DE3638427C2 - Durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren erzeugte Zinnoxidüberzugsschicht auf einem Flachglas - Google Patents
Durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren erzeugte Zinnoxidüberzugsschicht auf einem FlachglasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren er
zeugte Zinnoxidüberzugsschicht auf einem Flachglas.
In an sich bekannter Weise umfassen die Zinnoxidüberzüge oft
ein gewünschtes Dotiermittel, um den Überzug elektrisch leit
fähig zu machen; sie können auch geringere Anteile anderer
kompatiblen Materialien für die verschiedenen Zwecke umfas
sen. Art und Menge von irgendwelchen vorhandenen Atomen aus
ser Zinn und Sauerstoff sollten eine Grenze nicht überschrei
ten, oberhalb derer die Kristallgitterstruktur des Überzugs
von dem des Cassiterit sich unterscheidet.
Einen leitfähigen Zinnoxidüberzug tragende Glasscheiben wer
den in weitem Umfang unter anderem für Verglasungszwecke we
gen der Fähigkeit des Zinnoxidüberzugs verwendet, das Emis
sionsvermögen der überzogenen Scheibenfläche bezüglich In
frarotstrahlung, inbesondere für Wellenlängen von mehr als
3 µm, zu reduzieren.
Wünschenswert ist, daß eine überzogene, für Verglasungs
zwecke benutzte Scheibe gleichförmiges Aussehen über ihren
gesamten Bereich hat.
In der Praxis aber zeigen solche mit Überzug versehene Schei
ben oft Unterschiede im Aussehen von einem Bereich zum
nächsten. Es sind verschiedene Gründe für solche Variationen
bekannt, einschließlich beispielsweise Veränderungen in der
Überzugsdicke, die zu variierenden Farben über den Bereich
des Überzugs aufgrund von Interferenzeffekten führen können
sowie Veränderungen in den Überzugscharakteristiken, die zu
Trübung führen können.
Kontraste im Aussehen treten auch dann noch auf, selbst wenn
dafür gesorgt wird, daß die Überzugsdicke so gleichförmig
wie möglich gemacht wird und die Überzugsbedingungen während
der Bildung des Zinnoxidüberzugs konstant gehalten werden.
Man hat es bisher als vorteilhaft angesehen, daß, um gleich
förmige optische Eigenschaften zu erreichen, der Überzug im
wesentlichen aus kleinen Kristallen bestehen muß. Um die
Bildung kleiner Kristalle während der pyrolytischen Abschei
dung einer Zinnoxidüberzugsschicht zu begünstigen, ist es
bekannt, die Zinnoxidüberzugsschicht aus der Dampfphase auf
einer dünnen, noch warmen, vorgeformten Überzugsschicht aus
Titandioxid auszubilden, die über eine ähnliche kristallogra
phische Struktur wie die des Zinnoxids verfügt. Die dünne
Titandioxidunterschicht (subbing layer) neigt dazu, aus einer
großen Anzahl sehr kleiner Kristalle gebildet zu werden und
liefert so eine sehr große Anzahl eng benachbarter Keim
stellen für das Wachstum einer großen Anzahl sehr kleiner
Zinnoxidkristalle.
Eine repräsentative Probe einer nach DE-A-31 03 195 nachgearbeiteten Zinn
oxidüberzugsschicht weist folgende Eigenschaften auf:
Schichtdicke: 0,927 µm
Erwartungswert des Kornflächenbereiches 324 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 353 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 2,7
Schichtdicke: 0,927 µm
Erwartungswert des Kornflächenbereiches 324 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 353 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 2,7
Die Erfindung basiert nun auf der überraschenden Erkenntnis,
daß Vermeidung oder Verminderung von visuellen Kontrasteffek
ten in der Tat am besten begünstigt werden kann, wenn man
den Zinnoxidüberzug mit großen Kristallen ausbildet.
Erfindungsgemäß wird eine durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren
erzeugte Zinnoxidüberzugsschicht auf einem Flachglas zur Verfügung gestellt,
wobei die Zinnoxidschicht sich dadurch auszeichnet, daß sie wenigstens 0,2 µm
(200 nm) dick ist, daß der Erwartungswert der Kornfläche oder der Kornbereich
einer repräsentativen Probe der Zinnoxidüberzugskristalle, gemessen in Einheiten
von 10-4 µm2, numerisch gleich einem Wert eines wenigstens 400-fachen der in
µm gemessenen Schichtdicke (0,4-fachen der in Nanometern gemessenen
Schichtdicke) ist.
Ein Zinnoxidüberzug ist aufgebaut aus Kristallen, die zum
Wachsen mehr oder weniger senkrecht zur Oberfläche des Glases
neigen (ob sie nun von der Glasoberfläche selbst oder von den
bereits auf dem Glas ausgebildeten Kristallen aus wachsen),
um die geforderte Überzugsdicke zu erreichen. Dieses Aussehen
ist ohne weiteres erkennbar aus Elektronenmikroskopaufnahmen, die
von der überzogenen Oberfläche genommen wurden. Eine Messung
der relativen Flächen der Überzugskristalle kann somit aus
einem Elektronenmikroskopbild erhalten werden, das in der
Draufsicht genommen wurde, wobei die Umrisse der Einzelkri
stalle ohne weiteres sichtbar werden. Selbst wenn der Über
zug poliert wurde, so daß jede Rauhheit eliminiert ist und
somit die Kristallumrisse undeutlich werden, können die
Kristallumrisse ohne weiteres durch eine Ätztechnik erneut
entwickelt werden. Zweckmäßig ist es, die auf einem solchen
Elektronenmikroskopbild von einem Kristall eingenommene
Fläche als Anzeige für die Kristallgröße, ausgedrückt als
ihre Kornfläche, zu nehmen.
Um die Kornfläche einer repräsentativen Probe der Kristalle
zu bestimmen, wird wie folgt vorgegangen: Es wird in der
Draufsicht ein Elektronenmikroskopbild mit 100 000-facher
Vergrößerung von jedem einer Anzahl von ungeordnet gewählten
Orten über die Fläche der überzogenen Scheibe genommen. Der
Umriß jedes Kristalls in einer ungeordnet gewählten Gruppe
von 750 Kristallen, die auf diesen Elektronenmikroskopbildern
gezeigt sind, wird unter Verwendung eines Plotter aufgetragen,
der mit einem Datenverarbeitungsgerät verbunden ist, welches
so programmiert ist, daß der Kristallbereich Xi für jedes
Kristall (i) aus den Daten vom Plotter abgeleitet wird. Ver
schiedene Berechnungen werden dann durchgeführt, um die
Größenverteilung innerhalb der Kristallpopulation zu analy
sieren. Aus diesem Grunde wird der Potentialbereich der
Kristallflächen in Intervalle von 50 × 10-4 µm2 unterteilt,
die in jedes Intervall fallenden Kristalle werden gezählt.
Der Erwartungswert der Kornfläche, auch manchmal als das Mittel bekannt, wird
gegeben durch den Ausdruck
Die Standardabweichung wird gegeben durch den Ausdruck
Das dritte zentrale Moment (third central moment) wird gege
ben durch den Ausdruck
Der Schrägheitskoeffizient wird gegeben durch den Ausdruck
Es wurde gefunden, daß der hohe Erwartungswert des Kornbereiches bzw.
erwartete Kornbereich in den
Überzugskristallen des überzogenen (Scheiben)glases nach der
Erfindung in hohem Maße in Beziehung steht mit einem niedri
gen visuellen Kontrast; das Produkt ist also von akzeptable
rer visueller Erscheinung. Dies steht in merklichem Kontrast
zu früheren Theorien, die sich auf optische Zinnoxidüberzüge
bezogen. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei einem
gegebenen hohen Erwartungswert der Kornfläche der oben angegebenen
Art das Verhältnis zwischen dem Erwartungswert der Kornflächen der
verschiedenen Proben näher der Einheit zu sein scheint als
dem niedrigen Kontrast zuzuordnen ist.
Kurz wurde das Problem der Trübung, die über den überzogenen
Scheibenbereich variiert, angerissen. Oft ist es wünschens
wert, ein niedriges absolutes Niveau von diffuser Lichttrans
mission zu haben; dies war Gegenstand von viel Forschung in
der Vergangenheit. Trübung, die sichtbare Erscheinung einer
Transmission diffusen Lichtes wurde auf drei Gründe zurück
geführt. Fehler an der Glas-Überzugsgrenzfläche, die manch
mal durch Reaktionen zwischen dem Glas und dem Zinnoxid des
Überzugs hervorgerufen wurden; Fehler innerhalb der Dicke
des Überzugs, die auf ihren Aufbau zurückzuführen sind; und Fehler
an der Oberfläche des Überzugs. Fehler an der Glas-Über
zugsgrenzfläche können durch die richtige Wahl des Überzugs
verfahrens geringer gemacht werden, indem man eine Unter
schicht und/oder desalkalisiertes Glas verwendet.
Oberflächendefekte können durch die richtige Wahl
des Überzugsverfahrens vermindert werden oder sie können
durch Polieren des Überzugs entfernt werden. Fehler in der
Dicke des Überzugs können nur durch die richtige Wahl des Überzugs
verfahrens vermindert werden, da sie von der physikalischen
Struktur der Überzugsschicht abhängen. Geeignete Verfahren
zum Erreichen von Überzugsschichten mit einem inneren Aufbau,
der günstig für eine niedrige absolute diffuse Lichttrans
mission ist, sind beschrieben und beansprucht in den Patentanmeldungen
DE-A-36 38 434, DE-A-36 38 426, DE-A-36 38 435 (entsprechend
GB 85 31 423, 85 31 424 und 85 31 425 vom 20. Dezember 1985
(Parallelanmeldungen zur vorliegenden Anmeldung)).
