Un procedimiento para hacer un artículo recubierto templado térmicamente que incluye una películaconductiva transparente sobre un sustrato de cristal templado,

el método comprendiendo:

proporcionar un sustrato de cristal;

depositar por pulverización catódica una capa de alto índice que tiene un índice refractivo alto sobre elsustrato de cristal, y

luego depositar por pulverización catódica una capa de bajo índice que tienen un índice refractivo bajo sobreel sustrato de cristal encima al menos de la capa de alto índice;

una vez que la capa de alto índice y la capa de bajo índice han sido depositadas por pulverización catódicasobre el sustrato de cristal, depositar por pulverización catódica una película amorfa sobre el sustrato decristal encima tanto de la capa de alto índice como de la capa de bajo índice;

templar térmicamente el sustrato de cristal con la película amorfa, la capa de bajo índice y la capa de bajoíndice sobre él; y

en el que el calor utilizado en dicho templado provoca que al menos la película amorfa se transforme en unapelícula cristalina, y en el que la película cristalina es transparente a la luz visible y eléctricamenteconductiva después de dicho templado.

Procedimiento para hacer un artículo recubierto térmicamente templado con recubrimiento transparente de óxido conductivo (TCO) en configuración de compresión de color y producto hecho utilizando el mismo.

Esta invención se refiere a un procedimiento para hacer un artículo recubierto térmicamente templado que incluye una película transparente de óxido conductivo (TCO) en una configuración de compresión de color soportada por un sustrato de cristal templado. También se proporciona un artículo recubierto, que es templado térmicamente y hecho mediante tal proceso. Se pueden usar artículos recubiertos según ciertas realizaciones de ejemplo no limitantes de esta invención en aplicaciones tales como células solares, puertas de horno, cristales de descarga electroestática, ventanas de control solar, ventanas anti congelación u otros tipos de ventanas en ciertos casos de ejemplo.

10 ANTECEDENTES Y RESUMEN DE REALIZACIONES DE EJEMPLO DE LA INVENCIÓN

Típicamente, los procedimientos para formar TCOs sobre sustratos de cristal requieren altas temperaturas del sustrato de cristal. Tales procedimientos incluyen pirolisis química en donde los precursores se pulverizan sobre el sustrato de cristal entre aproximadamente 400 y 500 grados C, y deposición al vacío en la que el sustrato de cristal se mantiene a entre aproximadamente 150 y 300 grados C. Lamentablemente, las películas TCO tales como SnO2:F (óxido de estaño dopado con flúor) formadas sobre sustratos de cristal mediante pirolisis química sufren de no uniformidad y son por lo tanto impredecibles y/o inconsistentes respeto a ciertas propiedades ópticas y/o eléctricas.

Sería deseable una deposición por pulverización catódica de un TCO (óxido transparente conductivo) a temperatura aproximadamente ambiente, dado que la mayoría de las plataformas fabricantes de cristal flotante no están equipadas con sistemas de calentamiento in situ. Una ventaja potencial adicional de las películas TCO depositadas por pulverización catódica es que pueden incluir la integración de recubrimientos anti-reflexión, reducción de la resistividad, etcétera.

Existe a menudo una necesidad de templar térmicamente artículos recubiertos que tienen un sustrato de cristal recubierto con una película/recubrimiento TCO. Por ejemplo, en ciertas aplicaciones el templado es requerido por 25 código (por ejemplo, para ventanas sobre entradas, para ventanas identificadas como ventanas rompibles por los bomberos y otras aplicaciones) . El templado térmico requiere típicamente calentar el sustrato de cristal con un sustrato sobre él en una caldera de templado a una temperatura de al menos 580 grados C, más preferiblemente al menos aproximadamente 600 grados C y a menudo al menos aproximadamente 620 ó 640 grados C (por ejemplo, al menos aproximadamente por 2 minutos, más preferiblemente al menos por aproximadamente 5 minutos) . Por lo tanto, se apreciará que el templado térmico involucra temperaturas muy altas.

