專(zhuān)利名稱(chēng)：一種玻璃制品以及制造玻璃制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃制品及其制造，該玻璃制品至少包括玻璃基材、在該基材上沉積 的反射金屬層(reflective metal layer)和涂覆該金屬層的鈍化材料保護(hù)層。根據(jù)本發(fā) 明的玻璃制品能夠用作，例如，低輻射系數(shù)窗玻璃、鏡、以及光學(xué)部件或光子學(xué)部件。
背景技術(shù)：
涂覆有金屬反射層的玻璃基材具有許多重要的應(yīng)用。一個(gè)普通的例子是所謂的低 輻射系數(shù)玻璃(low-e glass)，即向后反射來(lái)自房間的熱輻射，由此減少熱從建筑物逸失 的低輻射窗玻璃。其它眾所周知的例子是鏡和光學(xué)部件。反射金屬層應(yīng)當(dāng)是高反射的且當(dāng)暴露于空氣時(shí)盡可能地抗腐蝕。從反射率觀點(diǎn)， 好的材料選擇是銀。但是，銀在大氣中——尤其在硫的存在下通常迅速失去光澤。特別是， 在工業(yè)環(huán)境中存在的不同物質(zhì)是銀失去光澤的有效源(effective source)。在失去光澤期 間，在銀的表面上形成硫化物、氧化物和碳化物。自然地，失去光澤使銀的光學(xué)性質(zhì)例如反 射率受到損壞。通常利用濺射工藝涂覆(coat)金屬涂層的玻璃制品，如平板玻璃。由于所述的金 屬表面失去光澤的傾向，經(jīng)常在金屬層上濺射金屬氧化物層以保護(hù)金屬的表面。當(dāng)濺射金 屬氧化物時(shí)，一個(gè)重要方面是確保反應(yīng)性、富氧的濺射氣氛本身不會(huì)造成銀表面失去光澤。 US 4，421，622公開(kāi)了一種采用供應(yīng)少量氫到濺射室來(lái)防止銀失去光澤的方法。作為可選擇 的方法，該出版物還公開(kāi)了通過(guò)下述防止失去光澤首先，以高沉積速率濺射具有約100人 的厚度的第一金屬氧化物層，其后，使用普通的較慢的沉積速率濺射氧化物層的其余部分。 相反地，US 4，462，883公開(kāi)了在金屬氧化物之前，在銀上首先濺射一層一些其它的金屬。FT 90655C也公開(kāi)了類(lèi)似的原理在濺射金屬氧化物之前，沉積中間金屬層。在其中光傳輸通過(guò)玻璃制品是重要的低輻射系數(shù)窗戶(hù)和其它應(yīng)用的情況中，從玻 璃制品的光學(xué)性質(zhì)的觀點(diǎn)考慮，期望金屬氧化物層具有的折射率盡可能地高，優(yōu)選地，折射 率高于2。高折射率降低了來(lái)自金屬層的可見(jiàn)光波長(zhǎng)的反射率，從而提高玻璃制品的透明 度。自然地，同時(shí)，金屬氧化物層中的光吸收應(yīng)當(dāng)盡可能地低。為了使暴露于變化中的大氣條件的玻璃制品能夠具有長(zhǎng)的使用壽命，金屬氧化物 與金屬反射層的附著應(yīng)當(dāng)盡可能地強(qiáng)。另外，金屬氧化物層不應(yīng)當(dāng)包含金屬層通過(guò)其可能 暴露于腐蝕的微孔或間隙。美國(guó)專(zhuān)利4，716，086公開(kāi)了保護(hù)反射金屬表面(refelctive metal surface)的涂層，該涂層由在金屬層上沉積的非反射金屬氧化物層和在非反射金屬 氧化物層上沉積的具有10 50人厚度的金屬氧化物保護(hù)膜組成。金屬氧化物層通過(guò)濺射 生成。存在幾個(gè)與濺射的金屬氧化物層相關(guān)的問(wèn)題。例如，層的厚度偏差通常較大。作 為一個(gè)例子，美國(guó)專(zhuān)利6，541，133B1公開(kāi)了濺射的金屬氧化物層作為金屬表面上的保護(hù)涂 層，該金屬氧化物涂層包含摻雜有下述元素中至少一些的鋅和錫的氧化物鋁、鎵、銦、硼、 釔、鑭、鍺、硅、磷、砷、銻、鉍、鈰、鈦、鋯、鈮和鉭。金屬氧化物層的厚度在2nm與6nm之間變