Früher hat man gemeint, daß es wünschenswert wäre, einen
Überzug aus Kristallen mit gleichförmigem Kornbereich zu ha
ben. Es hat sich herausgestellt, daß niedrige Trübungsniveaus
bei einem Produkt nach der Erfindung erreicht werden, nicht
so sehr, wenn die Kristallpopulation eine gleichförmige Korn
fläche hat, als dann, wenn eine besondere Verteilung der Korn
bereiche in der Kristallgesamtpopulation sich einstellt.
Nach bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat, wenn
eine Populationsdichtekurve hergestellt wird, indem die An
zahl von Kristallen einer repräsentativen Probe der Zinn
oxidkristalle aufgetragen werden, die eine Kornfläche inner
halb eines gegebenen Intervalls auf der Ordinate haben und
die Kornfläche auf der Abszisse aufgetragen ist, diese Kur
ve einen positiven Schrägheitskoeffizienten und vorzugsweise
einen Schrägheitskoeffizienten von wenigstens 1. Das
Kornflächenintervall, das für diesen Zweck verwendet wird,
liegt bei 50 × 10-4 µm2. Es wurde gefunden, daß diese Vertei
lung der Kornflächen in günstiger Beziehung zu einer niedri
gen absoluten Transmission diffusen Lichtes steht; es ergibt
sich somit ein niedriges Trübungsniveau.
Ein weiteres Problem, was mit bezug auf Glas mit Überzug auf
tritt, ist im Hinblick auf das Altern des Produktes zu sehen.
Der Überzug insbesondere sollte in der Lage sein, Bedingun
gen standzuhalten, denen er während dem Verlauf seines Lebens
ausgesetzt wird. Beispielsweise sollte der Überzug ausrei
chende mechanische Beständigkeit und Haftvermögen haben, um
Verschleiß während des Reinigens standzuhalten. Es hat sich
herausgestellt, daß die mechanische Festigkeit eines Zinn
oxidüberzuges begünstigt wird, wenn die Populationsdichte
kurve einen positiven Schrägheitskoeffizienten der oben ge
nannten Art hat und eine breite Variation in den Größen der
den Überzug bildenden Kristalle hat. Nach bevorzugten Aus
führungsformen der Erfindung wird der positive Schräg
heitsfaktor kombiniert mit dem Merkmal, daß die Standardab
weichung der Kornfläche einer repräsentativen Probe der
Zinnoxidüberzugskristalle wenigstens gleich der Hälfte des
Erwartungswertes und wenigstens gleich dem 0,7-fachen die
ses Erwartungswertes wird.
Vorzugsweise ist der Erwartungswert der Kornfläche einer repräsenta
tiven Probe der Zinnoxidüberzugskristalle, gemessen in Ein
heiten von 10-4 µm2, numerisch gleich einem Wert des wenigstens
500-fachen (0,5-fachen) der Schichtdicke, gemessen in Micrometern (Nano
metern). Nach gewissen bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Wert
wenigstens 600 Mal (0,6 Mal) diese Dicke. Es wurde gefunden, daß Glas mit
Überzug, dessen Überzugskristallpopulation diese Eigenschaft
hat, ein visuelles Aussehen zeigt, das sogar einen noch wei
ter reduzierten Kontrast, insbesondere im Falle von Überzü
gen mit einer Dicke von wenigstens 300 nm aufweist.
Es ist ein wichtiger Vorteil der Maßnahme nach der Erfindung,
daß hierdurch Überzüge von hoher scheinbarer Gleichförmig
keit unabhängig von einer wesentlichen nicke des Überzugs ge
bildet werden können. Bisher war, je größer die Überzugsdicke
war, desto größer die Schwierigkeit, scheinbare Kontraste im
Aussehen eines Überzuges zu vermeiden. Nach bevorzugten Aus
führungsformen der Erfindung hat die Zinnoxidschicht eine
Dicke von wenigstens 300 nm und noch weiter bevorzugt hat die
Schicht wenigstens 700 nm Dicke. Überzugsschichten mit einer
Dicke von 300 nm oder mehr und insbesondere Überzüge, die
wenigstens 700 nm Dicke haben, neigen dazu, mechanisch und
chemisch beständiger zu sein und, wenn sie leitend sind, las
sen sie sich leichter bei einem niedrigen spezifischen Wi
derstand, ausgedrückt in Ohm pro Quadrat herstellen, wodurch
ihr Wert als elektrisch leitfähige Überzüge und ihre Fähig
keit gesteigert werden, das Emissionsvermögen der überzoge
nen Oberfläche in bezug auf Infrarotstrahlung zu reduzieren.
Hat die Zinnoxidüberzugsschicht eine Dicke von wenigstens
700 nm, wie dies gewöhnlich der Fall beispielsweise bei Über
zügen mit dem geringsten Emissionsvermögen ist, beispiels
weise eine Dicke zwischen 700 nm und 1200 nm, so wurde ge
funden, daß die durch die erfindungsgemäße Maßnahme herbeige
führten Vorteile hinsichtlich geringen Kontrastes im Aus
sehen die größten sind, wenn der Erwartungswert der Kornfläche einer
repräsentativen Probe der Zinnoxidüberzugskristalle zwischen
350 × 10-4 µm2 und 700 × 10-4 µm2 einschließlich beträgt. Die
Einhaltung dieses Merkmals wird somit bevorzugt.
Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeich
nungen verschiedener Ausführungsformen und anhand von Bei
spielen für Herstellungsverfahren von überzogenem Glas nach
der Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen
die Fig. 1, 2, 4 und 5 geschnittene Seitenansichten einer
Überzugsvorrichtung, und
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung der Populationsdichte
hinsichtlich der Kristallfläche.
Nach Fig. 1 umfaßt eine Vorrichtung zum pyrolytischen Aus
bilden eines Zinnoxidüberzugs auf eine Oberfläche
eines heißen Glassubstrats 1 in Scheiben- oder Bandform eine
Fördereinrichtung, wie beispielsweise Rollen 2, die das Sub
strat in Bewegungsrichtung 3 längs einer Bahn, die ebenfalls
mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, transportieren. Die
Bahn 1 führt durch eine Überzugsstation 4, die eine eine
Überzugskammer 6 bildende Deckenkonstruktion 5 aufweist und
sich nach unten auf die Substratbahn 1 hin öffnet; eine
schematisch bei 7 dargestellte Sprühdüse ist vorgesehen, die
einen Strom an Überzugsvorläuferlösung in die Kammer 6 in
einer Richtung 8 nach unten gegen das Substrat 1 versprüht.
Die Sprühdüse 7 ist so angeordnet, daß der Strom aus Über
zugsvorläuferlösung in eine Sprühzone 9 der Überzugskammer 6
aus einer Höhe von wenigstens 75 cm oberhalb der Substrat
bahn 1 versprüht wird. Nach der dargestellten Ausführungs
form ist die Sprühdüse 7 so angeordnet, daß sie Überzugsvor
läufermaterial aus wenigstens 1 Meter und vorzugsweise we
nigstens 1,2 Meter oberhalb der Substratbahn 1 versprüht und ist
von an sich bekannter Bauart. Die Düse ist so angeordnet,
daß sie die Überzugsvorläuferlösung in einer nach unten ge
gen die Substratbahn 1 führenden Richtung 8 und in Abström
richtung 3 versprüht und ist längs einer nicht gezeigten
Bahn hin und her quer über die Breite der Substratbahn be
weglich.
Heizeinrichtungen sind vorgesehen, um Wärme an die Sprühzone
zu liefern. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen
diese Heizeinrichtungen nach unten gerichtete Strahlungs
heizer 10, die in der Decke der Sprühzone 9 angeordnet sind.
Als zusätzliche Heizeinrichtung ist eine Leitung 11 vorgese
hen, die einen Strom vorgewärmter Luft in die Sprühzone 9
in einer Richtung austrägt oder ausstößt, die den versprüh
ten Überzugsvorläufermaterialstrom schneidet. Die Leitung
11 der Austragsöffnung 12 ist in der oberen Hälfte, über die
Höhe zwischen der Sprühdüse 7 und dem Substrat 1 gesehen, an
geordnet und so vorgesehen, daß sie diesen Gasstrom anström
seitig zur Überzugsvorläufersprühaustragsachse 8 austrägt.
Die Öffnung 12 erstreckt sich horizontal über die volle Brei
te der Substratbahn 1 und vertikal über das obere Drittel
der Höhe der Sprühdüse 7 oberhalb des Glassubstrats. Aus der
Öffnung 12 ausgetragenes Gas wird zunächst im wesentlichen
horizontal quer über die Querbahn des Tröpfchenstroms 7 ge
richtet und hält eine Gaszirkulation innerhalb der Sprühzone
9 aufrecht.
Das ausgetragene Gas wird in geeigneter Weise vorgewärmt,
beispielsweise auf eine mittlere Temperatur im Bereich von
300 bis 500°C. Die Heizer 10 begünstigen die Verdampfung des
Lösungsmittels aus den versprühten Tröpfchen während deren
Wanderung gegen das Substrat 1, welches dann im heißen aus
getragenen Gas mitgerissen werden kann.
