Изделие с покрытием, имеющее модифицированную(-ые) керамической краской поверхность(-и), и/или связанные с ним способы
Изобретние относится к способу изготовления стеклянной подложки с низкоэмисионным покрытием. На стеклянную подложку наносят распылением многослойное покрытие, содержащее по крайней мере первый и второй слои серебра и диэлектрические слои. На периферийные области стеклянной подложки наносят растворяющую указанное покрытие керамическую краску, содержащую оксид фосфора и оксид натрия, нагревают стеклянную подложку до температры 580-650°С, при этом нагревание приводит к по меньшей мере частичному повреждению нанесённого распылением покрытия под растворяющим покрытие матералом. После нагревания стеклянную подложку промывают для удаления лишнего материала с периферийных областей. Нагревание может быть проведено в процессе стандартной термообработки, например, термической закалки и/или в процессе термического сгибания, которые в ином случае проводились бы на изделии с покрытием. Технический результат – улучшение качества формирования электрических соединений за счёт обепечение контакта наносимых серебряных паст с проводящими слоями низкоэмиссонных покрытий. 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к изделиям с покрытием, имеющим одну или более поверхностей, модифицированных керамической краской, и/или связанным с ними способам. Более конкретно, некоторые варианты осуществления изобретения относятся к нагреванию керамической краски, нанесенной на часть изделия с покрытием, для по меньшей мере частичного «протравливания» через находящееся под ней покрытие, при этом все остающиеся материалы можно удалить путем промывки, а также к связанным изделиям.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Изделие с покрытием включает в себя однослойное или многослойное покрытие, нанесенное на подложку. При изготовлении изделий с покрытием нередко используют стеклянные подложки, а в качестве покрытия наносят на них тонкопленочные покрытия, полученные магнетронным распылением или т.п.
[0003] Подобные изделия с покрытием могут использовать в различных областях применения, в том числе, например, для изготовления низкоэмиссионных окон, отражающих изделий (например, зеркал для коммерческих или жилых помещений, солнечных отражателей и т.д.), в электронных устройствах (например, для получения поглощающих или пропускающих покрытий в радиочастотных, высокочастотных или иных диапазонах; в плоских дисплеях и т.д.) и/или т.п. Противоотражающие покрытия, покрытия для защиты от птиц, УФ-блокирующие покрытия и/или т.п. можно использовать совместно с, интегрировать в или использовать отдельно по сравнению с этими продуктами.
[0004] Для удовлетворения этих и/или других потребностей изделия с покрытием можно использовать «самостоятельно» (например, в монолитных продуктах), в составе ламинированных продуктов (например, когда два стеклянных листа склеивают друг с другом с использованием полимерного или иного промежуточного слоя, такого как, например, поливинилбутират (PVB), этилвинилацетат (EVA), полиэтилентерефталат (PET), полиуретан (PU) и т.д.), встраивать в стеклопакеты или вакуумные стеклопакеты, используемые в структурном остеклении, и/или т.п.
[0005] Часто бывает необходимо или желательно удалить по меньшей мере часть покрытия. Например, часто бывает желательно удалить некоторое покрытие по краю. Удаление по краю по существу включает в себя удаление части покрытия с периферийных краев несущей покрытие подложки. Удаление по краю может оказаться полезным, например, для снижения вероятности ухудшения состояния покрытия, поскольку коррозия и повреждающее проникновение воды обычно начинаются на негерметизированных периферийных краях и т.д. В подобных и/или иных областях применения удаление покрытия может быть полезным для обеспечения более структурно надежной поверхности для прикрепления материала, например, поскольку перила, ручки или иные элементы фурнитуры могут образовывать более прочное сцепление с непокрытым стеклом, чем с верхней поверхностью покрытия и т.д. Аналогичным образом в таких и/или иных областях применения удаление покрытия может быть полезным для обеспечения электрической изоляции и т.д.
[0006] Известны столы для удаления покрытия по краю. См., например, патенты США №4,716,686; 5,713,986; 5,934,982; 6,971,948; 6,988,938; 7,125,462; 7,140,953; и 8,449,348, содержание каждого из которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки. Как правило, в таких столах имеется ряд роликов для плавного перемещения стекла по поверхности стола. Для уменьшения рассеяния пыли от шлифовки и для обеспечения безопасности применяют шлифовальные круги разной ширины с защитными экранами. Пропускание стекла с по существу постоянной скоростью под шлифовальной головкой эффективно удаляет покрытие со стекла, так что его можно использовать, например, в сочетании с описанными выше и/или другими изделиями. Для снятия большей или меньшей полосы покрытия с поверхности стекла можно использовать более широкие или более узкие шлифовальные круги.
[0007] Хотя столы для удаления по краю можно использовать в различных областях применения, они, к сожалению, имеют свои ограничения. Например, столы для удаления по краю часто имеют большие размеры и требуют дополнительного оборудования в технологической линии. Введение дополнительных технологических операций может увеличивать продолжительность изготовления изделий и их стоимость. Столы для удаления по краю в силу своей специфики также могут создавать отходы, которые требуют соответствующего обращения.
[0008] Кроме того, хотя столы для удаления по краю обычно вполне пригодны для удаления покрытия по краю, как следует из их названия, часто они имеют ограниченные возможности по удалению покрытий во внутренних областях. Это может вызывать все большие трудности по мере уменьшения размеров требующей(-их) удаления области(-ей), поскольку существуют практические ограничения на возможное уменьшение размера шлифовального круга и т.п. Стандартные столы для удаления по краю часто непригодны для различных электронных устройств, например, там, где необходимы тонкие разделительные линии между электропроводящими областями.
