之厚度必須減小，以維持特定 戶^而顏色之所需光學厚度。如果摻紹氧化鋅層之折射率實 :上異於相鄰介電層’則必需調整這些層之厚度以維持特 定所。需顏色之所需光學厚度。塗覆器1G中可存在習知光學 監測器（未示）以監测及控制塗層之厚度。 此外，摻紹氧化辞層增強被塗覆基材之物理性質，如硬 度。此外’利用本發明摻紹氧化鋅層取代習知底漆層之基 材可繼而將被塗覆玻璃基材熱處理，例如，弯曲，回火或 熱強化。相較於包括厚金屬底漆層之塗層，由於本發明陶 竞底漆層之穿透率在加熱時不會重大地改變，可使用一種 被塗覆基材於加熱及非加熱應用，排除先行技藝系統所需 61891-941121.doc 15 1249582 之被塗覆基材之八μ 士丄 為低於化學計旦=庫存之需求。應了解，在陶竟底漆層 更氧化而改變二广將陶竞底漆層加熱預期使組合物 之穿透率。 &漆層之穿透率，因此改變被塗覆基材 雖然在上述方、、表Λ .. 為羽 '，第一與第三區12與16之陰極26與30 為3知之辞金絲人人人

〇、 s孟陰極，這些陰極26與30之一或兩者可 為陶竞，例如，J 羽 乡鋁軋化鋅陰極，而以摻鋁氧化辞層取代 白夭口抗反射層8 4，9 〇。 實例 裝以樣口口以研究將來自陶兗陰極之摻銘氧化鋅層沉積在 璃基材及夕堆豐被塗覆基材上之效果。所有以下討論 之樣π口以白知Alrc〇 ILS 16〇〇沉積系統利用約4毫托耳之系 統壓力及0.5].5kW之電力設定製造。將摻鋁氧化鋅層沉積 在玻璃基材及將具有摻鋁氧化辞底漆之含銀低發射率塗料 沉積在玻璃基材上之沉積參數及結果各示於表丨與。。 士表1報告之樣品藉由以習知方法，即，在塗覆時使基材連 、灵地通過陰極下，將摻鋁氧化鋅層直接沉積在Η英吋Μ 公分）平方及0·09英吋（2·3毫米）厚之透明浮法玻璃基材上而 製備。 圖3顯不沉積速率相對製備這些樣品之全部氣流中氧百 刀比之圖表。兩組數據對應Airc〇 ils 1 600沉積糸統之不同 沉積電力程度。圖4顯示具有約500-1 8〇〇埃厚度之相同物質 之薄膜之吸收度。在純氬中，被沉積陶瓷層之吸收度高， 顯示此層為高度還原物質。然而，如果5%或更多之氧加入 此區或噴鍍槽，層之吸收度急劇地降低（圖4)而比較下沉積 61891-941121.doc -16- 1249582 速率之減少（圖3)小。令人感興趣地，如圖3與4所示，生成 甚至更低沉積速率之較高氧含量未生成較低程度之吸收 度，即，以氣流中非常少量之氧本質上完全氧化沉積膜。 61891-941121.doc 17 1249582 速率 A/kw/p 65.4 (N 46.6 38.6 35.2 93.6 84.65 70.25 62.3 < 654 (N tn 466 386 352 1872 1800 1693 1405 1246 吸收度 0.2741 0.0156 0.0153 0.0153 0.0144 0.4856 0.0219 0.0181 0.0165 0.0169 第一表面反射率 (γρι) 0.1875 0.1935 0.1845 0.1645 0.1525 0.1326 0.1596 0.1346 0.0889 0.1109 穿透率 LTD65 0.5384 0.7909 0.8002 0.8202 0.8331 0.3818 0.8185 0.8473 0.8946 0.8722 d 〇 un 〇 in o cn 〇 〇 o r—H o r-H O r—H o r-H %〇2 〇 CD o r-H (N o 〇 to o 1—H vn <N 樣品號碼 r-H <N 寸 VO 卜 00 〇 >81丨 .ooplCNlls-16819 1249582