Nach einer wünschenswerten Variante wird die Leitung 11 in
zwei Leitungen unterteilt, die in oberen und unteren Öffnun
gen gleicher Abmessungen enden, welche die Lage der Öffnung
12 haben, so daß Gasströme bei unterschiedlichen Temperatu
ren, beispielsweise 300°C und 500°C, auf unterschiedlichen
Niveaus dort ausgetragen werden können.
Die Deckenkonstruktion 5 bildet einen Durchlaßbahnteil 13
der Überzugskammer 6, die in Abströmrichtung von der Sprüh
zone 9 führt und der Überzugskammer 6 eine Gesamtlänge von
wenigstens 2 Metern und vorzugsweise eine Länge von wenig
stens 5 Metern gibt. Bei der dargestellten Ausführungsform
umfaßt die Deckenkonstruktion 5 eine Brückenwandung 14 über
die Substratbahn, welche im wesentlichen vertikal sich senkt
und einen Austrittsschlitz 15 am abströmseitigen Ende der
Sprühzone bildet, welche diese Zone von der Durchlaßbahn
trennt; diese Durchlaßbahn 13 verfügt über eine Höhe, die
im wesentlichen gleich derjenigen der Sprühzone 9 ist. Die
Höhe des Austrittsschlitzes 15 ist geringer als die halbe
Höhe zwischen Sprühdüse 7 und Substrat 1.
Anströmseitig zur Austragsachse 8 der Vorläufersprühdüse 7
ist eine Gasstrahldüse schematisch bei 16 dargestellt und
trägt einen Gasstrahl nach unten in die Nachbarschaft des
Überzugsvorläuferstroms aus, wodurch das versprühte Überzugs
vorläufermaterial abgeschirmt wird. Die Gasstrahldüse 16 ist
tandemartig zur Überzugssprühdüse 7 zur wiederholten Ver
schiebung hiermit längs der Querbahn angeordnet. Ein Haupt
effekt dieses abschirmenden Gasstrahls ist darin zu sehen,
das Mitreißen von Überzugsreaktionsprodukten und anderen
Verunreinigungsstoffen im hinteren Teil des Stroms aus Über
zugsvorläufermaterial zu verhindern, während dieser gegen
das Substrat 1 wandert.
Auslaßleitungen 17, 18, 19 sind längs der Durchlaufbahn 13
angeordnet; die Auslaßleitung 17 am abströmseitigen Ende der
Überzugskammer verfügt über einen Einlaß 20, der über der
Substratbahn 1 angeordnet ist und sich quer wenigstens über
den größeren Teil ihrer Breite erstreckt.
Umlenkblecke wie 21, die nach innen von den Seitenwandungen
der Überzugskammer 6 vorstehen, sind vorgesehen, um die
Strömung atmosphärischen Materials an den Seiten der Sub
stratbahn 1 vorbei und zwischen den Zonen vertikal oberhalb
und vertikal unterhalb dieser Bahn über die Länge der Sprüh
zone 9 zu verhindern, wo die Atmosphäre an Überzugsvorläufer
material am reichsten ist. Diese Umlenkbleche können auf
Schwenkstiften auf den Seitenwandungen der Überzugskammer 6
gelagert sein und beispielsweise durch Gewindestreben abge
stützt sein, so daß ihre Lage für einen Minimalabstand zum
Rand des Substrats 1 einstellbar wird.
Einrichtungen 22 sind vorgesehen, um Gas in die Umgebung des
Substrats 1 auszutragen, so daß eine kontinuierliche Gas
strömung gebildet wird, die in Abströmrichtung 3 unter jedem
Rand der Substratbahn 1 und längs wenigstens eines Teils der
Bahnlänge strömt, die von der Überzugskammer 6 eingenommen
wird.
Die Gasaustragseinrichtung unter dem Band umfaßt vier Beru
higungskammern 23 (Plenums), die zu je zwei angeordnet sind
und sich im wesentlichen über die volle Breite der Überzugs
station 4 erstrecken. Im Kopf jeder Beruhigungskammer 23 ist
ein Schlitz 24 ausgebildet, der durch eine Deflektorlippe 25
begrenzt ist, so daß durch die Schlitze 24 eingeblasenes Gas
in Abströmrichtung längs der Überzugsstation 4 gerichtet wird.
Die Schlitze 24 erstrecken sich über die volle Länge jeder
Beruhigungskammer 23 quer über die Überzugsstation 4. Ge
wünschtenfalls können solche Schlitze durch eine Vielzahl im
Abstand angeorneter Öffnungen ersetzt sein. Wie Fig. 1 er
kennen läßt, ist eine Ablenkplatte 26 oberhalb der Beruhi
gungskammer 23 angeordnet, so daß das eingeführte oder ein
geblasene Gas nicht direkt gegen das Substrat 1 ausgetragen
wird. Die Beruhigungskammern 23 können mit vorgewärmtem Gas
von beiden Seiten der Überzugsstation 4, beispielsweise aus
Wärmeaustauschern, beaufschlagt sein. Luft kann als ausge
tragenes Gas Verwendung finden; diese kann ohne weiteres
durch Wärmeaustausch mit Ofenrauchgasen erwärmt werden. Solch
ein Gas wird vorzugsweise auf innerhalb 50°C der Temperatur
des Substrats erwärmt, während letzteres in die Überzugskam
mer 6 einläuft.
Unter dem Substrat 1 ausgetragenes Gas kann aus der Umgebung
des Substrats 1 durch wünschenswert vorgesehene Auslaßlei
tungen (nicht dargestellt) entfernt werden, die über ein oder
mehrere Einlässe verfügt, die sich quer unter der Substratbahn
und beispielsweise ausgerichtet auf den obe
ren Abgasauslaß 20 erstrecken.
Eine Begrenzungswandung 27 ist oberhalb der Substratbahn 1
vorgesehen, erstreckt sich über die volle Breite und
schließt im wesentlichen das abströmseitige Ende der Über
zugskammer 6, so daß im wesentlichen die Strömung atmosphä
richen Materials in und aus der Überzugskammer 6 am abström
seitigen Ende der Durchlaßbahn oder des Kanals 13 verhindert
wird.
Die Überzugsstation 4 ist zwischen dem Austritt aus einer
Bandformungsanlage (nicht dargestellt), beispielsweise einem
Floattank, und dem Eintritt in einen Kühlofen 28 angeordnet.
Ein Kanal von der Bandformungsanlage zur Überzugskammer 6
verfügt über ein Dach oder eine Decke 29; das anströmseitige
Ende der Überzugskammer wird durch eine Schirmwand 30 be
stimmt, die von der Kanaldecke 29 nach unten hängt und einen
kleinen Freiraum für das Substrat 1 ermöglicht, das in die
Überzugskammer über einen Eintrittsschlitz 31 einläuft.
Der Effekt dieser Schirmwand 30 besteht darin, die Strömung
atmosphärischen Materials in die Überzugkammer 6 aus Anström
richtung zu begrenzen, so daß die atmosphärischen Bedingun
gen innerhalb dieses Bereichs einfacher geregelt werden kön
nen.
Anströmseitig zur Schirmwand 30 befindet sich zwischen die
ser Wandung und einer zweiten Schirmwand 32 eine Vorkammer
33, in welcher Heizer 34 vorgesehen sind, die alles Gas vor
wärmen, das in die Überzugskammer 6 zwischen der Schirmwand
30 und dem Band 1 gesaugt wird.
In den Fig. 2 und 3 sind Bezugszeichen, die analoge Funk
tionen wie die in Fig. 1 haben, mit entsprechenden Bezugs
zeichen bezeichnet.
In der Sprühzone 9, am anströmseitigen Ende der Überzugskam
mer 6 fehlt die Gasaustragsleitung 11, ist jedoch durch ein
Paar von Leitungen 35 mit Austragsöffnungen 36 ersetzt, die
gegeneinander zum Austrag des vorgewärmten Gases von gegen
überliegenden Seiten der Austragsachse 8 des versprühten Stroms an
Überzugsvorläuferlösung gerichtet sind. Andere Heizeinrich
tungen für die Überzugskammer oberhalb des Niveaus des Ban
des 1 sind nicht dargestellt. Die Austragsöffnungen 36 er
strecken sich quer fast über die gesamte Breite der Überzugs
kammer 6; sie sind auf das obere Drittel der Höhe der Sprüh
düse 7 oberhalb des Substrats begrenzt. Nach einer Variante
haben die Austragsöffnungen 36 eine geringere Breite; sie
werden hin und her quer über die Sprühzone tandemartig mit
der Sprühdüse 7 bewegt.
Am abströmseitigen Ende der Sprühzone 9 ist die Deckenkon
struktion 5 nach unten gerichtet und bildet dann eine verti
kale Brückenwandung 14, in der ein über die volle Breite ge
hender Einlaß 37 für die Auslaßleitung 38 vorgesehen ist,
um Dämpfe aus der Sprühzone anzusaugen und die Bildung ir
gendeiner stagnierenden Zone hierin zu verhindern.
Abströmseitig zum Austrittsschlitz 15 unterhalb der Brücken
wandung 14 ist die Decke oder Dachkonstruktion 5 fortgesetzt
und bildet einen Durchlaßbahnteil 13 der Überzugskammer 6,
die die gleiche Höhe wie dieser Austrittsschlitz hat.
