专利名称：可韧化层系统及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种可韧化层系统，它具有透明基层、优选地为玻璃基层，和直接地应用到基层或者应用到沉积在基层上的多个底层中的一个的第一层序列。所述层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层。
本发明还涉及一种用于生产可韧化层系统的方法，在所述方法中，第一层序列被应用到透明基层，优选地玻璃基层，或者直接到基层或者到沉积在基层上的多个底层中的一个。其中的层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层。
背景技术：
包括银层(一个或多个)(例如，NiCr或NiCrOx层，比较专利DE 03543178和EP 1174379)或者至少在一侧上提供保护的常用阻挡层，导致银层(一个或多个)的传导率降低。如果具有大约5ohm/sq.的传导率的银层被沉积并且这被嵌入两个NiCrOx层中，则这种嵌入能够导致传导率升高大约1.5ohm/sq.到6.5ohm/sq.。
在EP 0999192 B1中，描述了一种层系统，它包括作为选择性层的银层，该层被设置在两侧上，具有镍或镍铬阻挡层。这些阻挡层保护敏感银层不受邻近层的影响。与之一起，通过将NiCrOx层插入带有单独低E涂层的功能性银层中，在热处理期间所述层系统得以稳定。缺点在于如此事实，即在这种层系统中，每个单独的银部分层应该为大约7到8nm厚从而避免形成银部分层的孤岛。这导致所述层系统具有低的透射性。而且，在EP 0999192 B1中，描述了亚化学计量TiOx层在阻挡层和银层之间的使用，这是旨在降低霾的形成。这种吸收TiOx层在热处理期间氧化，其中产生透射率的显著变化和预设颜色位置的移位。
在这种实现方式中，还提供具有底层的并且每一个均具有围绕各个银层的两个阻挡层的敏感银层的多个层序列。
在实践中，经常需要可韧化层系统，即这样的层，它们在施加之后再次经受热处理，例如以便硬化或者弯曲它们。在EP 099192 B1中示出的层没有呈现出可被韧化的这种能力，因为如在其中示出的阻挡层，不能充分地经受扩散过程从而在韧化期间，来自邻近层的材料能够扩散进入银层中，这导致不理想的颜色改变从而不能保持层系统的颜色位置稳定。
在EP 1238950 A2中，描述了一种可韧化层系统，它在作为敏感层的银层的两侧上提供NiCrOx层作为阻挡层。而且，在这种层系统中，提供介电中间层，它们位于阻挡层的上方和下方。在韧化过程期间，这种类型的层也用作扩散障碍。
而且，在EP 1238950中，描述了使用梯度层以稳定经热处理的层系统。其中的缺点在于如此事实，即SiNx层位于阻挡层的下面，由此，层系统的阻抗性并且因此发射率不被降低。
已经显示出这种类型的层构造对于气候条件敏感从而在严峻气候条件下不能以足够的质量或产量生产这些层系统。而且在具有不确定初始特性的粗糙玻璃的情形中，这种层系统在制造中呈现出质量问题。
发明内容
因此本发明的目的在于确定一种层系统及其生产方法，在严峻气候条件和/或玻璃基层中的不确定状态的情形中，它可确保足够的质量。本发明的进一步目的在于使得能够利用一种可被热处理的层系统涂覆基层，其中在热处理(韧化、弯曲)期间，能够基本稳定地保持层系统的颜色位置并且在层系统的低发射率的情形中，能够较大地改变颜色位置。
本发明通过一种具有权利要求1特征的层系统而得以实现。从属权利要求2到15示出这种层系统的特别有利的进展。
特别是通过介电中间层的梯度结构，能够显著地提高层序列的粘结强度从而在严峻气候条件的情形中或者在优选地为具有已经在层中造成粘结问题的不确定初始条件的玻璃的基层的情形中，能够更好地控制生产方法。以这种方式，也能够防止银层在热处理期间的退化。
该目的还通过根据本发明并且根据权利要求17特征部分的一种方法而得以实现。与此相关，从属权利要求17到25确定了特别有利的进展。
附图简要说明在下面借助三个实施例解释本发明。在相应的附图中
图1示出具有作为选择性层的银(Ag)层和介电中间层的可韧化层系统；图2示出具有两个Ag层和用于每一个的介电中间层的可韧化层系统；图3示出具有两个Ag层和用于每一个的两个介电中间层的可韧化层系统；和图4示意出用于实现根据本发明的层系统的涂覆系统的一部分。
具体实施例方式
如图1所示，玻璃基层1设有TiO2底层2。在其上沉积的是NiCrOx第一阻挡层3。因为底层2已经具有阻挡层的特性，第一阻挡层3也可在给定情形中被省略，这通过使用插入语示意。
随之为第一介电中间层4。该第一介电中间层4被沉积成梯度层，即，它在一个化学计量层ZnAlO的厚度之上通入亚化学计量层ZnAlOx中。这样，从ZnAlO到ZnAZlOx的梯度总是指向作为第一选择性层5的下面的Ag层。这意味着介电中间层4的亚化学计量部分处于第一选择性层5的附近中。
第一选择性层5随后设有第二阻挡层6。随之为SnO2第一封闭层7和Si3N4第二封闭层8。