3化。同樣，一般而言，濺射的金屬氧化物層的厚度變化一般為平均值附近正或負(fù)數(shù)個(gè)百分比 單位。Juan等在“沿高縱橫比的硅側(cè)壁制得的高反射率微型反射鏡(High Reflectivity micromir-rors fabricated by high aspect ratio Si sidewalls)”， Journal of Vacuum Science&technology B !microelectronics and Nanometer Structures，第 15 卷，第 6 期， 2661-2665頁(yè)中公開(kāi)了濺射層中的厚度偏差的一個(gè)例子。報(bào)告的變化為6%。此外，清楚地 是，當(dāng)待被涂覆的表面剖面偏離平面剖面時(shí)厚度變化增加。由于濺射工藝的“視線(xiàn)”特征， 在具有復(fù)雜形狀的物件中，物體的某些區(qū)域甚至可能仍然未被涂覆，因而易遭腐蝕。在要求高光學(xué)品質(zhì)表面的應(yīng)用中，保護(hù)性金屬氧化物層的均一性要求尤為重要。 這種類(lèi)型的一個(gè)例子是望遠(yuǎn)鏡反射鏡。在利用現(xiàn)有技術(shù)的濺射工藝的這種產(chǎn)品中，為了生 產(chǎn)具有足夠的厚度均一性的層，用于濺射的磁控管必須以準(zhǔn)確測(cè)定的途徑移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。盡 管如此，所得到的相對(duì)厚度變化可以為例如士5%。對(duì)于名義厚度為20nm的層，這使得絕 對(duì)厚度變化為士 lnm。例如，Boccas等在“用于8m雙子星座望遠(yuǎn)鏡用的反射鏡的保護(hù)銀涂 層(Protected-silver coatings for the 8_m Gemini telescope mirrors),Thin Solid Films，第502卷，2006，275-280頁(yè))中報(bào)告了這一類(lèi)型的結(jié)果。濺射是一種物理氣相沉積(PVD :Physical Vapor Deposition)方法，該方法意味 在濺射層與其沉積的基材之間不存在化學(xué)鍵。因此，涂層之間的結(jié)合不十分牢固，而且，層 界面結(jié)構(gòu)可能存在缺陷，在光學(xué)設(shè)備中，這些缺陷可能使該結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能降低。因此，顯然對(duì)玻璃制品及其制造方法存在需要，該玻璃制品在其上具有反射金屬 層，金屬層的表面被連續(xù)且適形的金屬氧化物涂層保護(hù)，所述金屬氧化物涂層優(yōu)選地牢固 附著到金屬層上并具有均一厚度。所述類(lèi)型的玻璃制品能夠用于，例如，低輻射系數(shù)窗、諸 如望遠(yuǎn)鏡反射鏡的不同種類(lèi)的鏡、光學(xué)設(shè)備用的透鏡和其它光學(xué)部件、以及光子學(xué)部件。發(fā)明的目的本發(fā)明的目的是響應(yīng)所述需要，提供所述類(lèi)型的玻璃制品以及生產(chǎn)這種玻璃制品 的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的玻璃制品的特征在于權(quán)利要求1中所述的內(nèi)容。玻璃制品包括玻璃基 材，沉積在所述玻璃基材上的反射金屬層，和沉積在所述金屬層上的鈍化層。玻璃基材意即 固態(tài)玻璃物體，其形狀、大小和其它性質(zhì)由最終玻璃制品的預(yù)期應(yīng)用所決定。反射在此意指 表面在至少一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少部分地反射反射入射電磁輻射。正如以下所解釋的，實(shí)際 的反射性能取決于玻璃制品的實(shí)際實(shí)施方案。通常，但不是必須，反射金屬層直接沉積在玻 璃基材上。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，鈍化層被直接沉積在反射金屬層的表面上。根據(jù)本發(fā)明，利用原子層沉積(ALD =Atomic Layer Deposition)方法沉積鈍化層。 ALD被稱(chēng)為薄膜技術(shù)，該技術(shù)能夠準(zhǔn)確且充分控制地進(jìn)行具有納米級(jí)厚度的薄膜涂層的生 產(chǎn)。