Längs der Durchlaufbahn oder längs des Kanals 13 sind Aus
laßeinrichtungen an jeder Seite der Überzugskammer unterhalb
des Niveaus der Substratbahn 1 vorgesehen. Diese Auslaßein
richtungen umfassen eine Vielzahl von oben offenen Auslaß
kästen 39, die mit seitlichen Auslaßleitungen 40 in Verbin
dung stehen. Fig. 2 zeigt, daß diese Auslaßkästen 39 sich
über die, volle Länge der von der Durchlaßbahn 13 eingenomme
nen Substratbahn erstrecken und daß der anströmseitige Aus
laßkasten tatsächlich unterhalb der Sprühzone 9 angeordnet
ist. Nach oben und innen von den Auslaßkästen vorstehend
sind Umlenkbleche 41 vorgesehen, welche unter die Ränder der
Substratbahn und nach oben zwischen die Förderrollen 2 sich
erstrecken. Diese Anordnung sorgt für eine effektive Trennung
der Atmosphären vertikal oberhalb und vertikal unterhalb der
Substratbahn längs der Durchlaßbahn.
Um Überzugsvorläufermaterial und anderes atmosphäri
sches Material daran zu hindern, nach unten an den Seiten der
Substratbahn vorbei über einen mehr anströmseitigen Bereich
der Sprühzone 9 zu strömen, sind Gebläse 50 zum Austrag vor
gewärmter Luft vorgesehen, die eine Aufwärtsströmung relativ
sauberen Gases gegen die Seitenwandungen der Überzugskammer
dort aufrechterhalten. Dies gibt auch einen gewissen Grad
von Schutz für diese Wandungen gegen Korrosion aufgrund der
Atmosphäre innerhalb der Kammer.
Wie vorher sind Teile mit gleichen Funktionen mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
Nach der Ausführungsform der Fig. 4 wird die einzige hin-
und hergehende Sprühdüse 7 der vorhergehenden Figuren ersetzt
durch eine Vielzahl solcher Düsen, obwohl nur eine von die
sen gezeigt ist. Diese Düsen 7 werden längs Teilen einer
nicht dargestellten Bahn hin- und herbewegt, die zwischen
einem Paar von Gasaustragsleitungen 35 verlaufen und nach
unten geneigte Austragsöffnungen 51 haben, die sich über die
volle Breite der Überzugskammer erstrecken.
Die Deckenkonstruktion 5 senkt sich nach unten in einem kon
tinuierlich teilweise gekrümmten Profil oberhalb der Sprüh
zone 9 und senkt sich weiter nach unten, so daß die Durch
laufbahn 13 von sich vermindernder Höhe in Abströmrichtung
ist und so eine glatte, im wesentlichen in Abströmrichtung
gerichtete Materialströmung innerhalb der Überzugskammer 6
erleichtert.
Am abströmseitigen Ende der Durchlaßbahn oder des Kanals 13
wird atmosphärisches Material in die Auslaßleitung 46 mit
einem Einlaß 47 angesaugt, der zum Teil durch einen Auslaß-
oder Abgaskrümmer 48 gebildet ist, der sich oberhalb der
Bahn des Substrats 1 über die volle Breite des Kanals oder
der Durchlaßbahn erstreckt und im wesentlichen ihr abström
seitiges Ende schließt. Solch ein Krümmer 48 kann nach Wunsch
schwenkbar gelagert sein, so daß er auf einen minimalen Ab
stand zur Substratfläche 1 eingestellt werden kann. Ebenfalls
in der abströmseitigen Endhälfte der Durchlaßbahn oder des
Kanals 13 wird atmosphärisches Material in die Auslaßleitung
49 gesaugt, die an jeder Seite der Überzugskammer angeordnet
ist, um eine seitliche Ausbreitung des längs der Überzugs
kammer strömenden Materials zu begünstigen. Dieses Material
wird auch daran gehindert, unter das Substrat zu strömen,
und zwar aufgrund von Umlenkblechen wie 21, die von den Sei
tenwandungen der Überzugskammer über die Substratränder im
wesentlichen entlang der Gesamtlänge der Durchlaßbahn sich
erstrecken und weit in die Sprühzone, fast bis zu ihrem an
strömseitigen Ende hineinreichen.
Die Absenkung des Dachs 5 über die Durchlaßbahn oder den Ka
nal kompensiert die verminderte Menge an längs der Durchlaß
bahn fließenden Materials aufgrund der gesteigerten Ansau
gung.
Am anströmseitigen Ende der Überzugskammer senkt sich die
Stirnwand 43 nach unten bis in die Nähe der Bahn des Sub
strats 1 und schließt im wesentlichen dieses Ende der Kammer
und ist kurz hinter dieser Stirnwand mit einer Hilfsgasaus
tragsleitung 52 versehen, um vorgewärmtes Gas in die Kammer
benachbart dem Substrat auszutragen und in Abströmrichtung
zu strömen, um die Atmosphäre in Kontakt mit dem Substrat zu
konditionieren, wo dieses zuerst vom Überzugsvorläufermate
rial kontaktiert wird und um die Ansammlung von Dampf gegen
die anströmseitige Stirnwand 43 zu verhindern.
Am abströmseitigen Ende der Sprühzone sind zwei horizontal
gerichtete, nach innen geneigte Gasstrahlaustragsdüsen 53
vorgesehen, um den Überzugsvorläuferdampf mitzureissen, der
innerhalb der Sprühzone nach innen fort von den Seitenwandun
gen des Kanals oder der Durchlaßbahn und in Abströmrichtung
erzeugt wird.
Teile mit gleichen Funktionen tragen die gleichen Bezugs
zeichen wie bei den vorhergehenden Figuren.
Die Sprühdüse 7 ist von ähnlicher Gestalt wie die in Fig.
1 gezeigte. Unterhalb der anströmseitigen Stirnwand 43 der
Überzugskammer ist die in den Fig. 1 und 2 gezeigte
Schirmwand 30 ersetzt durch eine Brückenwand 44, die einen
relativ größeren Eintrittsschlitz 31 erlaubt, so daß atmos
phärisches Material entlang in Kontakt mit dem Glas und in
die Überzugskammer aus der Vorkammer 33 einfacher gesaugt
werden kann. Gewünschtenfalls kann diese Brückenwandung 44
in der Höhe verstellbar sein, um die Öffnung des Eintritts
schlitzes 31 zu variieren.
Zusätzliche Gasaustragsleitungen (nicht dargestellt) können
vorgesehen sein, um vorgewärmtes Gas nach unten in die Vor
kammer zum Regeln der Schicht aus Überzugsmaterial unmittel
bar oberhalb des Substrats 1 wenigstens bis zur Zone zu re
geln, wo das Überzugsmaterial gegen das Glas auftrifft.
Wie in Fig. 4 nimmt die Durchlaßbahn oder der Kanal 13 in
der Höhe vom Austrittsschlitz fort ab.
In der Sprühzone 9 am anströmseitigen Ende der Überzugskammer
fehlt die Gasaustragsleitung 35, ist jedoch durch eine Lei
tung 54 ersetzt, die über einer Austragsöffnung 55 verfügt,
die gegen die Anströmseite (Vorderseite) des versprühten
Stroms an Überzugsvorläufermaterial gerichtet ist. Nach eini
gen Ausführungsformen verfügt die Austragsöffnug 55 über ge
ringere Breite als die Überzugskammer 6 und wird hin und her
quer über die Sprühzone in Tandem mit der Sprühdüse 7 bewegt.
Nach anderen Ausführungsformen erstreckt sich die Austrags
öffnung 55 quer fast über die gesamte Breite der Überzugs
kammer 6.
In Strömungsrichtung hinter dem Austrittsschlitz 15 unter der
Brückenwand 14 geht die Dachkonstruktion 5 weiter und bildet
einen Durchlaßbahn- oder Kanalteil 13 der Überzugskammer 6,
die sich in Abströmrichtung nach unten senkt bzw. nach unten
geht. Nach dieser Ausführungsform wird die Decken- oder
Dachkonstruktion über der Durchlaßbahn oder über dem Kanal
13 durch eine Vielzahl von Lüftungsschlitzen 56 gebildet,
die verschwenkbar geöffnet werden können, so daß vorgewärmte
Luft veranlaßt werden kann, in den Kanal oder in die Durch
laßbahn und längs ihrer Decke zu strömen und die Temperatur
dort zu erhöhen und die Abscheidung von Überzug oder Konden
sation auf dieser Decke zu verhindern.
Über die Länge der Durchlaßbahn sind Auslaßeinrichtungen an
jeder Seite der Überzugskammer unterhalb des Niveaus der
Substratbahn 1, wie mit bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrie
ben, vorgesehen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Über
zugskammer 6 etwas über 3 Meter breit und nimmt Glasbänder
mit einer Breite bis zu etwa 3 Metern auf. Die Deckenkon
struktion 5 oberhalb der Sprühzone 9 der Überzugskammer be
findet sich gerade über 1,5 Meter oberhalb des Niveaus der
Bandbahn 1; die Sprühöffnung der Tröpfchenauslaßdüse 7 befin
det sich nahe dem Niveau dieser Decke oder dieses Dachs. Die
se Düse 7 ist so angeordnet, daß sie einen konischen Tröpf
chenstrom mit einem Konushalbwinkel von 10° austrägt, wobei sich
deren Achse 8 unter einem Winkel von 47° zur Horizontalen
befindet: Die Gasstrahldüse 16 ist mit ihrem Auslaß
25 cm unterhalb und 7 cm hinter der Sprühdüse 7 angeordnet
und mit ihrer Achse unter 60° zur Horizontalen vorgesehen.
