Способ и установка для получения цветного остекления - RU2018124444A
Код документа: RU2018124444A
Формула
1. Способ осаждения покрытия на стеклянную подложку, характеризующийся тем, что он включает в себя следующие последовательные этапы:
a) продвигают упомянутую подложку в устройстве вакуумного осаждения катодным распылением,
b) вводят в упомянутое устройство вакуумного осаждения газ и создают плазму из упомянутого газа,
c) совместно распыляют одновременно, в одной и той же камере устройства вакуумного осаждения,
- первый компонент из материала, состоящего из оксида, нитрида или оксинитрида первого элемента, и
- второй компонент, состоящий из второго элемента в металлической форме,
причем упомянутое совместное распыление производят посредством упомянутой плазмы,
d) вводят в упомянутую плазму гидрид, галогенид или органическое соединение третьего элемента, отличного от первого элемента,
e) извлекают упомянутую подложку, покрытую упомянутым покрытием, содержащим упомянутые первый, второй и третий элементы, на выходе из устройства, причем упомянутое покрытие состоит из металлических наночастиц второго элемента, диспергированных в неорганической матрице упомянутых первого и третьего элементов, и упомянутое покрытие имеет пик плазмонного поглощения в видимой области спектра,
или
извлекают упомянутую подложку, покрытую упомянутым покрытием, содержащим упомянутые первый, второй и третий элементы, на выходе из устройства и все это нагревают при подходящей температуре в течение достаточного времени для получения покрытия, состоящего из металлических наночастиц второго элемента, диспергированных в неорганической матрице упомянутых первого и третьего элементов, причем упомянутое покрытие имеет пик плазмонного поглощения в видимой области спектра.
2. Способ по п. 1, в котором в ходе этапа e) температура составляет выше 400° и ниже температуры размягчения стекла.
3. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором, в частности, неорганическая матрица является оксидом, нитридом или оксинитридом упомянутых первого и третьего элементов.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором первый элемент выбран из титана, циркония, олова, индия, алюминия, олова или кремния, цинка.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором третий элемент выбран из титана, циркония, олова, индия, алюминия, олова или кремния, цинка.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором первый компонент является оксидом первого элемента.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором второй компонент выбран из группы металлов, состоящей из Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd, а предпочтительно выбран из Ag, Ni, Cu, Au.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором плазмообразующий газ является нейтральным газом, выбранным из аргона, криптона или гелия.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором в устройство вводят реакционноспособный газ, содержащий кислород и/или азот, в частности, молекулярный кислород и/или молекулярный азот, смешивая с нейтральным газом.
10. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором этап c) включает в себя распыление, в упомянутом устройстве вакуумного осаждения катодным распылением, мишени, содержащей участки, состоящие из смеси оксида, нитрида или оксинитрида первого компонента, и участки, состоящие из второго компонента в металлической форме.
11. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором этап c) включает в себя распыление, в упомянутом устройстве вакуумного осаждения катодным распылением, первой мишени, состоящей из оксида, нитрида или оксинитрида первого компонента, и второй мишени, состоящей из второго компонента в металлической форме.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором первый компонент является оксидом титана, в котором упомянутый второй компонент выбран из группы, состоящей из Au, Ni, Cu, Ag, в котором нейтральный газ является аргоном, смешанным с кислородом, и в котором третий элемент является кремнием, причем упомянутый кремний предпочтительно вводят в упомянутое устройство в форме металлоорганического соединения кремния, предпочтительно TEOS или HMDSO.
13. Способ по одному из предыдущих пунктов, включающий в себя дополнительный этап, состоящий в нагревании подложки до температуры выше 400° и ниже температуры размягчения стекла в ходе этапа e).
14. Остекление, получаемое способом по одному из предыдущих пунктов и содержащее стеклянную подложку, на которую нанесено покрытие, причем упомянутое покрытие состоит из материала, содержащего металлические наночастицы, диспергированные в неорганической матрице оксида, нитрида или оксинитрида, предпочтительно оксида, по меньшей мере двух разных элементов, причем упомянутый материал имеет пик плазмонного поглощения в видимой области спектра, в котором упомянутые два элемента относятся к группе, состоящей из титана, циркония, олова, цинка или кремния, в котором металлические наночастицы образованы из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd, и в котором металлические наночастицы составляют от 1 до 15% от полного веса образующего покрытие материала, предпочтительно от 2 до 10% от полного веса образующего покрытие материала, а очень предпочтительно от 2 до 5% от полного веса образующего покрытие материала.
15. Остекление по предыдущему пункту, в котором первый элемент является кремнием, а второй элемент выбран из группы, состоящей из титана, циркония, олова, цинка, и металлические наночастицы образованы из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd, более предпочтительно из Ag, Cu, Ni или Au, а еще более предпочтительно из Ag или Au.
16. Остекление по предыдущему пункту, в котором первый элемент является титаном, а второй элемент выбран из группы, состоящей из кремния, циркония, олова, индия, цинка, и металлические наночастицы состоят из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из Ag, Au, Ni, Cr, Cu, Pt, Pd, более предпочтительно из Ag, Cu, Ni или Au, а еще более предпочтительно из Ag или Au.
17. Установка для осуществления способа по одному из пп. 1-13, содержащая в сочетании:
- устройство катодного распыления, содержащее по меньшей мере одну вакуумную камеру,
- расположенную в вакуумной камере мишень, состоящую из смеси первого компонента из диэлектрического материала, состоящего из оксида, нитрида или оксинитрида первого элемента, и второго компонента, состоящего из второго элемента в металлической форме,
- средства распыления упомянутой мишени, содержащие средства введения плазмообразующего газа и средства создания плазмы из упомянутого газа,
- средства введения в упомянутую плазму третьего элемента, отличного от первого элемента, в форме гидрида, галогенида или органического соединения упомянутого третьего элемента,
- средства продвижения подложки в упомянутом устройстве со скоростью, подходящей для осаждения на ее поверхности слоя покрытия, состоящего из металлических наночастиц второго элемента, диспергированных в неорганической матрице оксида, нитрида или оксинитрида упомянутых первого и третьего элементов,
- средства извлечения упомянутой подложки, покрытой упомянутым покрытием, на выходе из устройства.
18. Установка для осуществления способа по одному из пп. 1-13, содержащая в сочетании:
- устройство катодного распыления, содержащее по меньшей мере одну вакуумную камеру,
- расположенную в вакуумной камере первую мишень, состоящую из смеси первого компонента из диэлектрического материала, состоящего из оксида, нитрида или оксинитрида первого элемента,
- расположенную в вакуумной камере вторую мишень из второго компонента, состоящего из второго элемента в металлической форме,
- средства одновременного совместного распыления двух мишеней, содержащие средства введения плазмообразующего газа и средства создания плазмы из упомянутого газа,
- средства введения в упомянутую плазму третьего элемента, отличного от первого элемента, в форме гидрида, галогенида или органического соединения упомянутого третьего элемента,
- средства продвижения подложки в упомянутом устройстве со скоростью, подходящей для осаждения на ее поверхности слоя покрытия, состоящего из металлических наночастиц второго элемента, диспергированных в неорганической матрице оксида, нитрида или оксинитрида упомянутых первого и третьего элементов,
- средства извлечения упомянутой подложки, покрытой упомянутым покрытием, на выходе из устройства.
19. Применение установки по одному из пп. 16 или 17 для изготовления цветных стеклянных подложек, содержащих покрытие, состоящее из неорганической матрицы оксида, нитрида или оксинитрида первого и третьего элемента, в которой диспергированы металлические наночастицы второго элемента.
