本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：利用沉積，在基板的至少一側(cè)上形成至少一個低發(fā)射率層；并且隨后利用電磁輻射來對沉積低發(fā)射率層進行短暫回火，避免對基板進行直接加熱，并且本發(fā)明專利技術(shù)還涉及一種用于執(zhí)行該方法的裝置，其解決了改進低發(fā)射率層系統(tǒng)的光學(xué)和熱特性的問題，而沒有對整個基板進行高成本的回火，同時維持低e涂覆的基板的可加工性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)的方法和裝置
本專利技術(shù)涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序的用于產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)，特別地對低發(fā)射率層系統(tǒng)進行回火的方法，以及一種根據(jù)權(quán)利要求11的前序的用于執(zhí)行該方法的裝置。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)涉及一種用在窗戶和幕墻玻璃的絕熱領(lǐng)域中的低發(fā)射率薄層例如銀層的生產(chǎn)，特別是回火。特定的低發(fā)射率涂層，也簡稱為低e涂層，用于減少傳熱。低e涂層的特點在于，其具有低熱發(fā)射率，并且此外涂層在可見光譜范圍內(nèi)大致為透明的。利用這種絕熱涂層，一方面，其目的是為了確保太陽能輻射能夠穿過窗格玻璃并且加熱建筑物，同時在室溫下僅少量的熱從建筑物發(fā)射到環(huán)境。在另外的應(yīng)用中，低e涂層意在防止從部側(cè)朝向內(nèi)部輸入的能量輸入。用于該目的的涂層包括例如透明的金屬系統(tǒng)，特別地銀基多層系統(tǒng)，其具有低發(fā)射率以及由此在紅外光范圍內(nèi)的高反射，以及整個層系統(tǒng)在可見光譜范圍內(nèi)的高透射率。通常使用具有特定厚度的金屬層使得它們?nèi)跃哂兴柰该鞫取＠纾噙_20nm厚的銀仍被認為是透明的。為了區(qū)分，在IR范圍內(nèi)具有高反射的透明金屬層通常被稱作IR反射層。相比而言，玻璃和其它非金屬基板材料通常在紅外光譜范圍內(nèi)具有高發(fā)射率。這意味著它們從環(huán)境吸收高比例的熱輻射，并且同時根據(jù)其溫度，也向環(huán)境發(fā)射大量的熱。 用于產(chǎn)生基板的低e涂層的方法通常為真空方法，諸如蒸鍍方法或濺鍍技術(shù)。然而，這些薄層通常未能理想地共形地沉積并且傾向于反濕潤，這導(dǎo)致起皺的，即不均勻的層厚度分布。然而，這種對生長的顯著限制能夠部分地由頂層補償，結(jié)果導(dǎo)致在下游溫度升高期間出現(xiàn)擴散過程和銀層的整平。這是由于有利于濕潤構(gòu)造的表面能量平衡的偏移造成的。具有均勻厚度的這些層的特點在于，薄層電阻的對應(yīng)減小，以及在紅外光范圍內(nèi)提供增加的反射和因此減小的發(fā)射率的優(yōu)點。從安全玻璃的生產(chǎn)已知這種效果。在所謂的回火過程(tempering process)中，為此目的的慣例程序為:將已經(jīng)涂覆的玻璃極大地加熱到高于其軟化點，通常到680°C至720°C，并且然后快速地冷卻并且因此預(yù)加熱應(yīng)力。然而，由于這意味著額外的成本，所以被加工以形成安全玻璃的窗格玻璃通常僅為其應(yīng)用所規(guī)定的那些。大比例的窗格玻璃在此方面保持未被處理。然而，在這種熱處理過程中，多層系統(tǒng)的光學(xué)特性，諸如反射色彩或透射，特別地在電磁光譜的可見范圍內(nèi)，也由于溫度決定的擴散過程和化學(xué)反應(yīng)而改變。然而，這種改變是不利的，因為未處理的窗格玻璃和處理過的窗格玻璃由于成本原因被彼此安裝在一起，光學(xué)差異特別令人煩擾。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，試圖將低e層系統(tǒng)制造為使得由于對涂覆基板進行熱處理而造成的光學(xué)和熱層特性的改變保持最小，至少在不能目測來確定任何差異的范圍內(nèi)。