KR20180061138A

KR20180061138A - 순차적으로 활성화된 저-e 코팅을 구비한 코팅 제품 및/또는 이의 제조 방법

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Publication number: KR20180061138A
Application number: KR1020187001731A
Authority: KR
Inventors: 알렉시 크래스노브; 진-마크 렘머; 허버트 라게
Original assignee: 가디언 글라스, 엘엘씨; 가디언 유럽 에스.에이 알.엘.
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2036-06-13
Also published as: US10450224B2; JP2018520978A; JP6900327B2; US20160368817A1; BR112017027283B1; US10011524B2; TW201706225A; RU2725209C2; RU2018101894A3; CN108349791B; WO2016205104A1; KR102325596B1; RU2018101894A; BR112017027283A2; EP3310731A1; US20180312429A1; ES2917179T3; EP3310731B1; CN108349791A; PL3310731T3

Abstract

특정 예의 실시형태는 순차적으로 활성화된 저-E 코팅 코팅을 갖는 코팅 제품 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다. 특정한 예의 실시형태에서, 하나 이상의 적외선 반사층은 특정 주파수/주파수 범위의 광자를 사용하는 비평형 전처리에 의해 활성화된 후 추가의 평형 열 활성화된다. 전처리 활성화는 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하면서 이들의 바람직하지 않은 응집을 피하는 것을 돕는다. 추가의 평형 열 활성 단계는 스택의 층의 화학 포텐셜을 재배열하고 전처리된 은 층의 치밀화를 돕는다. 이와 같이 하여, 코팅에서 응력의 축적, 점 및 치수의 결함 형성, 그 외의 바람직하지 않은 효율 저하 현상 및/또는 기타를 줄이는 것을 돕는다. 유리하게, 방사율은 종래의 열, 플래시 및 레이저 주사, 접근방법만을 사용하여 달성 가능한 것보다 낮은 값으로 저하될 수 있다.

Description

순차적으로 활성화된 저-E 코팅을 구비한 코팅 제품 및/또는 이의 제조 방법

본 발명의 특정 예의 실시형태는 저-E 코팅을 포함하는 코팅 제품 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 특정한 예의 실시형태는 순차적으로 활성화된 저-E 코팅을 구비한 코팅 제품 및/또는 이의 제조 방법에 관한 것이다. 특정한 예의 실시형태에서, 하나 이상의 적외선 반사층은 특정 주파수/주파수 범위의 광자를 사용하는 비평형 전처리에 의해 활성화된 후 추가의 평형 열 활성화된다.

코팅 제품은 예를 들면, 건축용 글레이징, 단열 유리(IG) 윈도우 유닛, 진공 단열 유리(VIG) 유닛 등을 포함하는 주택용 및 상업용 윈도우 용도에 사용하는 것이 해당 기술분야에서 알려져 있다. 또한, 코팅 제품은 경우에 따라 차량 윈도우, 냉장고/냉동고 도어 등에 사용된다. 특정한 예에서, 강화, 굽힘 등을 위해 열처리(예를 들면, 열강화, 열 굽힘, 및/또는 배강도화)하는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다.

특정한 환경에서, 코팅 제품의 설계자는, 경우에 따라 우수한 선택도, 바람직한 가시광선 투과율, 저-방사율(또는 방사력), 및 낮은 시트 저항(R_s)의 조합을 시도한다. 저-방사율(저-E) 및 낮은 시트 저항 특징은, 이러한 코팅 제품이 충분한 양의 적외선(IR) 방사선을 차단하고, 예를 들면, 차량 또는 건물 내부의 바람직하지 않은 가열을 줄일 수 있다. 구체적으로, 저-E 코팅은 경우에 따라 건물 구조, 차량 등으로부터 그리고 그 안으로 전달되는 태양 및 중-IR 방사선의 양을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 따라서 문맥에서의 방사율은 일반적으로 장파형 방사선의 형태로 열을 방사하는 능력을 의미한다. 방사율이 낮으면, 코팅된 글레이징의 단열 특성이 더 우수하게 되는 경향이 있다.

저-E 코팅은 일반적으로 하나 이상의 유전체층 사이에 개재된 IR 반사층을 지지하는 유리 기판을 포함한다. 일부 코팅제품이 1개, 2개, 3개 또는 4개의 IR 반사층을 포함하는 것은 놀라운 것이 아니고, 각각의 IR 반사층이 하나 이상의 유전체층에 의해서 분리되고, 하나 이상의 유전체층이 가장 낮은 IR 반사층 아래 및 상부 IR 반사층 위에 제공된다. 은(silver)은 저-E 코팅에 사용된 하나의 일반적인 IR 반사층이다.

저-E 코팅은, 일반적으로 은층에서 바람직하지 않은 응집 가능성을 줄이기 위해 실온에서 증착된다. 응집은 기능성 및 심미적 관점에서 문제를 일으킬 수 있다. 그러나, 불운하게도, 이러한 실온에서 증착된 코팅의 성능은 최적이지 않고, 일반적으로 방사율은 단일-Ag 코팅의 경우 0.035 내지 0.040이고, 이중-Ag 코팅의 경우 0.022 내지 0.027이다.

방사율을 낮추기 위해, 코팅은, 경우에 따라 (일반적으로 공기에 의해서 유리의 강제 ?칭에 의해서 달성되는)강화 유무에 관계없이 증착 후 열 활성화를 수행한다. 열 활성화된 제품의 방사율은 경우에 따라 단일-Ag 코팅의 경우 0.028 내지 0.032이고, 이중-Ag 코팅의 경우 0.019 내지 0.023이다. 열 활성화에 대한 과다 노출은 경우에 따라 가능한 최소 방사율에 도달하기 전에 은이 응집하기 때문에 필름 평활성이 손상된다. 또한, 경우에 따라 저-E 성능은, 바람직한 가시광선 특성(예를 들면, 가시광선 투과율 등에 대해)과 트레이드 오프 관계에 있다. 따라서, 저-E 코팅을 활성화하는 경우 성능 개선의 여지가 있는 것을 알 수 있다.

또 다른 현재 이용 가능한 활성화 기술은 고강도 플래시 광에 저-E 코팅의 노출을 사용한다. 또한, 이러한 코팅의 방사선 가열은, 증착된 코팅에 비해 방사율이 감소된다. 그러나, 이러한 접근방법은, 일반적으로 산업 분야에서 사용되는 광원이 비정질 실리콘(a-Si)의 종래의 재결정화에 대해 최적화되어 있고 근적외선 스펙트럼(예를 들면, 800 ~ 1200 nm 범위)에서 작동하는 문제가 있다. 또한, 이들의 주파수는 Ag의 플라즈마 파장 영역과 오버랩되기 때문에 적외선에 의해서 유도되는 자유전자의 진동에 의해 Ag 코팅에 의해서 대부분 반사된다. 근적외선 광자를 반발하는 진동은 활성화의 공정이 진행하거나 광 에너지가 증가함에 따라 강하게 된다. 플래시 광 활성화된 필름의 방사율은 일반적으로 단일-Ag 코팅의 경우 0.030 내지 0.034이고 이중 Ag 코팅의 경우 0.020 내지 0.024이다. 따라서, 저-E 코팅을 활성화하는 경우 성능 개선의 여지가 있고 특히 이러한 접근방법을 수행하는 것이 다소 곤란한 것을 알 수 있다.

특정한 예의 실시형태의 일 형태는 실온에서 증착된 은-기반 저-E 코팅을 활성하기 위한 2 단계 접근 방법을 사용하여 저-E 코팅의 방사율을 개선하는 것에 관한 것이다. 특정한 예의 실시형태에서, 종래의 활성화 방법, 예를 들면, 강화 및 플래시 처리를 단독으로 사용하여 얻을 수 있는 것보다 저-방사율의 레벨을 달성할 수 있다.