梯度层的生产以如此方式进行，即在一个涂覆腔室或在一个容器中，基层通过其任一个沿着一个运动方向进给，每一个均具有相同目标材料ZnAl的两个磁电管被设置在该运动方向中。首先，经由位于输送方向中的第一磁电管沉积第一介电部分层4的化学计量部分。此后，基层1行进通过在第二磁电管下面的区域，在其中由在高功率下操作的第二磁电管沉积第一介电中间层的亚化学计量部分，同时相同的反应气体压力在泵室中处于主导地位，由此在第一介电中间层4的部分中形成亚化学计量比。因为更高的溅射率也与之相关，第二磁电管可以在目标和基层之间设有滤网，所述滤网具有比在第一磁电管的目标和基层之间的滤网更小的开口。因此，可以设定化学计量和亚化学计量部分层的厚度比，尽管磁电管的功率不同，并且因此溅射率不同。
用于生产的另一可能性在于第一磁电管被设于单独的容器中或者该腔室被划分成两个分离的部分腔室并且对于每一个磁电管提供单独的反应气体环境。因此，对于第一介电中间层4的亚化学计量部分，能够以更低的反应性进给进行加工。
在图2中，示出一种可韧化的层系统，其中，在第一层序列9(包括第一阻挡层3、第一介电中间层4、第一选择性层5、第二阻挡层6，和第一封闭层7)上，设置具有第二选择性层14、第三阻挡层12，和第三介电层11的第二层序列10。
在图3中示出一种类似于图2中的层系统的可韧化层系统，但是差别在于在第一选择性层5和第二阻挡层之间设置第二介电中间层13并且在第二选择性层14和第四阻挡层15之间设置第四介电层16。
在图4中，以概略的形式给出涂覆系统的一部分，所述涂覆系统用于构造根据本发明的层系统。
在该涂覆系统中，在输送装置17中基层1可被移动通过各个涂覆站，其中各个站的分离通过阻流器18或者具有阻流器18的气门19实现。
在阻流器18之后，双级离子束站20之后为TiOx涂覆站21。此后，在阻流器18之后，是第一NiCrOx涂覆站22。在另外的阻流器18之后是第一涂覆腔室23，它具有在不同功率下操作的两个磁电管24，左侧的磁电管24比右侧的功率更低。这样，介电中间层4或11被沉积，其中第一介电中间层4或11的亚化学计量部分邻靠Ag层5或14，所述Ag层在随阻流器18之后的Ag涂覆站25中沉积。为了产生另外的介电中间层13或16，随后为第二涂覆腔室26，其中左侧磁电管27比右侧的在更高功率下操作，否则，然而，第二涂覆腔室26具有与第一23类似的结构。
在阻流器18之后，在第二涂覆腔室26之后为第二NiCroX涂覆站28。至此，由于该层结构，所有的站可以经由阻流器18进行分离。仅有随后的Sn涂覆站29经由两个气门30分离，该气门则在两侧上具有阻流器18。
随之为SiAl涂覆站31。
参考数字列表1玻璃基层2底层3第一阻挡层4第一介电中间层5第一选择性层6第二阻挡层7第一封闭层8第二封闭层9第一层序列10第二层序列11第三介电中间层12第三阻挡层13第二介电中间层14第二选择性层15第四阻挡层16第四介电中间层17输送方向18阻流器19气门20离子束站21TiOx涂覆站22NiCrOx涂覆站23第一涂覆腔室24磁电管25Ag涂覆站26第二涂覆腔室27磁电管28第二NiCrOx涂覆站
29Sn涂覆站30气门31SiAl涂覆站权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种可韧化层系统，具有透明基层、优选为玻璃基层，和直接地应用到基层或者在基层上沉积的多个底层中的一个的第一层序列，其中该层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层，其中第一介电中间层(4)被设置在邻近基层的阻挡层(3)和第一选择性层(5)之间，其特征在于如此事实，即第一介电中间层(4)被形成为氮化物层，该氮化物层在其层厚中是至少部分的亚化学计量的。
2.根据权利要求1的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即所述亚化学计量氮化物层由SiNx或AlNx构成。
3.根据权利要求1或2的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即第一中间层(4)被形成为梯度层，该层以一定梯度从化学计量层到达亚化学计量层，其中在第一选择性层(5)即该层的亚化学计量部分的方向中的梯度点位于第一选择性层(5)一侧上。
4.根据权利要求1到3中任一项的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即氮含量沿着第一选择性层(5)的方向降低。
5.根据权利要求1到4中任一项的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即它包括这样一种层序列，该层序列包括TiO2层(2)、阻挡层(3)、梯度层(4)、选择性层(5)、阻挡层(6)、SnO2层(7)，和Si3N4层(8)。
6.根据前面任一权利要求的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即，在第一选择性层(5)和远离基层的阻挡层(6)之间，存在第二介电中间层(4)，它具有第一介电中间层(4)的特征，但是并非必需具有与在相同层序列(9)中的第一介电中间层(4)相同的特征。