[0009] Для создания электрических соединений с металлическими проводящими слоями обычно используют серебряные пасты. См., например, публикацию США №2010/0330309 и патенты США №4,941,929; 8,664,570; и 8,668,798, в которых описаны примеры серебряных стеклоприпоев/паст, и содержание которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки. Серебряная паста, как правило, выполнена с возможностью проникновения в верхний слой (или слои) оксидной или керамической пленки с тем, чтобы войти в контакт с металлическим(-и) проводящим(-и) слоем (слоями).
[0010] Однако, к сожалению, серебряные пасты не всегда способны проникать через самый верхний слой (или слои) всех тонкопленочных покрытий для достижения металлического(-их) проводящего(-их) слоя (слоев), особенно в тех случаях, когда слой (или слои), нанесенный поверх металлического(-их) проводящего(-их) слоя (слоев), является очень прочным диэлектриком. Например, если конфигурация слоев многослойного покрытия включает в себя верхние слои с переходными элементами или их соединениями, включая, например, цирконий, скандий, титан, ванадий, иттрий, ниобий, лантан, гафний и/или тантал, могут быть созданы высокодиэлектрические пленки с высокой прочностью поверхности. Стандартные серебряные пасты, используемые на рынке в настоящее время, часто не могут проникать через такие высокодиэлектрические пленки и поэтому не могут образовывать электрический контакт с металлическими токопроводящими слоями в пределах конфигурации многослойного покрытия. Кроме того, в тех областях применения, где желательно обеспечить полную протравку сквозь покрытие, многие традиционные серебряные пасты оказываются недостаточными, поскольку они не могут пройти даже через верхний(-ие) диэлектрический(-ие) материал(-ы). Достичь улучшения в качестве формирования электрических соединений удалось при изготовлении толстых диэлектрических материалов (см., например, патент США №9,085,051, содержание которого полностью включено в настоящий документ путем ссылки), но такие улучшения предназначены для упрощения формирования электрических соединений, а не полного растворения покрытия. Серебряные и/или другие пасты также могут оказаться неудобны для удаления больших участков.
[0011] Некоторые варианты осуществления направлены на решение этих и/или других проблем. Например, некоторые примеры осуществления относятся к нагреванию керамической краски, нанесенной на часть изделия с покрытием, для по меньшей мере частичного «протравливания» через находящееся под ней покрытие, при этом все остающиеся материалы можно удалить путем промывки, а также к связанным изделиям. Такие методики можно применять вместо или вместе с механическим удалением по краю, нанесением рисунка, лазерной резкой, ионным травлением и/или другими методиками.
[0012] В некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления изделия с покрытием, включающего в себя нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке. Растворяющий покрытие материал наносят поверх нанесенного распылением покрытия, и он контактирует с покрытием в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие. Стеклянную подложку с нанесенным на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом нагревают при температуре 500-700 градусов C в течение не более 10 минут. Нагревание приводит к по меньшей мере частичному повреждению нанесенного распылением покрытия под растворяющим покрытие материалом в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но не приводит к нежелательному повреждению нанесенного распылением покрытия в других областях. После нагревания стеклянную подложку промывают для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием. Покрытие содержит множество диэлектрических слоев.
[0013] В некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления изделия с покрытием, включающего в себя нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке. Стеклянную подложку с нанесенным на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, нагревают, при этом нагревание приводит к по меньшей мере частичному растворению нанесенного распылением покрытия в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но не растворяет нанесенное распылением покрытие в других местах, и при этом нагревание проводят в связи с термообработкой и/или термическим сгибанием стеклянной подложки. После нагревания стеклянную подложку промывают для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием.
[0014] В некоторых примерах осуществления полуфабрикат изделия с покрытием содержит стеклянную подложку; нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке; и нанесенный на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующий с ним растворяющий покрытие материал в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, причем растворяющий покрытие материал имеет состав, выбранный с возможностью нагрева при температурах, используемых при термообработке и/или термическом сгибании стеклянной подложки, для растворения нанесенного распылением покрытия в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, и последующего удаления путем промывки.
[0015] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления растворяющий покрытие материал может представлять собой керамическую краску, которая после нагревания может быть удалена промывкой водой; а нанесенное распылением покрытие может представлять собой функциональное (например, низкоэмиссионное, противоотражающее, электропроводящее, УФ-блокирующее, отражающее, регулирующее инсоляцию и т.д.) покрытие, содержащее множество тонкопленочных слоев.