ALD有時(shí)也稱(chēng)為原子層涂層(ALC :Atomic Layer Coatings)，或原子層外延(原子層磊 晶，ALE:Atomic Layer Epitaxy)。在ALD方法中，基材交替地暴露于至少兩種前體——一 次暴露于一種前體——以通過(guò)交替地在基材表面(在較后的階段，自然是已經(jīng)在該基材上 形成的涂層的表面)與前體之間重復(fù)進(jìn)行本質(zhì)上為自限制的表面反應(yīng)而在基材上形成涂 層。結(jié)果，被沉積的材料分子層接分子層地在基材上“生長(zhǎng)”。
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一般而言，利用ALD沉積的涂層具有幾個(gè)有利的特征。第一，分子層接分子層類(lèi)型 的涂層形成意味著非常好控制的涂層厚度。第二，由于沉積過(guò)程中表面受控制的反應(yīng)，無(wú)論 基材的幾何形狀如何，涂層被均勻地沉積在基材的整個(gè)表面。第三，由于源材料分子通過(guò)化 學(xué)吸附附在基材上，涂層通過(guò)涂層與基材分子之間的化學(xué)鍵被附著在基材上，從而使涂層 與基材的附著十分牢固。在本發(fā)明的玻璃制品中，利用ALD制得的鈍化層可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)包 括-較小的鈍化層厚度變化；-在也呈復(fù)雜形狀的玻璃制品中的金屬氧化物層與反射金屬層之間的優(yōu)良一致性 (共形性，conformity)；以及-在其中鈍化層直接沉積在反射金屬表面上的優(yōu)選實(shí)施方案中，保護(hù)性鈍化層與 反射金屬層具有強(qiáng)的附著。鈍化層厚度變化可以為，例如，小于平均厚度的正2%或負(fù)2%，甚至低達(dá)平均厚 度的正0. 5%或負(fù)0. 5%。因此，在玻璃制品的光學(xué)性能中，由鈍化層厚度變化引起的失真 可以忽略。作為此優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)重要效果，玻璃制品能夠具有基本上均一地通過(guò)感興趣波長(zhǎng) 范圍的光學(xué)性能。小的相對(duì)厚度變化也能夠使絕對(duì)鈍化層厚度大于濺射層的厚度。這是因 為如果存在可接受的絕對(duì)金屬氧化物厚度變化的最大值，則在較小的相對(duì)變化時(shí)，總的層 厚度可以較大。自然地，較大的保護(hù)性涂層厚度意味著對(duì)腐蝕性物質(zhì)擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)具有 防護(hù)性。利用ALD生產(chǎn)的鈍化層的適形覆蓋(conformal coverage)使得本發(fā)明的基本原 理也能夠應(yīng)用于具有復(fù)雜幾何形狀的玻璃制品。在復(fù)雜形狀的玻璃制品中，鈍化層厚度的 均一性也確保了有效的材料消耗，不會(huì)由于某些區(qū)域的層厚超過(guò)所需層厚而消耗任何不必 要的過(guò)量金屬氧化物。涂覆反射金屬層的保護(hù)性鈍化層的上述強(qiáng)的附著降低了鈍化材料的剝離可能性。因此，概括而言，與具有高厚度變化，差的一致性(conformity)和松散的鈍化層 附著的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了極大的優(yōu)點(diǎn)。由于其極高的反射，用于反射金屬層的一種優(yōu)選的材料是銀。在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，鈍化層包含金屬氧化物，該金屬氧化物，作為鈍化層的 部分，優(yōu)選地包括下述金屬的至少一種的氧化物鋁、鈦、鋯、鈮、鋅、硅、鉭、鉿。金屬氧化物， 特別是上述列舉的金屬氧化物，適于ALD工藝，并且，它們充當(dāng)有效的擴(kuò)散和化學(xué)阻擋層。 此外，它們能夠直接沉積在例如銀的反射金屬層上。用于鈍化層的另一種優(yōu)良的材料選擇 是硫化鋅ZnS。