7.根据前面任一权利要求的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即具有第一层序列(9)的特征、但是并非必需具有与第一层序列(9)相同的特征的第二层序列(10)在相同层系统中被直接地设置在第一层序列(9)上，或者在它们之间具有另外的层。
8.一种方法，用于生产可韧化层系统，其中在透明基层、优选地玻璃基层上，第一层序列或者直接地沉积在基层上或者在多个底层中的一个上，该多个底层被沉积在该基层上，其中该层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层，其中在沉积邻近基层的阻挡层(3)之后，第一介电中间层(4)，并且此后第一选择性层(5)被沉积成梯度层，其特征在于如此事实，即在适当的涂覆气氛中在涂覆腔室中或者在容器中利用在每一个均具有相同目标材料的两个磁电管阴极上的至少两个目标的物理真空雾化进行梯度层的沉积，这样基层相对于涂覆源移动，并且携带目标的磁电管阴极(24；27)的电源的参数彼此不同，从而利用两个磁电管阴极(24；27)在涂覆腔室(23；26)中进行涂覆，每一个磁电管阴极均携带目标，其中第一部分层，在第一和第二目标之间的过渡区域中混合层，利用第一目标沉积并且同时地第二部分层利用第二目标沉积，并且对于每个磁电管阴极(24；27)的功率调节独立进行。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于如此事实，即通过主动工艺控制，例如光电放射监控(PEM)、反应气体分压力调节，或者拉姆达探针方法稳定梯度层的层沉积。
10.根据权利要求8或9的方法，其特征在于如此事实，即磁电管阴极(24；27)的能量供给利用非对称脉冲的双极电源进行并且磁电管阴极的脉冲发生被相互独立地改变。
11.根据权利要求8到10的方法，其特征在于如此事实，即在两个目标和基层之间的屏蔽利用两个分离的滤网进行，其中滤网开口被彼此独立地设定。
12.根据权利要求8到11中任一项的方法，其特征在于如此事实，即在通过细分涂覆腔室形成的两个部分腔室中进行涂覆，每一个部分腔室均包括配备有目标的磁电管阴极(24；27)。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于如此事实，即对磁电管阴极(24；27)的工艺气体供给彼此独立地进行操作。
14.根据权利要求8到13中任一项的方法，其特征在于如此事实，即另外的惰性或反应气体被独立于工艺气体供给地供给到至少一个磁电管阴极(24；27)。
15.根据权利要求8到14中任一项的方法，其特征在于如此事实，即在目标和基层之间的距离被彼此独立地设定。
权利要求
1.一种可韧化层系统，具有透明基层，优选为玻璃基层，和直接地应用到基层或者在基层上沉积的多个底层中的一个的第一层序列，其中该层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层，其特征在于如此事实，即在邻近基层的阻挡层(3)和第一选择性层(5)之间设置第一介电中间层(4)。
2.根据权利要求1的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即第一介电中间层(4)被形成为这样的层，该层在其层厚中是至少部分地亚化学计量的。
3.根据权利要求2的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即第一介电中间层(4)被形成为氧化物层。
4.根据权利要求3的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即所述亚化学计量氧化物层由ZnALOx、ZrOx或NbOx构成。
5.根据权利要求2的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即第一介电中间层(4)被形成为氮化物层。
6.根据权利要求5的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即所述亚化学计量氮化物层由SiNx或AlNx构成。
7.根据权利要求3或5的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即第一中间层(4)被形成为梯度层，该层以一定梯度从化学计量层到达亚化学计量层，其中在第一选择性层(5)即该层的亚化学计量部分的方向中的梯度点位于第一选择性层(5)一侧上。
8.根据权利要求3或4和7的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即氧含量沿着第一选择性层(5)的方向降低。
9.根据权利要求5或6和7的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即氮含量沿着第一选择性层(5)的方向降低。