[0016] Элементы, аспекты, преимущества и примеры осуществления, описанные в настоящем документе, можно комбинировать для реализации дополнительных вариантов осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0017] Эти и другие элементы и преимущества могут быть лучше и более полно понятыми со ссылкой на приведенное ниже подробное описание примеров иллюстративных вариантов осуществления в сочетании с чертежами, на которых:
[0018] на ФИГ. 1 представлена блок-схема, на которой показан пример способа удаления частей покрытия с использованием керамической краски в соответствии с примерами осуществления;
[0019] на ФИГ. 2 представлена блок-схема, на которой показан другой пример способа удаления частей покрытия с использованием керамической краски в соответствии с примерами осуществления;
[0020] на ФИГ. 3 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример низкоэмиссионного покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления;
[0021] на ФИГ. 4 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего еще один пример низкоэмиссионного покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления;
[0022] на ФИГ. 5 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример высокоотражающего регулирующего инсоляцию покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления;
[0023] на ФИГ. 6 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример высокоотражающего диэлектрического зеркального покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления;
[0024] на ФИГ. 7 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия с покрытием, периферийные края покрытия которого были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления;
[0025] на ФИГ. 8 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия с покрытием, имеющего участки покрытия, которые были удалены для создания электрически изолированных областей, в соответствии с некоторыми примерами осуществления;
[0026] на ФИГ. 9 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия с покрытием, участки покрытия которого были удалены для установки на нем элементов, в соответствии с некоторыми примерами осуществления;
[0027] на ФИГ. 10 представлен схематический вид в поперечном сечении стеклопакета, включающего в себя изделие с покрытием, периферийные края покрытия которого были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления; и
[0028] на ФИГ. 11 представлен схематический вид в поперечном сечении блока вакуумного стеклопакета, включающего в себя изделие с покрытием, периферийные края покрытия которого были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0029] Некоторые примеры осуществления относятся к усовершенствованным методикам избирательного удаления части или частей покрытия, нанесенного на подложку. Покрытие в некоторых случаях может представлять собой нанесенное распылением покрытие, содержащее один или более тонкопленочных слоев, а подложка в некоторых случаях может представлять собой стеклянную подложку. После удаления пленки с требуемой(-ых) области(-ей) полученное изделие с покрытием можно использовать в различных архитектурных, технических/электрических, автомобильных и/или других приложениях. Например, примеры методик можно применять в отношении стеклопакетов, например, когда было бы желательно обеспечить «чистый» край для периферийного разделителя; вакуумных стеклопакетов, например, когда было бы желательно обеспечить «чистый» край для сваривания блоков друг с другом; элементов структурного остекления, например, когда было бы желательно обеспечить «чистый» край для рамы или другого(-их) монтажного(-ых) элемента(-ов); декоративных конструкций; элементов защиты от птиц, например, когда было бы желательно нанести рисунок, который могла бы видеть птица; для электрической сегментации (например, для поглощения излучения радаров, поглощения и/или пропускания высокочастотного излучения), например для создания электрически изолирующих областей; в автомобильных или смежных приложениях, например, когда было бы желательно обеспечить направляющие, защелки и т.п., например, для скользящих окон (например, для грузовиков, тракторов и т.п., а также для кабин и других приложений); и т.д.
[0030] На Фиг. 1 представлена блок-схема, на которой показан пример способа удаления частей покрытия с использованием керамической краски в соответствии с примерами осуществления. Как будет понятно из Фиг. 1, некоторые примеры осуществления относятся к способу изготовления изделия с покрытием, включающего в себя покрытие, нанесенное распылением и находящееся на стеклянной подложке, и/или к соответствующему изделию с покрытием. На стадии S102 на подложке формируют покрытие. Покрытие в этом случае может включать в себя множество диэлектрических и/или иных слоев. В некоторых случаях покрытие может включать в себя слой, содержащий оксид индия-олова (ITO), в других случаях содержащий ITO слой может отсутствовать. На стадии S104 растворяющий покрытие материал наносят поверх нанесенного распылением покрытия, и он контактирует с покрытием в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие.
[0031] В некоторых примерах осуществления растворяющий покрытие материал может представлять собой краску, например керамическую краску. Продукт TDF9283AAL компании Ferro представляет собой не содержащую свинца флюс-пасту на основе ITO для растворения проводящих покрытий на стекле в процессе обжига. После обжига слой удаляют водой. Система флюса в этом продукте содержит P2O5-Na2O. Продукт компании Ferro предусматривает применение в качестве приготовленной из порошка пасты, которую можно использовать для удаления покрытий из ITO и содержащих ITO после обжига при 690-710 градусах C в течение 3 минут. В отличие от этого в некоторых примерах осуществления этот материал превращают в краску и используют его для удаления различных типов покрытий при более низких температурах. Например, путем применения материала в качестве краски и нанесения его на многослойное нанесенное распылением тонкопленочное покрытие в некоторых примерах осуществления можно удалить нижележащее покрытие в диапазоне температур, который, как правило, применяют при термообработке (например, термической закалке) и/или термическом сгибании стекла. Нанесение краски можно выполнять автоматически, например с помощью программируемых роботов. Преимуществом является возможность отказа от стола для удаления по краю и/или другого устройства для удаления покрытия, так как краску можно задействовать для удаления нижележащих областей с помощью устройств, которые скорее всего уже входят в состав коммерческой линии. Рабочие температуры совместимы с существующими способами, что является еще одним преимуществом с точки зрения простоты интеграции в уже функционирующую линию. Более того, керамическая краска способна «протравить» толстые диэлектрические слои, функциональные слои, дополнительные толстые диэлектрические слои и т.д., полностью удаляя покрытия многих типов (включая, например, низкоэмиссионное, противоотражающее, электропроводящее, УФ-блокирующее, отражающее, регулирующее инсоляцию и т.д. покрытие). Таким образом, вместо того чтобы просто вскрывать определенные слои для получения электрического контакта и/или изоляции, в некоторых примерах осуществления производят разрушение покрытий, продукты которого можно просто смыть, получая в результате открытую поверхность подложки.
[0032] Снова возвращаясь к Фиг. 1, стадия S106 включает нагревание стеклянной подложки с нанесенным на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом при температуре 500-700 градусов C (более предпочтительно 500-680 градусов C, еще более предпочтительно 580-650 градусов C для термической закалки) в течение не более 10 минут. Нагревание приводит к по меньшей мере частичному повреждению нанесенного распылением покрытия под растворяющим покрытие материалом в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но при этом нагревание не приводит к нежелательному повреждению нанесенного распылением покрытия в других областях. После нагревания на стадии S108 стеклянную подложку промывают (например, с применением деионизированной воды и/или т.п.) для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием.
