[发明专利]用于获得提供有涂层的基材的方法

说明书

本发明涉及用于获得一种基材的方法，该基材在它的至少一个面的至少一部分上被提供有涂层，该涂层包含该涂层的至少一种性质的空间调制图案。本发明还涉及用于处理被提供有至少一个涂层的基材以产生该涂层的至少一种性质的空间调制图案的装置，和涉及一种基材，该基材在它的至少一个面的至少一部分上被提供有涂层，该涂层包含该涂层的至少一种性质的空间调制图案。

通常的是，为基材，尤其由玻璃或者有机聚合物材料制成的基材提供为它们提供特定性质，尤其光学性质(例如在给定波长范围中的辐射的反射或者吸收)、导电性质或者与清洁容易醒相关或者与该基材的自清洁的可能性有关的性质的涂层。这些涂层，其可以是单层的或者多层的，通常基于无机化合物，尤其金属、氧化物、氮化物或者碳化物。这些涂层可以是薄层或者薄层堆叠体。对于本发明来说，该术语"薄层"表示其厚度低于微米并通常为数纳米至几百纳米的层，由此定性为"薄"。

作为为基材提供特定性质的涂层的实例，可以提到：

-改变该基材在可见光的波长范围中的反射性质的涂层，如反射金属涂层，尤其基于金属银，其用于形成反射镜，或者抗反射涂层，其目的在于减少在空气和基材之间的界面的辐射反射。抗反射涂层可以尤其由具有在空气的折光指数和基材的折光指数之间的折光指数的层，如溶胶-凝胶类型的薄层或者多孔层形成；或者由具有交替地较低和较高的折光指数的薄层堆叠体(充当在空气和基材之间的界面干涉滤波器)形成；或者由具有在空气的折光指数和基材的折光指数之间连续的或者分阶的折光指数梯度的薄层堆叠体形成；

-为基材提供红外辐射反射性质的涂层，如包含至少一个薄金属层(尤其基于银)的透明涂层。这些具有薄金属层的透明涂层用于形成日照控制窗玻璃，特别地抗日光窗玻璃，目的为减少进入的太阳能的量，或者低发射率窗玻璃，目的为减少从建筑物或者交通工具向外部消散的能量的量；

-为基材提供导电性质的涂层，如包含至少一个薄金属层，尤其基于银的薄金属层的涂层，或者基于透明导电氧化物(TCO)的薄层，例如基于铟和锡混合氧化物(ITO)，基于铟锌混合氧化物(IZO)，基于用镓或者用铝掺杂的氧化锌，基于用铌进行掺杂的氧化钛，基于锡酸镉或者锡酸锌，基于用氟和/或用锑掺杂的氧化锡的薄层。这些具有导电性质的涂层尤其用在加热窗玻璃中，其中使电流流通过该涂层中以便经由焦耳效应产生热量，或者用作为在层状电子装置中的电极，特别地用作为位于有机发光二极管装置(OLED)，光电装置或者电致变色装置的正面上的透明电极；

-为该基材提供自清洁性质的涂层，如基于氧化钛的薄层，其促进有机化合物在紫外辐射作用下的退化并且在水流动的作用下除去无机污物。

对于某些应用，希望局部地，例如周期性地改变被沉积在基材上的涂层的性质，以便获得具有该涂层的性质(无论它是光学性质、导电性质等等)的空间调制图案。特别地，可以寻求该涂层的光学性质的调制以便改变该经涂覆基材的视觉外观，出于美学的或者功能的目的。例如，其涂层包含反射颜色梯度或者任何其它具有反射颜色的调制图案的窗玻璃可以用作为用于内部或者外部应用的装饰玻璃。类似地，使透明区域与反射和/或吸收区域交替的窗玻璃可以用作为装饰玻璃，或者作为隔板，尤其用于"开放空间"类型的开放办公室的隔板，允许在该窗玻璃的不透明区域的位置限定私人空间而同时维持在该透明区域位置的优良的光透射。

该涂层的光学性质的调制还可以允许调节经涂覆的基材对某些辐射的光学响应，并因此调节该基材的性能。例如，其涂层包含红外线辐射反射的镂空图案的日光控制窗玻璃允许控制太阳热量的增加。

除了光学性质的调制，可以寻求该涂层的导电性质的调制以便在基材上产生图案或者电导率特定制图。例如，在它的表面包含导电栅格的窗玻璃可以用作为用于层状电子装置的电极，尤其作为透明电极(当在该栅格的网眼之间的空间是透明的时)，或者作为加热窗玻璃，或者可以充当法拉第筒类型的透明等位面。

在实践中，在涂层的沉积期间使图案与涂层的性质的调制结合是复杂的，尤其在工业方法的背景下。特别地，虽然目前在大的基材表面上沉积薄层是相对容易的(尤其通过磁场-增强的阴极溅射，亦被称为该"磁控管"方法)，但是通过作用于沉积条件仍然难以在空间上调制这些薄层的性质。在经由磁控管方法在基材上沉积层期间掩模的使用产生问题，尤其对于维持该基材的清洁度，这限制它在工业规模上的实施。