隨后，這些預(yù)加熱應(yīng)力的基板不再是可構(gòu)造的。這意味著，不同于玻璃通常的情況，它們不再能夠利用刻劃和破裂或者以一些其它方式機械地加工而成形。此外，微觀缺陷，諸如以此方式處理的窗格玻璃中的微裂紋，能夠?qū)е伦园l(fā)開裂。為了防止這種風險，用于特定應(yīng)用的所述窗格玻璃必須經(jīng)受均熱測試，即涉及單窗格安全玻璃的均熱過程的測試。為了確保玻璃的可構(gòu)造性，在RTP中做出努力，僅單獨地加熱功能層，即低e層，而不改變基板。術(shù)語“RTP”(“快速熱加工”)意思是快速熱處理。現(xiàn)有技術(shù)在此方面公開了利用激光器的實驗，例如在文獻W02010/142926A1中，其在近紅外范圍(在下文中被稱作IR范圍)內(nèi)操作。除了相對遠IR范圍之外，低e層也在UV (紫外)范圍內(nèi)充分地吸收。然而，對于低e層系統(tǒng)的兩個吸收范圍而言，使用包括半導(dǎo)體二極管用于進行短暫回火的線性激光器的成本非常高，這是不利的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)基于以下目的:提供一種用于在基板的至少一側(cè)上產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)，特別地對低發(fā)射率層系統(tǒng)進行回火的高效方法，這改進了低發(fā)射率層系統(tǒng)的光學(xué)和熱特性，而無需對整個基板進行昂貴的熱處理，并且維持其可構(gòu)造性。在此情況下，這種方法預(yù)期是具有成本效益的，并且預(yù)期增加處理量。此外，意圖提供一種適合于執(zhí)行根據(jù)本專利技術(shù)的方法的裝置。根據(jù)本專利技術(shù)，利用包括權(quán)利要求1的特征的方法來實現(xiàn)這個目的。從關(guān)聯(lián)的從屬權(quán)利要求，本專利技術(shù)的另外實施例 顯而易見。根據(jù)本專利技術(shù)，在基板的至少一側(cè)上沉積至少一個低發(fā)射率層之后，低發(fā)射率層系統(tǒng)的至少一個透明金屬IR反射層，其在本文中被稱作低發(fā)射率層，在短暫回火步驟中利用電磁輻射而被短暫加熱，同時避免直接加熱整個基板。在此情況下，電磁輻射在一定的發(fā)射波長下實現(xiàn)，在該發(fā)射波長下，電磁輻射至少部分地被沉積的低發(fā)射率層吸收，并且被轉(zhuǎn)換為熱。在此情況下，在短暫回火步驟中電磁輻射的發(fā)射波長優(yōu)選地被設(shè)定為或適應(yīng)低發(fā)射率的材料，使得在其吸收范圍內(nèi)實現(xiàn)電磁輻射的發(fā)射波長。由于電磁輻射被吸收，低發(fā)射率涂層被回火到特定溫度，并且因此被重結(jié)構(gòu)化，使得其特性特別地其熱、電和/或光學(xué)特性改變，其中例如，與在短暫回火之前的低發(fā)射率層相比，其薄層電阻減小，并且適當?shù)兀湓诳梢姺秶鷥?nèi)的透射和在紅外范圍內(nèi)的反射也增加。優(yōu)選地，用于短暫回火的電磁輻射被設(shè)定為，使得被通過電磁輻射回火的低發(fā)射率層具有與安全玻璃的常規(guī)回火的低發(fā)射率層的特性相當或相同的特性，特別地光學(xué)和/或熱層特性。詞語“安全玻璃的常規(guī)回火低發(fā)射率層”意思是在加工玻璃以形成安全玻璃的過程中的回火。在此情況下，發(fā)現(xiàn)在沉積后利用適應(yīng)低e層的材料特性的電磁輻射，對沉積在基板上的低e層進行熱處理的情況下，涂層的薄層電阻顯著減小，并且以與之相關(guān)的方式，發(fā)射率(即熱發(fā)射)減小多達30%。光學(xué)特性，諸如反射色彩和透射，也以常規(guī)熱處理情況的方式改變。而且，主要優(yōu)點在于，由于低發(fā)射率涂層的低熱容量，涂覆基板的單獨冷卻并非必需，并且基板并未在回火步驟期間被加工以形成安全玻璃。因此，不僅能夠免除在爐中對基板進行能量集中的加熱，或者利用隨后的冷卻部分進行受控制的冷卻，而且基板在RTP期間保持在室溫，并且因此，能夠立即進行進一步加工。總之，RTP使得允許顯著更高的處理量，因為該過程持續(xù)顯著短于一秒的時間。