특정한 예의 실시형태의 또 다른 형태는 하나 이상의 적외선 반사층이 특정 주파수/주파수 범위의 광자를 사용하는 비-평형 전처리 활성화에 이어서 평형 열 활성화를 통해 활성화되는 것에 관한 것이다.

특정한 예의 실시형태의 또 다른 형태는, 원하지 않는 응집을 피하는 것을 도우면서 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 것을 돕는 플래시 활성화 및 층 스택의 층들의 화학 포텐셜을 재배열 및 전처리된 은층의 추가의 치밀화를 돕는 열 활성화를 사용하는 것에 관한 것이다.

또 다른 예의 실시형태는, 각각의 IR 반사층이 증착된 후에 전처리의 플래시 활성화 후, 모든 IR 반사층이 적층된 후(예를 들면, 층 스택 내의 모든 층들이 증착되면)에 열 활성화를 적용하는 것에 관한 것이다.

또 다른 예의 실시형태는 모든 IR 반사층이 증착된 후(예를 들면, 층 스택 내의 모든 층이 증착되면) 일련의 전처리 플래시 활성화를 적용하는 것에 관한 것으로, 상이한 플래시 특징은 상이한 IR 반사층을 본질적으로 타겟으로 하기 위해 연속의 상이한 플래시 후 열 활성화를 사용하는 것이다.

또 다른 예의 실시형태는 일련의 전처리의 플래시 활성화를 적용하는 것에 관한 것으로, 코팅 위에 배치된 플래시 소스를 사용하여 상부 IR 반사층에 대한 플래시 활성화가 수행되고, 코팅 아래에 배치된 플래시 소스를 사용한 후, 열 활성화를 사용하여 하부 IR 반사층의 플래시 활성화가 수행된다.

특정한 예의 실시형태에서, 유리 기판에 의해서 지지된 다층 박막 저-E 코팅을 포함하는 코팅제품의 제조 방법이 제공된다. 적어도 제1 및 제2 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 상기 기판 상에 형성하는 단계로서, 각각의 제1 및 제2 IR 반사층이 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 상기 제1 IR 반사층이 제2 IR 반사층보다 기판으로부터 떨어져 있다. 2 단계 처리를 사용하여 각각의 IR 반사층을 활성화한다. 상기 처리의 제1단계는 적어도 제1 및 제2 파장 범위에서 플래시 광원 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하고, 제1파장 범위는 우선적으로 에너지를 제1 IR 반사층으로 전달하고, 제2 파장 범위는 우선적으로 에너지를 제2 IR 반사층으로 전달한다. 상기 처리의 제2단계는 모든 IR 반사층이 기판에 직접 또는 간접적으로 증착된 후 수행되는 열처리이다. 제2단계는 제1단계 후에 수행된다.

특정한 예의 실시형태에 따르면, 제1단계는 상기 IR 반사층 중 하나가 상기 기판 상에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 상기 IR 반사층이 증착되기 전에 수행될 수 있다. 상기 제1 및 제2 파장 범위는 예를 들면, 동일할 수 있다.

특정한 예의 실시형태에 따르면, 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행될 수 있고, 예를 들면, 제1 및 제2 파장 범위는 서로 상이하다. 예를 들면, 제1파장 범위는 제1 IR 반사층의 최대 흡수율에 근접하는 제1 영역에서 최대 강도를 갖고, 상기 제2 파장 범위는 제1 영역으로부터 떨어져 있는 제2 영역에서 최대 강도를 가질 수 있고 상기 제1 IR 반사층의 흡수율이 최대값의 절반 미만이다.

특정한 예의 실시형태에 따르면, 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행될 수 있고 제1 IR 반사층이 기판 위에 제공된 제1광원을 사용하여 전처리될 수 있고 제2 IR 반사층이 기판 아래에 제공된 제2광원을 사용하여 전처리될 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 유리 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 제조 방법이 제공된다. 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 기판에 형성하는 단계로, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 상기 각각의 IR 반사층은 2 단계 처리를 사용하여 활성화될 수 있다. 상기 처리의 제1단계는 우선적으로 에너지를 각각의 흡수율을 기초로 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출을 포함한다. 상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함한다. 상기 IR 반사층에 대해 적어도 상기 처리의 제1단계를 수행한다.

특정한 예의 실시형태에서, 코팅 제품이 제공된다. 코팅 제품은 유리 기판; 및 상기 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함한다. 상기 저-E 코팅은 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 각각의 IR 반사층은 2단계 처리를 사용하여 활성화된다. 상기 처리의 제1단계는 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출을 포함한다. 상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함한다. 상기 코팅의 방사율은 0.011 이하이다.

특정한 예의 실시형태에서, 코팅 제품을 형성하기 위한 시스템이 제공된다. 유리 기판 상에 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 형성하기 위해 조절 가능한 스퍼터링 장치로, 상기 코팅은 실온에서 스퍼터 증착되는 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 적어도 하나의 플래시 광원은, 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일을 사용하여 광자에의 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하도록 조절 가능하다. 상기 플래시 광 프로파일은 0.82 ~ 3.55 eV의 광자 에너지를 사용하고, IR 반사층 중의 은 원자를 과응집을 일으키지 않고 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 데에 충분하다. 상기 코팅의 방사율은 그 후의 열 프로세스에의 노출을 통해 더 저하될 수 있다. 예를 들면, 시스템은 전처리된 IR 반사층을 갖는 기판을 적어도 400℃의 온도로 가열하고 상기 코팅의 방사율을 0.011 이하로 감소하도록 구성되는 퍼니스를 더 포함할 수 있다.

상기 기재된 및/또는 그 외의 코팅 제품은 특정한 예의 실시형태의 단열 유리(IG) 유닛에 포함될 수 있다. 특정한 예의 실시형태는 이러한 IG 유닛 및/또는 그 제조 방법에 관한 것이다.

본원에 기재된 특성, 형태, 이점 및 예의 실시형태는 추가의 실시형태를 실현하기 위해서 조합될 수 있다.

이들 및 그 외의 특성 및 이점은 도면과 관련된 예의 실시형태의 다음의 상세한 설명을 참조하여 완전히 잘 이해될 수 있고,
도 1은 특정한 예의 실시형태의 2단계 활성화 접근방법에 의해서 활성화될 수 있는 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 단면도이다.
도 2a-2c는 도 1 예의 코팅 제품이 열 프로세스, 1회 플래시 프로세스 및 레이저 주사로 활성화될 때에 발생하는 것을 도시하는 SEM 사진이다.
도 3은 특정한 예의 실시형태에 따른 2단계 활성화 접근방법에 대한 제1 예의 기술을 도시하는 플로우차트이다.
도 4는 특정한 예의 실시형태에 따른 2단계 활성화 접근방법에 대한 제2 예의 기술을 도시하는 플로우차트이다.
도 5는 도 1 예의 코팅 제품에 대해 흡수율 대 파장을 도시하는 그래프이다.
도 6은 특정한 예의 실시형태에 따른 2단계 활성화 접근방법에 대한 제3 예의 기술을 도시하는 플로우차트이다.

특정한 예의 실시형태는 예를 들면, 실온에서 증착된 Ag-기반 저-E 코팅을 포함하는 은-기반 저-방사율(저-E)코팅을 활성화하기 위한 2 단계 접근 방법에 관한 것이다. 특정한 예에서, 종래의 활성화 방법, 예를 들면, 강화 및 플래시 처리만을 사용하여 얻을 수 있는 것보다 저-방사율의 레벨을 달성할 수 있다. 특정한 예의 실시형태는 특정 주파수/주파수 범위의 광자의 가장 근방에서 Ag 층 및/또는 하나 이상의 층의 노출을 통한 비-평형 전처리 활성화에 이어서 전체 층 스택의 평형 열 활성화를 사용한다. 특정한 예의 실시형태에서, 비-평형 활성화에서 자외선(UV) 특정 주파수 또는 주파수 범위가 사용된다.