Lamentablemente, se ha encontrado que los sustratos de cristal que soportan TCOs depositados por pulverización catódica no pueden ser templados térmicamente sin que los TCOs sufran una pérdida significativa en conductividad eléctrica. Las temperaturas de templado de cristal (véase arriba) de las películas típicas depositadas por pulverización catódica causan una caída rápida de la conductividad en ciertos TCOs (por ejemplo, TCOs que incluyen óxido de cinc depositado por pulverización catódica) .

Por lo tanto, se apreciará que existe una necesidad en el ramo de una técnica o procedimiento mejorado para templar sustratos de cristal que incluyen una película/recubrimiento sobre ellos que puede resultar en un sustrato de cristal templado efectivo y/o eficiente con una película de TCO sobre él.

Los recubrimientos de una única capa TCO con grandes grosores (por ejemplo, al menos aproximadamente 2.000

Å de grosor) formados directamente sobre y en contacto con sustratos de cristal pueden ser problemáticos en ciertos casos ya que pueden sufrir de no uniformidad de color significativa. Por ejemplo, tal artículo recubierto puede parecer de un color (por ejemplo, aproximadamente verde) en transmisión cuando se mira a través del artículo recubierto, pero puede parecer rojizo o rosáceo en color cuando se mira ese artículo recubierto en base al color reflectivo con altos ángulos de visión. Como otro ejemplo, tal artículo recubierto puede tener un color reflectivo 45 bastante neutro a un ángulo de visión de cero grados (normal) , pero puede parecer muy rojizo a un ángulo de visión de 45 grados. En otras palabras, tales artículos recubiertos con recubrimientos TCO de una única capa con un gran grosor pueden sufrir de problemas significativos de dependencias angular de color.

Por lo tanto, se apreciará que existe una necesidad en el ramo de una técnica o procedimiento mejorado para templar sustratos de cristal que incluyen una película/recubrimiento sobre ellos que puede resultar en un sustrato 50 de cristal templado efectivo y/o eficiente con una película TCO sobre él, el cual no sufre de no uniformidad extrema de color.

En ciertas realizaciones de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para hacer un artículo recubierto térmicamente templado que incluye un sustrato de cristal templado con una película TCO sobre él. Inicialmente, el sistema de compresión de color que incluye al menos primera y segunda capas se depositan mediante pulverización catódica o similar, sobre un sustrato de cristal no templado. En ciertas realizaciones de ejemplo, la primera capa del sistema de compresión de color es una capa de alto índice (n) y se deposita directamente sobre y contactando el sustrato de cristal, y la segunda capa del sistema de compresión de color es una capa de bajo índice (n) que se deposita sobre el sustrato de cristal encima de la primera capa. Después de que 5 las primera y segunda capas del sistema de compresión de color hayan sido depositadas sobre el sustrato de cristal, una película amoría de óxido de metal se deposita por pulverización catódica sobre el sustrato de cristal no templado encima de las capas del sistema de compresión de color. En ciertas realizaciones de ejemplo, la película amoría de óxido de metal puede ser de o incluir un óxido de Sn y/o Sb (por ejemplo, SnOx:Sb) . Tal y como se deposita por pulverización catódica, la película amoría de óxido de metal es bastante alta con respecto a absorción de luz visible, tiene una alta resistencia laminar (es decir, no verdaderamente conductiva) y es amoría.