(N< 務度 + < + < + < 1 + < 膠帶 Ph Ρη PtH Ρη Ρη 抗切力 + 〇 + < + C < + < % T LTD65 79.35 79.04 rn 63.11 79.33 電阻 ohm/sq. 2.67 <Ν cn 寸· 8.22 2.64 發射率 0.045 0.05 0.065 0.12 0.045 %〇2 ο ι Ή ο m 樣品號碼 τ—Η r—Η (Ν r-H r-H 寸 r-H r-H 16»--i- gplrsju 寸 6-160019 1249582 表2報告之結果為沉積在12英吋48 英烟毫米)厚之透明浮法玻璃基材上之多=及： ^堆豐包含直接沉積在透明浮法玻璃基材上之第—錫酸^ 二-積在第-錫酸辞層上之第一銀層；由陶究陰極沉積 弟銀層上之第-摻銘氧化鋅層；沉積在第_推紹氧化 鋅層上之第二錫酸辞層；沉積在第二錫酸辞層上之第一氧 、，鋅層:沉積在第一氧化辞層上之第二銀層’·由陶究陰極 :積在第一銀層上之第二摻銘氧化辞層，·沉積在第二推紹 氧化鋅層上之第二氧化辞層；及沉積在第二氧化鋅層上之 氧化欽塗層。以習知方法在被塗覆基材上實行抗切力，膠 帶及霧度試驗，而且結果示於表2。例如，膠帶試驗藉由將 -片Scotch牌膠帶應用在塗層表面上，以手相對塗層塵迫 膠帶然後將膠帶拉起以目視測定塗層是否脫落而進行。如 果無脫落，記錄為通過（P)之等級，而且如果有脫落，記錄 為失敗（F)之等級。霧度試驗亦為定性地測定由A+(表示無 霧狀）至D-(非常霧狀）之塗層霧度之量之目視試驗。抗切力 藉由以濕布在被塗覆基材上來回2〇次繼而且視評定八+(表 不尚抗切力）至D-(表示低抗切力）而進行。在表2之樣品14 號，塗層在30%氧大量破裂因此未記錄霧度結果。此試驗 之實例敘述於前列美國專利5,821，〇〇1。由以上之結果得 知，對於利用4毫托耳之總作業氣壓及〇 5_15 kw之陰極電 力之AircoILS 1600槽，噴鍍非吸收性摻鋁氧化鋅陰極之較 佳區域顯然為3 -10體積°/〇氧，較佳為約3 _ 5體積❻/〇氧。然而， 如熟悉此技藝者所了解，此範圍對於其他塗覆器或對於其 61891-941121.doc •20· Ϊ249582 而，亦如圖5所示，存在至多2〇體積％之氧仍生成具有可接 度之發射率之塗層。然而’如以上所討論，對於相對 在惰性（例如，氬）氣氛中噴鍍之類似厚度之銀層而計算之特 定厚度，最大氧量應不超過產生銀層電阻率增加約3〇_75% 者0 =或f力設定有所不同。如圖5與6所示，以約3-5體積 可_0·()45之最小發射率。其有利地相較於使用習 :知鈦底漆層之塗料之〇〇5之再現發射率。類似地，在 此乾圍之氧分流觀察到最大塗層導電度及穿透率。相反 地，以上之塗層特徵隨氣體中氧量增加而逐漸下降。氧濃 度之最適範圍相當於完全氧化㈣氧化鋅之沉積速率最高 之處對於上述之Alrc〇ILS 16〇〇系統，最適氧含量發現為 約3-5體積％。此最適範圍可隨其他型式之系統而改變。較 佳為，如以上所討論，氧量應不導致銀層電阻率增加。參 考圖5 ’在此系統中’其對應存在1〇體積％或更低之氧。