높은 에너지 광자에 의한 코팅의 전처리 활성화는, 원하지 않는 응집을 피하는 것을 도우면서 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 것을 돕는다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 응집은, 부작용으로서, 단지 열 가열에 의해서만 코팅을 최적화하는 경우에 고려되는 트레이드 오프이다. 이와 같이 높은 에너지 광자에 의한 코팅의 전처리 활성화는, 그 근방에서 Ag 층 및/또는 하나 이상의 층에 의해서 흡수하기 위해 바람직한 선택적인 주파수 또는 주파수 범위의 광자에 의한 활성화를 사용하여 중간의 활성화 상태를 형성하는 것으로 고려될 수 있고, Ag 층이 응집된 위험이 작다.

상이한 층 스택이 평형 상태로 되는 경우, 활성화의 제1단계에 이어서 열 활성화된다. 또 다른 활성화의 평형 열 단계는 스택의 층들의 화학 포텐셜을 재배열하고 전처리된 은 층의 치밀화를 돕는다. 이와 같이 하여, 코팅에서 응력의 축적, 점 및 치수의 결함 형성, 그 외의 바람직하지 않은 효율 저하 현상 및/또는 기타를 줄이는 것을 돕는다.

광 조사의 파장 또는 파장 범위에 따라, 광 에너지는 다층 스택의 임의의 층 또는 임의의 층들에 의해서 선택적으로 흡수될 수 있다. 예를 들면, 광 에너지가 씨드 층, 캡핑층, 또는 둘 다에 의해서 선택적으로 흡수된 후, 음향 광자에 의해서 인접한 은 층으로 전달될 수 있는 조사의 파장 또는 파장 범위를 선택할 수 있다. 씨드층 및 캡핑층의 물질 조성물에 따라, 광원은 강한 UV 성분만 또는 UV와 가시광선 또는 IR 주파수의 조합을 갖도록 선택될 수 있다. 파장 선택은 스택의 멤버의 흡수단을 고려하여 결정될 수 있다.

특정한 예의 실시형태는 이들이 은 원자를 재배열하는 유리한 효과를 층 스택의 나머지의 평형 조절로부터 효과적으로 분리하고 2개의 프로세스의 부작용을 저감하는 데에 역할을 하는 점에서 유리하다. 특정한 예의 실시형태에서 예를 들면, 소스로부터 스택의 특정 층으로의 에너지 전달을 타겟으로 하기 위해 활성화의 제1단계 중에 광자 주파수의 유연한 동조를 가능하게 한다. 이러한 이점은, 상이한 층 스택 설계를 갖는 저-E 제품에 대해 특히 가치가 있을 수 있다.

플래시에 이어서 열 처리에 의해 활성화된 코팅의 얻어진 방사율은 플래시 처리 단독, 열 처리 단독 및 열처리 후의 플래시 처리에 의해서 활성화된 것에 비해 낮은 값이다. 또한, 본 발명자들은 열처리 후의 플래시 처리가 경우에 따라 열처리 또는 플래시 처리 단독에 비해 방사율 개선을 일으키지 않는 것이 관찰되었다. 반면, 플래시-광 활성화 후 열처리된 필름의 방사율은, 단일 Ag 코팅의 경우 0.018 내지 0.021이고 이중-Ag 코팅의 경우 0.011 내지 0.013인 것을 알 수 있었다. 특정한 예의 실시형태에서, 플래시-광 활성화에 이어 열처리된 필름의 방사율은 단일 Ag 코팅의 경우 0.018 미만이고 이중-Ag 코팅의 경우 0.011 미만일 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그 후에 열 활성화되지 않은 플래시 활성화 코팅에 대해, 종래의 기술에 비해 방사율이 20% 개선(감소)되었다. 특정한 예의 실시형태에서, 본원에 기재된 2단계 플래시 및 열 활성화 접근방법이 사용되는 경우 방사율의 개선(감소)가 더 크게 될 수 있다.

단일-Ag 코팅에 대해, Ag 기반 층이 증착된 직후, 층 스택 내의 모든 층이 증착되면 하나 이상의 캡핑층이 Ag 기반 층위에 제공된 직후, 및/또는 일부 그 외의 적합한 시간에 플래시 활성화가 적용될 수 있다. 층 스택 내의 모든 층이 증착되면 열 처리가 제공될 수 있다. 하기에서 상세하게 설명된 바와 같이, 다층 IR 반사층이 제공되는 경우 추가의 옵션이 있다.

플래시는 빠르고 마이크로초 또는 밀리초의 정도의 시간동안 지속한다. 예를 들면, 특정한 예의 실시형태에서 0.01 ~ 100 ms, 바람직하게는 0.05 ~ 10 ms, 더 바람직하게는 0.1 ~ 5 ms 지속하는 플래시를 사용한다. 특정한 예의 실시형태에서, 활성화 처리의 플래시 단계는 0.82 eV 초과의 에너지를 갖는 광자를 포함한다. 바람직하게, 각 플래시의 광자 에너지는 0.82 및 3.55 eV이다. 특정한 예의 실시형태에서, 활성화 처리의 열 단계는 적어도 400℃의 온도를 포함한다. 바람직하게, 온도는 400 ~ 650℃이다. 특정한 예의 실시형태에서 열 단계는 바람직하게 1 ~ 20 min., 더 바람직하게는 5 ~ 10 min이다. 펄스 폭, 펄스 강도, 및/또는 그 외의 변수는 플래시 강도를 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 코팅에 적합한 파장 범위를 선택함으로써, 벌크 가열이 기판과 반대측에 코팅을 지속하는 것을 보장할 수 있다. 반면, 이론적인 전체 평형 상태에서 열 활성화에 의해 전체 코팅 제품이 소정의 온도에 도달하도록 대기한다. 이는 일부 코팅에 가능할 수 있지만, 모든 코팅에 가능한 것은 아니다. 따라서, 열 활성화 공정에 대해 쿼시평형 상태가 요구될 수 있다. 그러나, 전체 코팅 제품이 가열되기 때문에, 이러한 활성화는 플래시 활성화라기보다 대부분 평형 활성화인 것을 알 수 있다.

유사한 참조 번호는 여러 도면 내에서 유사한 부분을 나타내는 도면을 참조하면, 도 1은 특정한 예의 실시형태의 2단계 활성화 접근 방법에 의해서 활성화될 수 있는 저-방사율(저-E)을 포함하는 코팅 제품의 단면도이다. 도 1의 코팅제품은 기판(예를 들면, 유리 기판)(102)에 의해서 지지된 다층 코팅(100)을 포함하고, 이는 단단하거나 유연할 수 있다. 다층 코팅(100) 중의 층의 일부 또는 모두는 스퍼터링 등과 같은 물리적 증착 기술에 의해서 형성될 수 있다. 또한, 상기 층의 일부 또는 모두는 실온에서 증착될 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, "실온 증착"은 의도적으로 가열된 스퍼터링 환경인 것이 아니고, 예를 들면, 공정의 온도가 대략(반드시 정확한 것은 아니지만) 실온인 쿨러를 의미한다.