由于其在光學(xué)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，硫化鋅特別適合用于光學(xué)部件中的鈍化 層。涂覆反射金屬層的鈍化材料的總厚度優(yōu)選地小于約200nm，更優(yōu)選小于約lOOnm， 最優(yōu)選小于約50nm。鈍化材料的總厚度指的是，在反射金屬層上具有數(shù)層一層接一層地疊 加的鈍化層的可能性?？偤穸鹊南薅葋?lái)源于使鈍化材料對(duì)玻璃制品的光學(xué)性能的影響降低 至最小的目標(biāo)。厚度小于200nm通常已是相當(dāng)優(yōu)良的選擇。厚度小于IOOnm通常防止干擾 誘導(dǎo)的顏色效應(yīng)。使用小于50nm的厚度還能夠最有效地實(shí)現(xiàn)使鈍化層中的吸收減至最少。 因此，雖然保護(hù)性的觀點(diǎn)表明鈍化層應(yīng)當(dāng)盡可能地厚，但是根據(jù)光學(xué)性能的觀點(diǎn)，例如適當(dāng) 的干涉效應(yīng)，需要限制厚度。
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在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的玻璃制品是適于低輻射系數(shù)窗戶(hù)的平 板玻璃制品。在該應(yīng)用中，玻璃基材是一塊平板玻璃。為了有效地防止熱輻射從室內(nèi)逸失， 低輻射系數(shù)窗戶(hù)中的反射金屬層優(yōu)選地調(diào)整為在紅外線(xiàn)波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高反射。另一方 面，在可見(jiàn)光波長(zhǎng)的情況下，干擾窗戶(hù)的透明度的反射率和吸收應(yīng)當(dāng)盡可能地少。另一方面，在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，玻璃制品是鏡。自然地，在鏡中，反射金屬層 的效用是以盡可能令人滿(mǎn)意的功效反射目標(biāo)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的全部入射輻射。由具有均一厚 度、被牢固附著的適形金屬氧化物鈍化形成的優(yōu)良的反射金屬層的抗腐蝕保護(hù)使得鏡在不 同條件下能夠具有非常長(zhǎng)的使用壽命。鏡可以是平面鏡、或者例如具有凹形反射表面形狀 的望遠(yuǎn)鏡用反射鏡。尤其在可能相當(dāng)大的望遠(yuǎn)鏡用反射鏡的情況下，從制造和工藝設(shè)備的 觀點(diǎn)看，本發(fā)明也能夠提供巨大的益處。在這樣大的、呈復(fù)雜形狀的表面的情況下，通過(guò)“視 線(xiàn)”方法諸如濺射沉積鈍化遠(yuǎn)比利用ALD時(shí)具有更大的挑戰(zhàn)性。在其中玻璃制品是適于光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件，例如透鏡的實(shí)施方案中，鈍化層的 均一厚度和一致性(共形性，conformity)的優(yōu)點(diǎn)可能最為明顯。在光學(xué)部件中，反射金屬 表面的效用通常是反射入射輻射中的紅外線(xiàn)部分。在光學(xué)部件中，光學(xué)性質(zhì)當(dāng)然至關(guān)緊要。 例如，鈍化層厚度中的業(yè)已存在的極小的變化，能夠使光學(xué)性能遭受有害的影響。根據(jù)這種 觀點(diǎn)，本發(fā)明提供了巨大的益處。例如通過(guò)成型和/或研磨，可以產(chǎn)生鏡子或光學(xué)部件的可 能呈復(fù)雜形狀的玻璃基材。除以上提及的光學(xué)部件以外，本發(fā)明的玻璃制品也可以是光子學(xué)部件。光子學(xué)部 件的良好運(yùn)行經(jīng)常要求十分精確的鈍化層幾何形狀。因此，本發(fā)明也能夠?qū)е聦?duì)這種部件 的重大改進(jìn)。