[发明专利]在低发射率薄膜涂层中包括经超快激光处理的含银层的涂覆制品和/或其制备方法

说明书

某些示例性实施方案涉及含银(低发射率)低E涂层的超快激光处理、包括此类涂层的涂覆制品和/或相关方法。在基底(例如，硼硅酸盐或钠钙玻璃)上形成所述低E涂层，其中所述低E涂层包括至少一个溅射沉积的银基层，并且其中每个所述银基层夹置在一个或多个电介质层之间。使低E涂层暴露于激光脉冲，所述激光脉冲具有不超过10^‑12秒的持续时间、355nm‑500nm的波长和超过30kW/cm²的能量密度。进行该暴露以便避免使低E涂层的温度升高至超过300℃，同时还降低(a)相对于每个所述银基层的晶界和每个所述银基层中的空位，(b)每个所述银基层的折射率，以及(c)低E涂层与其沉积态形式相比的发射率。

技术领域

本发明的某些示例性实施方案涉及包括支撑低发射率(低E)涂层的基底(例如，玻璃基底)的涂覆制品，和/或其制备方法。更具体地，本发明的某些示例性实施方案涉及含银低E涂层的超快激光处理、包括此类涂层的涂覆制品和/或相关方法。

背景技术和发明内容

涂覆制品是本领域已知的。涂覆制品已经用于例如窗户应用，诸如隔热玻璃(IG)窗户单元、层压产品、车窗和/或类似物。

在某些情况下，涂覆制品的设计者通常力求同时实现期望的可见光透射率、期望的颜色值、高光-太阳能增益(LSG，其等于可见光透射率(T_vis)除以太阳能增益系数(SHGC))值、低发射率(或低发射量)、低SHGC值和低薄层电阻(R_s)。高可见光透射率例如可使涂覆制品在某些窗户应用中更加理想。低发射率(低E)、低SHGC、高LSG和低薄层电阻特性例如使此类涂覆制品能够阻挡大量的红外(IR)辐射穿过制品。例如，通过反射IR辐射，可以减少车辆或建筑物内部不期望的发热。

低E涂层通常涉及夹置在电介质层之间的包含红外反射材料诸如例如银的一个或多个薄膜层。已公开了单银涂层、双银涂层、三银涂层和甚至四银涂层。低E涂层在商业和住宅窗户、天窗和其他应用中是有利的，并且已被结合到一体化、层压、IG单元和其他产品中。然而，使涂层具有非常薄的银基层和低薄层电阻在许多方面是相互矛盾的要求，需要仔细优化生长和其他过程。如本领域的技术人员将理解的那样，针对商业适用性在多个涂布机平台上进行此类优化在很多情况下将被认为几乎不可能。因此，希望找到对包含银基薄膜的堆叠进行后处理的方法，以优化薄层电阻、发射率、银厚度和沉积速度等。

已进行了许多尝试来改善此类涂层的质量。例如，已尝试改善银基反射层或其他IR反射层的质量，例如，以便提升LSG、SHGC、发射率和/或其他值。并且虽然当前的低E涂层可用于多种应用，但应当理解，期望改善通过溅射而沉积的银基薄膜的质量，尤其是在此类膜以高动态沉积速率形成的情况下。沉积的性质使得膜通常具有高浓度的各种结构缺陷(例如，空位、弗伦克尔缺陷、位错等)。这些缺陷本质上可以是表面缺陷和/或块体，并且它们有时可防止薄膜显示块体行为。在膜的能量特征图中，这些缺陷可被截留在深层能量井中。

就这一点而言，溅射沉积通常涉及沉积原子的过冷，因为沉积温度通常显著低于熔融温度。对于给定的沉积温度，溅射沉积膜通常具有比热平衡值高得多的空位浓度。加热可通过允许空位例如经由晶界、位错等迁移到膜的表面来减少空位的数量。

常规加热涉及大于毫秒的时间尺度。实际上，热处理包括1-10分钟或更长的时间尺度并不少见。在此类加热方案中，电子和声子两者被同时加热。然而，遗憾的是，典型的加热时间尺度足够长以使热量扩散到基底或相邻的介质中，有时比实际的金属膜更长。形成温度梯度，并且该温度梯度远大于热载体的平均自由程。在重结晶之后，污染物原子可容易地扩散到金属体系中。并且即使动力学总是接近平衡，缺陷也不容易在常用温度下退火，所述常用温度在任何情况下通常受基底选择的限制。