코팅(100)은 제1 및 제2 Ag 기반 IR 반사층(104a 및 104b)을 포함한다. 제1 및 제2 Ag 기반 IR 반사층(104a 및 104b)은, 제1 및 제2 씨드층(106a 및 106b)에 의해서 지지되고, ZnOx, AlOx, ZnAlOx 및/또는 기타를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 Ag 기반 IR 반사층(104a 및 104b) 위에 제1 및 제2 캡핑층(108a 및 108b)이 제공된다. 상이한 예의 실시형태에서 이들 캡핑층(108a 및 108b)은 부분적으로 또는 전체 금속성일 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 캡핑층(108a 및 108b)은 Ni, Cr, Ti, 및/또는 기타를 포함할 수 있고, 상이한 예의 실시형태에서 완전히 또는 부분적으로 산화될 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 이러한 물질을 포함하는 층은 제1 및 제2 씨드층(106a 및 106b)과 함께 또는 대신에 IR 반사층(104a 및 104b)의 하나 또는 둘다 아래(예를 들면, 직접 접촉해서) 제공될 수 있다. 또한, 유전체층은 예를 들면, 제1 및 제2 Ag-기반 IR 반사층(104a 및 104b)을 보호하는 것을 돕기 위해 상이한 예의 실시형태에서 제공될 수 있고 바람직한 광학 특성을 달성한다. 예를 들면, 제1 및 제2 주석 옥사이드 함유 층(110a 및 110b)은 도 1의 예에서 캡핑층(108a 및 108b) 위에 제공되고, 제1 및 제2 실리콘-포함 층(112a 및 112b)(일부 예에서 스택을 통해 산소 이동의 사건을 감소시키는 것을 도울 수 있다)은 도 1 예에서 제1 및 제2 주석 옥사이드 함유 층(110a 및 110b) 위에 제공된다. 실리콘-포함 층(112a 및 112b)은 상이한 예의 실시형태에서 산화되고 및/또는 질화될 수 있다. 알루미늄은 또한, 이들 층의 하나 이상에 포함될 수 있다. 이들 층은 특정한 예의 실시형태에서 산소 함량의 점에 대해서 분류될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상이한 예의 실시형태에서 완전히 또는 부분적으로 산화될 수 있는 Ni, Cr, Ti, 및/또는 기타를 포함하는 박층(114)은 제1 실리콘-포함 층(112a)과 또 다른 실리콘-포함 층(116) 사이에 예를 들면, 차단층으로서 제공된다. 주석 옥사이드를 포함하는 또 다른 층(118)은 그 외의 실리콘-포함 층(116) 위 및 층(106b/104b/108b)을 포함하는 상부 은-포함 서브 스택 바로 아래에 제공된다. 또 다른 실리콘-포함 층(120)은 기판(102) 위에 제공되고, 기판(102) 및/또는 기타로부터 산소, 소디움의 이동을 차단하는 것을 도울 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 상부 타겟 층 위에 제공된 임의의 층은 필수적으로 비-흡수층이다. 예를 들면, 캡핑층 위의 최상부 유전체는 200 ~ 1500 nm, 더 바람직하게는 300 ~ 1200 nm 파장 범위(또는 임의의 그 하위 범위)에서 바람직하게 1% 미만의 광 흡수, 더 바람직하게 0.1% 미만의 광흡수이고, 펄스가 전달될 수 있다. 비간섭성 전자기(EM) 방사선은 Ag 기반 층에 의해서 직접 및/또는 간접적으로 흡수될 수 있고, EM 방사선은 상기 기재된 파장 또는 그 외의 파장 범위에서 작동 가능한 플래시 광을 사용하여 제공될 수 있다. Ag 기반 층에서의 광 흡수는 은의 결정화를 일으키고 전체 층 스택의 방사율의 관련된 강하를 일으키는 것을 알 수 있다.

도 1 층스택의 예의 층 두께 범위는 다음 표에 제공된다. 가시광선 투과율, 방사율 및 그 외의 특성은 다양한 예에서 변화하는 것을 알 수 있다.

도 2a-2c는 도 1 예(실시예 D 두께 범위) 코팅 제품은 열 프로세스, 1회의 플래시 공정 및 레이저 주사로 활성화된다. 도 2a에서 알 수 있듯이, 하부 및 상부 Ag 기반 층(104a' 및 104b')에서 은 입자의 성장은 매우 명확하고, 이는 열 단독의 공정을 사용하여 이들 층에 대한 "매우 우수한" 활성화를 나타낸다.

도 2b에서 알 수 있듯이, 상부 Ag 기반 층(104b'')에서의 은 입자 성장은 1회의 플래시 접근방법이 사용되는 경우에 우수하다. 이 도면에 추가된 화살표는 뚜렷한 입자 성장을 나타내는 것을 돕는다. 그러나, 불운하게도, 하부 Ag-기반 층(104a'')는 거의 활성화되지 않는다. 실제, 이와 같이 볼 때 층이 상당히 흑색이기 때문에 개별 입자 등을 구별하는 것은 곤란하다.

도 2c는 IR 레이저에 의한 주사가 하부 및 상부 Ag-기반 층(104a''' 및 104b''')에 어떠한 측정 가능한 활성화도 일으키지 않는 것을 나타낸다.

도 3은 특정한 예의 실시형태에 따라 2단계 활성화 접근 방법의 제1 예의 기술을 도시하는 플로우차트이다. 스텝 S302에서 기판이 제공된다. 스텝 S304에서 하나 이상의 하부 유전체층이 그 위에 증착된다. 이들 층은 소디움 이동 차단층, 전체 층 스택의 광학에 유용한 층, IR 반사층에 하나 이상의 씨드층 등일 수 있다. 스텝 S306에서, 제1 IR 반사층(은-기반 IR 반사층일 수 있음)은 하부 유전체층 상에 증착된다. 스텝 S308에서 하나 이상의 상부 유전체층이 IR 반사층 위에 제공된다. 이들 층은 캡핑층, 광학 차단층 및/또는 기타를 포함할 수 있다. 스텝 S310에서, 증착된 Ag-기반 IR 반사층이 플래시 활성화된다. 도 3에 나타낸 바와 같이 플래시 처리는 예를 들면, 이를 보호하기 위해 Ag 기반 IR 반사층 위에 제공된다.

IR 반사층이 증착되는 경우(예를 들면, 스텝 S312에서 결정되는 바와 같이), 스텝 S304, S306, S308, 및 S310이 다시 수행된다. 이러한 루프는, 2개, 3개, 4개, 또는 그 외의 개수의 IR 반사층을 갖는 코팅에 대해, 반복되는 것을 알 수 있다. 모든 IR 반사층이 증착되면, 스텝 S314에서 선택적인 오버코트가 제공될 수 있다. 오버코트는 Si, Zr, 및/또는 기타를 포함하는 층일 수 있다. 열 활성화는 스텝 S316에서 예를 들면, 완전한 코팅 제품 상에서 행해진다. 열 활성화는, 인라인으로(예를 들면, 증착 공정 직후), 제조업자 또는 제작업자에게 반송된 후, 보관된 후, 또는 그 외의 임의의 시기에 수행될 수 있다.

도 3은 다음의 IR 반사층이 기판 상에 증착되기 전에 소정의 IR 반사층에 별도의 플래시 활성화가 수행되는 접근방법을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서, 각각의 IR 반사층이 증착된 후 플래시가 있다. 특정한 예의 실시형태는 연속한 플래시에 대해 공통의 플래시 파라미터를 사용할 수 있다. 그러나, 예를 들면, 너무 빠르게 수행된 너무 많은 플래시를 통해 기판의 잔류 가열을 피하도록 주의해야 하는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 과잉의 플래시 활성화에 의해 손상될 수 있는 임의의 하층 IR 반사층을 보호하는 것을 돕기 위해, IR 반사층이 대부분, 실질적으로 모든 또는 모든 광자를 흡수하는 것을 보장하도록 주의해야 한다. 예를 들면, 임의의 하층 IR 반사층에서 과잉의 응집 등을 일으키지 않고 처리될 층에 의해 흡수되는 플래시가 발생될 플래시 파라미터를 선택하는 것이 바람직할 것이다.

도 4는 특정한 예의 실시형태에 따라 2단계 활성화 접근방법에 대한 제2 예의 기술을 도시하는 플로우차트이다. 도 4는 도 3과 유사하다. 그러나, 도 4에서 알 수 있듯이, 스텝 S304, S306, 및 S308을 포함하는 루프로부터 스텝 S310이 존재하지 않는다. 각각의 IR 반사층이 증착된 후의 플래시 대신에, 도 4의 플로우 차트는 모든 IR 반사층이 증착된 후 스텝 S316에서 열 활성화 전에 스텝 S402에서 각각의 IR 반사층에 적합한 펄스 프로파일을 갖는 플래시 활성화가 수행되는 것을 도시한다. 플래시 펄스 또는 하부 펄스는 스택 내의 개별 IR 반사층을 타겟으로 한다. 이는 스택 내의 상이한 IR 반사층에 대해 적합한 펄스 또는 하부 펄스 프로파일을 선택하는 것에 의해서 달성된다.