[0033] Следует понимать, что описанные в настоящем документе примеры методик можно изменять таким образом, чтобы применять их со стандартными листами, из которых могут быть получены полуфабрикаты изделий с нанесенным покрытием. В связи с этим на Фиг. 2 представлена блок-схема, на которой показан другой пример способа удаления частей покрытия с использованием керамической краски в соответствии с примерами осуществления. Блок-схема Фиг. 2 похожа на блок-схему Фиг. 1. Например, на стадии S102' на большом стандартном листе формируют покрытие, например, с помощью распыления или т.п. На стадии S104' в областях, с которых необходимо удалить покрытие, на лист наносят керамическую краску. На стадии S202 изделия с покрытием, или пригодные для дальнейшей обработки полуфабрикаты изделий с покрытием, разрезают, например, с нанесенной на них краской. Затем на стадии S106' изделия с покрытием можно нагревать, например, в связи с процессом термообработки и/или термического сгибания, чтобы повредить и по существу удалить нижележащее покрытие. На стадии S108' изделия с покрытием промывают для удаления остатков продуктов разрушения и/или т.п.
[0034] Из вышеизложенного должно быть понятно, что примеры методик, описанные в настоящем документе, можно применять в связи с различными покрытиями и типами покрытий. Несколько примеров покрытий показаны и описаны в связи с Фиг. 3-6. Однако следует понимать, что данные примеры покрытий и данные примеры типов покрытий приведены в качестве примера и не накладывают ограничений, если явно не заявлено иное.
[0035] На Фиг. 3 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример низкоэмиссионного покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления. На Фиг. 3 на подложку 302 нанесены первый и второй содержащие серебро слои 304a и 304b. Непосредственно под и в контакте с первым и вторым содержащими серебро слоями 304a и 304b находятся первый и второй содержащие оксид цинка слои (которые также могут включать алюминий) 306a и 306b, которые могут способствовать хорошему росту Ag на них, и непосредственно над и в контакте с первым и вторым содержащими серебро слоями 304a и 304b находятся слои 308a и 308b, содержащие Ni, Cr и/или Ti, которые в некоторых примерах осуществления могут быть в форме оксидов. На стекле 302 имеется содержащий кремний слой 310 (например, слой, содержащий оксид кремния, нитрид кремния и/или оксинитрид кремния), который может служить в качестве барьерного слоя для натрия и/или придавать требуемые оптические характеристики всей многослойной структуре.
В качестве самого верхнего слоя в многослойном покрытии можно нанести еще один содержащий кремний слой 312, который может способствовать защите нижележащих слоев, например, от механического износа, во время термообработки и т.д. Поверх первого и второго слоев 308a и 308b можно нанести первый и второй содержащие оксид олова слои 314a и 314b, например, в качестве покрытия на слоях-разделителях. Дополнительный содержащий кремний слой можно по существу разбить на два слоя 316a и 316b и разделить их другим слоем 318, содержащим Ni, Cr и/или Ti, которые могут быть в форме оксидов, что может дополнительно защищать нижние слои многослойной структуры. Между частями разделенного содержащего кремний слоя может быть предусмотрен еще один содержащий оксид олова слой 320. Следует понимать, что некоторые или все из слоев, содержащих оксид цинка, могут также включать в себя алюминий и/или олово и т.д. Примеры материалов и толщин слоев для изделия с покрытием из примера на Фиг. 3 представлены в приведенной ниже таблице:
| Слой | Предпочтительная толщина (нм) | Более предпочтительная толщина (нм) | Толщина примера (нм) |
| Si3N4 (312) | 165-255 | 190-230 | 210 |
| SnO2 (314b) | 115-175 | 130-160 | 145 |
| NiCrOx (308b) | 20-30 | 22-28 | 25 |
| Ag (304b) | 120-185 | 135-1670 | 155 |
| ZnAlOx (306a) | 80-120 | 90-110 | 100 |
| SnO2 (320) | 50-80 | 60-75 | 65 |
| Si3N4 (316b) | 95-145 | 105-135 | 120 |
| NiCrOx (318) | 8-14 | 9-12 | 10 |
| Si3N4 (316a) | 95-145 | 108-132 | 120 |
| SnO2 (314) | 390-590 | 440-545 | 490 |
| NiCrOx (308a) | 20-30 | 22-28 | 25 |
| Ag (304a) | 60-90 | 67-85 | 75 |
| ZnAlOx (306a) | 80-120 | 90-110 | 100 |
| Si3N4 (310) | 170-255 | 190-235 | 215 |
| СТЕКЛО (302) | Н/П | Н/П | Н/П |
0036] На ФИГ. 4 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего еще один пример низкоэмиссионного покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления. На подложку 402 нанесен первый содержащий кремний слой 404 и содержащий оксид титана слой 406, которые вместе помогают обеспечить требуемые оптические характеристики всей многослойной структуры. Покрытие включает первый, второй и третий содержащие Ag слои 408a, 408b и 408c. Каждый содержащий Ag слой имеет под собой, в непосредственном или практически непосредственном контакте с собой, содержащий оксид цинка слой 410a, 410b и 410c соответственно. В некоторых примерах осуществления содержащие оксид цинка слои 410a, 410b и 410c могут включать в себя Al и/или Sn. Поверх и в контакте с содержащими Ag слоями расположены слои 412a-412c, содержащие Ni, Cr и/или Ti, которые могут быть в форме оксидов в некоторых примерах осуществления, а поверх каждого из этих слоев 412a-412c имеется содержащий оксид олова слой 414a-414c. Под самым верхним содержащим Ag слоем 408c можно добавить тонкий слой 416, содержащий Ni, Cr и/или Ti, например, чтобы повысить качество термообработки всего покрытия. Для защиты покрытия может быть добавлен самый верхний содержащий кремний слой 418. Между нижним и средним содержащими Ag слоями 408a и 408b может быть добавлен содержащий станнат цинка слой 420, например, в качестве разделяющего слоя.