然 在需要安定但吸收的底漆層之情形時，例如，對於低發 射率及/或低遮蔽係數之被塗覆產品，可在惰性氣氛或含少 於約3%反應性氣體（例如，氧）之氣氛中喷鍍陶瓷陰極，以 提供低於化學計量之光學吸收陶瓷底漆層。至於用於本發 明之討論之安定層為在正常使用具有安定層之被塗覆產品 時不化學地變化，而且預期在製造最終產品時將安定層加 熱時變化之層。 在本發明之替代具體實施例中，第一與第三區12與16中 之陰極26與30可被陶瓷陰極取代，例如，摻鋁氧化鋅。可 61891-941121.doc -21 - 1249582 排除第二區14中之陰極固持器36及陰極4G。第—與第三區 12與16之氧量可如上所述而控制，使得沉積 之陶£層只質上完全氧化。因此’陶究層，例如，換紹氧 化辞層’可同時沉積在銀層之上及之下。 〆 可應用額外之銀與陶瓷層以形成多層堆疊。在本笋明之 具體實施例中’陶竟’例如’摻紹氧化鋅，不僅物層 之^蒦層’亦包含所有之抗反射層。藉由減少陰極位置之 數量，可比先行技藝塗覆器所需降低塗覆器之複雜度。 雖然上述塗覆器之較佳具體實施例為連續塗覆器，本發 明之原理可應用於其他之塗覆器型式，如分批塗覆器。： 外，抗反射性及紅外線反射性金屬可為任何習知型式，如 以上所述者。 雖然以上討論係關於將陶究層沉積在紅外線反射性金屬 層上，如熟悉此技藝者所了解，可實行本發明以防止下層 各種物質之氧化，非僅紅外線反射性金屬層。 熟悉此技藝者易於了解’可對本發明進行修改而不背離 以上說明中揭示之概念。此修改視為包括在以下申請專利 範圍之範圍内，除非中請專利範圍之文字明確地另有所 述。因此’以上詳述之特定具體實施例僅為描述性且不限 制本發明之範圍，其由所附中請專利範圍及其任何及所有 等致物之全部範圍表示。 【圖式簡單說明】 圖1為-種塗覆器之側視，分解圖，其為了明確之目的及 利用本發明之原理而移除側壁； 61891-941121.doc -22- 1249582 圖2為一種基材之側視圖，其具有加入本發明特點之多層 塗料； 圖3為表1所揭示之實驗之沉積速率相對氧百分比之圖 表； 圖4為表1所揭示之實驗之吸收度相對氧百分比之圖表； 圖5為表2所揭示之實驗之片電阻及發射率相對氧百分比 之圖表；及 圖6為表2所揭示之實驗之穿透率相對氧百分比之圖表。 【主要元件符號說明】 10 塗覆器 12 第一塗覆區 14 第二塗覆區 16 第三塗覆區 18 輸送器 20 基材 24, 28, 34, 36 陰極固持架 26, 3〇, 38, 40, 41 陰極靶材 82 被塗覆基材結構 84 第一抗反射層 86 第一銀層 88 第一摻無氧化鋅層 90 第二抗反射層 92 第二銀層 94 弟一推銘氧化辞層 61891-941121 l.doc -23· 96 1249582 98 126, 130 第三抗反射層 保護面漆 額外陰極 61891-941121.doc -24-

Claims (1)

1249582 十、申請專利範圍：