상이한 IR 반사층을 타겟으로 할 수 있는 하나의 방법은, 플래시에서 펄스 또는 하부 펄스의 파장 또는 파장 범위를 변화시키는 것이다. 예를 들면, 펄스의 프로파일은 층의 흡수율 대 상이한 파장 또는 파장 범위를 조사함으로써 전개할 수 있다. 상이한 층에서 상이한 정도로 흡수되는 펄스 프로파일을 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 이중 Ag 저-E 코팅에서, 상부 Ag 기반 층(104b)에서 상당히 흡수되는(따라서 하부 Ag 기반 층(104a)에 도달하지 않는) 펄스에 대한 제1 프로파일을 선택하고, 또한, 상부 Ag 기반 층(104b)에서 상당히 흡수되지 않고 하부 Ag 기반 층(104a)에서 상당히 흡수하는 제2 프로파일을 선택할 수 있다.

도 5 및 다음의 설명은 이러한 프로파일이 전개될 수 있는 방법을 도시한다. 즉, 도 5는 도 1 예의 코팅 제품(실시예 D 두께 범위를 갖는다)의 흡수율 대 파장을 플로팅하는 그래프이다. 구체적으로, 실선은 상부 은-기반 층의 방사선에 대한 감수성을 나타내고 장파선은 하부 은-기반 층의 방사선에 대한 감수성을 나타낸다. 점선은 이들 코팅을 플래시 활성화하기 위해 사용될 수 있는 예의 플래시의 특징을 도시한다. 도 5에서 알 수 있듯이, 제1 플래시는 상부 은-기반 층의 가장 감수성이 높은 영역에서 또는 그 근방에서 상부 은-기반 층을 타겟으로 한다. 제2 플래시는 매우 감수성이 높은 영역 중 하나에서 또는 그 근방에서 하부 은-기반 층을 타겟으로 한다. 그러나, 그 영역은 상부 은-기반 층이 방사선에 대해서 감수성을 갖지 않는 영역이다. 따라서, (예를 들면, 파장에 의해 흡수율에 대해) 층 스택 내의 은-기반 층의 방사선에 대한 감수성이 상이한 것을 특징으로 함으로써, (예를 들면, 시트 저항 및/또는 방사율의 0으로의 감소, 과응집, 증가한 층의 조도를 포함하는)과다 활성화 가능성을 감소하면서 다양한 층을 활성화는 점에서 유리한 플래시 파장 프로파일을 선택할 수 있다.

본 발명자들은 도 1 예(실시예 D 두께 범위를 갖는다)에 대해 하부 Ag 기반 층에 대한 상부 Ag 기반 층의 흡수율이 약 2.6인 것을 관찰했다. 이러한 특징의 접근 방법은 IR 반사층의 동일하거나 상이한 수를 갖는 상이한 층 스택에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 1에서 도시된 것과 유사한 예의 3중 은의 실시형태에서(실시예 D 두께 범위를 갖는다), 본 발명자들은 그 비가 약 5.2:2:1인 것을 찾아냈다. 다시, 상부 Ag와 제2 Ag의 비는 약 2.6이다. 이러한 비가 예를 들면, ±10%의 대략적인 범위 내에서 다양한 상이한 2중 및 3중 은의 실시형태(예를 들면, 동일한 또는 유사한 층 스택)에 대해 작동 가능한 것으로 예상된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 은-기반 IR 반사층은 적어도 2개의 하부 플래시로 활성화되고, 제1 플래시는 상부 은-기반 IR 반사층에 의해 우선적으로 흡수될 특정한 범위 700 ~ 900 nm에서 최대 강도를 갖고 제2 플래시는 제2 은-기반 IR 반사층에 의해 우선적으로 흡수될 특정 범위 600 ~ 700 nm (또는 550 ~ 650 nm)에서 최대 강도를 갖는다. 3개의 은-기반 IR 반사층을 갖는 층 스택은 적어도 3개의 하부 플래시에서 활성화될 수 있고, 제1 플래시는 상부 은-기반 IR 반사층에 의해서 우선적으로 흡수될 특정 범위 700 ~ 900 nm에서 최대 강도를 갖고, 제2 플래시는 중간의 은-기반 IR 반사층에 의해 우선적으로 흡수될 특정 범위 600 ~ 700 nm (또는 550 ~ 650 nm)에서 최대 강도를 갖고, 제3 플래시는 하부 은-기반 IR 반사층에 의해서 우선적으로 흡수될 특정 범위 400 ~ 600 nm에서 최대 강도를 갖는다.

이들 및/또는 그 외의 상이한 특정 영역에서 순차 플래시 광 펄스는 특정한 예의 실시형태에서 상이한 파형의 시간 분리 서브 펄스에 의해서 형성될 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 이들 및/또는 그 외의 상이한 특정 영역에서 순차 플래시 광 펄스는 상이한 스펙트럼의 광을 방출하는 개별 플래시 벌브에 의해서 형성될 수 있다. 이들은 일부 예에서 광 벌브 어셈블리에서 백-투-백(back-to-back)으로 위치될 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 이들 및/또는 그 외의 상이한 특정 영역에서 순차 플래시 광 펄스는 광 필터의 도움으로 개별 플래시 벌브에 의해 형성될 수 있다.

다음의 표는 증착된 상태, 열 활성화된 상태, 플래시 활성화된 상태, 및 2단계 플래시 및 열 활성화된 상태에서, 도 1 코팅 제품(실시예 D 두께 범위를 갖는다)에 대해 시트 저항(R, 옴/스퀘어), 방사율, g값 및 가시광선 투과율(Tvis) 측정치를 제공한다. (해당 기술분야에서 공지된 바와 같이, g값은 제품의 태양 에너지 투과율을 측정하는 계수이고 경우에 따라 제품의 솔라 팩터(solar factor)로서 지칭된다). 2단계 플래시 및 열 활성화된 상태는 도 4의 예의 접근 방법을 사용하여 달성되었다.

상기 표에서 알 수 있듯이, 플래시 활성화된 상태는 방사율의 현저한 감소를 제공하면서 우수한 가시광선 투과율을 유지한다. 실제, 열적으로 활성화된 상태에서 도달한 것이 비해 방사율의 14.4% 감소가 얻어지고, 가시광선 투과율은 증착된 상태와 열적으로 활성화된 상태 사이에서 얻어진다. 그러나, 특정한 예의 실시형태의 2단계 활성화 접근 방법을 행하는 코팅제품은 필적하는 가시광선 투과율을 갖는 열적으로 활성화된 상태에서 도달된 것에 비해 방사율이 50% 감소한다.

도 6은 특정한 예의 실시형태에 따라 2 단계 활성화 접근 방법에 대한 제3 예의 기술을 도시한 플로우차트이다. 도 6은, 또한 도 3과 유사하다. 그러나, 다시, 도 6에서 알 수 있듯이, 스텝 S304, S306, 및 S308을 포함하는 루프로부터 스텝 S310이 존재하지 않는다. 각각의 IR 반사층이 증착된 후 플래시 대신에, 도 6 플로우차트는 모든 IR 반사층이 증착된 후 S316에서 열 활성화 전에 스텝 S602 및 S604에서 상부 및 하부 IR 반사층의 플래시 활성화가 수행된다. 이러한 활성화는 동시에 또는 상이한 시간 등에 발생할 수 있는 것을 알 수 있다.

동일한 또는 유사한 프로파일은 활성된 IR 반사층의 각각에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상층의 박막층 등의 내용물과 달리 기판의 내용물을 차지하는 상이한 펄스 프로파일을 사용하는 것이 바람직하고, 상부 및 하부 IR 반사층에 의해서 펄스가 흡수되는 방법에 영향을 미칠 수 있다.