Entonces, el sustrato de cristal con la película amoría y el sistema de compresión de color sobre ella se templan térmicamente. El templado térmico involucra típicamente calentar el sustrato de cristal con una película amoría y el sistema de compresión de color sobre él en una caldera de templado a una temperatura de al menos aproximadamente 580 grados C, más preferiblemente 600 grados C y a menudo al menos aproximadamente 620 ó 15 640 grados C. El sustrato de cristal con las capas sobre él puede estar en la caldera de templado durante al menos 2 minutos, más preferiblemente durante al menos 5 minutos, en ciertas realizaciones de ejemplo de esta invención. El templado térmico hace que al menos la película amoría no conductiva se transforme en una película cristalina transparente de óxido conductivo (TCO) . En otras palabras, el calor utilizado en el templado térmico del sustrato de cristal provoca que la película amoría se transforme en una película cristalina, provoca que se incremente la transmisión visible de la película y hace que la película se vuelva eléctricamente conductiva. Resumiendo, el templado térmico activa al menos a la capa superior de la pila de capas.

El sistema de compresión de color, que incluye las primera y segunda capas del mismo, proporcionadas entre el sustrato de cristal y la película TCO reduce las características de no uniformidad de color del artículo recubierto comparado con si el sistema de compresión de color no estuviese presente. Por ejemplo, en ciertas realizaciones 25 de ejemplo de esta invención, el sistema de compresión de color permite al artículo recubierto realizar un color más uniforme y más consistente con ángulos de visión tanto normales como fuera de eje, incluso en la situación en la que una TCO bastante gruesa (por ejemplo, de entre 1.000 y 10.000 Å de grosor, y más preferiblemente de entre 3.000 y 8.000 Å de grosor) es la capa superior de la pila de capas. En general, se puede proporcionar un artículo recubierto de un color más neutro.... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para hacer un artículo recubierto templado térmicamente que incluye una película conductiva transparente sobre un sustrato de cristal templado, el método comprendiendo:

proporcionar un sustrato de cristal;

depositar por pulverización catódica una capa de alto índice que tiene un índice refractivo alto sobre el sustrato de cristal, y luego depositar por pulverización catódica una capa de bajo índice que tienen un índice refractivo bajo sobre el sustrato de cristal encima al menos de la capa de alto índice;

una vez que la capa de alto índice y la capa de bajo índice han sido depositadas por pulverización catódica sobre el sustrato de cristal, depositar por pulverización catódica una película amoría sobre el sustrato de cristal encima tanto de la capa de alto índice como de la capa de bajo índice;

templar térmicamente el sustrato de cristal con la película amoría, la capa de bajo índice y la capa de bajo índice sobre él; y en el que el calor utilizado en dicho templado provoca que al menos la película amoría se transforme en una película cristalina, y en el que la película cristalina es transparente a la luz visible y eléctricamente conductiva después de dicho templado.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película amoría comprende al menos un óxido de Sn y Sb, y en el que después del templado la película cristalina comprende un óxido de Sn y Sb.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película cristalina comprende un óxido de Sn y Sb.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de bajo índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 3 y 1, 6, y la capa de alto índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 7 y 2, 4 y en el que preferiblemente la capa de bajo índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 35 y 1, 45 y la capa de alto índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 8 y 2, 2.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de bajo índice comprende un óxido de silicio.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de alto índice comprende al menos uno de óxido de titanio, óxido de estaño y óxido de cinc.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el calor usado en dicho templado provoca que la

resistencia laminar de la película decrezca en al menos aproximadamente 20 ohmios/cuadrado, preferiblemente en al menos aproximadamente 50 ohmios/cuadrado.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película cristalina tiene una resistencia laminar no mayor que aproximadamente 200 ohmios/cuadrado, preferiblemente no mayor que aproximadamente 100 ohmios/cuadrado.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película cristalina comprende un óxido de Sn y en el que el contenido de Sb de la película cristalina es de entre aproximadamente un 0, 001 y un 30%, y en el que preferiblemente la película cristalina comprende un óxido de Sn y en el que el contenido de Sb de la película cristalina es de entre aproximadamente un 1% y un 15%.

10. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película amoría comprende un óxido de metal.

11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que la película cristalina comprende un óxido de Sn y Sb.

12. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que la capa de bajo índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 3 y 1, 6, y la capa de alto índice tiene un índice refractivo de entre aproximadamente 1, 7 y 2, 4.