在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語“使平整”意味著“使平滑或變平”。
之前已做出了用來平整玻璃上的粗糙涂層的嘗試,例如通過具有氧化硅的外涂層和/或通過拋光。盡管具有氧化硅的外涂層提供了平整度,但是提供甚至更平滑的表面會是有益的。拋光賦予了更平面的表面,但是耗時。
EP0781815A1公開了一種組合物,該組合物包括用于形成陶瓷材料的硅氮烷基聚合物,其對于在固體產(chǎn)品表面上、在低溫下平滑地形成陶瓷膜是有用的。
將期望的是,提供用于使涂覆玻璃板的表面平整的增強(qiáng)方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了使玻璃板上的涂層的表面平整的方法,該方法包括:
提供在其主表面上直接或間接涂覆有底層的玻璃板,且
在所述底層上沉積至少一個基于一種或多種硅氮烷的層。
出乎預(yù)料地發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過在涂覆玻璃板的底層上沉積至少一個基于硅氮烷的層,將將所述底層的表面平整至高程度。所得到的涂覆板呈現(xiàn)出減小的粗糙度、較低的霧度和較高的可見光透射率。粗糙底層的平整使得能在雙層窗玻璃單元的表面1或表面4上(或?qū)嶋H上在任何玻璃片的暴露表面上)使用涂層。所得到的光滑表面較少傾向于標(biāo)記和刮擦損傷,且提供了增強(qiáng)的表面能(改進(jìn)的疏水性)。如本領(lǐng)域中常規(guī)的,將配置為朝向安裝有雙層窗玻璃單元的結(jié)構(gòu)的外部環(huán)境的該雙層窗玻璃單元的表面稱作表面1。將與表面1相對的表面稱作表面2。將朝向安裝有該雙層窗玻璃單元的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的該雙層窗玻璃單元的表面稱作表面4。將與表面4相對的表面稱作表面3。
在本發(fā)明的以下討論中,除非有相反陳述,否則對于參數(shù)的允許范圍的上限或下限的可選值的公開內(nèi)容并且結(jié)合所述值之一比另一個值更高度優(yōu)選的指示,將被視為一種隱含聲明:所述參數(shù)的位于較多優(yōu)選和較少優(yōu)選的所述可選值之間的每個中間值,其本身相對于所述較少優(yōu)選的值為優(yōu)選的,且相對于位于所述較少優(yōu)選的值和所述中間值之間的每個值也為優(yōu)選的。
在本發(fā)明的上下文中,當(dāng)將層稱作“基于”特定的一種材料或多種材料時,這意味著該層主要由相應(yīng)的所述一種材料或多種材料構(gòu)成,這典型地意味著其包含至少約50at.%的所述一種材料或多種材料。
所述硅氮烷可以是四甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷、六甲基環(huán)三硅氮烷、二乙基四甲基二硅氮烷、三甲基三乙烯基環(huán)三硅氮烷、四甲基二苯基二硅氮烷和/或二甲基四苯基二硅氮烷中的一種或多種。優(yōu)選所述硅氮烷是聚硅氮烷和/或低聚硅氮烷。所述聚硅氮烷可以是全氫聚硅氮烷和/或有機(jī)聚硅氮烷,例如聚甲基硅氮烷和/或聚二甲基硅氮烷。聚硅氮烷是其中硅原子和氮原子交替形成骨架的聚合物。在該骨架內(nèi),每個硅原子與兩個單獨的氮原子結(jié)合,且每個氮原子與兩個硅原子結(jié)合,因此,可以出現(xiàn)式為[R1R2Si-NR3]n的鏈和環(huán)兩者。R1-R3可以是氫原子或有機(jī)取代基。如果所有的R有機(jī)取代基是H原子,則將聚合物命名為全氫聚硅氮烷(也稱作聚全氫硅氮烷(polyperhydridosilazane)或無機(jī)聚硅氮烷,[H2Si-NH]n)。如果烴取代基與硅原子結(jié)合,則將聚合物命名為有機(jī)聚硅氮烷。就分子而言,聚硅氮烷[R1R2Si-NH]n與聚硅氧烷[R1R2Si-O]n(聚硅酮)具有等電性,且是與之相近的相關(guān)物。優(yōu)選所述聚硅氮烷是全氫聚硅氮烷和/或聚二甲基硅氮烷。在一些實施方案中,聚硅氮烷可以是聚-金屬-硅氮烷和/或硅氮烷共聚物。