상기 기재된 예의 플래시 광 파장, 강도, 파워, 및/또는 그 외의 값은 도 3, 4, 및 6에 도시된 접근 방법에 대해 사용될 수 있는 것을 알 수 있다.

3개의 접근 방법은 상기 상세하게 제시되어 있지만, 이들은 예를 들면, 코팅, 이용 가능한 장비, 프로파일이 전개될 수 있는 용이함, 전개된 프로파일의 효능 등에 따라 상이한 조합, 하위 조합, 및 하위 조합들의 조합으로 조합될 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 내부 IR 반사층에 도달하기 어려운 경우, 내부 층 등에 영향을 미치지 않고 외부 IR 반사층을 활성화하는 것이 곤란한 경우, 도 3, 4 및 6에 대해 간략하게 된 접근 방법의 상이한 형태가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 간략하게 된 접근 방법으로부터의 형태는 상부로부터의 2개의 IR 반사층 및 하부로부터 1개의 IR 반사층(예를 들면, 기판 아래로부터 도 3의 접근방법 및 기판 위로부터 도 4의 접근 방법을 사용하는 것) 또는 그 반대(예를 들면, 기판 아래로부터 도 3의 접근 방법 및 기판 위로부터 도 4의 접근 방법)을 활성화하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 4개의 IR 반사층을 포함하는 저-E 코팅에서 2개의 층은 상부로부터 활성화되고 2개의 층은 (예를 들면, 도 4 및 6의 접근 방법을 효과적으로 조합함으로써)하부로부터 활성화될 수 있다. 3개 또는 4개의 IR 반사층을 구비하는 저-E 코팅을 수반하는 또 다른 예로서, 중간의 1개 또는 2개의 IR 반사층은 (예를 들면, 도 3의 접근 방법을 사용하여)증착될 때 활성화될 수 있고, 상부 및 하부 IR 반사층은 (예를 들면, 도 6의 접근 방법을 사용하여) 마지막에 활성화될 수 있다. 또 다른 예에서, 4개의 IR 반사층을 갖는 저-E 코팅에서, 먼저 2개의 IR 반사층이 (예를 들면, 도 3의 접근 방법을 사용하여)증착될 때 활성화되고, 2개의 IR 반사층은 2개의 상이한 펄스를 사용하여(예를 들면, 도 4의 접근 방법을 사용하여) 활성화될 수 있다. 또 다른 조합이 가능하고 본원에서 고려된다.

본원에 기재된 기술에 의해서 제조된 코팅제품이 또한, 고려되는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 이러한 코팅 제품을 제조하고 및/또는 본원에 기재된 기술을 수행하는 시스템이 또한, 고려된다. 예를 들면, 시스템은 유리 기판 상에 다층 박막 저-E 코팅을 형성하기 위해 조절 가능한 스퍼터링 장치를 포함하고, 코팅은 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은 함유 IR 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 적어도 하나의 플래시 광원은 우선적으로 에너지를 각각의 흡수 레벨에 기초해서 IR 반사층으로 전달하도록 선택되는 플래시 광 프로파일을 사용하는 광자에의 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하도록 조절될 수 있다. 플래시 광 프로파일은 0.82 ~ 3.55 eV의 광 에너지를 사용하고 과다 응집을 일으키지 않고 IR 반사층에서의 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하기 위해 충분하다. 코팅의 방사율은 그 후의 열 프로세스에의 노출을 통해 저하될 수 있다. 예를 들면, 시스템은 전처리된 IR 반사층을 갖는 기판을 적어도 400℃의 온도로 가열하고 상기 코팅의 방사율을 0.011 이하로 감소하도록 구성되는 퍼니스를 더 포함할 수 있다.

특정한 예의 실시형태는 도 1 예의 저-E 코팅에 대해 기재되어 있지만, 본원에서 사용된 기술은 임의의 저-E 코팅에 대해 사용될 수 있는 것을 수 있다. 본원에 개시된 예의 기술로부터 유리할 수 있는 예의 단일-은 코팅은 다음 표에 기재되어 있다.

또한, 특정한 예의 실시형태는 은-기반 IR 반사층을 포함하는 것으로 기재되어 있지만, 본원에 기재된 예의 기술은 예를 들면, ITO 등과 같은 그 외의 물질에 기초한 IR 반사층에 대해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 특정한 예의 실시형태는 실온 증착 기술에 대해 기재되어 있지만, 본원에 기재된 예의 실시형태는 그 외의 방법으로 형성된 층 스택(예를 들면, 비-실온 스퍼터링 등을 사용하여 형성된 층 스택)에 대해 사용될 수 있다.

특정한 예의 실시형태는 기판 상에 "증착된" 층을 포함하는 것으로 기재되어 있다. 증착은 스퍼터링 및/또는 임의의 그 외의 물리적 증착 공정을 포함할 수 있다. 소정의 층 스택에서의 동일한 층 또는 모든 층은 증착되거나(예를 들면, 스퍼터링 등을 사용하여) 또는 일부 그 외의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 특정한 예의 실시형태는 비-스퍼터링 기술을 사용하여 유전체층을 형성하고, IR 반사층을 스퍼터 증착하고, 동일한 또는 상이한 비-스터퍼링 기술을 사용하여 추가의 유전체층을 형성할 수 있다.

본원에 사용된 "열처리" 및 "열처리하는 것"은 상기 제품을, 유리 포함 제품의 열 강화 및/또는 배강도화를 달성하기 위해 충분한 온도까지 가열하는 것을 의미한다. 이 정의는, 코팅된 제품을, 예를 들면, 적어도 약 550℃, 바람직하게 적어도 약 580℃, 바람직하게 적어도 약 600℃, 바람직하게 적어도 약 620℃, 가장 바람직하게 적어도 약 650℃의 온도에서 오븐 또는 퍼니스에서 강화 및/또는 배강도화를 가능하게 하기 위해 충분한 기간 동안 가열하는 것을 포함한다. 특정한 예의 실시형태에서, 열처리는 적어도 약 2분 이상, 약 10분 이하, 15분 이하 등일 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "상에" 또는 "지지된" 등은 명백하게 기재되지 않는 한, 두 가지 요소가 서로 직접적으로 인접되어 있음을 의미하는 것으로 해석하지 않아야 한다. 다시 말해서, 제1층과 제2층 사이에 하나 이상의 층이 있더라도, 제1층은 제2층 "상에" 또는 제2층"에 의해 지지될" 것이라고 할 수도 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 유리 기판에 의해서 지지된 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 제조 방법이 제공된다. 적어도 제1 및 제2 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 상기 기판 상에 형성하는 단계로서, 제1 및 제2 IR 반사층이 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 상기 제1 IR 반사층이 각각 제2 IR 반사층보다 기판으로부터 떨어져 있다. 2 단계 처리를 사용하여 각각의 IR 반사층을 활성화한다. 상기 처리의 제1단계는 적어도 제1 및 제2 파장 범위에서 플래시 광원 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하고, 제1파장 범위는 우선적으로 에너지를 제1 IR 반사층으로 전달하고, 제2 파장 범위는 우선적으로 에너지를 제2 IR 반사층으로 전달한다. 상기 처리의 제2단계는 모든 IR 반사층이 기판에 직접 또는 간접적으로 증착된 후 수행되는 열처리로, 제2단계는 제1단계 후에 수행된다.

상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 처리의 제1단계는 0.82 ~ 3.55 eV의 에너지를 갖는 광자를 포함할 수 있다.

상기 2개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 처리의 제2단계는 400~650℃의 온도를 포함할 수 있다.

상기 3개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 2단계 처리 후의 상기 코팅의 방사율은 0.011 이하일 수 있다.

상기 4개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 제1 및 제2 씨드층은 제1 및 제2 IR 반사층 아래에 접촉해서 제공될 수 있고; 및/또는 제1 및 제 2 캡핑층은 상기 제1 및 제2 IR 반사층 위에 접촉해서 제공될 수 있다.