2. 3. -種形成被塗覆物件之方法，其包含下列步驟： 在基材上喷鍍沉積金屬層；及 在經控制之氣氛中喷錢導電性陶竟陰極而於金屬上沉 積-定義為陶瓷層之摻金屬之金屬氧化物層。 根據申請專利範圍第1項之方法，其中金屬層選自由銀， 金’鋁與鋼組成之群。 =請專利範圍第1項之方法，其中陶究層選自由推鋼 :錫’摻鋅氧化錫’摻録氧化錫，摻録氧化錫，摻錫 乳化銦及摻銦氧化辞組成之群。 4· 根據申請專利範圍第1項之方法， 鋅層。 其中陶瓷層為摻鋁氧化 5·專利範圍第1項之方法，其包括將被塗覆物件力 熱以將被塗覆物件·彎曲、回火或熱強化。 件力1 6·根據申請專利範圍第1項之方法，其包括： 在基材上噴鍍沉積第一錫酸鋅層； 在第-錫酸鋅層上喷鑛沉積第二氧化鋅声· 進打噴心積金屬層以在H 層之步驟； 日上/儿積该金 進行相m材以在該金屬層沉積 在岐層上噴鑛沉積第二錫酸鋅層；是0之步驟； 在第二錫酸鋅層上噴鑛沉積第二氧化鋅声. 在：_乳化鋅層上噴鍍沉積第二金屬層； 在弟二金屬層上喷鑛沉積第二陶究層； 61891-941121.doc 1249582 在第二陶究層上嘴錄沉積第三錫酸鋅層 在第三錫酸鋅層上嘴鍍沉積保護面漆。 根據申請專利範圍第4之方法，其包括： 在基材上喷錢沉積第—錫酸鋅層； 在弟一錫酸辞層上啥插、β 唷鍍〉儿積一定義為第 進行喷鑛沉積金屬層以在第 步驟·’ 曰上/儿積该金層之 進行噴鍍陶竟靶材以在該金屬層上沉 陶瓷層之陶瓷層之步驟； 義為第一 在第二陶曼層上噴鍍沉積第二錫酸鋅層； 在第二錫酸鋅層上噴鍍沉積第三陶瓷層； 在第三陶竟層上噴鍍沉積第二金屬層； 在第二金屬層上噴鍍沉積第四陶瓷層； 在第四冑竟層上噴鑛沉積第三錫酸鋅層 在第三錫酸鋅層上噴鍍沉積保護面漆7 根據申請專利範圍第1項之方法，其包括：在陶竟層上噴鍍沉積抗反射層。 根據申請專利範圍第丨項之方 ^具干陶瓷層為 層，而且此方法包括在基材丄貝毅/儿積弟二陶荅第一陶兗層上喷鍍沉積金屬層。 曰 1〇.根據申請專利範圍第丨項之方法，盆 ^ ^ ^ Λ ^ 八匕括在基材上喷鏢 積抗反射層及在抗反射層上沉積金屬層。Π·根據申請專利範圍第10項 、之方法，其中抗反射層選自 及 陶瓷層之陶 及 8· 9· 61891-941121.doc K49582 鋅，氮化矽及氧化鉍組成之群。 12·根據申請專利範圍第〗項之方法， r L積金屬層之斗碰 G括沉積紅外線反射性金屬層。 v輝 13_=據申請專利範圍第12項之方法，其中陶究層 瓷層，此方法包括下列步驟： θ ”、、 陶 在基材上噴鍍沉積第二陶瓷層，· 二第：：究層上喷鎮沉積紅外線反射 進"鍍陶餘材以在紅外線金屬 及 層之步驟。 積弟一陶究 根射請專利範圍第吻之方法，其包括： 在基材上噴鍍沉積第—抗反射層； 在第h反射層上噴鑛沉積紅外線反射層· 進行噴鍍陶究靶材以在紅外線反 ；; 步驟；及 、、S ，儿積陶瓷層之 在陶-充層上噴鍍沉積第二抗反射層。 15. 根據申請專利範圍第14項之方法， 進行沉積紅外線反射層 5之塗覆區 1 6舾媸由ϋ由 几償同竟層之步驟。 16. 根據申睛專利範圍第〗項 層之步驟係在相同之塗覆£進_’其中沉積金屬層與陶究 括將足夏之氧加入塗覆區， 无進—步包 之一者時實質上完全氧 H冗積步领至少 7 7 4. , ± 乳化陶瓷層之步驟。 … 2專利範圍第16項之方法，苴包 之乳含量，使得氧含量為0-20體積％。工，倉覆區t 61891-941 J2I.doc 1249582 18.根據申請專利範圍第16項之方法，其中金屬層為銀層， 而且此方法包括控制塗覆區中之氧，使得銀層之導電度 不降至低於在氬氣氣氛中喷鍍之銀層之50%。 1 9 · 一種被塗覆物件，其包含·· 基材； 沉積在基材上之金屬層；及 在經控制氣氛中藉由喷鍍導電性陶瓷陰極而沉積在金 屬層上之一定義為陶瓷層之摻金屬之金屬氧化物層。 2〇·根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中金屬層為 紅外線反射性金屬層。 