優(yōu)選聚硅氮烷具有200至500,000g/mol、更優(yōu)選1000至200,000g/mol、甚至更優(yōu)選2000至100,000g/mol的數(shù)均分子量。聚硅氮烷可以具有0.5至1.5g/cm3、優(yōu)選0.7至1.3g/cm3、更優(yōu)選0.8至1.2g/cm3、甚至更優(yōu)選0.5至1.5g/cm3的密度。
優(yōu)選地,通過旋涂、狹縫模頭涂覆(slot die coating)、噴涂(例如火焰噴涂)、輥涂、浸漬和/或印刷來沉積所述至少一個基于一種或多種硅氮烷的層。最優(yōu)選地,通過噴涂來沉積該基于硅氮烷的層。優(yōu)選在沉積之前,將硅氮烷溶解或懸浮于液體中。優(yōu)選所述液體包括一種或多種烴溶劑。所述烴溶劑可以包括脂族和/或芳族部分。所述烴溶劑可以是經(jīng)鹵化的。所述溶劑可以包括二丁基醚、二甲苯、甲苯、苯、氯仿和二氯甲烷中的一種或多種。
優(yōu)選所述至少一個基于一種或多種硅氮烷的層具有至少10nm、更優(yōu)選至少50nm、甚至更優(yōu)選至少80nm、最優(yōu)選至少100nm;但優(yōu)選至多800nm、更優(yōu)選至多400nm、甚至更優(yōu)選至多200nm、最優(yōu)選至多150nm的厚度。出于成本考慮,較薄的層是有益的。為了改進(jìn)的減反射和光透射,優(yōu)選厚度是四分之一波長。
該方法可以進(jìn)一步包括將至少一個基于一種或多種硅氮烷的層部分轉(zhuǎn)化或完全轉(zhuǎn)化為至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅(organo silica)的層。所述氧化硅和/或有機(jī)硅可以是聚合的。所述有機(jī)硅可以具有式{-SiO(R1)-O-}n,其中R1包括烷基和/或苯基部分??蛇x地,所述有機(jī)硅可以具有式{-Si(R1)(R2)-O-}n,其中R1或R2中的每一個包括烷基和/或苯基部分。所述烷基和/或苯基部分可以包括從一至十個碳原子,優(yōu)選從一至五個碳原子。所述烷基部分可以包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和/或己基基團(tuán),和/或可聚合的基團(tuán)例如烯(例如乙烯基基團(tuán)),和/或羰基基團(tuán)。優(yōu)選所述有機(jī)硅可以具有式{-Si(CH3)2-O-}n。
所述轉(zhuǎn)化可以包括在沉積該基于一種或多種硅氮烷的層之后,用熱、UV輻射和/或IR輻射處理該板。
所述熱處理可以包括在至少100℃、優(yōu)選至少200℃、甚至更優(yōu)選至少300℃、甚至更優(yōu)選至少350℃、最優(yōu)選至少450℃,但優(yōu)選至多1000℃、更優(yōu)選至多800℃、甚至更優(yōu)選至多700℃、甚至更優(yōu)選至多600℃、最優(yōu)選至多550℃下加熱該板。這些優(yōu)選的溫度有助于保證可能已沉積為液體的該至少一個基于一種或多種硅氮烷的層被固化,以形成良好附著的固體涂層。至少300℃的溫度有助于保證硅氮烷向氧化硅和/或有機(jī)硅的完全轉(zhuǎn)變。
優(yōu)選所述熱處理包括在所述溫度下加熱該板至少30分鐘、更優(yōu)選至少45分鐘、甚至更優(yōu)選至少1小時、最優(yōu)選至少90分鐘,但是優(yōu)選至多5小時、更優(yōu)選至多4小時、甚至更優(yōu)選至多3小時。這樣的時間段有助于保證完全轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸韬?或有機(jī)硅。
