PL200139B1 - Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC - Google Patents

Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC

Info

Publication number
PL200139B1
PL200139B1 PL360473A PL36047301A PL200139B1 PL 200139 B1 PL200139 B1 PL 200139B1 PL 360473 A PL360473 A PL 360473A PL 36047301 A PL36047301 A PL 36047301A PL 200139 B1 PL200139 B1 PL 200139B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
layer
coated article
substrate
bonds
glass
Prior art date
Application number
PL360473A
Other languages
English (en)
Other versions
PL360473A1 (pl
Inventor
Vijayen S. Veerasamy
Original Assignee
Guardian Industries
Guardian Industries Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guardian Industries, Guardian Industries Corporation filed Critical Guardian Industries
Publication of PL360473A1 publication Critical patent/PL360473A1/pl
Publication of PL200139B1 publication Critical patent/PL200139B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00Methods preventing fouling
    • B08B17/02Preventing deposition of fouling or of dust
    • B08B17/06Preventing deposition of fouling or of dust by giving articles subject to fouling a special shape or arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00Methods preventing fouling
    • B08B17/02Preventing deposition of fouling or of dust
    • B08B17/06Preventing deposition of fouling or of dust by giving articles subject to fouling a special shape or arrangement
    • B08B17/065Preventing deposition of fouling or of dust by giving articles subject to fouling a special shape or arrangement the surface having a microscopic surface pattern to achieve the same effect as a lotus flower
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10018Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising only one glass sheet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1033Laminated safety glass or glazing containing temporary protective coatings or layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10559Shape of the cross-section
    • B32B17/10577Surface roughness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/54Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • B60S1/58Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens for rear windows
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3441Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising carbon, a carbide or oxycarbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3634Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing carbon, a carbide or oxycarbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3644Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3652Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the coating stack containing at least one sacrificial layer to protect the metal from oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3657Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
    • C03C17/366Low-emissivity or solar control coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3657Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
    • C03C17/3663Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties specially adapted for use as mirrors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0075Cleaning of glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28Other inorganic materials
    • C03C2217/282Carbides, silicides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/75Hydrophilic and oleophilic coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/78Coatings specially designed to be durable, e.g. scratch-resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/151Deposition methods from the vapour phase by vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/30Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/31Pre-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/30Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32After-treatment
    • C03C2218/326Nitriding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest powlekany wyrób zawieraj acy pod lo ze i warstw e na pod lozu za- wierajac a w egiel diamentopodobny DLC, charakteryzuj acy si e tym, ze: warstwa zawieraj aca DLC jest uwodorniona, zawiera domieszk e boru i ma k at zwil zania kropl a wody T mniejszy lub równy 10 stopni. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC. Wynalazek przedstawia hydrofilową powłokę zawierającą węgiel diamentopodobny (DLC) wprowadzaną (bezpośrednio lub pośrednio) na podłoże ze szkła, plastiku lub podobne, oraz sposób jej wytwarzania.
Podstawa wynalazku
Często pożądane jest uzyskanie hydrofilowej powłoki (np. powłoki przeciwmgłowej) na podłożu takim jak samochodowa szyba przednia, szyby samochodowe, lusterka samochodowe, lustra mieszkaniowe, lustra łazienkowe lub podobne. Takie powłoki mogą zmniejszyć prawdopodobieństwo osiadania na podłożu kropelek wody przyjmujących kulisty kształt (kształty), umożliwiając tym samym lepszą widoczność. Innymi słowy, hydrofilowe powłoki działają w celu zmniejszenia kondensacji kulistych kropelek na powierzchniach podłoża (np. na wewnętrznej powierzchni samochodowej szyby przedniej lub szyb okiennych). Hydrofilowa powłoka może zmniejszyć powstawanie wielu malutkich kropelek cieczy, które mogą rozpraszać światło na powierzchni (tj. prowadzić do kondensacji na powierzchni w formie skraplania warstewkowego, a nie kropelkowego). Niestety, pewne hydrofilowe powłoki nie są tak trwałe i/lub twarde jak byłoby to pożądane, a zatem nie są efektywne z praktycznego punktu widzenia w zastosowaniach takich jak samochodowe szyby przednie i/lub szyby okienne. Ponadto, typowe hydrofilowe powłoki często nie wytrzymują wysokich temperatur bez pękania lub uszkodzenia. Zdolność odporności na wysokie temperatury jest przydatna w zastosowaniach takich jak samochodowe szyby przednie, gdy pożądane może być odprężanie i/lub zginanie powlekanego wyrobu ze szkła w wysokiej temperaturze (temperaturach) po osadzaniu powłoki.