21·根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中金屬層選 自由銀，金，鋁與銅組成之群。 22.根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中陶瓷層實 質上完全氧化。 23_根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中陶瓷層具有 30-100 之厚度。 24.根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中被塗覆物 件為結構窗。 柜據申明專利範圍第丨9項之被塗覆物件，其中被塗覆物 件為絕緣單位。 26·根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中被塗覆物件 為汽車玻璃。 27·根據申請專利範圍第19項之被塗覆物件，其中陶瓷層選 自由摻鋁氧化鋅酸鋅，摻鋁氧化錫，錫酸鎘，摻氟 61891-94H2l.doc 1249582 氧化錫’摻錫氧化銦及 28.根據申請專利笳 珉之群。 月寻利乾心19項之被塗覆 沉積在基材上之第一锡酸鋅層； 一括· 沉積在第-錫酸鋅層上之第一陶兜層 陶瓷層上之金屬層； ::積在金屬層上之第二_ ; 沉積在第二陶瓷層上之第二錫酸鋅層 沉積在第二錫酸辞層上之第三陶竟声 沉積在第三陶究層上之第二金屬層： 沉積在第二金屬爲L _ 至屬層上之第四陶瓷層； 沉積在第四陶究層上之第三錫酸鋅層 沉積在第三錫酸鋅層上之保護面漆。29·根據中請㈣範圍第19項之被塗覆物件， 沉積在基材上之第-錫酸辞層； ;儿積在第一錫酿钮g 场馱鋅層上之第一氧化鋅層 一氧化鋅層上之金屬層； 沉積在金屬層上之陶竟層； 〉 儿積在陶究層上之第二錫酸鋅層； 沉積在第二錫酸鋅層上之第二氧化鋅層 沉積在第二氧化鋅層上之第二金屬層； 沉積在第二金屬層上之第二陶究層； 儿積在第—陶瓷層上之第三錫酸鋅層 沉積在第三錫酸鋅層上之保護面漆。 30.根據申請專利範圍第⑽之被塗覆物件 及沉積在第 及 其包括： 及沉積在 及 其中汽車襄 61891-941121.doc I249582 為擋風玻璃。 31·根據申請專利範圍第27項之被塗覆物件，其包括位於紅 外線反射層與基材間之另一個陶瓷層。 32·根據巾請專利範圍第㈣之被塗覆物件，其中各錫酸辞 層具有40-200A之厚度，各氧化鋅層具有2〇i〇〇a之厚 度，各金屬層具有8(M5()A之厚度，各陶究層具有2(m〇〇: 之厚度’及保護面漆具有20-50A之厚度。 33. 根據申請專利範圍第29項之被塗覆物件，其中金屬層包 括銀及陶瓷層包括摻鋁氧化鋅。 34. 根據申請專利範圍第29項之被塗覆物件，其中保護面漆 選自包括氧化鈦及分級氧氮化矽。 35. —種塗覆器，其具有上游方向及下游方向，其包含： 紅外線反射性金屬陰極；及 位於該紅外線反射性金屬陰極下游之含氧陶瓷陰極。 36. 根據申請專利範圍第35項之塗覆器，其包括至少一個位 於該紅外線反射性金屬陰極下游之其他陶瓷陰極。 37. 根據申請專利範圍第35項之塗覆器，其中該陶瓷陰極選 自由摻鋁氧化鋅，錫酸鋅，摻鋁氧化錫，錫酸鎘，摻氟 氧化錫，摻錫氧化銦及摻銦氧化鋅組成之群。 61891-941121.doc