[发明专利]氧化钌涂层在基体上的沉积

说明书

发明背景

1.发明领域

[0001]本发明涉及制备涂布制品，特别是涂布建筑玻璃的化学气相沉积(CVD)法及如此制备的涂布制品。具体地讲，本发明涉及制备氧化钌(Ru_xO_y)，优选二氧化钌(RuO₂)，或类钌金属层(低价钌氧化物层)涂布的玻璃制品的改进方法和由此制备的涂布玻璃制品。

2.相关技术概述

[0002]制备涂布玻璃制品的已知方法可产生具有不同性能的涂布玻璃制品，可选择所述性能以用于不同应用。建筑玻璃上的涂层通常用于提供特殊能量吸收和透光性能。此外，涂层提供美观所需的反射或光谱特性。所述涂布制品通常单独或与其它涂布制品结合使用来形成玻璃或窗户单元。

[0003]通常通过将玻璃基体连续涂布来“在线”生产涂布玻璃制品，“浮法玻璃工艺”为本领域正在使用的一种此类方法。此外，通过溅射工艺“离线”生产涂布玻璃制品。前一工艺包括将玻璃浇注在适当封闭的熔融锡槽上；接着在所述玻璃充分冷却后将其转移到与所述锡槽排成一列的提升辊上；最后在玻璃沿着所述辊前进的过程中，首先通过退火炉，之后暴露于环境空气中使之冷却。在玻璃与熔融锡槽接触过程中，在所述工艺的浮法部分保持非氧化气氛以防锡氧化。在玻璃韧化炉保持氧化气氛。总之，在浮法玻璃工艺的浮动锡槽中将涂层施加到玻璃基体上。然而，还可在退火炉或退火炉间隙中将涂层施加到所述基体上。

[0004]所得涂布玻璃基体的特征取决于浮法玻璃工艺或离线溅射工艺过程中施加的具体涂层。涂层组成和厚度赋予涂布制品内的能量吸收和透光性能，同时还影响光谱性能。可通过调节涂层的组成或厚度获得所需特征。然而，提高某一具体性能的调节会负面地影响涂布玻璃制品的其它透过率或光谱性能。当试图在涂布玻璃制品中结合特殊的能量吸收和透光性能时通常难以获得所需光谱性能。

[0005]玻璃涂层的一个常见特征是本领域中已知的低辐射或“低E”玻璃，其具有导电率较高的涂层。此外，控制太阳能透射的防阳光性能可为某些应用中的重要特征。通常，在线法中通过在玻璃上提供掺杂氧化锡涂层(最常见掺杂剂为氟和/或锑)来得到低辐射和防阳光玻璃。可选择不同涂层材料或材料与掺杂剂的组合来在玻璃上获得所需性能。例如，离线法中通常采用银基涂层。

[0006]目前已知的低辐射、防阳光涂层的CVD的一个重要缺陷是生产过程中可获得的氧化锡载体浓度。由于这些局限，沉积在玻璃上的氧化锡涂层必须较厚，通常为2500-3000以获得所需性能。此外，为了获得所需低辐射和防阳光性能，可能必须沉积具有不同掺杂剂的多层涂层，例如氟掺杂的氧化锡层和锑掺杂的氧化锡层。

发明概述

[0007]本发明涉及一种在制品上产生较薄的低辐射、防阳光层的方法。所述方法包括类钌金属或氧化钌涂层在玻璃制品上的沉积，优选通过CVD沉积。优选涂层的施加通过常压化学气相沉积法(APCVD)进行。所述涂布制品优选用作具有低辐射和防阳光性能的建筑玻璃。

[0008]本文中所用的术语“类钌金属”涂层是指含非化学计量量的微量氧的钌层，即(Ru_xO_y)，其中x＝1，y小于1，优选远小于1。这还可称为“低价钌氧化物”。本文中所用的术语“氧化钌涂层”是指主要包含化学计量量的氧化钌的涂层，即(Ru_xO_y)，其中x＝1和y＝1，或优选二氧化钌(RuO₂)，并可能包含微量的其它元素。已发现：与二氧化钌涂层相比，非化学计量量的类钌金属涂层能展示出提高的导电性。

[0009]所述方法包括提供热玻璃基体，所述基体具有待沉积涂层的表面。含钌前体与含氧化合物(通常氧化剂)和载气用于氧化钌涂层的沉积。另外可将水加入前体混合物中。将含钌前体和含氧化合物朝向待涂布表面，并沿着所述表面使所述含钌前体和含氧化合物在所述玻璃基体表面上或附近反应形成氧化钌或类钌金属涂层。所述反应优选在在线、浮法玻璃生产工艺中，优选在锡槽中进行。

优选实施方案详述

[0010]本发明提供一种在基体上沉积氧化钌层和在基体上沉积类钌金属层的方法，所述基体特别为玻璃基体。具体地讲，本发明涉及从含钌前体和含氧化合物的组合物中常压化学气相沉积类钌金属层或二氧化钌层的方法。将惰性载气与含钌前体和含氧化合物结合以输送到涂布机。此外，在本发明范围内，还可能的是：水可为与其它前体一起使用的另一前体。