而且，能夠免除高價設(shè)施部件，諸如用于在爐中輸送熱玻璃窗格的陶瓷棍。然后，根據(jù)本專利技術(shù)，通過具有至少一個閃光燈，優(yōu)選地多個閃光燈的閃光燈設(shè)備，利用至少一個閃光脈沖，來執(zhí)行低e層的電磁照射。氙閃光燈有利地用作閃光燈。氙閃光燈發(fā)射多種寬帶光譜，具有通常在160nm-1000nm的技術(shù)上可用的波長。稀有氣體氙產(chǎn)生所期望的光譜，而沒有有害的添加物，諸如汞，這也使得這種方法是環(huán)保的解決方案。160nm的光發(fā)射的下限受限制于在閃光燈中所用的石英玻璃。其它類型的玻璃，諸如氟化鋰也允許低于160nm的發(fā)射波長，但出于成本原因，避免使用這種材料。高于lOOOnm，就技術(shù)用途而言發(fā)射光的強度可忽略地低。使用閃光燈的優(yōu)點在于，相對低的成本，以及通過設(shè)定層系統(tǒng)的電流密度來進行調(diào)適操作的可能性。也通過操作具有高電流密度的閃光燈來生成顯著的UV (紫外)分量。優(yōu)選地，從層系統(tǒng)側(cè)照射涂覆層，以便避免基板吸收用于短暫回火的、特別地在UV(紫外)范圍內(nèi)的電磁輻射并且因此加熱基板。這得到可加工和可常規(guī)構(gòu)造的基板。在本專利技術(shù)的一個有利實施例中，在回火步驟中，在160nm至1000nm范圍內(nèi)的電磁輻射的發(fā)射波長下，有利地在200nm至500nm范圍內(nèi)和/或在500nm至95本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟：利用沉積，在基板的至少一側(cè)上形成至少一個透明金屬IR反射層，其在下文中被稱作低發(fā)射率層；以及隨后利用電磁輻射對至少一個沉積層進行短暫回火，同時避免直接加熱基板，其特征在于，對至少一個低發(fā)射率層進行短暫地回火，其中通過具有至少一個閃光燈，優(yōu)選地多個閃光燈的閃光燈設(shè)備，利用至少一個閃光脈沖，來實現(xiàn)所述電磁輻射。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.08.19 DE 102011081281.4;2012.01.18 DE 10201221.一種用于產(chǎn)生低發(fā)射率層系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟:利用沉積，在基板的至少一側(cè)上形成至少一個透明金屬IR反射層，其在下文中被稱作低發(fā)射率層；以及隨后利用電磁輻射對至少一個沉積層進行短暫回火，同時避免直接加熱基板，其特征在于，對至少一個低發(fā)射率層進行短暫地回火，其中通過具有至少一個閃光燈，優(yōu)選地多個閃光燈的閃光燈設(shè)備，利用至少一個閃光脈沖，來實現(xiàn)所述電磁輻射。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氙閃光燈用作所述閃光燈。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述閃光燈以大于4000A/cm2的電流密度操作。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法，其特征在于，所述閃光脈沖的持續(xù)時間被設(shè)定在0.05ms與20ms之間的范圍內(nèi)。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，用于短暫回火的所述電磁輻射被設(shè)定為使得所述低發(fā)射率層在照射區(qū)域中接收可預(yù)定的能量輸入。6.根據(jù)前述權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：哈拉爾德·格羅斯，烏多·維爾科芒，
申請(專利權(quán))人：馮·阿德納有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE
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