상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 제1파장 범위에서의 광자는 우선적으로 에너지를 제1 씨드층, 제1 IR 반사층 및/또는 제1 캡핑층으로 전달할 수 있고; 제2 파장 범위에서의 광자는 우선적으로 에너지를 제2 씨드층, 제2 IR 반사층 및/또는 제2 캡핑층으로 전달할 수 있다.

상기 2개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 제1파장 범위에서의 광 에너지는 우선적으로 제1 씨드층 및/또는 제1 캡핑층에 의해서 흡수될 수 있고, 음향 광자를 통해 제1 IR 반사층으로 전달될 수 있고; 상기 제2 파장 범위에서의 광 에너지는 우선적으로 제2 씨드층 및/또는 제2캡핑층에 의해서 흡수될 수 있고, 음향 광자를 통해 제2 IR 반사층으로 전달될 수 있다.

상기 3개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 제1 및 제2 씨드층은 각각 Zn을 포함하고, 제1 및 제2 캡핑층은 각각 Ni, Ti, 및/또는 Cr을 포함할 수 있다.

상기 8개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 전처리는 제1 및 제2 IR 반사층 중의 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 것을 포함할 수 있고, 상기 열처리는 층 스택 내의 적어도 일부 층의 화학 포텐셜을 정렬시키고, 상기 전처리된 제1 및 제2 IR 반사층을 더 치밀화할 수 있다.

상기 9개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 제1대안으로서 상기 제1단계는 상기 IR 반사층 중 하나가 상기 기판 상에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 상기 IR 반사층이 증착되기 전에 수행될 수 있다. 또한, 상기 9개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 제2대안으로서 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행될 수 있고, 제1 및 제2 파장 범위는 서로 상이하다. 또한, 상기 9개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 제3대안으로서, 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행될 수 있고, 상기 제1 IR 반사층은 기판 상에 제공되는 제1광원을 사용하여 전처리되고 제2 IR 반사층은 기판 하에 제공되는 제2광원을 사용하여 전처리될 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제1대안으로서 상기 제1 및 제2 파장 범위는 동일할 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제1대안으로서 상기 각각의 IR 반사층의 전처리는 상기 각각의 IR 반사층이 하나 이상의 유전체층으로 덮인 후에 수행될 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 상기 제1파장 범위는 제1 IR 반사층의 최대 흡수율에 근접하는 제1 영역에서 최대 강도를 갖고, 상기 제2 파장 범위는 제1 영역으로부터 떨어져 있는 제2 영역에서 최대 강도를 가질 수 있고, 상기 제1 IR 반사층의 흡수율이 최대값의 절반 미만이다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 상기 제1파장 범위는 700 ~ 900 nm 스펙트럼 범위에서 최대 강도를 갖고, 상기 제2 파장범위는 600 ~ 700 nm 스펙트럼 범위에서 최대 강도를 가질 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 저-E 는 제3 은-함유 IR 반사층을 더 포함하고, 제3 IR 반사층은 또한, 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 상기 제3 IR 반사층은 상기 제1 IR 반사층보다 기판으로부터 더 떨어져 있고, 상기 제1단계는 우선적으로 에너지를 제3 IR 반사층으로 전달하는 제3 파장 범위를 갖는 플래시 광원 노출을 더 포함할 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 상기 제1, 제2, 및 제3 파장 범위는 모두 서로 상이하고, 각각의 최대 강도가 600 ~ 700 nm, 400 ~ 600 nm, 및 700 ~ 900 nm 스펙트럼 범위에 있을 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 제1 및 제2 파장범위를 생성하는 상기 플래시 광원 노출은 상이한 파형의 시간-분리된 서브 펄스에 의해서 형성될 수 있다. 특정한 예의 실시형태에서, 그리고 선택적으로 제2대안으로서 상기 제1 및 제 2 파장 범위를 생성하는 상기 플래시 광원 노출은 상이한 플래시 벌브에 의해서 형성될 수 있다.

상기 12개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 저-E 코팅은 실온 스퍼터링에 의해서 전체 또는 부분적으로 형성될 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 유리 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 제조 방법이 제공된다. 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 기판에 형성하는 단계로, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 상기 각각의 IR 반사층은 2 단계 처리를 사용하여 활성화될 수 있다. 상기 처리의 제1단계는 우선적으로 에너지를 각각의 흡수율을 기초로 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출을 포함하고, 상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함한다. 상기 IR 반사층에 대해 적어도 상기 처리의 제1단계를 수행한다.

상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 제1단계는 IR 반사층의 하나가 기판에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 IR 반사층이 증착되기 전에 수행될 수 있다. 또한, 상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 제1단계는 IR 반사층 모두 증착된 후 수행되고, IR 반사층은 플래시 광 프로파일이 상이한 광원 노출로부터 우선적으로 에너지를 전달한다. 또한, 상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행되고, 하나 이상의 IR 반사층은 기판 하에 제공되는 제1 플래시 광원을 사용하여 활성화되고, 그 외의 하나 이상의 IR 반사층은 기판 상에 제공되는 제2 플래시 광원을 사용하여 활성화될 수 있다.

특정한 예의 실시형태에서, 코팅 제품이 제공된다. 코팅제품은 유리 기판; 및 상기 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함한다. 상기 저-E 코팅은 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 각각의 IR 반사층은 2단계 처리를 사용하여 활성화된다. 상기 처리의 제1단계는 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출을 포함하고, 상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함한다. 상기 코팅의 방사율은 0.011 이하이다.

특정한 예의 실시형태에서, 코팅 제품을 형성하기 위한 시스템이 제공된다. 유리 기판 상에 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 형성하기 위해 조절 가능한 스퍼터링 장치로, 상기 코팅은 실온에서 스퍼터 증착되는 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있다. 적어도 하나의 플래시 광원은, 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일을 사용하여 광자에의 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하도록 조절 가능하고, 상기 플래시 광 프로파일은 0.82 ~ 3.55 eV의 광자 에너지를 사용하고, IR 반사층 중의 은 원자를 과응집을 일으키지 않고 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 데에 충분하다. 상기 코팅의 방사율은 그 후의 열 프로세스에의 노출을 통해 더 저하될 수 있다.

상기 단락의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 전처리된 IR 반사층을 갖는 기판을 적어도 400℃의 온도로 가열하고 상기 코팅의 방사율을 0.011 이하로 감소하도록 퍼니스를 구성할 수 있다.

상기 2개의 단락 중 어느 하나의 특징에 더하여, 특정한 예의 실시형태에서, 상기 적어도 하나의 플래시 광원은 (a) IR 반사층의 하나가 기판 상에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 IR 반사층이 그 위에 증착되기 전에 또는 (b) 모든 IR 반사층이 상기 기판에 증착된 후, IR 반사층이 플래시 광 프로파일이 상이한 광원 노출로부터 우선적으로 에너지를 전달하도록 작동하도록 조절될 수 있다.

본 발명은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시형태와 관련해서 기재되었지만, 본 발명은 개시된 실시형태로 한정되지 않고, 첨부한 청구범위의 사상과 범위 내에서 포함된 다양한 변경 및 동등한 배열을 포함하는 것으로 이해된다.