除權(quán)利要求8至10中所述的專(zhuān)有可選的玻璃制品類(lèi)型以外，以上確定的一個(gè)或多 個(gè)優(yōu)選特征可以以任何組合在根據(jù)本發(fā)明的玻璃制品中呈現(xiàn)。本發(fā)明的方法以權(quán)利要求11中呈現(xiàn)的內(nèi)容表征。制造玻璃制品的方法包括在玻 璃基材上沉積反射金屬層，和在所述金屬層上沉積鈍化層。通常，但不是必須，利用例如濺 射工藝，反射金屬層被直接沉積在玻璃基材的表面上。根據(jù)本發(fā)明，利用原子層沉積(ALD)工藝沉積鈍化層，優(yōu)選地直接沉積在反射金 屬表面上，所述原子層沉積工藝的基本原理和特性以及利用其在金屬氧化物沉積中獲得益 處如上所述。在ALD工藝中使用的溫度取決于待被沉積的材料。一般而言，經(jīng)常需要使用相當(dāng) 高的溫度。但是，在本發(fā)明中，在沉積作為鈍化層材料的金屬氧化物的情況下，優(yōu)選使用其 中反射金屬層表面的氧化保持盡可能低的溫度。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，在30 至400°C，更優(yōu)選在80至300°C，最優(yōu)選在100至150°C范圍內(nèi)的溫度下沉積鈍化層。用于金屬氧化物沉積的前體取決于該金屬氧化物。例如，就氧化鋁Al2O3而言，可 以使用三甲基鋁(CH3)3Al15氧源的優(yōu)選的選擇是水吐0。使用水能夠使反射金屬層表面的 氧化在沉積處理期間能保持較低。其它合適的氧源是臭氧O3和氧等離子體。另一方面，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，鈍化層沉積包括沉積硫化鋅ZnS。


在下面，本發(fā)明通過(guò)附圖進(jìn)行了更詳細(xì)的說(shuō)明。
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圖1是根據(jù)本發(fā)明的玻璃制品的示意圖。 圖2圖解了根據(jù)本發(fā)明的鈍化材料沉積。
具體實(shí)施例方式圖1的玻璃制品1可以是，例如，適于低輻射系數(shù)窗戶(hù)的玻璃板。玻璃制品包括 玻璃基材2、附到玻璃基材上的銀層3，和利用ALD沉積在反射銀層上的氧化鋁層4。在玻璃 基材2與反射銀層3之間，可以是粘合層或一些另外的涂層。銀層3的效用是反射至少部 分的入射輻射。在低輻射系數(shù)窗戶(hù)的情況下，這意味著通過(guò)向后反射來(lái)自室內(nèi)的熱輻射減 少熱從建筑物損失。另一方面，在窗玻璃的實(shí)施方案中，銀層3的厚度應(yīng)當(dāng)足夠薄以便不明 顯干擾可見(jiàn)光傳輸通過(guò)窗戶(hù)。氧化鋁層4發(fā)揮防止銀由于不同種類(lèi)的腐蝕過(guò)程而失去光澤 的保護(hù)作用。為了使氧化鋁層4對(duì)玻璃制品1的光學(xué)性能的影響降低至最低，氧化鋁層的 厚度優(yōu)選小于50nm。歸功于ALD工藝，氧化鋁層4在整個(gè)涂覆的銀表面具有非常均一的厚度。厚度變 化一般小于平均金屬氧化物厚度的正2%或負(fù)2%。歸功于ALD方法的另一有利特征是，氧 化鋁層4通過(guò)化學(xué)鍵十分牢固地附在銀表面。這有效地降低了金屬氧化物剝離的可能性， 從而導(dǎo)致玻璃制品1的長(zhǎng)使用壽命和可信賴(lài)的運(yùn)行。作為玻璃制品的第三個(gè)重要特性，盡 管沒(méi)有通過(guò)圖1中的實(shí)例的扁平幾何形狀進(jìn)行特別說(shuō)明，但是氧化鋁層4以?xún)?yōu)良的一致性 覆蓋玻璃制品的反射銀層3，即，氧化鋁層4貼合反射銀層3的表面輪廓。本發(fā)明的關(guān)鍵原理使得圖1中所示的基本結(jié)構(gòu)得以以多種方式改變。首先，能夠 更換材料。原則上，可以使用任何充分反射的金屬替代銀。類(lèi)似地，氧化鋁僅是用于鈍化反 射金屬表面的合適的金屬氧化物的一個(gè)例子——盡管是一個(gè)優(yōu)選的例子。除金屬氧化物以 外，鈍化材料也可以是其它的材料，例如硫化鋅。而且，反射金屬層也可以由幾個(gè)子層構(gòu)成。 另一方面，涂覆銀的鈍化材料保護(hù)涂層也可以包括一個(gè)以上的層，和甚至可以包含不同的 材料。