優(yōu)選所述熱處理進(jìn)一步包括在至少20分鐘、更優(yōu)選至少40分鐘、甚至更優(yōu)選至少50分鐘、最優(yōu)選至少1小時的時間段內(nèi)將板加熱至所述溫度。在這樣的優(yōu)選最低時間段內(nèi)將板逐漸加熱至所需溫度有助于避免快速的溶劑損失和缺陷的形成。
所述UV和/或IR輻射處理可以包括將該基于一種或多種硅氮烷的層暴露于UV和/或IR輻射。所述UV和/或IR處理可以包括將所述層暴露于UV和/或IR輻射至少3分鐘、更優(yōu)選至少5分鐘、甚至更優(yōu)選至少7分鐘、最優(yōu)選至少9分鐘,但是優(yōu)選至多1小時、更優(yōu)選至多30分鐘、甚至更優(yōu)選至多20分鐘、最優(yōu)選至多15分鐘。這樣的時間段有助于保證完全轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸韬?或有機(jī)硅。該UV輻射可以是UVA、UVB和/或UVC輻射。優(yōu)選該UV輻射是UVC輻射。
優(yōu)選所述至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層具有至少10nm、更優(yōu)選至少50nm、甚至更優(yōu)選至少80nm、甚至更優(yōu)選至少90nm、最優(yōu)選至少100nm;但優(yōu)選至多800nm、更優(yōu)選至多400nm、甚至更優(yōu)選至多200nm、最優(yōu)選至多150nm的厚度。
至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的表面可以具有至少0.3nm、但優(yōu)選至多3nm、更優(yōu)選至多2nm、甚至更優(yōu)選小于2nm、甚至更優(yōu)選至多1.9nm、甚至更優(yōu)選至多1.5nm、甚至更優(yōu)選至多1nm、最優(yōu)選至多0.85nm的算術(shù)平均表面高度值Sa。Sa給出了表面的粗糙度的表征。
優(yōu)選地,在沉積該基于一種或多種硅氮烷的層之后、和/或?qū)⒃摶谝环N或多種硅氮烷的層部分轉(zhuǎn)化或完全轉(zhuǎn)化為至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層之后,所述板呈現(xiàn)出至少0.2%、但是優(yōu)選至多1.0%、更優(yōu)選至多0.8%、甚至更優(yōu)選至多0.6%、最優(yōu)選至多0.45%的霧度。將根據(jù)ASTM D 1003-61標(biāo)準(zhǔn)測量該霧度值。由根據(jù)本發(fā)明處理的板呈現(xiàn)出的較低霧度是有益的,因為其代表了較少的可見缺陷,這樣的可見缺陷顯然是消費者所不期望的。
該底層優(yōu)選包括至少一個基于透明傳導(dǎo)涂層(TCC)的層。優(yōu)選地,TCC是透明傳導(dǎo)氧化物(TCO)。優(yōu)選地,TCO是氟摻雜的錫氧化物(SnO2:F)、摻雜有鋁、鎵或硼的鋅氧化物(ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B)、摻雜有錫的銦氧化物(ITO)、錫酸鎘、ITO:ZnO、ITO:Ti、In2O3、In2O3-ZnO(IZO)、In2O3:Ti、In2O3:Mo、In2O3:Ga、In2O3:W、In2O3:Zr、In2O3:Nb、M是Zn或Cu的In2-2xMxSnxO3、ZnO:F、Zn0.9Mg0.1O:Ga、(Zn,Mg)O:P、ITO:Fe、SnO2:Co、In2O3:Ni、In2O3:(Sn,Ni)、ZnO:Mn、和/或ZnO:Co中的一種或多種。
優(yōu)選至少一個基于TCC的層中的每個層具有至少20nm、更優(yōu)選至少100nm、甚至更優(yōu)選至少200nm、甚至更優(yōu)選至少250nm、最優(yōu)選至少300nm;但優(yōu)選至多600nm、更優(yōu)選至多450nm、甚至更優(yōu)選至多370nm、最優(yōu)選至多350nm的厚度。為了獲得1)傳導(dǎo)性質(zhì)2)吸收性質(zhì)(層越厚,吸收越多并且透射越低)和3)顏色抑制性質(zhì)(某些厚度對于獲得中性顏色而言是較佳的)之間的平衡,這些厚度是優(yōu)選的。