Die Gasaustragsöffnung 12 ist 50 cm hoch, wobei sie oben ein
gleiches Niveau wie die Düse 7 hat. Die Brückenwand 14 am
abströmseitigen Ende der Sprühzone 9 ist von der Gasaustrags
öffnung 12 um 2,8 Meter entfernt. Die Durch
laßbahn 13 hat die gleiche Höhe wie die Sprühzone 9; der
Auslaßschlitz 15 eine Höhe 50 cm oberhalb des Niveaus der
Bandbahn 1. Die Länge dieser Durchlaßbahn beträgt 4 Meter.
Die Vorrichtung ist besonders zur Abscheidung von Zinnoxid
überzügen ausgelegt, die aus einer Lösung von Zinn(II)chlorid
als Überzugsvorläufermaterial ausgehen.
Bei Verwendung dieser Vorrichtung wurde ein Zinnoxidüberzug
von 750 nm Dicke auf einem 6 mm dicken Glasband geformt, das
mit einer Geschwindigkeit von 8,5 m/min lief. Das Glas trat
in die Überzugskammer bei einer Temperatur von 600°C ein;
das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine wässrige
Lösung von Zinn(II)chlorid, das Ammoniumbifluorid, um die
Dotierungsionen im Überzug zu bilden, enthielt. Die Lösung
wurde aus der Düse bei einem Durchsatz von 220 l/h versprüht,
während die Düse quer über die Bandbahn bei 22 Zyklen pro
Minute hin- und herbewegt wurde.
Die Vorkammer 33 war im wesentlichen geschlossen. Die darin
befindliche Atmosphäre wurde durch elektrische Widerstandsheizer
erwärmt.
Strahlungsheizer im Dach der Sprühzone wurden eingeschaltet;
Gas wurde durch die Öffnung 12 mit einem Durchsatz von
7000 Nm3/min und einer Temperatur von 400°C ausgetragen. Gas
wurde aus einem Bereich unterhalb der Beruhigungskästen
23 bei einer Temperatur von 600°C ausgetragen.
Im Betrieb zeigt es sich, daß zum Zeitpunkt, da der Strom
versprühten Überzugsvorläufermaterials das Niveau des Bandes
erreichte, ein wesentlicher Anteil des Lösungsmittels aus
dem Strom verdampft war und sehr kleine Tröpfchen flüssigen
Zinn(II)chlorids und von Zinnchloriddämpfen zurückließ, die
das Glas zur Auslösung der Überzugsbildung kontaktierten.
Die Sprühzone 9 oberhalb des Bandes war mit einer zirkulie
renden, mit Zinn(II)chloriddampf beladenen Atmosphäre ge
füllt; diese wurde durch den Austrittsschlitz 15 und in die
Durchlaufbahn 13 durch Saugkräfte gesaugt, die in den Auslaß
leitungen 17, 18 und 19 erzeugt wurden. Es zeigte sich, daß die
Atmosphäre innerhalb der Überzugskammer 6 im wesentlichen
klar bis auf die Nachbarschaft des Tröpfchenstroms war, was
zeigte, daß im wesentlichen das gesamte Zinn(II)chlorid und
Lösungsmittel außerhalb des Stroms sich in Dampfphase befan
den, so daß über den größeren Teil der Länge der Überzugs
kammer 6, in welcher das Glas dem Überzugsvorläufermaterial
ausgesetzt war, die Atmosphäre in dieser Kammer 1 im wesent
lichen frei von Material in der flüssigen Phase war. Natür
lich enthielt die Durchlaßbahn oder der Kanal 13 auch
Überzugsreaktionsprodukte. Die erzeugten Kräfte und die
Geometrie dieser Durchlaßbahn waren derart, daß das den Aus
trittsschlitz 15 verlassende Material abgebremst wurde und
ziemlich dichte Zinn(II)chloriddämpfe versuchten, eine
Schicht in Kontakt mit dem gebildeten Überzug zu bilden, wo
durch die Konditionierung dieses Überzugs möglich wurde,
während weniger dichte Lösungsmitteldämpfe und Überzugsreak
tionsprodukte dazu neigten, direkter gegen die Auslaßleitung
zu strömen.
Als Ergebnis hiervon hatte der gebildete Überzug eine Kri
stallstruktur an der Glas/Überzugsgrenzfläche, die eine Über
zugsstruktur hoher Qualität und damit guter und gleichförmi
ger optischer Eigenschaften hatte; der Einschluß von Überzugs
reaktionsprodukten, der zu Fehlern führte, wurde nahezu ver
mieden.
Besonders beachtenswert war die sehr niedrige Trübung und
die vom überzogenen Glas gezeigte sehr gleichförmige Trübung.
Der resultierende Überzug wurde mit einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskopes foto
graphiert; die resultierenden Fotographien wurden dahinge
hend aufbereitet, um Zugang zu den Bereichen zu haben, die
hierauf durch eine repräsentative Probe von Zinnoxidüberzugs
kristallen eingenommen waren. Nach der Analyse wurden die
folgenden Werte notiert:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 492 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 481 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 3,9
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 492 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 481 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 3,9
Dieses Beispiel benutzt die in der hiermit zusammehängenden
Patentanmeldung P 36 38 434.8 (entsprechend GB vom 20. Dezember
1985, Nr. 85 31 423) beschriebene Erfindung.
Die Vorrichtung der Fig. 2 wurde verwendet zur Bildung eines
Überzugs der gleichen Dicke wie in Beispiel 1 unter Verwen
dung des gleichen Vorläufermaterials und auf einem Glasband
der gleichen Dicke, das sich bei der gleichen Geschwindig
keit bewegte. Die Sprühdüse 7 wurde ebenfalls wie in Bei
spiel 1 gesteuert. Die Überzugskammer 6 verfügte über eine
Gesamtlänge von 7,5 Meter.
Das Glas trat in die Überzugskammer 6 bei einer Temperatur
von 600°C ein; auf 500°C vorgewärmte Luft wurde mit einem
Durchsatz von 3600 Nm3/h aus jeder der Austragsöffnungen 36
ausgetragen. Das Ergebnis war, daß ein größerer Anteil des
versprühten Materials auf seiner Bahn gegen das Band ver
dampfte, während ein Reststrom weiterging und zwangsweise
gegen das Glas aufschlug.
Die Ansaugung unter dem Bahnniveau von atmosphärischem Mate
rial längs der Durchlaßbahn neigt dazu, eine Schicht von
vorläuferbeladener Atmosphäre nach unten in Kontakt mit dem
Band zu halten und den Finish des Überzugs zu begünstigen.
Saugen wurde bei einem Gesamtdurchsatz von etwa 70 000 m3/h
bei einer mittleren Temperatur von ca. 350°C durchgeführt.
Dies gab auch ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich der
gleichförmig hohen Qualität des gebildeten Überzugs, insbe
sondere, was seinen niedrigen und gleichförmig niedrigen Trü
bungsfaktor betraf.
Der resultierende Überzug wurde bei einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die resultierenden Fotographien wurden aufbereitet.
Man erhielt Zugang zu den hierauf von einer repräsentativen
Probe der Zinnoxidüberzugskristalle eingenommenen Bereiche.
Nach der Analyse wurden die folgenden Werte notiert:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 559 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 473 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 559 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 473 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Bei diesem Beispiel wird die Erfindung benutzt, die in der
hiermit zusammenhängenden Patentanmeldung P 36 38 434.8 (ent
sprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 423) beschrie
ben ist.
Die Vorrichtung nach Fig. 4 wurde zur Bildung eines 400 nm
dicken fluordotierten Zinnoxidüberzugs auf einem 4 mm
dicken Glasband verwendet, das von einer Floatkammer mit ei
ner Geschwindigkeit von 8,5 m/min lief und in die Überzugs
station bei einer Temperatur von 600°C eintrat. Die Überzugs
kammer hatte eine Gesamtlänge von 8 Metern.
Das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine wässrige
Lösung aus Zinn(II)chlorid, die Ammoniumbifluorid enthielt;
sie stellte Dotierungsionen im Überzug zur Verfügung. Diese
Lösung wurde aus den Düsen mit einem Durchsatz von 110 l/h
versprüht. Die Düsen waren sämtlich parallel und gegen die
Horizontale um 75° geneigt. Sie waren 1,5 m oberhalb des
Substrats angeordnet.
Auf 550°C vorgewärmte Luft wurde bei einem Durchsatz von
5000 Nm3/h aus den beiden Austragsöffnungen 51 ausgetragen
und riß verdampfte Vorläuferlösung mit; aus der Hilfsgas
austragsleitung 52 ausgetragene Luft wurde ebenfalls auf
500°C vorgewärmt. Das Ansaugen oberhalb des Niveaus des Sub
strats wurde so geregelt, daß die eingeführte Menge oder die
innerhalb der Überzugskammer gebildete Menge an Gas ausge
glichen und eine allgemeine Strömung in Bewegungsrichtung
des Materials begünstigt wurde.
Auf 600°C vorgewärmte Luft wurde mit einem Durchsatz von
3000 Nm3/h aus Austragseinrichtungen 22 unterhalb der Sub
stratbahn ausgetragen.
Dieses Verfahren führte auch zur Bildung eines Hochqualitäts
überzugs, welcher im wesentlichen frei von lokalen Defekten
war und einen sehr niedrigen und gleichförmig niedrigen Trü
bungsfaktor zeitigte.
Der resultierende Überzug wurde bei einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die resultierenden Fotographien wurden verarbeitet.