Для защиты нижележащих слоев во время последующей обработки, для обеспечения требуемых оптических свойств и/или т. п. могут быть предусмотрены дополнительные содержащие Si слои 422a-422b. Примеры материалов и толщин слоев для изделия с покрытием из примера на Фиг. 4 представлены в приведенной ниже таблице:
| Слой | Предпочтительная толщина (нм) | Более предпочтительная толщина (нм) | Толщина примера (нм) |
| Si3N4 (418) | 120-180 | 135-165 | 150 |
| SnO2 (414c) | 110-170 | 125-155 | 140 |
| NiCrOx (412c) | 20-40 | 25-35 | 30 |
| Ag (408c) | 85-135 | 95-125 | 110 |
| NiCrOx (416) | 0.2-1.7 | 0.5-1.5 | 1 |
| ZnAlOx (410c) | 175-265 | 195-245 | 220 |
| Si3N4 (422b) | 100-160 | 115-145 | 130 |
| SnO2 (414b) | 195-295 | 220-275 | 245 |
| NiCrOx (412b) | 30-50 | 30-45 | 40 |
| Ag (408b) | 80-125 | 90-115 | 100 |
| ZnAlOx (410b) | 160-250 | 180-230 | 205 |
| Si3N4 (422a) | 110-170 | 125-155 | 140 |
| ZnSnOx (420) | 160-240 | 180-220 | 200 |
| SnO2 (414a) | 180-280 | 205-255 | 230 |
| NiCrOx (412a) | 25-40 | 25-40 | 35 |
| Ag (408a) | 80-130 | 90-120 | 105 |
| ZnAlOx (410a) | 80-125 | 90-115 | 105 |
| TiO2 (406) | 20-40 | 25-35 | 30 |
| Si3N4 (404) | 60-100 | 70-90 | 80 |
| СТЕКЛО (402) | Н/П | Н/П | Н/П |
[0037] Как будет понятно из примеров, представленных на Фиг. 3 и Фиг. 4, низкоэмиссионные покрытия, содержащие один, два, три или более функциональных и/или других слоев и Ag могут быть нанесены и быть протравлены с применением методик некоторых примеров осуществления.
[0038] На Фиг. 5 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример высокоотражающего регулирующего инсоляцию покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления. На Фиг. 5 на подложку 502 нанесен слой 504, содержащий Ni, Cr, Ti и/или их комбинации. В некоторых примерах осуществления данный слой 504 может находиться в форме оксида и/или нитрида, и он может быть расположен между первым и вторым содержащими кремний слоями 506a и 506b (которые могут включать оксид кремния, нитрид кремния, оксинитрид кремния и/или т. п.). В примере, показанном на Фиг. 5, первый и второй содержащие кремний слои 506a и 506b содержат нитрид кремния (например, Si3N4 или соединение иной соответствующей стехиометрии). Примеры материалов и толщин слоев для изделия с покрытием из примера на Фиг. 5 представлены в приведенной ниже таблице:
| Слой | Предпочтительная толщина (нм) | Более предпочтительная толщина (нм) | Толщина примера (нм) |
| Si3N4 (506b) | 220-340 | 250-310 | 280 |
| NiCr(Nx) (504) | 260-400 | 295-365 | 330 |
| Si3N4 (506a) | 70-110 | 80-100 | 90 |
| СТЕКЛО (502) | Н/П | Н/П | Н/П |
[0039] В некоторых примерах осуществления в качестве верхнего слоя может быть предусмотрен слой, содержащий цирконий (например, ZrO2 или соединение иной соответствующей стехиометрии), например, для повышения прочности. В некоторых случаях этот слой может иметь толщину 20-100 нм.
[0040] На Фиг. 6 представлен схематический вид в поперечном сечении изделия с покрытием, включающего пример высокоотражающего диэлектрического зеркального покрытия, которое может быть по меньшей мере частично удалено с применением методик некоторых примеров осуществления. Как показано на Фиг. 6, на подложку 602 нанесено множество чередующихся слоев из содержащего кремний материала и содержащего ниобий материала, например, в порядке, удаляющемся от подложки 602 и заканчивающемся содержащим ниобий слоем. Более конкретно, на стеклянную подложку 602 нанесен содержащий кремний слой 604, который может способствовать уменьшению миграции натрия со стеклянной подложки 602, первый содержащий ниобий слой 606a, первый содержащий кремний промежуточный слой 608a, второй содержащий ниобий слой 606b, второй содержащий кремний промежуточный слой 608b и третий содержащий ниобий слой 606c. В некоторых примерах осуществления каждый из содержащих кремний слоев 604 и 608a-608b может содержать или состоять из одного и того же материала (например, оксида кремния, нитрида кремния, оксинитрида кремния и/или т.п.). В некоторых примерах осуществления каждый содержащий кремний промежуточный слой 608a-608b может содержать или состоять из одного и того же материала, который отличается материала содержащего кремний слоя 604. Например, содержащие кремний промежуточные слои 608a-608b могут содержать оксид кремния (например, SiO2 или соединение другой соответствующей стехиометрии), а содержащий кремний слой 604 может содержать нитрид кремния (например, Si3N 4 или соединение другой соответствующей стехиометрии). В некоторых примерах осуществления каждый содержащий ниобий слой может альтернативно или дополнительно включать цирконий и/или оксид ниобия и/или циркония. Примеры материалов и толщин слоев для изделия с покрытием из примера на Фиг. 6 представлены в приведенной ниже таблице:
| Слой | Предпочтительная толщина (нм) | Более предпочтительная толщина (нм) | Толщина примера (нм) |
| Nb2O5 (606c) | 640-960 | 720-885 | 800 |
| SiO2 (608b) | 390-580 | 440-540 | 490 |
| Nb2O5 (606b) | 480-720 | 540-665 | 600 |
| SiO2 (608a) | 230-345 | 255-320 | 290 |
| Nb2O5 (606a) | 65-100 | 75-95 | 85 |
| Si3N4 (604) | 160-240 | 180-220 | 200 |
| СТЕКЛО (602) | Н/П | Н/П | Н/П |
[0041] Аналогично приведенному выше обсуждению примеров покрытий и типов покрытий, следует понимать, что примеры методик, описанные в настоящем документе, можно применять в связи с различными приложениями и продуктами/типами приложений и продуктов. Несколько примеров продуктов показаны и описаны в связи с Фиг. 7-11. Однако следует понимать, что данные примеры приложений и продуктов, а также данные примеры типов приложений и продуктов представлены в качестве примера и не накладывают ограничений, если явно не заявлено иное.