優(yōu)選底層進(jìn)一步包括至少一個另外的層,其中,所述至少一個另外的層是基于金屬氧化物或類金屬氧化物,例如SiO2、SnO2、TiO2、硅氧氮化物和/或鋁氧化物。優(yōu)選設(shè)置所述至少一個基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層中的一個層與所述玻璃板的所述主表面直接接觸。另外,或可選地,優(yōu)選設(shè)置所述至少一個基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層中的一個層與基于TCC的層直接接觸。這樣的基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層可以充當(dāng)阻擋層,以防止可能是腐蝕源的鈉離子向表面的擴(kuò)散,或者其可以充當(dāng)顏色抑制層,以抑制由層厚度變化導(dǎo)致的彩虹反射顏色。
優(yōu)選該至少一個基于金屬氧化物或類金屬氧化物的另外的層中的每個層具有至少5nm、更優(yōu)選至少10nm、甚至更優(yōu)選至少15nm、最優(yōu)選至少20nm;但優(yōu)選至多100nm、更優(yōu)選至多50nm、甚至更優(yōu)選至多40nm、最優(yōu)選至多30nm的厚度。
在一些實施方案中,以離開玻璃基材的順序,該底層優(yōu)選包括,
至少一個基于SnO2的層,
至少一個基于SiO2的層,和
至少一個基于SnO2:F的層,
其中,該至少一個基于SnO2的層具有至少15nm、但至多35nm的厚度,
其中,該至少一個基于SiO2的層具有至少15nm、但至多35nm的厚度,且
其中,該至少一個基于SnO2:F的層具有至少300nm、但至多600nm的厚度。
優(yōu)選至少一個基于SnO2的層具有至少20nm、更優(yōu)選至少23nm、甚至更優(yōu)選至少24nm、但優(yōu)選至多30nm、更優(yōu)選至多27nm、甚至更優(yōu)選至多26nm的厚度。
優(yōu)選至少一個基于SiO2的層具有至少20nm、更優(yōu)選至少23nm、甚至更優(yōu)選至少24nm、但優(yōu)選至多30nm、更優(yōu)選至多27nm、甚至更優(yōu)選至多26nm的厚度。
優(yōu)選至少一個基于SnO2:F的層具有至少320nm、更優(yōu)選至少330nm、甚至更優(yōu)選至少335nm、但優(yōu)選至多400nm、更優(yōu)選至多360nm、甚至更優(yōu)選至多350nm、甚至更優(yōu)選至多345nm的厚度。
在一些實施方案中,以離開玻璃板的順序,該底層優(yōu)選包括,
下減反射層,
銀基功能層;和
至少一個另外的減反射層。
該下減反射層和/或另外的減反射層可以包括至少一個基于Si的(氧)氮化物和/或Al的(氧)氮化物和/或其合金的介電層;和/或基于金屬氧化物(例如Ti、Zr、Zn、Sn、In和/或Nb中的一種或多種的氧化物(例如Zn和Sn的氧化物))的介電層。所述介電層可以優(yōu)選具有至少1nm、更優(yōu)選至少2nm、甚至更優(yōu)選至少5nm、最優(yōu)選至少10nm;但優(yōu)選至多70nm、更優(yōu)選至多50nm、甚至更優(yōu)選至多40nm、最優(yōu)選至多30nm的厚度。
該至少一個另外的減反射層優(yōu)選進(jìn)一步包括至少一個阻擋層。優(yōu)選設(shè)置所述阻擋層與銀基功能層直接接觸。優(yōu)選所述阻擋層是基于NiCr、Nb、Ti、Zr、Zn、Sn、In和/或Cr和/或其氧化物和/或氮化物。該至少一個阻擋層可以優(yōu)選具有至少0.5nm、更優(yōu)選至少1nm、甚至更優(yōu)選至少3nm、最優(yōu)選至少5nm;但優(yōu)選至多12nm、更優(yōu)選至多10nm、甚至更優(yōu)選至多8nm、最優(yōu)選至多7nm的總厚度。這些優(yōu)選的厚度能夠使得沉積更容易,且改進(jìn)光學(xué)特性例如霧度,同時保持機(jī)械耐久性。