但是，重要的是，至少最底層通過(guò)ALD被沉積在反射金屬表面上；以及為了不干擾玻 璃制品的光學(xué)性質(zhì)，鈍化材料的總厚度應(yīng)當(dāng)不超過(guò)200nm。例如，在許多應(yīng)用中，期望具有對(duì) 于人眼是基本不可見(jiàn)的鈍化層。當(dāng)然，低輻射系數(shù)窗戶(hù)僅是本發(fā)明的實(shí)施方案中一個(gè)優(yōu)選例子。具有類(lèi)似于圖1 所示的基本結(jié)構(gòu)的玻璃制品的其它可能的應(yīng)用是不同種類(lèi)的鏡例如望遠(yuǎn)鏡用反射鏡，和光 學(xué)部件，例如用于光學(xué)系統(tǒng)的透鏡。當(dāng)然，諸如銀層的厚度和玻璃基材的幾何形狀等的細(xì)節(jié) 根據(jù)待應(yīng)用的應(yīng)用而變化。在圖2中所圖解的方法中，利用三甲基鋁(CH3)3Al作為前體和水H2O作為氧源，通過(guò) ALD工藝，通過(guò)在反射金屬層上疊加數(shù)個(gè)氧化鋁Al2O3分子層來(lái)涂覆玻璃基質(zhì)上的反射銀層。在步驟2-1中，銀層的表面S暴露于包含三甲基鋁的氣體。這導(dǎo)致單一的三甲基鋁 (CH3)3Al分子層在銀表面S上形成。在層形成中，分子通過(guò)化學(xué)吸附附到表面，層形成過(guò)程 是自限制且連續(xù)的，直至該層覆蓋整個(gè)表面S。在步驟2-2中，層形成完成，并且，從反應(yīng)室 除去殘余的過(guò)量氣體。在步驟2-3中，涂覆有一個(gè)三甲基鋁(CH3)3Al分子層的表面S暴露 于水H20。結(jié)果，在三甲基鋁與水之間發(fā)生一系列的反應(yīng)，最終生成氧化鋁A1203。在反應(yīng)過(guò) 程的中間階段形成的化合物可以包括例如氫氧化鋁Al (OH) 3和甲烷CH4。最后，在步驟2-4 中，在除去過(guò)量的水和可能的其它化合物之后，在銀表面S上，存在連續(xù)的單一氧化鋁Al2O3
7分子層。接下來(lái)，重復(fù)進(jìn)行步驟2-1至步驟2-4，以形成另一氧化鋁分子層。自然地，此刻， 分子層不再直接在銀表面S上形成，而是在已經(jīng)形成的氧化鋁分子層上形成。如此反復(fù)進(jìn) 行步驟2-1至步驟2-4，直至獲得期望厚度的氧化鋁涂層。ALD工藝的詳情不在本發(fā)明原理的核心部分中，因而在此不更詳細(xì)地公開(kāi)ALD。對(duì) 于ALD領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，選擇合適的設(shè)備以及實(shí)際的工藝參數(shù)是像程序一樣的常規(guī)工 作。但是，一個(gè)重要方面是沉積溫度。如上已經(jīng)描述的，該沉積溫度應(yīng)當(dāng)在使銀的氧化保持 較低范圍內(nèi)。一個(gè)合適的范圍是100-150°C。重要的是，注意本發(fā)明不限于銀和反射氧化鋁作為反射金屬和涂覆反射金屬表 面的保護(hù)性材料。例如，其它用于ALD沉積處理的合適的金屬氧化物包括二氧化鈦Ti02、 氧化鉭Ta2O5和氧化鋯&02。除氧化物以外，一個(gè)好的選擇是硫化鋅ZnS。同時(shí)使用不同的 材料也是可能的。另外，通過(guò)利用使用兩種或更多種材料的ALD，能夠?qū)⑩g化層制造為納米 層狀結(jié)構(gòu)。在制造納米層狀結(jié)構(gòu)過(guò)程中，首先在反射金屬表面上沉積一個(gè)或多個(gè)一種材料 的分子層。然后，在首先沉積的第一種材料的分子層上沉積一個(gè)或多個(gè)一些另外的材料的 分子層，等等。也可以使用兩種以上不同的材料。這種沉積的結(jié)果是多層金屬氧化物涂層。 自然地，當(dāng)直接在反射金屬表面上沉積第一分子層時(shí)，重要的是使用不顯著地氧化反射金 屬表面的工藝參數(shù)。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，清楚的是，本發(fā)明的實(shí)施方案并不限于以上的例子， 但是，也考慮到由于技術(shù)進(jìn)步而被公開(kāi)的可能的新的可能性，它們可以在權(quán)利要求的范圍 內(nèi)隨意地改變。