Publikacja WO 97/45834 dotyczy generalnie cienkich warstw i sposobów ich osadzania, a dokładniej diamentopodobnych warstw ochronnych. Publikacja ta nie ujawnia ani nie sugeruje wyrobu z warstwą zawierającą węgiel diamentopodobny DLC, ani też nie ujawnia składu warstwy umożliwiającego osiągnięcie niskiego, poniżej 10 stopni, kąta zwilżania dla warstwy zawierającej DLC.
W związku z powyższym występuje oczywiś cie w dziedzinie zapotrzebowanie na: (i) powlekany wyrób (np. powlekane podłoże ze szkła lub plastiku) posiadający właściwości hydrofilowe, oraz sposób jego wytwarzania, (ii) hydrofilową powłokę odporną na wysokie temperatury (np. aż do 600°C i/lub nawet aż do 700°C w pewnych rozwiązaniach) bez istotnego uszkadzania (np. wypalenia/przepalenia) lub pękania, i/lub (iii) ochronną, hydrofilową powłokę na podłoża typu szyby okiennej i/lub lustra, tj. dość odporną na zarysowanie, uszkodzenie lub podobne.
Celem różnych rozwiązań według wynalazku jest spełnienie którejkolwiek lub wszystkich z powyżej opisanych potrzeb w dziedzinie, i/lub innych wymagań, które staną się oczywiste dla fachowca z chwilą zapoznania się z nastę pują cym ujawnieniem.
Streszczenie wynalazku
Celem wynalazku jest więc opracowanie trwałego powlekanego wyrobu, który będzie zapewne mniej przyciągał lub był narażony na skraplanie kuleczek cieczy. Przykładowe zastosowania, do których taka hydrofilowa powłoka (powłoki) mogą być stosowane obejmują np. bez ograniczenia, samochodowe szyby przednie, samochodowe elementy oświetleniowe (tj. tylne szyby pojazdu), samochodowe szyby boczne, mieszkaniowe szyby okienne, lustra, itp.
Innym celem wynalazku jest dostarczenie hydrofilowej powłoki, która jest odporna na wysokie temperatury (np. aż do około 600°C, a korzystniej aż do około 700°C) bez istotnego uszkadzania (np. przepalenia).
Innym celem wynalazku jest opracowanie hydrofilowej powłoki, tj. chemicznie obojętnej względem mocnych kwasów i/lub zasad, a być może nawet działającej, w pewnych rozwiązaniach, jako bariera dla chemicznego ataku na przedmiotowe podłoże.
Innym celem wynalazku jest opracowanie odpornej na zarysowanie hydrofilowej powłoki do zastosowania w połączeniu z powlekanym wyrobem.