在一些實施方案中,該底層包括多于一個的銀基功能層。例如,該底層可以包括兩個、三個或更多個銀基功能層。當(dāng)該底層包括多于一個銀基功能層時,每個銀基功能層可以通過中間減反射層與相鄰的銀基功能層間隔開。
在一些實施方案中,該方法可以進(jìn)一步包括在至少一個基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層上沉積至少一個覆蓋層。所述至少一個覆蓋層可以基于一種或多種以上列出的用于底層、基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層、下減反射層、銀基功能層、另外的減反射層、和/或基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的材料。
在一些實施方案中,該方法可以進(jìn)一步包括在玻璃板的相對的主表面(即,不是涂覆有底層的主表面)上沉積至少一個相對的層。所述至少一個相對的層可以基于一種或多種以上列出的用于底層、基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層、下減反射層、銀基功能層、另外的減反射層、和/或基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的材料。可以在所述底層和/或所述基于一種或多種硅氮烷的層之前或之后沉積所述至少一個相對的層。
優(yōu)選在一個或多個區(qū)域中不存在所述至少一個基于一種或多種硅氮烷的層和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層。優(yōu)選以重復(fù)圖案的形式排布不存在所述至少一個層的區(qū)域。優(yōu)選所述區(qū)域的至少一部分形成至少一個標(biāo)志。優(yōu)選地,經(jīng)過涂覆有至少所述底層和至少一個基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的所述玻璃板的透射光和/或反射光不同于經(jīng)過在不存在所述至少一個基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的區(qū)域中涂覆有至少所述底層的所述玻璃板的透射光和/或反射光。這樣的排布向觀察者提供了存在至少一個基于一種或多種硅氮烷和/或基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的區(qū)域和不存在所述至少一個層的區(qū)域之間的視覺可察覺的區(qū)別。在正常光條件(例如日光和/或人工光源)下,這個可見區(qū)別可以是明顯的。在所述區(qū)域之間的區(qū)別可以具有既不引人注目又容易可見的水印效果的外觀。該標(biāo)志可以包括編號或刻字,例如為了指示房間號??蛇x地或另外地,該標(biāo)志可以指示,板或結(jié)合有該板的門可以用作火災(zāi)逃生/消防出口和/或用于緊急服務(wù)進(jìn)入建筑物的路線,例如,通過結(jié)合指示例如跑步者的符號或感嘆號的表示火災(zāi)逃生/出口的符號,描繪用于緊急服務(wù)的接入點,和/或結(jié)合例如“火災(zāi)逃生”、“消防出口”或“緊急接入”。
通過藉由掩模來沉積所述基于一種或多種硅氮烷的層和/或通過在沉積之后部分去除所述基于一種或多種硅氮烷的層,可以實現(xiàn)在一個或多個區(qū)域中不存在該至少一個基于一種或多種硅氮烷的層??梢圆捎没瘜W(xué)、激光和/或噴砂手段來進(jìn)行該基于一種或多種硅氮烷的層的部分去除。該化學(xué)手段可以包括用濃氫氟酸溶液去除。
