[发明专利]用于施设多孔的玻璃层的方法

说明书

发明内容

本发明涉及一种用以施设多孔的玻璃层的方法以及一种包括多孔 的玻璃层的复合材料。

背景技术

多孔的玻璃层在基材上的产生是已知的。例如EP 708 061 (Yazawa等人)描述多孔的玻璃层通过腐蚀法的生产。

已知的用于生产多孔的玻璃层的腐蚀法具有缺点，其是很昂贵的。 例如为生产多孔的玻璃层需要多个方法步骤。另一方面不能任意调节 玻璃层的孔隙度。此外腐蚀的玻璃层的孔隙度大多不是很均质的，通 常层的孔隙度随着渐增的深度而降低。利用腐蚀法也不能制造较厚的 层。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用以施设至少一个多孔的玻璃层的 方法，其尽可能是简单的和低成本的。

此外本发明的目的是，提供一种方法，其能够在设备中提供具有 不同孔隙度的玻璃层。应该可以提供不同厚度和不同孔隙度的玻璃层。

孔隙度应该沿整个层厚是可调的，从而也有可能施设具有基本上 均质的孔隙度或有针对性地逐渐改变的孔隙度的层。

此外本发明的目的是，提供一种复合材料，其是纳米构造的并且 具有光学上或化学上活性的特性。

已通过按照独立权利要求所述的一种用于施设多孔的玻璃层的方 法和一种复合材料达到了本发明的该目的。

由相应的从属权利要求得知本发明优选实施形式和进一步构成。

本发明设定一种用于施设多孔的玻璃层的方法，其中准备一基材 和一材料源并且借助于PVD法在基材上沉积一玻璃层，其具有超过百 分之一的孔隙度。

本发明还设定一种用于施设玻璃层的方法，其包括以下步骤：准 备至少一个基材，准备至少一个材料源和沉积至少一个多孔的玻璃层。 在一实施形式中沉积具有一超过1％的孔隙度的玻璃层。对此优选多 孔的玻璃层借助PVD法、特别借助于蒸发来沉积在基材上。

本发明已找到，借助于PVD(物理气相沉积)法可沉积多孔的玻 璃层。这样的PVD法可以在一个过程步骤中实施并且比传统的腐蚀法 显著较少耗费的。并且在PVD法中可以有针对性地控制玻璃层的孔隙 度。例如有可能施设一具有基本上均质的孔隙度的玻璃层，反之已知 的腐蚀法大多具有从基材面向外侧面增加的孔隙度。

多孔的玻璃层优选地构成为功能层。在沉积的玻璃层中包括的空 隙按已知的现有技术是不符合要求的。相反本发明人已找到，可以提 供一种层，其由于孔隙度用作为功能层，因此首次能够实现层的孔隙 度确定的功能，它们在以下更详细地描述。

按照本发明设定，产生有针对性的梯度层，亦即具有从外向内有 针对性地改变的孔隙度的层。特别按照本发明设定，产生在基材面上 具有高的起始孔隙度和在外侧面上具有较小的孔隙度的层。

本发明的方法适用于几乎全部的类型的基材，特别是也可以采用 塑料基材。借助于PVD法有可能也对较大的基材如窗、显示器等进行 涂层。这可以以优选的方式在连续设备中实现。

作为材料源准备玻璃靶极。玻璃可以例如通过蒸发例如通过电子 束蒸发、或通过溅射转化为气相并接着沉积在基材上。

此外经由沉积率和经由在设备中的压力可以控制沉积的层的孔隙 度。对此通常较高的沉积率和/或较高的分压力导致较高的孔隙度。

经由剩余气体的成分可以调节层的其他的特殊的特性，例如在塑 料上的粘附性或功能特性。

对于技术人员来说本来已知的借助于电子束蒸发的沉积法具有优 点，即可以保持很低的基材温度并且也可以对由一聚合物材料构成的 基材进行涂层。通过蒸发产生的微小的热负荷还允许采用光刻的技术 并且对此特别采用热敏的光刻漆或光刻胶。因此然后也可以结构化地 施设各个由多孔的玻璃构造的层。这包括接着的方法步骤的一次或多 次的实施，这些方法步骤包括基材用光敏的保护层的涂布，施设的保 护层的光刻的构造、因此预构造的基材用一多孔的玻璃层的涂布以及 保护层的剥离(Lift-Off)。此外蒸发、特别是电子束蒸发的特征在于， 相对于溅射提高的沉积率。

以百分数说明的孔隙度在该申请的目的上定义为总孔隙度，因此 以百分数在数量上说明微孔体积在总体积上的分量，其中不仅考虑敞 开的而且考虑封闭的微孔。