[发明专利]用于光学涂层的保护层

说明书

本申请是申请号为03802615.5、申请日为2003年1月27日、发明名称为“用于光学涂层的保护层”的中国专利申请的分案申请。

发明的背景

发明的领域

本发明涉及用于透明底物上的光学涂层的保护层。本发明具体涉及临时性的碳保护层的用途。此外，本发明涉及用于各种光学涂层最外层的划痕传播阻滞剂(scratch propagation blocker)(SPB)保护层。

背景技术的讨论

光学涂层沉积在透明底物上以反射或改变底物上入射的某些或全部辐射的传递。例如，镜子的光学涂层是用于反射可见光。发射率低的光学涂层是用于降低红外辐射的传递。光学涂层一般包括厚度分别在小于1nm-大于500nm范围内的两个或多个不同的层。

在运输和处理的过程中，光学涂层经常因刮划和暴露于腐蚀性环境而损坏。自从几十年前引入穿孔市场，基于银的低发射率涂层尤其受到腐蚀问题的困扰。在改善光学涂层的耐久性的尝试中，已经涉及了使用临时性保护层，诸如背涂塑性粘合剂的膜。人们已经通过在玻璃上施加并固化基于聚合物的溶剂以形成其它保护层。

但是，使用粘膜和聚合物膜作为光学涂层上的保护层带来许多问题。向光学涂层施加粘膜和聚合物膜需要昂贵的专业设备。当从光学涂层上撕除粘膜时，粘膜有带走部分光学涂层的危险。即使未带走部分光学涂层，因除去粘膜而作用在光学涂层上的力也会损坏光学涂层。必须将施加于光学涂层的基于溶剂的聚合物膜干燥，并以环境友好的方式除去溶剂。从光学涂层上除去聚合物膜需要专业的洗涤剂，会轻易地损坏光学涂层。

为了免受腐蚀，目前使用的银基低发射率叠层在直接接触中，并且在两侧银层的一侧上使用隔离层或覆盖层。本领域公知各种薄膜层可以对腐蚀性流体，诸如水蒸汽和氧气的移动起隔离的作用。已知金属层由于其物理和化学抑制腐蚀性流体扩散的能力而可以作为特别有效的扩散膜。与介电层，诸如氧化物相比，金属层对于扩散是更为有效的物理隔离层，因为蒸发和喷镀的金属层比氧化物层含有更少的针孔缺陷。通过与扩散通过针孔的流体反应，使所有化学键连的流体分子停止运动，金属层还趋于化学阻断扩散。键连的流体分子随即限制其它流体通过针孔。对于化学阻断而言，反应性更高的金属特别有效。

回火(tempering)极大地减少了与银基低发射率涂层有关的腐蚀问题。回火导致原子能阶重构为较低的能态并使银具有低的腐蚀倾向。回火还改善了光学涂层的硬度和耐划伤性。

但是，在光学涂层被回火之前，涂层仍然特别容易受刮划和腐蚀的损害。甚至在回火之后，光学涂层也不能免于划伤和腐蚀。

光学涂层中的划痕通常是不可见的，直至涂层被加热并回火，而这会导致划痕生长并传播。

碳已经被用作玻璃底物上的保护涂层。例如，U.S.专利No.6,303,226公开了无定形金刚石状的碳(DLC)作为玻璃底物上的保护层的用途。

需要用于保护光学涂层的改进方法和保护层。

发明的概述

本发明提供了一种划痕和其它表面缺陷数量减少的透明制品的制备方法。透明制品包括透明底物上的光学涂层。根据本发明，在光学涂层上形成改善光学涂层，尤其是生产过程中的耐久性和耐划伤性的保护层。

保护层可以包括基本上由碳组成的层。在回火之前，在光学涂层上形成碳保护层。在未回火的光学涂层的运输和处理过程中，碳层作为低摩擦的抗划伤保护层。在大气压下加热和回火对碳具有反应性的光学涂层和/或透明底物，消耗了碳保护层，因此消除了碳中的任何划痕或其它表面缺陷。碳保护层转化为含碳气体，留下了相对没有划痕的光学涂层。