Es ergab sich ein Zugriff zu den Bereichen, die hierauf von
einer repräsentativen Probe aus Zinnoxidüberzugskristallen
eingenommen waren. Nach der Analyse wurden die folgenden
Werte notiert:
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 270 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 175 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 270 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 175 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Bei diesem Beispiel kommt auch die Erfindung zur Anwendung,
die beschrieben ist in der Patentanmeldung P 36 38 434.8 (ent
sprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 423).
Die Vorrichtung nach Fig. 5 wurde verwendet, um einen Zinnoxid
dotierungsüberzug von 750 nm Dicke auf einem 3 m breiten
Band aus 6 mm Floatglas zu bilden, das mit 8,5 m/min lief
und in die Überzugskammer bei einer Temperatur von 600°C ein
trat. Die Überzugskammer hatte eine Gesamtlänge von 8 Metern.
Eine wässrige Lösung aus Zinn(II)chlorid, das Ammoniumbifluo
rid enthielt, wurde mit einem Durchsatz von 220 l/h bei ei
nem Druck von 25 bar aus einer Höhe von 1,8 m oberhalb des
Glases unter Verwendung einer Sprühdüse ausgetragen, die in
Stromabwärtsrichtung unter einem Winkel von 50° gegen die
Horizontale geneigt war und die quer über die Bandbahn bei
einer Geschwindigkeit von 23 Zyklen pro Minute hin- und her
bewegt wurde.
Die Gesamtmenge an atmosphärischem, durch die Auslaßleitung
40 (vgl. Fig. 3) und 46 angesaugten Materials betrug etwa
100 000 m3/h bei einer Temperatur von 300 bis 350°C.
Deckenstrahlungsheizer 10 trugen dazu bei, die Verdampfung
des größeren Anteils an Überzugsvorläufermaterial und Lösungs
mittel vor Kontakt mit dem Glas sicherzustellen. Vorgewärmte
Luft wurde in die Überzugskammer 6 aus der anströmseitigen
Vorkammer 33 gesaugt und trug zum Ansaugen des atmosphäri
schen Materials bei.
Die Austragsöffnung 55 erstreckte sich über die volle Breite
der Überzugskammer; sie wurde für das Austragen von auf
600°C mit einem Durchsatz von 25 000 m3/h erwärmten Luft
verwendet.
Als Ergebnis hatte der gebildete Überzug einen Aufbau hoher
Qualität und gleichförmige Dicke über die volle Breite des
Bandes und damit gute und gleichförmige optische Qualitäten.
Der Einschluß von Überzugsreaktionsprodukten, der zu Fehlern
führen würde, wurde im wesentlichen vermieden.
Vorgewärmte Luft wurde in die Überzugskammer 6 aus der Vor
kammer 33 durch den Eintrittsschlitz 31 gesaugt.
Der resultierende Überzug wurde bei einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert. Die entstandenen Fotographien wurden aufbereitet:
Es ergab sich ein Zugang zu den Bereichen, die hierauf von
einer repräsentativen Probe aus Zinnoxidüberzugskristallen eingenommen
wurden. Nach der Analyse notierte man die folgenden Werte:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 627 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 549 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 627 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 549 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Bei diesem Beispiel wird auch die Erfindung benutzt, die in
der hiermit zusammenhängenden Patentanmeldung P 36 38 426.7
(entsprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 424) sowie
in der Patentanmeldung P 36 38 435.6 (entsprechend GB vom 20.
Dezember 1985, Nr. 85 31 425) beschrieben.
Nach einer Variante wurde vorgewärmte Luft zwangsweise in
die Vorkammer 33 geblasen.
Nach einer weiteren Variante dieses Beispiels befand sich
das Glas auf 620°C. Heißluft wurde in die Sprühzone 9 durch
eine Austragsöffnung 55 geblasen, die tandemartig mit der
Sprühdüse 7 verbunden war, und zwar bei einer Temperatur von
550°C und einem Durchsatz von etwa 5000 m3/h. Als Ergebnis
befand sich ein größerer Anteil des versprühten Überzugsvor
läufermaterials in der Sprühzone 9 in flüssiger Phase. Nach
dieser Variante waren die Ergebnisse der statistischen Ana
lyse die folgenden:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 400 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 471 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 2,75
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 400 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 471 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 2,75
Diese Zunahme im Schrägheitskoeffizienten kann auf die Über
zugsbildung aus einem Gemisch von Überzugsvorläufermaterial
in der flüssigen Phase und Dampfphase zurückzuführen sein. Nach
dieser Variante lag der Trübungsfaktor niedriger als der
Trübungsfaktor des Überzugs, der nach dem ersten Teil dieses
Beispiels geformt wurde.
Die Populationsverteilung der Kristallkornflächen, gemessen
von Elektronenmikroskopbildern, ist so wie das Diagramm der
Fig. 6 erkennen läßt.
Nach Fig. 6 werden die Kristallflächengrößenintervalle von
50 × 10-4 µm2 genommen und die Anzahl der in jedes Intervall
fallenden Kristalle wird gezählt und in der Mitte jedes je
weiligen Intervalls aufgetragen. Die Anzahl von Kristallen
in jedem Intervall wird längs der Ordinate gegeben; die
Fläche in Einheiten von 10-4 µm2 wird längs der Abszisse ge
geben. Die resultierende Auftragung ist in ausgezogener Li
nie in Fig. 6 gezeigt. Man sieht, daß dies eine Verteilung
vom Gamma-Typ ist, wie die enge Korrespondenz zur theoreti
schen Gammaverteilungskurve (gestrichelte Linie) in Fig. 6
zeigt.
Eine gegenüber Fig. 5 modifizierte Vorrichtung wurde zur
Bildung eines Zinnoxidüberzuges verwendet. Die Modifikatio
nen der Vorrichtung umfaßten das folgende:
Eine Auslaßleitung in der Sprühzone 37, 38, wie in Fig. 2, wurde hinzuge
setzt. Eine seitliche Abgas- oder Auslaßleitung 49, wie in
Fig. 4 gezeigt, wurde anstelle des Auslaßsystems 39, 41 un
ter dem Band verwendet und unter der Substratbahn wurden Aus
tragseinrichtungen 22, ebenfalls wie in jener Figur, einge
baut.
Der Überzug war 750 nm dick und mit 0,2% Antimonoxid auf
einem breiten Band von 6 mm dickem Floatglas dotiert, das mit
8,5 m/min durchlief und in die Überzugskammer mit einer Tem
peratur von 600°C eintrat. Die Überzugskammer hatte eine Ge
samtlänge von 8 Metern. Eine wässrige Lösung aus Zinn(II)
chlorid, das Antimonchlorid enthielt, wurde mit einem Durch
satz von etwa 230 l/h bei einem Druck von 25 bar aus einer
Höhe von 1,5 m oberhalb des Glases unter Verwendung einer
Sprühdüse ausgetragen, die in Abströmrichtung unter einem
Winkel von 47° zur Horizontalen geneigt war und über die
Bandbahn hin- und herbewegt wurde.
Heizer 10 wurden so gesteuert, daß der größte Teil des ver
sprühten Materials innerhalb der oberen Hälfte der Sprühzone
verdampfte, und zwar wegen des Hin- und Herführens der Sprüh
düse 7 und des hierdurch verursachten Strömungsmusters; die
ses verdampfte Material wurde innig mit der Luft innerhalb
dem Teil der Sprühzone vermischt.
Die Gesamtmenge an durch die Durchlaufbahnauslaßleitung ange
saugtem atmosphärischen Material lag bei 60 000 m3/h bei ei
ner Temperatur von etwa 350°C. Ein Ansaugen durch die Auslaßleitung in
der Sprühzone wurde auf dem Minimumniveau gehalten, das not
wendig war, um die Atmosphäre im oberen Teil des abströmsei
tigen Endes der Sprühzone 9 sauberzuhalten.
Warmluft wurde nach unten in die Vorkammer 33 durch nicht
dargestellte Leitungen bei einer Temperatur von 620°C gebla
sen (der gleichen Temperatur wie dem Band dort) und bei ei
nem Durchsatz von etwa 7000 Nm3/h. Die Brückenwand 44 war so
eingestellt, daß der Eintrittsschlitz 31 eine gleichförmige
Öffnung quer über die Breite des Bandes zeitigte.
Auf 550°C vorgewärmte Luft wurde mit einem Durchsatz von
3000 Nm3/h aus den Austragseinrichtungen unterhalb der Sub
stratbahn ausgetragen.
Das Verfahren führte auch zur Bildung eines im wesentlichen
defektfreien Überzugs, in diesem Fall von bläulichem Ausse
hen, mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften und Gleich
förmigkeit hinsichtlich der Dicke.
Der resultierende Überzug wurde bei einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskopes foto
graphiert; die entstandenen Fotographien wurden verarbeitet:
Es ergab sich ein Zugang zu den Bereichen, die hierauf von
einer repräsentativen Probe von Zinnoxidüberzugskristallen
eingenommen waren. Nach der Analyse waren die folgenden
Werte zu notieren:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 407 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 492 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,6
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 407 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 492 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,6
Bei diesem Beispiel wird auch die Erfindung gemäß der deut
schen Patentanmeldung P 36 38 426.7 (entsprechend GB vom 20.
Dezember 1985, Nr. 85 31 424) verwendet.