[0042] На Фиг. 7 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия 700 с покрытием, у которого периферийные края P1, P2, P3 и P4 покрытия 704, нанесенного на подложку 702, были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления. Как показано на примере Фиг. 7, для открытия верхней поверхности подложки 702 с левого и правого периферийных краев P1 и P2 удалено приблизительно одинаковое количество материала и с верхнего и нижнего периферийных краев P3 и P4 удалено приблизительно одинаковое количество материала, но количество материала, удаляемого с левого и правого периферийных краев P1 и P2, отличается от количества материала, удаляемого с верхнего и нижнего периферийных краев P3 и P4. Таким образом, как будет понятно из Фиг. 7, область покрытия 704, удаляемая с периферийных краев P1, P2, P3 и P4, может быть одинаковой или различной. В этом отношении область можно контролировать просто путем нанесения большего или меньшего количества краски на области, например в требуемой форме и расположении относительно того, что необходимо открыть на верхней поверхности подложки 702.
[0043] Фиг. 8 аналогична Фиг. 7 в том, что на Фиг. 8 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия 800 с покрытием, имеющего участки покрытия, которые были удалены для создания электрически изолированных областей, в соответствии с некоторыми примерами осуществления. В этом примере покрытие является проводящим и может, например, использоваться в антенне, торговом автомате, сенсорной панели или другом приложении. Покрытие удаляют с периферийных краев P1, P2, P3 и P4, что может быть полезно для размещения рамки вокруг подложки 802. Кроме того, приблизительно в центре подложки 802 сформирована электрически изолирующая область IA, формирующая таким образом первую и вторую области с электропроводящим покрытием 804a и 804b. Электрически изолирующую область IA можно сформировать в любом желательном для конечного продукта месте, она не должна обязательно быть сформирована в центре или приблизительном центре подложки 802. Аналогичным образом, в различных примерах осуществления можно сформировать и большее количество электрически изолирующих областей, например, путем нанесения краски на области в желаемых конфигурациях перед нагреванием. Это может быть полезно при создании множества сенсорных зон и т.д.
[0044] На Фиг. 9 представлен вид сверху в горизонтальной проекции изделия 900 с покрытием, участки покрытия которого были удалены для установки на нем элементов, в соответствии с некоторыми примерами осуществления. Фиг. 9 также аналогична Фиг. 7 в том, что на ней показана подложка 902 с нанесенным на нее покрытием 904, которое удаляют с периферийных краев P1, P2, P3 и P4. Пример Фиг. 9 можно использовать в связи с автомобильными приложениями, например в тех случаях, когда может быть желательно установить некоторую структуру на подложке 902 в области, которая в ином случае была бы закрыта покрытием 904. В этом отношении краску можно наносить «изнутри» относительно внешних краев покрытия 904 таким образом, чтобы при нагревании материал покрытия удалялся в монтажной области MA. Монтажная область MA может, например, служить для установки зеркала заднего вида и/или других электронных устройств, а покрытие 904 может представлять собой электропроводящее покрытие, в которое поступает ток для нагрева и размораживания окна. В некоторых примерах осуществления в показанных и/или других местах может быть предусмотрена еще одна монтажная область.
[0045] На Фиг. 10 представлен схематический вид в поперечном сечении стеклопакета 1000, включающего в себя изделие 1002a с покрытием, периферийные края покрытия 1008 которого были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления. Пример стеклопакета 1000 на Фиг. 10 включает в себя первую и вторую по существу параллельные и расположенные на некотором расстоянии друг от друга подложки 1002a и 1002b. В такой конструкции воздушный зазор 1006 (который может быть заполнен кислородом и/или инертным газом, таким как Ar, Kr, Xe и/или т.п.) по меньшей мере частично определяется первой и второй подложками 1002a и 1002b и краевым разделителем 1004.
