[发明专利]用于生产包括三元合金的低辐射玻璃的涂层系统、方法和装置

说明书

发明背景

1，技术领域

本发明公开涉及一种提供高透射率和低辐射率的薄膜，尤其是存放在透明基片上的薄膜。

2，背景说明

控制太阳光的材料，如处理过的玻璃片，通常用在建筑玻璃窗户和车辆窗户。这些材料通常提供高可见光透射和低辐射，从而允许更多的太阳光穿过玻璃窗户，同时阻止红外线(IR)辐射，来减少不需要的内部加热。在低辐射(low-E)材料，IR辐射主要反映在最小的吸收和发射，从而减少从低辐射表面的热传输。低辐射板通常由沉积反射层(例如，银)被形成在基片上，如玻璃。为了实现所需的性能，反射层的整体质量很重要。为了提供支持，以及保护，在反射层下和上形成多个其他层。这些层通常包括介质层，如氮化硅、氧化锡和氧化锌，从基片和环境中提供堆栈的保护。介质层还可作为光滤波器和防反射涂层的功能，来改善板的光特性。

减少辐射的典型方法包括增加反射层(例如，银层)的厚度。然而，当反射层的厚度增加时，此层的可见光的透射性也减少。此外，高厚度减缓生产的生产量和成本增加。这可需要保留尽可能薄的反射层，同时还提供适用于低辐射应用的辐射。

发明内容

本公开是用于形成低辐射(low-E)板的系统、方法和装置。在一些实施例，低发射板可包括基片和反射层，被形成在所述基片上。所述低辐射板还可包括顶部介质层，被形成在所述反射层上，从而所述反射层被形成在所述顶部介质层和所述基片之间。在一些实施例，所述顶部介质层可包括锌锡铝氧化物。在一些实施例，所述顶部介质层中铝浓度的原子百分比可为1％-15％。所述顶部介质层中铝浓度的原子百分比可为2％-10％。所述顶部介质层中的锌对锡的原子比可为0.67-1.5。所述顶部介质层可具有3eV-6eV的带隙。在一些实施例，所述顶部介质层是无定形的。对于400nm-2500nm的波长范围，所述顶部介质层的吸收系数可为0。所述顶部介质层的厚度可为10nm-50nm。

在一些实施例，所述低辐射板还可包括阻挡层，被形成在所述顶部介质层和所述反射层之间。所述阻挡层可包含部分氧化的至少镍、钛、和铌的合金。在一些实施例，部分氧化的可以是两个或多个氧化混合物的合金，其中至少一个氧化物是非化学计量氧化物。在一些实施例，形成部分氧化的所有氧化物的合金是非化学计量氧化物。所述低辐射板可进一步包括顶部扩散层，被形成在所述顶部介质层上，从而所述顶部介质层被形成在所述顶部扩散层和所述阻挡层之间。所述顶部扩散层可包括氮化硅。所述低辐射板还可包括底部扩散层，被形成在所述基片和所述反射层之间。所述底部介质层可被形成在所述底部扩散层和所述基片之间。所述低辐射板还可包括种子层，被形成在所述底部介质层和所述反射层之间。

在一些实施例，提供了形成低辐射板的方法。所述方法可包括提供部分装配板。所述部分装配板可包括基片，反射层，被形成在所述基片上，且阻挡层，被形成在所述反射层上，从而所述反射层被形成在所述基片和所述阻挡层之间。所述方法还可包括：形成在所述阻挡层上的顶部介质层。所述阻挡层可包括部分氧化的三种或者多种金属的合金。所述顶部介质层可包括锌锡铝氧化物。此外，可用反应溅射法，在含有氧气环境形成所述顶部介质层。

所述方法可进一步包括热处理具有所述顶部介质层的所述部分装配板。在一些实施例，在热处理的应用中，所述低辐射板的透射率到可见光的变化小于3％。所述顶部介质层中铝浓度的原子百分比可为1％-15％。所述顶部介质层中铝浓度的原子百分比可为2％-10％。所述顶部介质层中的锌对锡的原子比可为0.67-1.5。所述顶部介质层时无定形的。在一些实施例，所述顶部介质层的厚度可为10nm-50nm。所述方法可进一步包括在所述顶部介质层上形成顶部扩散层。所诉顶部扩散层可包括氮化钛。

在一些实施例，形成低辐射板的方法被提供。所述方法可包括提供基片和底部扩散层，形成在所述基片上。所述方法还可包括底部介质层，形成在所述底部扩散层，和种子层，形成在所述底部介质层上。所述方法还可包括反射层，形成在所述种子层，和阻挡层，形成在所述反射层上。所述方法还可包括顶部介质层，形成在所述阻挡层上。所述阻挡层可包括部分氧化的三元或者多元金属的合金。所述顶部介质层可包括锌锡铝氧化物。可用反应溅射法，在含有氧气环境形成所述顶部介质层。

参考以下图进一步地说明这些和其他实施例。

附图简要说明

为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的参考数字来指定图中组件。在图中没有比例和各种元素的相对尺寸来描绘示意图，且不一定成比例。各种元素可通过考虑以下的详细描述，结合附图容易地被理解，其中：