Ein 400 nm dicker, mit Fluor dotierter Zinnoxidüberzug wurde
auf einem 5 mm dicken Glasband gebildet, das von einer Float
kammer mit einer Geschwindigkeit von 8,5 m/min vorlief und
in die Überzugsstation bei einer Temperatur von 580°C unter
Verwendung einer Vorrichtung einlief, die ähnlich der in
Fig. 4 dargestellten war. Nach diesem Beispiel wurde die
unter dem Band befindliche Gasaustragseinrichtung 22 nicht
verwendet, genausowenig wie die Hilfsgasaustragsleitung 52.
Die Überzugskammer hatte eine Gesamtlänge von 8 Metern. Ei
ne einzige hin- und hergehende Sprühdüse wurde verwendet.
Das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine wässrige
Lösung von Zinn(II)chlorid und enthielt Ammoniumbifluorid
und sorgte für die Dotierungsionen im Überzug. Diese Lösung
wurde mit einem Durchsatz von 110 l/h unter einem Druck von
23 bar versprüht, während die Düse mit einer Geschwindigkeit
von 22 Zyklen pro Minute hin- und herbewegt wurde. Die Dü
se war wie in Beispiel 3 angeordnet.
Vorgewärme Luft wurde aus den Austragsöffnungen 51 ausgetra
gen. Die Ansaugung oberhalb des Niveaus des Substrats wurde
auf einem Durchsatz von 80 000 m3/h gehalten, wodurch eine
allgemeine Abwärtsströmung von Material innerhalb der Über
zugskammer aufrechterhalten wurde.
Dieses Verfahren führte auch zur Bildung eines höchst gleich
förmigen Überzugs, der im wesentlichen frei von lokalen De
fekten war.
Der entstandene Überzug wurde bei einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die entstandenen Fotographien wurden aufbereitet:
Es ergab sich ein Zugang zu den Bereichen, die hierauf von
einer repräsentativen Probe aus Zinnoxidüberzugskristallen
eingenommen waren. Nach der Analyse ergaben sich die folgen
den Werte:
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 247 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 125 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 0,8
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 247 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 125 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 0,8
Bei dem Beispiel wird die Erfindung verwendet, die in der
hiermit zusammenhängenden deutschen Patentanmeldung P 36 38 426.7
(entsprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 424)
beschrieben wird.
Die relativ niedrige Standardabweichung bei diesem Beispiel,
nur wenig über der Hälfte des Erwartungswertes der Kornfläche, ist zu
rückzuführen auf die geringfügig niedrigere Temperatur, bei
der der Überzugsvorgang durchgeführt wurde.
Unter Verwendung einer Vorrichtung basierend auf der der
Fig. 5 wurde ein Zinnoxidüberzug von 750 nm Dicke auf einem
6 mm dicken Band aus Floatglas, das mit einer Geschwindig
keit von 8,5 m/min lief, gebildet.
In der verwendeten Vorrichtung ist die Überzugskammer 6 etwas
über 3 m breit und nimmt Glasbänder mit einer Breite von bis
zu 3 Metern auf. Die Deckenkonstruktion 5 oberhalb der Sprüh
zone 9 der Überzugskammer befindet sich etwas über 1 Meter
oberhalb des Niveaus der Bandbahn 1; die Sprühöffnung der
Tröpfchenauslaßdüse 7 befindet sich nahe des Deckenniveaus.
Die Düse 7 ist so angeordnet, daß sie einen konischen Tröpf
chenstrom in Richtung 8 unter einem Winkel von 45° gegen die
Horizontale austrägt. Die Brückenwand 14 am abströmseitigen
Ende der Sprühzone 9 ist gegen die anströmseitige Wandung der
Überzugskammer 2,2 Metern entfernt. Die Durchlaßbahn oder
der Kanal 13 verfügt über eine Höhe, die von 40 cm am Aus
trittsschlitz 15 auf 25 cm an ihrem abströmseitigen Ende ab
nimmt. Die Länge der Durchlaufbahn oder des Kanals beträgt
4,5 Meter.
Das Glas trat in die Überzugskammer bei einer Temperatur von
600°C ein; das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine
wässrige Lösung von Zinn(II)chlorid, das Ammoniumbifluorid
enthielt, um Dotierungsionen im Überzug vorzusehen. Die Lö
sung wurde aus der Düse mit einem Durchsatz von 220 l/h ver
sprüht, während die Düse quer über die Bandbahn hin- und her
bewegt wurde.
Strahlungheizer im Dach der Sprühzone wurden eingeschaltet;
Luft durch die Öffnung 55 mit einem Durchsatz von 6000 Nm3/
min und einer Temperatur von 400°C ausgetragen. Als Ergebnis
wurde ein Teil des versprühten Stroms aus Überzugsvorläufermate
rial verdampft, wobei nur ein Teil belassen wurde, der wegen
zwangsweisen Aufschlags gegen das Glas seine Bewegungsrich
tung fortsetzte. Der so gebildete Überzugsvorläuferdampf wur
de im Strom aus vorgewärmter Luft mitgerissen, die aus der
Öffnung 55 ausgetragen wurde und strömte durch den Austritts
schlitz 15 und längs der Durchlaufbahn 13 in die Auslaß- oder
Abgasleitung 46.
Saugkräfte wurden in der Abgas- oder Auslaßleitung erzeugt,
um etwa 100 000 m3/h atmosphärisches Material aus der Über
zugskammer bei einer mittleren Temperatur von etwa 350°C zu
entfernen, wodurch eine Deck- oder Dünnschicht aus Gas ge
sogen bzw. gezogen würde, welche durch den Heizer 34 vorge
wärmt wurde und das Substrat überdeckte.
Es stellte sich heraus, daß dies zu einer ekzeptionell feinen
Steuerung der Atmosphäre unmittelbar oberhalb des Substrats
in dem Bereich, wo der Überzug sich zu bilden begann, führte.
Dies zeigte sich als besonders günstig bei der Herstellung
eines regelmäßigen Überzugs der gewünschten Dicke; die Brei
te des Bandes wurde so vergrößert, über welcher der Überzug
auf die gewünschte Dicke gebildet werden konnte.
Als Ergebnis hatte der gebildete Überzug eine Kristallstruk
tur hoher Qualität und damit gute und gleichförmige optische
Eigenschaften. Der Einschluß von Überzugsreaktionsprodukten,
die zu Fehlern führen würden, neigte dazu, völlig vermieden
zu werden.
Der resultierende Überzug wurde mit einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die entstandenen Bilder wurden verarbeitet: Man er
hielt Zugang zu den Flächen, die hierauf von einer repräsen
tativen Probe von Zinnoxidüberzugskristallen eingenommen
wurden. Nach der Analyse ergaben sich die folgenden Werte:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 520 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 444 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,4
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 520 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 444 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,4
Das Beispiel nutzt auch die in der Patentanmeldung P 36 38 434.8
(entsprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 21 423)
beschriebene Erfindung, ebenso wie die in der Patentanmel
dung P 36 38 435.6 (entsprechend GB vom 20. Dezember 1985,
Nr. 85 31 425) beschriebenen Erfindung.
Eine Vorrichtung, basierend auf der der Fig. 5, wurde zur
Bildung eines Zinnoxidüberzugs der gleichen Dicke wie in
Beispiel 7 auf einem Glasband der gleichen Dicke und die sich
bei der gleichen Geschwindigkeit bewegte, geformt. Das ver
wendete Überzugsvorläufermaterial war Zinn(II)chlorid, das
in Dimethylformamid gelöst war; es wurde aus der Sprühdüse
7 ausgetragen, die 75 cm oberhalb des Bandes angeordnet und
gegen die Horizontale um 30° geneigt war. Zinn(II)chlorid
dampf wurde aus einem Schlitz (nicht dargestellt) ausgetra
gen, der sich fast über die volle Breite der anströmseitigen
Stirnwand 43 zwischen den Niveaus der Sprühdüse 7 und der
Gasaustragsöffnung 55 erstreckte. Die in der Sprühzone ge
bildeten Dämpfe wurden längs der Durchlaufbahn oder des Ka
nals 13 durch Frontalansaugung nur durch die Auslaßleitung
46 und bei einem Durchsatz, der dem Überzug die gewünschte
Dicke gab, angesaugt.
Das Glas trat in die Überzugskammer 6 bei einer Temperatur
von 600°C ein; auf 600°C vorgewärmte Luft wurde mit einem
Durchsatz von 3000 Nm3/h in die Vorkammer 33 aus der nicht
dargestellten Leitung ausgetragen und strömte in die Über
zugskammer als das Glas überdeckende Deck- oder Dünnschicht.
Atmosphärisches Material innerhalb der Sprühzone 9 wurde
innig vermischt; eine kontinuierliche, mit Atmosphäre bela
dene Dampfströmung wurde längs der Durchlaufbahn 13 in Kon
takt mit der Fläche des Substrats, auf welchem der Überzug
ausgebildet wurde, gesogen bzw. "gezogen".
Auf 550°C vorgewärmte Luft wurde mit einem Durchsatz von
3000 Nm3/h aus Austragseinrichtungen unterhalb der Substrat
bahn (vgl. Fig. 4) ausgetragen. Die führte zu ausgezeich
neten Ergebnissen hinsichtlich der gleichförmigen hohen Qua
lität des gebildeten Überzuges.
Der entstandene Überzug wurde mit einer Vergrößerung von
100 000 unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die entstandenen Bilder wurden verarbeitet: Es wur
den die Flächen bestimmt, die hierauf von einer repräsenta
tiven Probe der Zinnoxidüberzugskristalle eingenommen wurden.