Claims

유리 기판에 의해서 지지된 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
적어도 제1 및 제2 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 상기 기판 상에 형성하는 단계로서, 각각의 제1 및 제2 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 상기 제1 IR 반사층은 제2 IR 반사층보다 기판으로부터 떨어져 있는 단계; 및
2 단계 처리를 사용하여 각각의 IR 반사층을 활성화하는 단계를 포함하고,
상기 처리의 제1단계는 적어도 제1 및 제2 파장 범위에서 플래시 광원 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하고, 제1파장 범위는 우선적으로 에너지를 제1 IR 반사층으로 전달하고, 제2 파장 범위는 우선적으로 에너지를 제2 IR 반사층으로 전달하고,
상기 처리의 제2단계는 모든 IR 반사층이 기판에 직접 또는 간접적으로 증착된 후 수행되는 열처리로, 제2단계는 제1단계 후에 수행되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리의 제1단계는 0.82 ~ 3.55 eV의 에너지를 갖는 광자를 포함하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 처리의 제2단계는 400 ~ 650℃의 온도를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리의 제2단계는 400 ~ 650℃의 온도를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2단계 처리 후의 상기 코팅의 방사율은 0.011 이하인, 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및 제2 씨드층은 제1 및 제2 IR 반사층 아래에 각각 접촉하도록 제공되고;
제1 및 제 2 캡핑층은 상기 제1 및 제2 IR 반사층 위에 각각 접촉하도록 제공되는, 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1파장 범위에서의 광자는 우선적으로 에너지를 상기 제1 씨드층, 상기 제1 IR 반사층 및/또는 상기 제1 캡핑층으로 전달하고;
상기 제2 파장 범위에서의 광자는 우선적으로 에너지를 상기 제2 씨드층, 상기 제2 IR 반사층 및/또는 상기 제2 캡핑층으로 전달하는, 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1파장 범위에서의 광 에너지는 우선적으로 상기 제1 씨드층 및/또는 제1 캡핑층에 의해서 흡수되고, 음향 광자를 통해 상기 제1 IR 반사층으로 전달되고;
상기 제2 파장 범위에서의 광 에너지는 우선적으로 상기 제2 씨드층 및/또는 제2캡핑층에 의해서 흡수되고, 음향 광자를 통해 상기 제2 IR 반사층으로 전달되는, 방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 씨드층은 각각 Zn을 포함하고, 상기 제1 및 제2 캡핑층은 각각 Ni, Ti, 및/또는 Cr을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전처리는 상기 제1 및 제2 IR 반사층 중의 은 원자를 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 것을 포함하고,
상기 열처리는 층 스택 내의 적어도 일부 층의 화학 포텐셜을 정렬시키고, 상기 전처리된 제1 및 제2 IR 반사층을 더 치밀화하는, 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 IR 반사층 중 하나가 상기 기판 상에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 IR 반사층이 증착되기 전에 수행되는, 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 파장 범위는 동일한, 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 IR 반사층의 전처리는 상기 각각의 IR 반사층이 하나 이상의 유전체층으로 덮인 후에 수행되는, 방법.
제1항 내지 제11항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후에 수행되고, 제1 및 제 2파장 범위는 서로 상이한, 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1파장 범위는 제1 IR 반사층의 최대 흡수율에 근접하는 제1 영역에서 최대 강도를 갖고, 상기 제2 파장 범위는 제1 영역으로부터 떨어져 있는 제2 영역에서 최대 강도를 갖고 상기 제1 IR 반사층의 흡수율이 최대값의 절반 미만인, 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 제1파장 범위는 700 ~ 900 nm 스펙트럼 범위에서 최대 강도를 갖고, 상기 제2 파장범위는 600 ~ 700 nm 스펙트럼 범위에서 최대 강도를 갖는, 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저-E 는 제3 은-함유 IR 반사층을 더 포함하고, 상기 제3 IR 반사층은 또한, 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 상기 제3 IR 반사층은 상기 제1 IR 반사층보다 기판으로부터 더 떨어져 있고,
상기 제1단계는 우선적으로 에너지를 제3 IR 반사층으로 전달하는 제3 파장 범위를 갖는 플래시 광원 노출을 더 포함하는, 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1, 제2, 및 제3 파장 범위는 모두 서로 상이하고, 각각의 최대 강도가 600 ~ 700 nm, 400 ~ 600 nm, 및 700 ~ 900 nm 스펙트럼 범위에 있는, 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 파장범위를 생성하는 상기 플래시 광원 노출은 상이한 파형의 시간-분리된 서브 펄스에 의해서 형성되는, 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제 2 파장 범위를 생성하는 상기 플래시 광원 노출은 상이한 플래시 벌브에 의해서 형성되는, 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1단계는 IR 반사층이 모두 증착된 후 수행되고, 상기 제1 IR 반사층은 상기 기판 상에 제공된 제1 광원을 사용하여 전처리되고 제2 IR 반사층은 상기 기판 하에 제공된 제2 광원을 사용하여 전처리되는, 방법.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저-E 코팅은 실온 스퍼터링에 의해서 전체 또는 부분적으로 형성되는, 방법.
유리 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하는 코팅 제품의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하는 저-E 코팅을 기판에 형성하는 단계로, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있는 단계;
상기 각각의 IR 반사층은 2 단계 처리를 사용하여 활성화될 수 있는 단계로, 상기 처리의 제1단계는, 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출 단계를 포함하고, 상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함하는 단계; 및
상기 각각의 IR 반사층에 대해 적어도 상기 처리의 제1단계를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제23항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 IR 반사층의 하나가 기판에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 IR 반사층이 증착되기 전에 수행되는, 방법.
제23항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 IR 반사층 모두 증착된 후 수행되고, 상기 IR 반사층은 플래시 광 프로파일이 상이한 광원 노출로부터 우선적으로 에너지를 전달하는, 방법.
제23항에 있어서,
상기 제1단계는 모든 IR 반사층이 증착된 후 수행되고, 하나 이상의 IR 반사층은 기판 하에 제공되는 제1 플래시 광원을 사용하여 활성화되고, 그 외의 하나 이상의 IR 반사층은 기판 상에 제공되는 제2 플래시 광원을 사용하여 활성화되는, 방법.
코팅 제품으로서
유리 기판; 및
상기 기판에 의해서 지지되는 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 포함하고,
상기 저-E 코팅은 실온에서 스퍼터 증착된 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있고, 각각의 IR 반사층은 2단계 처리를 사용하여 활성화되고,
상기 처리의 제1단계는, 각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일에서 광자에 의한 광원 노출을 포함하고,
상기 처리의 제2단계는 상기 IR 반사층의 형성 후 400℃를 초과하는 온도에의 노출을 포함하고,
상기 코팅의 방사율은 0.011 이하인, 코팅 제품.
코팅 제품을 형성하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은,
유리 기판 상에 다층 박막 저-방사율(저-E) 코팅을 형성하기 위해 조절 가능한 스퍼터링 장치로, 상기 코팅은 실온에서 스퍼터 증착되는 복수의 은-함유 적외선(IR) 반사층을 포함하고, 각각의 IR 반사층은 하나 이상의 유전체층 사이에 개재되어 있는, 스퍼터링 장치; 및
각각의 흡수 레벨을 기초로 우선적으로 에너지를 IR 반사층으로 전달하도록 선택된 플래시 광 프로파일을 사용하여 광자에의 노출을 통해 IR 반사층을 전처리하도록 조절 가능한 적어도 하나의 플래시 광원을 포함하고, 상기 플래시 광 프로파일은 0.82 ~ 3.55 eV의 광자 에너지를 사용하고, IR 반사층 중의 은 원자를 과응집을 일으키지 않고 에너지적으로 바람직한 위치로 재배열하는 데에 충분하고,
상기 코팅의 방사율은 그 후의 열 프로세스에의 노출을 통해 더 저하될 수 있는, 시스템.
제28항에 있어서,
전처리된 IR 반사층을 갖는 기판을 적어도 400℃의 온도로 가열하고 상기 코팅의 방사율을 0.011 이하로 감소하도록 구성되는 퍼니스를 더 포함하는, 시스템.
제28항 또는 제29항에 있어서,
상기 적어도 하나의 플래시 광원은
(a) IR 반사층의 하나가 기판 상에 직접 또는 간접적으로 증착되고 그 후의 IR 반사층이 그 위에 증착되기 전에 또는
(b) 모든 IR 반사층이 상기 기판에 증착된 후, IR 반사층은 플래시 광 프로파일이 상이한 광원 노출로부터 우선적으로 에너지를 전달하도록 작동하도록 조절되는, 시스템.