該玻璃板可以是透明的金屬氧化物基玻璃板。優(yōu)選地,該玻璃板是透明浮法玻璃板,優(yōu)選是低鐵浮法玻璃板。對于透明浮法玻璃,其意指具有如在BS EN 572-1和BS EN 572-2(2004)中所限定的組組成的玻璃。對于透明浮法玻璃,F(xiàn)e2O3水平以重量計一般是0.11%。一般將具有以重量計小于約0.05%的Fe2O3含量的浮法玻璃稱作低鐵浮法玻璃。這樣的玻璃通常具有與透明浮法玻璃相同的其它組分氧化物的基礎(chǔ)組成,即低鐵浮法玻璃也是鈉鈣硅玻璃。一般,低鐵浮法玻璃具有以重量計小于0.02%的Fe2O3。可選地,玻璃板是硼硅酸鹽基玻璃板、堿鋁硅酸鹽基玻璃板、或鋁氧化物基晶體玻璃板??梢酝ㄟ^合適的手段(例如熱強(qiáng)化工藝和/或化學(xué)強(qiáng)化工藝)將該玻璃板強(qiáng)化至一定程度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了通過根據(jù)第一方面的方法所生產(chǎn)的涂覆玻璃板。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了硅氮烷用來使玻璃板上的涂層的表面平整的用途,包括:
提供在其主表面上直接或間接涂覆有底層的玻璃板,且
在所述底層上沉積至少一個基于一種或多種硅氮烷的層。
優(yōu)選地,所述用途進(jìn)一步包括將至少一個基于一種或多種硅氮烷的層部分轉(zhuǎn)化或完全轉(zhuǎn)化為至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了硅氮烷用來降低由涂覆玻璃板所呈現(xiàn)出的霧度的用途,包括:
提供在其主表面上直接或間接涂覆有底層的玻璃板,且
在所述底層上沉積至少一個基于一種或多種硅氮烷的層。
優(yōu)選地,所述用途進(jìn)一步包括將至少一個基于一種或多種硅氮烷的層部分轉(zhuǎn)化或完全轉(zhuǎn)化為至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供了涂覆玻璃板,該涂覆玻璃板依次包括至少以下層:
玻璃板,
底層,和
至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層,其中,所述基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層的表面具有至多2nm的算術(shù)平均表面高度值Sa。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供了涂覆玻璃板,該涂覆玻璃板依次包括至少以下層:
玻璃板,
底層,和
至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層;
其中該至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層具有至少100nm的厚度,且
其中通過部分轉(zhuǎn)化或完全轉(zhuǎn)化至少一個基于一種或多種硅氮烷的層來獲得該至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供了涂覆玻璃板,該涂覆玻璃板依次包括至少以下層:
玻璃板,
底層,和
至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層;
其中,該底層包括至少一個基于透明傳導(dǎo)涂層(TCC)的層,其中,該TCC是透明傳導(dǎo)氧化物(TCO),且其中,TCO是氟摻雜的錫氧化物(SnO2:F)、摻雜有鋁、鎵或硼的鋅氧化物(ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B)、摻雜有錫的銦氧化物(ITO)、錫酸鎘、ITO:ZnO、ITO:Ti、In2O3、In2O3-ZnO(IZO)、In2O3:Ti、In2O3:Mo、In2O3:Ga、In2O3:W、In2O3:Zr、In2O3:Nb、M是Zn或Cu的In2-2xMxSnxO3、ZnO:F、Zn0.9Mg0.1O:Ga、(Zn,Mg)O:P、ITO:Fe、SnO2:Co、In2O3:Ni、In2O3:(Sn,Ni)、ZnO:Mn、和/或ZnO:Co中的一種或多種,