Nach der Analyse ergaben sich die folgenden Werte:
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 474 × 10-4µm2
Standardabweichung: 467 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Überzugsdicke: 750 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 474 × 10-4µm2
Standardabweichung: 467 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Bei diesem Beispiel wird die Erfindung benutzt, die in der
hiermit zusammenhängenden Patentanmeldung P 36 38 435.6 (ent
sprechend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 425) beschrie
ben ist.
Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Vorrichtung wurde zur
Bildung eines 400 nm Überzugs aus fluordotiertem Zinnoxid
auf einem Band von 5 mm dickem Floatglas verwendet, das bei 8,5 m/
min durchlief und in die Überzugskammer bei einer Temperatur
von 600°C eintrat.
Weiterhin wurden unter dem Band befindliche Gebläse, wie bei
spielsweise bei 50 zu sehen, unter der Vorkammer 33 angeord
net; die Schirmwand 30 bestand aus einem Tor, um die Öffnung
des Eintrittsschlitzes 31 einzustellen. Gaseinlaß- und -aus
laßleitungen 35 bis 38 wurden aus der Sprühzone 9 entfernt;
Strahlungsheizer, wie beispielsweise 10 (Fig. 1), wurden ober
halb der Zone vorgesehen.
Das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine Lösung aus
Zinnchlorid, welche Ammoniumbifluorid enthielt, um Dotierungs
ionen im Überzug vorzusehen. Diese Lösung wurde aus der Düse
bei einem Durchsatz von 120 l/h unter einem Druck von 23 bar
versprüht, während die Düse mit einer Geschwindigkeit von
23 Zyklen pro Minute hin- und herbewegt wurde.
Auf 600°C vorgewärmte Luft wurde in die Vorkammer 33 aus den
weiteren, unter dem Band befindlichen Gebläsen ausgetragen und
dann in die Überzugskammer unter Bildung einer Deck- oder
Dünnschicht, die das Glas abdeckte, gesogen oder "gezogen".
Die Ansaugung durch das Abgas- oder Auslaßsystem 39 bis 41
geschah mit einem Durchsatz von 60 000 m3/h bei etwa 350°C,
wodurch eine allgemeine Abwärtsströmung des Materials inner
halb der Überzugskammer aufrechterhalten wurde.
Die Strahlungsdeckenheizer wurden eingeschaltet, um das ver
sprühte Überzugsvorläufermaterial während seines Weges gegen
das Substrat zu verdampfen. Aufgrund der durch die hin- und
hergehende Bewegung der Sprühdüse und des versprühten Stroms
am Überzugsvorläufermaterial hervorgerufenen Turbulenz wurde
das verdampfte Material innig mit Luft in der Sprühzone 9
vermischt; die mit Dampf beladene Atmosphäre wurde nach unten
in den Austrittsschlitz 15 und längs der Durchlaufbahn oder
des Kanals 13 gezogen. Das Überzugsvorläufermaterial ver
mischte sich mit der in Kontakt mit dem Glas befindlichen
Atmosphärendecken- oder -dünnschicht; ein Überzug der ge
wünschten Dicke wurde abgeschieden.
Die Vorkammer 33 umfaßte Heizer 34, die die darin befindliche
Atmosphäre vorwärmten. Diese Heizer ermöglichen es, daß die
Luft entsprechend jedem gewünschten Temperaturprofil, bei
spielsweise in größerem Ausmaß an den Seiten der Vorkammer
erwärmt wurde.
Der nach dem Verfahren der Erfindung gebildete Überzug war
von extrem hoher Qualität und gleichförmigem Aussehen im we
sentlichen über die gesamte Breite des Bandes.
Der resultierende Überzug wurde mit 100 000-facher Vergrö
ßerung unter Verwendung eines Elektronenmikroskops fotogra
phiert; die entstandenen Bilder wurden verarbeitet, um die
Bereiche zu bestimmen, die hierauf von einer repräsentativen
Probe aus Zinnoxidüberzugskristallen eingenommen wurden.
Nach der Analyse ergaben sich die folgenden Werte:
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 247 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 125 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 0,8
Überzugsdicke: 400 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 247 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 125 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 0,8
Bei diesem Beispiel wird die Erfindung P 36 38 426.7 (entspre
chend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 424) und die in
der Patentanmeldung P 36 38 435.6 (entsprechend GB vom 20. De
zember 1985, Nr. 85 31 425) verwendet.
Die Vorrichtung basierte auf der in Fig. 5 gezeigten und
wurde verwendet, um einen Zinnoxidüberzug von 257 nm Dicke
zu bilden. Die Vorrichtung wurde durch Ausschluß der Vorkam
mer 33 modifiziert. Die Länge der Überzugskammer betrug etwa
6 Meter.
Das Glasband trat in die Überzugskammer bei einer Temperatur
von 600°C mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min ein.
Das verwendete Überzugsvorläufermaterial war eine Lösung aus
Zinn(II)chlorid, die Ammoniumbifluorid enthielt, um die Do
tierungsionen im Überzug zur Verfügung zu stellen. Diese Lö
sung wurde aus der Düse mit einem Durchsatz von 70 l/h unter
einem Druck von 20 bar versprüht, während die Düse mit einer
Geschwindigkeit von 22 Zyklen pro Minute hin- und herbewegt
wurde. Die Düse war 1 Meter oberhalb des Niveaus des Glases
und unter einem Winkel von 45° nach unten angeordnet.
Auf 600°C vorgewärmte Luft wurde in die Sprühzone durch die
Austragsöffnung 55 ausgetragen. Die Geschwindigkeit dieses
Austrags und die Geschwindigkeit, mit der das atmosphärische
Material aus der Überzugskammer gesaugt wurde, wurden einge
stellt, um einen Überzug gewünschter Dicke zu erhalten.
Auch der nach diesem Beispiel gebildete Überzug war von ex
trem hoher Qualität und gleichförmigem Aussehen.
Die folgenden Eigenschaften wurden notiert:
Überzugsdicke: 257 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 127 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 73 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Überzugsdicke: 257 nm
Erwartungswert der Kornfläche: 127 × 10-4 µm2
Standardabweichung: 73 × 10-4 µm2
Schrägheitskoeffizient: 1,3
Bei diesem Beispiel wird die Erfindung P 36 38 426.7 (entspre
chend GB vom 20. Dezember 1985, Nr. 85 31 424) verwendet.
In einer Variante zu den vorhergehenden Beispielen wird die
Vorrichtung verwendet, um einen Überzug auf Glas zu bilden,
welches in Scheiben geschnitten und dann wieder erwärmt wird,
wobei das Verfahren ansonsten ähnlich abläuft.
Ähnliche Ergebnisse hinsichtlich Überzugsqualität werden er
reicht.
Claims (9)
1. Eine durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren erzeugte Zinnoxidüber
zugsschicht auf einem Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinn
oxidschicht wenigstens 0,2 µm dick ist und daß der Erwartungswert des
Kornflächenbereiches einer repräsentativen Probe der Zinnoxidüberzugs
kristalle, gemessen in Einheiten von 10-4 µm2 numerisch gleich einem Wert
des wenigstens 400-fachen der in µm gemessenen Schichtdicke ist.
2. Zinnoxidschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auf
stellung einer Populationsdichtekurve unter Auftragen der Anzahl der Kri
stalle einer repräsentativen Probe der Zinnoxidkristalle mit einem Korn
flächenbereich innerhalb eines gegebenen Intervalls auf der Ordinate und
einem Korngrößenbereich auf der Abszisse, die Kurve einen positiven
Schrägheitskoeffizienten hat.
3. Zinnoxidschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Popula
tionsdichtekurve einen Schrägheitskoeffizienten von wenigstens 1 hat.
4. Zinnoxidschicht nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Standardabweichung der Kornfläche einer repräsentativen Probe der Zinn
oxidüberzugskristalle wenigstens gleich der Hälfte des Erwartungswertes
ist.
5. Zinnoxidschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stan
dardabweichung der Kornfläche einer repräsentativen Probe der Zinnoxid
überzugskristalle wenigstens gleich dem 0,7-fachen des Erwartungswertes
ist.
6. Zinnoxidschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Erwartungswert der Kornfläche oder der Erwar
tungswert des Kornbereiches einer repräsentativen Probe der Zinnoxidüber
zugskristalle, gemessen in Einheiten von 10-4 µm2 numerisch gleich einem
Wert des wenigstens 500-fachen der Schichtdicke, gemessen in µm, ist.
7. Zinnoxidschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zinnoxidschicht eine Dicke von wenigstens 0,300
µm hat.
8. Zinnoxidschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinn
oxidschicht eine Dicke von wenigstens 0,700 µm hat.
9. Zinnoxidschicht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Erwar
tungswert der Kornfläche bzw. der Erwartungswert des Kornbereiches einer
repräsentativen Probe der Zinnoxidüberzugskristalle zwischen 350 × 10-4
µm2 und 700 × 10-4 µm2 einschließlich beträgt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8531423A GB2185249B (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | Apparatus for and process of coating glass |
GB858531424A GB8531424D0 (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | Coating glass |
GB8531425A GB2187184B (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | Process and apparatus for pyrolytically coating glass |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3638427A1 DE3638427A1 (de) | 1987-07-02 |
DE3638427C2 true DE3638427C2 (de) | 1999-02-25 |
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ID=27262868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3638427A Expired - Lifetime DE3638427C2 (de) | 1985-12-20 | 1986-11-11 | Durch ein pyrolytisches Beschichtungsverfahren erzeugte Zinnoxidüberzugsschicht auf einem Flachglas |
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