[0046] Первая подложка 1002a на Фиг. 10 может иметь структуру, аналогичную структуре подложки 700 из примера Фиг. 7, например в том, что покрытие 1008 может быть удалено вблизи периферийных областей подложки 1002a. Это может обеспечить лучшее сцепление краевого разделителя 1004 с внутренними поверхностями первой и второй подложек 1002a и 1002b по сравнению с со сцеплением с внутренней поверхностью второй подложки 1002b и покрытием 1008. Это в свою очередь может помочь снизить вероятность разлома, утечки газа из полости 1006, попадания влаги в полость 1006 и т.д. Покрытие 1008 в этом примере может представлять собой, например, противоотражающее покрытие. В некоторых примерах осуществления покрытие, такое как, например, противоотражающее покрытие, может быть нанесено на множество основных поверхностей стеклопакета 1000. Из представленного на Фиг. 10 примера должно быть понятно, что периферийные края P1 и P2 (и другие места), с которых удаляют покрытие, могут быть «зачищены с запасом», например, для обеспечения некоторого дополнительного допуска к размерам разделителя 1004, дополнительного вызванного нагревом или/или ветровой нагрузкой смещения подложки(-ек) относительно друг друга и/или относительно разделителя и т.д.
[0047] На Фиг. 11 представлен схематический вид в поперечном сечении блока вакуумного стеклопакета 1100, включающего в себя изделие 1102a с покрытием, периферийные края покрытия 1108 которого были удалены с применением методик некоторых примеров осуществления. Фиг. 11 аналогична Фиг. 10 в том, что первая и вторая по существу параллельные и расположенные на некотором расстоянии друг от друга подложки 1102a и 1102b вместе с периферичемким герметичным краевым уплотнением 1104 образуют между собой зазор 1106, и в том, что на первую подложку 1102a нанесено покрытие 1108. Воздух из зазора 1106 откачивается до давления ниже атмосферного, а краевой шов 1104 может быть образован из стеклянного припоя или другого материала. Помочь удерживать первую и вторую подложки по существу параллельно друг другу и на некотором расстоянии друг от друга может множество разделителей. Поскольку наличие покрытия 1108 может привести к получению слабого и/или легко разрушаемого уплотнения, покрытие можно удалить с краев вблизи места формирования герметичного краевого шва 1104.
[0048] Следует понимать, что области покрытия, которые могут быть удалены, могут находиться снаружи, внутри и/или в пределах в остальном сплошного и непрерывного и покрытия, с образованием одной, двух или более определенных областей, в которых расположено покрытие.
[0049] Хотя конкретные примеры осуществления были описаны в связи с нанесенными распылением тонкопленочными покрытиями, следует понимать, что примеры методик, описанные в настоящем документе, можно применять в связи с покрытиями, сформированными и другими способами. Например, описанный в настоящем документе материал краски можно использовать для удаления других нанесенных физическим осаждением из паровой фазы (PVD) покрытий, покрытий, образованных из золь-гелей, осажденных сжиганием покрытий и/или т.п.
[0050] Используемые в настоящем документе термины «термообработка» и «термическая обработка» означают нагревание изделия до температуры, достаточной для обеспечения термической закалки, термического сгибания и/или термического упрочнения содержащего стекло изделия. Это определение включает в себя, например, нагревание изделия с покрытием в печи или тигле при температуре по меньшей мере около 550 градусов C, более предпочтительно по меньшей мере около 580 градусов C, более предпочтительно по меньшей мере около 600 градусов C, более предпочтительно по меньшей мере около 620 градусов C и наиболее предпочтительно по меньшей мере около 650 градусов C в течение достаточного периода времени для обеспечения закалки и/или термического упрочнения. В некоторых примерах осуществления это может занимать по меньшей мере около двух минут или до около 10 минут.
[0051] Используемые в настоящем документе термины «на», «нанесенный на» и т.п. не следует интерпретировать как означающие, что два элемента расположены непосредственно смежно друг с другом, если явно не указано иное. Иными словами, можно сказать, что первый слой находится «на» или «нанесен на» второй слой, даже если между ними находится один или более слоев.
[0052] В некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления изделия с покрытием, включающего в себя нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке. Растворяющий покрытие материал наносят поверх нанесенного распылением покрытия, и он контактирует с покрытием в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие. Стеклянную подложку с нанесенным на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом нагревают при температуре 500-700 градусов C в течение не более 10 минут, при этом нагревание приводит к по меньшей мере частичному повреждению нанесенного распылением покрытия под растворяющим покрытие материалом в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но не приводит к нежелательному повреждению нанесенного распылением покрытия в других областях. После нагревания стеклянную подложку промывают для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием. Покрытие содержит множество диэлектрических слоев.
[0053] В дополнение к элементам предыдущего абзаца, в некоторых примерах осуществления растворяющий покрытие материал может представлять собой краску, например керамическую краску.
[0054] В дополнение к элементам любого из двух предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нанесенное распылением покрытие может представлять собой многослойное содержащее серебро низкоэмиссионное покрытие, содержащее по меньшей мере первый и второй слои на основе Ag, причем первый набор диэлектрических слоев размещен между первым слоем на основе Ag и подложкой, второй набор диэлектрических слоев размещен между первым и вторым слоями на основе Ag, а третий набор диэлектрических слоев размещен над вторым слоем на основе Ag; и первый, второй и третий наборы диэлектрических слоев отличаются друг от друга по количеству и/или типам входящих в них слоев. В альтернативном варианте осуществления в дополнение к элементам любого из двух предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нанесенное распылением покрытие может представлять собой противоотражающее покрытие.
[0055] В дополнение к элементам любого из трех предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нанесенное распылением покрытие может блокировать и/или отражать УФ-излучение.
[0056] В дополнение к элементам любого из четырех предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления те одна или более областей, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, могут включать в себя периферийные края стеклянной подложки.
[0057] В дополнение к элементам любого из пяти предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления те одна или более областей, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, могут по меньшей мере частично определять одну или более электрически изолирующих областей стеклянной подложки.