其中,該至少一個基于TCC的層中的每個層具有至少20nm、但至多600nm的厚度,
其中,該底層進(jìn)一步包括至少一個另外的層,其中,所述至少一個另外的層是基于金屬氧化物或類金屬氧化物,例如SiO2、SnO2、TiO2、硅氧氮化物和/或鋁氧化物,
其中,該至少一個另外的基于金屬氧化物或類金屬氧化物的層中的每個層具有至少10nm、但至多50nm的厚度,且
其中,該至少一個基于氧化硅和/或有機(jī)硅的層具有至少100nm的厚度。
將理解的是,可以以任何組合和以任何數(shù)量使用適用于本發(fā)明的一個方面的任選特征。此外,還可以以任何組合和以任何數(shù)量將其與本發(fā)明的任何其它方面一起使用。這包括但不限于將任何權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求用作本申請的權(quán)利要求書中的任何其它權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求。
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本申請文件(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征和/或由此公開的任何方法或工藝的所有步驟可以以任何組合結(jié)合,其中至少一些這樣的特征和/或步驟互相排斥的組合除外。
除非另外明確說明,本申請文件(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的各個特征可以由用于相同、等效或類似目的的替代特征所代替。因此,除非另外明確說明,所公開的各個特征僅僅是通用系列的等效或類似特征的一個實例。
現(xiàn)參照附圖,將通過以下以說明性而非限制性的方式給出的具體實施方案來進(jìn)一步描述本發(fā)明,其中:
圖1是顯示了若干比較的涂覆玻璃板和一些采用前體PHPS制備的根據(jù)本發(fā)明的涂覆玻璃板的算術(shù)平均表面高度值Sa與氧化硅層厚度的圖表;
圖2是顯示了比較參比的涂覆玻璃板和一些采用前體PDMS制備的根據(jù)本發(fā)明的涂覆玻璃板的算術(shù)平均表面高度值Sa與有機(jī)硅層厚度的圖表;以及
圖3是顯示了比較參比的涂覆玻璃板和一些采用前體PHPS制備的根據(jù)本發(fā)明的涂覆玻璃板的霧度百分比值與氧化硅層厚度的圖表。
實施例
在所有實施例中采用NSG TEC(RTM)15(玻璃(厚度=3.2mm)/錫氧化物(25nm)/二氧化硅(25nm)/氟摻雜的錫氧化物(340nm))玻璃的樣品(樣品尺寸=75mm×75mm)。
通過用全氫聚硅氮烷(PHPS)或聚二甲基硅氮烷(PDMS)旋涂樣品來制備根據(jù)該發(fā)明的實施例。
采用如以下表1所示的稀釋范圍,將PHPS或PDMS溶液與二丁基醚(DBE)混合。
表1:在DBE中的PHPS或PDMS溶液的濃度和稀釋度,以及獲得的相應(yīng)的PHPS或PDMS層厚度。
旋涂工藝參數(shù)是:
涂覆溶液分配體積 大約2ml
旋涂速度 2000rpm
加速度 1000rpm/sec。
之后在500℃下固化樣品1小時(包括大約1小時加熱直至所需溫度,保持在所述溫度1小時,且大約8小時冷卻降至室溫),以提供氧化硅(來自PHPS前體)的外層或有機(jī)硅(來自PDMS前體)的外層。
通過藉由化學(xué)氣相沉積(CVD),在多個TEC(RTM)15樣品上沉積20-150nm厚的SiO2層來制備比較例。
采用原子力顯微鏡,根據(jù)ISO 25178來獲得粗糙度數(shù)據(jù)(算術(shù)平均表面高度值Sa)。根據(jù)ASTM D 1003-61標(biāo)準(zhǔn)測量霧度百分比值。