10.根据权利要求1到9中任一项的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即它包括这样一种层序列，该层序列包括TiO2层(2)、阻挡层(3)、梯度层(4)、选择性层(5)、阻挡层(6)、SnO2层(7)和Si3N4层(8)。
11.根据前面任一权利要求的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即，在第一选择性层(5)和远离基层的阻挡层(6)之间，存在第二介电中间层(4)，它具有第一介电中间层(4)的特征，但是并非必需具有与在相同层序列(9)中的第一介电中间层(4)相同的特征。
12.根据前面任一权利要求的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即具有第一层序列(9)的特征、但是并非必需具有与第一层序列(9)相同的特征的第二层序列(10)在相同层系统中被直接地设置在第一层序列(9)上，或者在它们之间具有另外的层。
13.一种可韧化层系统，其特征在于如此事实，即设置多个选择性层(5，14)，其每一个均包括第一介电中间层(4)或第一介电中间层(4)和在选择性层与相应阻挡层之间的第二介电中间层(13)。
14.根据权利要求1到13中任一项的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即选择性层(5，14)中的一个由贵金属层构成。
15.根据权利要求14的可韧化层系统，其特征在于如此事实，即该贵金属层由银构成。
16.一种方法，用于生产可韧化层系统并且其中在透明基层、优选地玻璃基层上，第一层序列或者直接地沉积在基层上或者在多个底层中的一个上，该多个底层被沉积在该基层上，其中该层序列包括邻近基层的阻挡层、选择性层，和远离基层的阻挡层，其特征在于如此事实，即在沉积邻近基层的阻挡层(3)之后，第一介电中间层(4)，并且此后第一选择性层(5)被沉积。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于如此事实，即第一介电中间层(4)被沉积成梯度层。
18.根据权利要求17的方法，其特征在于如此事实，即通过主动工艺控制，例如光电放射监控(PEM)、反应气体分压力调节或者拉姆达探针方法稳定梯度层的层沉积。
19.根据权利要求17或18的方法，其特征在于如此事实，即在适当的涂覆气氛中利用至少两个目标的物理真空雾化进行梯度层的沉积，这样基层相对于涂覆源移动，并且携带目标的磁电管阴极(24；27)的电源的参数彼此不同，从而利用两个磁电管(24；27)在涂覆腔室(23；26)中进行涂覆，每一个磁电管均携带目标，其中第一部分层，在第一和第二目标之间的过渡区域中混合层，利用第一目标沉积并且同时地第二部分层利用第二目标沉积，并且对于每个磁电管阴极(24；27)的功率调节独立进行。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于如此事实，即磁电管阴极(24；27)的能量供给利用非对称脉冲的双极电源进行并且磁电管阴极的脉冲发生被相互独立地改变。
21.根据权利要求19或20的方法，其特征在于如此事实，即在两个目标和基层之间的屏蔽利用两个分离的滤网进行，其中滤网开口被彼此独立地设定。
22.根据权利要求19到21中任何一项的方法，其特征在于如此事实，即在通过细分涂覆腔室形成的两个部分腔室中进行涂覆，每一个部分腔室均包括配备有目标的磁电管阴极(24；27)。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于如此事实，即对磁电管阴极(24；27)的工艺气体供给彼此独立地进行操作。
24.根据权利要求19到23中任一项的方法，其特征在于如此事实，即另外的惰性或反应气体被独立于工艺气体供给地供给到至少一个磁电管阴极(24；27)。
25.根据权利要求19到24中任一项的方法，其特征在于如此事实，即在目标和基层之间的距离被彼此独立地设定。
全文摘要
本发明涉及一种可韧化层系统，它具有透明基层、优选地为玻璃基层(1)，和直接地应用到基层或者应用到沉积在基层上的一个或多个底层的第一层序列。该层序列包括邻近基层的阻挡层(3)、选择性层(5)，和远离基层的阻挡层(6)。本发明还涉及一种用于生产可韧化层系统的方法。本发明的目的在于提供一种方法，即使在严峻气候条件和/或玻璃基层中的不确定状态的情形中，它可确保层系统具有足够的质量并且允许利用一种可被热处理的层系统涂覆基层。在所述热处理(韧化、弯曲)期间，能够基本稳定地保持层系统的颜色位置并且在层系统的低发射率的情形中，能够较大地改变颜色位置。为此目的，第一介电中间层(4)被设置在邻近基层的阻挡层(3)和选择性层(5)之间并且被构造成亚化学计量的梯度层。
文档编号C23C14/35GK101027258SQ200580032665
公开日2007年8月29日 申请日期2005年9月21日 优先权日2004年9月27日
发明者约尔格·菲乌科夫斯基, 马蒂亚斯·利斯特, 汉斯-克里斯蒂安·黑希特, 法尔克·米尔德 申请人:冯·阿德纳设备有限公司