[0058] В дополнение к элементам любого из шести предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нагревание может быть выполнено в связи со сгибанием стеклянной подложки.
[0059] В дополнение к элементам любого из семи предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления покрытие может быть непроводящим и/или может не содержать слоев, содержащих ITO.
[0060] В дополнение к элементам любого из восьми предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нагревание может быть выполнено в связи с термической закалкой стеклянной подложки.
[0061] В дополнение к элементам любого из девяти предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нагревание может быть выполнено в температурном диапазоне 500-680 градусов C, например 580-650 градусов C.
[0062] В некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления изделия с покрытием, включающего в себя нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке. Стеклянную подложку с нанесенным на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, нагревают, при этом нагревание приводит к по меньшей мере частичному растворению нанесенного распылением покрытия в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но не растворяет нанесенное распылением покрытие в других местах, при этом нагревание проводят в связи с термообработкой и/или термическим сгибанием стеклянной подложки. После нагревания стеклянную подложку промывают для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием.
[0063] В дополнение к элементам предыдущего абзаца, в некоторых примерах осуществления промывку можно выполнять с использованием воды.
[0064] В дополнение к элементам любого из двух предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления растворяющий покрытие материал может представлять собой керамическую краску.
[0065] В дополнение к элементам любого из трех предыдущих абзацев, в некоторых примерах осуществления нанесенное распылением покрытие может представлять собой функциональное покрытие, содержащее множество тонкопленочных слоев, например, с по меньшей мере двумя из тонкопленочных слоев потенциально содержащими Ag.
[0066] В некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления стеклопакета, причем способ включает соединение периферическим герметичным краевым уплотнением в по существу параллельном и расположенном на некотором расстоянии друг от друга порядке изделия с покрытием, изготовленного по любому из предшествующих 14 абзацев, и другой стеклянной подложки. Аналогичным образом в некоторых примерах осуществления предложен способ изготовления автомобильного компонента, причем способ включает получение изделия с покрытием, изготовленного по любому из предшествующих 14 абзацев, у которого те одна или более областей, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, представляют собой область(-и) для соединения; и соединение одного или более компонентов с подложкой в области(-ях) для соединения.
[0067] В некоторых примерах осуществления предложен полуфабрикат изделия с покрытием, содержащий: стеклянную подложку; нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке; и нанесенный на покрытие, нанесенное распылением, и контактирующий с ним растворяющий покрытие материал в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, причем растворяющий покрытие материал имеет состав, выбранный с возможностью нагрева при температурах, используемых при термообработке и/или термическом сгибании стеклянной подложки, для растворения нанесенного распылением покрытия в тех одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, и последующего удаления путем промывки.
[0068] В дополнение к элементам предыдущего абзаца, в некоторых примерах осуществления растворяющий покрытие материал может представлять собой керамическую краску, которая после нагревания может быть удалена промывкой водой; и/или нанесенное распылением покрытие может представлять собой функциональное покрытие, содержащее множество тонкопленочных слоев.
[0069] Хотя изобретение описано применительно к тому, что в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться описанным вариантом осуществления, а, напротив, считается, что оно включает в себя различные модификации и эквивалентные конструкции, охватываемые сущностью и объемом прилагаемой формулы изобретения.
1. Способ изготовления изделия с покрытием, включающего в себя нанесенное распылением покрытие, находящееся на стеклянной подложке, причем способ включает:
нанесение растворяющего покрытие материала, содержащего керамическую краску, поверх нанесенного распылением покрытия и приведение его в контакт с покрытием в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при этом керамическая краска содержит оксиды фосфора и натрия;
нагревание стеклянной подложки с нанесенным на нанесенное распылением покрытие и контактирующим с ним растворяющим покрытие материалом, содержащим керамическую краску, при температуре 580-650 градусов C в течение не более 10 минут, при этом нагревание приводит к по меньшей мере частичному повреждению нанесенного распылением покрытия под растворяющим покрытие материалом в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, но не приводит к нежелательному повреждению нанесенного распылением покрытия в других областях; и
промывание стеклянной подложки после нагревания для удаления лишнего(-их) материала(-ов) со стеклянной подложки в одной или более областях, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, при изготовлении изделия с покрытием,
причем покрытие содержит множество диэлектрических слоев.
2. Способ по п. 1, в котором нанесенное распылением покрытие представляет собой многослойное содержащее серебро низкоэмиссионное покрытие, содержащее по меньшей мере первый и второй слои на основе Ag, причем первый набор диэлектрических слоев размещен между первым слоем на основе Ag и подложкой, второй набор диэлектрических слоев размещен между первым и вторым слоями на основе Ag, а третий набор диэлектрических слоев размещен над вторым слоем на основе Ag; и
при этом первый, второй и третий наборы диэлектрических слоев отличаются друг от друга по количеству и/или типам входящих в них слоев.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, в котором нанесенное распылением покрытие представляет собой противоотражающее покрытие.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором нанесенное распылением покрытие блокирует и/или отражает УФ-излучение.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором одна или более областей, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, включают в себя периферийные края стеклянной подложки.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором одна или более областей, с которых необходимо удалить нанесенное распылением покрытие, по меньшей мере частично определяют одну или более электрически изолирующих областей стеклянной подложки.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором нагревание выполняют в связи со сгибанием стеклянной подложки.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором покрытие является непроводящим и/или не содержит слоев, содержащих оксид индия-олова (ITO).
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором нагревание выполняют в связи с термической закалкой стеклянной подложки.