圖1和2顯示了分別用全氫聚硅氮烷(PHPS)或聚二甲基硅氮烷(PDMS,MQ70(RTM))涂覆底層隨后固化外涂層以分別形成氧化硅層或有機(jī)硅層的平整效果。
在圖1中,若干數(shù)據(jù)點位于圖表的y軸上,其是比較參比樣品,即沒有另外的涂層的TEC(RTM)15樣品。除了由數(shù)據(jù)系列B所代表的樣品外的所有其它樣品都是比較的,且是已采用大氣壓CVD涂覆有氧化硅的TEC(RTM)15樣品。
比較數(shù)據(jù)系列A代表了采用二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷(DBDAS)作為氧化硅前體在6英寸(15cm)大氣壓熱CVD涂覆機(jī)上涂覆有氧化硅的TEC(RTM)15樣品(除了在y軸上顯示的參比樣品以外)。在650℃下,一般采用0.4%的DBDAS氣相濃度、0.223mol/分鐘的氧氣和至多11l/分鐘的氮載體流,向NSG TEC(RTM)15上沉積氧化硅涂層。
數(shù)據(jù)系列B代表了如前詳述的采用PHPS作為氧化硅前體層所制備的根據(jù)該發(fā)明的樣品(除了在y軸上顯示的參比樣品以外)。曲線E是數(shù)據(jù)系列B的最佳擬合。
比較數(shù)據(jù)系列C代表了采用在EtOAc中的SiCl4在大氣壓熱CVD涂覆機(jī)上涂覆有氧化硅的TEC(RTM)15樣品。向保持在580℃和650℃之間的NSG TEC(RTM)15基材上沉積氧化硅涂層,一般采用0.5-2l/分鐘的氮流通過SiCl4鼓泡器、2l/分鐘的O2、3-7 1/分鐘的N2載氣、100-300l/分鐘的EtOAc。沉積時間是從15至120秒。
比較數(shù)據(jù)系列D代表了采用SiH4在大氣壓熱CVD涂覆機(jī)上涂覆有氧化硅的TEC(RTM)15樣品(除了在y軸上顯示的參比樣品以外)。隨后采用拋光刷(標(biāo)準(zhǔn),由Botech供應(yīng)的V3106、V3107或V3109)及包含氧化鋁的磨料懸浮液的液體拋光介質(zhì)(來自Aachener Chemische Werke的"Acepol AL"氧化鋁漿料,稀釋至以體積計10%),將該樣品拋光至不同程度(因此在每個氧化硅厚度處存在多于一個的數(shù)據(jù)點)。通過使該刷子浸潤有碳化硅或鋁氧化物磨料來獲得最佳結(jié)果。在拋光期間,降低刷子直到與暴露的涂覆層剛剛接觸,使得刷子鬃毛的尖部提供刷子與涂層之間的大部分接觸。
在圖2中,數(shù)據(jù)系列A代表了如上詳述的采用PDMS作為有機(jī)硅前體層所制備的根據(jù)該發(fā)明的樣品。比較參比數(shù)據(jù)點B代表了沒有另外的涂層的TEC(RTM)15樣品。
圖1和2圖示了相對于比較例評價時,分別由PHPS和PDMS涂層得到的氧化硅涂層和有機(jī)硅涂層呈現(xiàn)出實質(zhì)的平整效果。此外,由圖1可以看到含由PHPS涂層得到的100nm厚度或更厚的氧化硅涂層的樣品呈現(xiàn)出極高的平整度。圖2顯示了所有四個包含由PDMS涂層得到的有機(jī)硅涂層(250nm或750nm的厚度)的樣品所呈現(xiàn)出的相應(yīng)高水平的平整度。
在圖3中,數(shù)據(jù)點A代表了沒有另外的涂層的TEC(RTM)15參比樣品。數(shù)據(jù)系列B和C分別代表了在生產(chǎn)之后1年和剛剛生產(chǎn)之后用于分析霧度水平的樣品。如前詳述的采用PHPS作為氧化硅前體層來制備系列B和C的樣品。圖3顯示了PHPS作為前體層的使用能提供與參比樣品相比呈現(xiàn)出非常低的霧度的氧化硅涂覆的玻璃板。此外,隨著時間推移保持這些低水平的霧度。
本發(fā)明不局限于上述實施方案的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸至本申請文件(包括任何所附權(quán)利要求書、摘要和附圖)中公開的特征的任何新穎的單個特征或任何新穎的組合,或延伸至由此公開的任何方法或工藝的步驟的任何新穎的單個步驟或任何新穎的組合。