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權(quán)利要求
一種玻璃制品(1)，其包括玻璃基材(2)、沉積在所述玻璃基材上的反射金屬層(3)、以及沉積在所述反射金屬層上的鈍化層(4)，其特征在于，利用原子層沉積(ALD)工藝沉積所述鈍化層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃制品(1)，其特征在于，所述鈍化層(4)被直接在沉積在 所述反射金屬層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃制品(1)，其特征在于，所述反射金屬層(3)包含銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于， 所述鈍化層(4)包含金屬氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃制品(1)，其特征在于，所述鈍化層(4)包含下述物質(zhì)中至少一種的氧化物鋁、鈦、鋯、鈮、鋅、硅、鉭、鉿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于， 所述鈍化層(4)包含硫化鋅ZnS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于，涂覆所述反射金屬層(3)的鈍化材料的總厚度為小于大約200nm，更優(yōu)選小于大約 lOOnm，最優(yōu)選小于大約50nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于， 所述玻璃制品(1)是用于低輻射系數(shù)窗戶(hù)的平板玻璃制品。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于， 所述玻璃制品(1)是鏡子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的玻璃制品(1)，其特征在于， 所述玻璃制品(1)是用于光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件，例如透鏡。
11.一種制造玻璃制品(1)的方法，該方法包括在玻璃基材(2)上沉積反射金屬層 (3)，和在所述反射金屬層上沉積鈍化層(4)，其特征在于，利用原子層沉積(ALD)工藝沉積所述鈍化層(4)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述鈍化層(4)被直接沉積在所述反射金屬層(3)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于， 所述鈍化層(4)沉積包括沉積金屬氧化物；以及在30°C至400°C、更優(yōu)選在80°C至300°C、最優(yōu)選在100°C至150°C范圍內(nèi)的溫度下沉 積所述金屬氧化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述鈍化層(4)沉積包括沉積金屬氧化物；以及在原子層沉積(ALD)工藝中，水H2O被用作所述金屬氧化物的氧源。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于， 所述鈍化層(4)沉積包括沉積硫化鋅ZnS。
全文摘要
本發(fā)明的玻璃制品(1)包括玻璃基材(2)、沉積在所述玻璃基材上的反射金屬層(3)和沉積在所述反射金屬層上的鈍化層(4)。根據(jù)本發(fā)明，利用原子層沉積(ALD，Atomic Layer Deposition)工藝沉積鈍化層(4)。
文檔編號(hào)C23C16/455GK101945832SQ200880126992
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者M·拉賈拉, P·索因恩, S·斯奈克 申請(qǐng)人:貝尼科公司