Innym celem wynalazku jest wytworzenie lub opracowanie hydrofilowej powłoki przez domieszkowanie węgla diamentopodobnego (DLC) z co najmniej jedną domieszką (domieszkami) nadającą polarność, taką jak np. bor (B) i/lub azot (N). W pewnych rozwiązaniach, procentowa zawartość atomów w domieszce (domieszkach) nadającej polarność (np. domieszki B i/lub N, lecz nie obejmujące domieszek H, które mogą lecz nie muszą być dodane, ponieważ H nie jest domieszką nadającą polarność) jest nie większa niż około 10%, korzystniej nie większa niż około 5%, i najkorzystniej nie większa niż około 4%. Domieszka nadająca polarność jest domieszką, która powoduje, że DLC staje się
PL 200 139 B1 bardziej zgrafityzowany (np. daje więcej wiązań typu sp2), w przeciwieństwie do układu bardziej tetraedrycznego (tj. więcej wiązań typu sp3). Domieszka (domieszki) nadająca polarność wykazuje tendencję do tworzenia bardziej polarnej warstwy inkluzyjnej DLC, co z kolei zwiększa energię powierzchniową, a zatem zapewnia bardziej hydrofilową powłokę.
Innym celem wynalazku jest opracowanie powlekanego wyrobu, w którym warstwa powłoki obejmuje zarówno wiązania węgiel-węgiel typu sp2, jak i typu sp3 oraz ma zwilżalność W w odniesieniu do wody co najmniej około 700 mN/m, korzystniej co najmniej około 750 mN/m i najkorzystniej co najmniej około 800 mN/m. Wielkość tę można także przedstawić lub zmierzyć w dżulach na jednostkę powierzchni (mJ/m2).
Innym celem wynalazku jest opracowanie powlekanego wyrobu, w którym warstwa powłoki obejmuje zarówno wiązania węgiel-węgiel typu sp2, jak i typu sp3 oraz ma energię powierzchniową yc co najmniej około 24 mN/m, korzystniej co najmniej około 26 mN/m i najkorzystniej co najmniej około mN/m.
Innym celem wynalazku jest opracowanie powlekanego wyrobu, w którym warstwa inkluzyjna DLC powłoki ma początkowo (tj. przed poddaniem testom na wpływ środowiska, testom na szlifowanie, testom na działanie kwasu, UV lub podobnym) kąt zwilżania wodą Θ nie większy niż około 10 stopni, korzystniej nie większy niż około 8 stopni, nawet korzystniej nie większy niż około 6 stopni, a najkorzystniej nie większy niż około 4 stopnie. W pewnych rozwiązaniach, początkowy kąt zwilżania wyrobu Θ może wynosić tylko 1-3 stopnie. W pewnych rozwiązaniach, kąt zwilżania wyrobu może zwiększać się w czasie, w trakcie działania pierwiastków środowiska (gdyż zawierają zgrafityzowane wiązania C-C typu sp2), podczas gdy w innych rozwiązaniach kąt zwilżania wyrobu może zmniejszać się w miarę upływu czasu podczas takiego działania.
Innym celem wynalazku jest dostarczenie hydrofilowej warstwy inkluzyjnej DLC do powlekania podłoża. W co najmniej jednej części warstwy nie więcej niż około 70% stanowią wiązania typu sp3 w tej części warstwy i korzystniej nie więcej niż około 60% wiązania typu sp3. Istotną część w pozostałej części warstwy mogą stanowić wiązania zgrafityzowane lub typu sp2. Wiązania w warstwie mogą obejmować np. wiązania węgiel-węgiel (C-C), wiązania węgiel-azot (C-N), wiązania węgiel-bor (C-B), i/lub wiązania węgiel-wodór (C-H). Wiązania typu sp3 (np. wiązania C-C) działają zwiększając twardość i wytrzymałość powłoki na zadrapania, podczas gdy zgrafityzowane wiązania typu sp2 (np. wiązania C-C, C-N i/lub C-B) powodują, że powłoka jest bardziej hydrofilowa i ma mniejszy kąt zwilżania.
Innym celem wynalazku jest opracowanie powłoki, która powoduje nagromadzanie skroplin poprzez warstewkowy sposób skraplania, w przeciwieństwie do kropelkowego sposobu skraplania.
Jeszcze innym celem wynalazku jest wytwarzanie aminowych grup funkcyjnych (NH2) w pobliżu powierzchni hydrofobowej powłoki lub warstwy w celu zwiększenia hydrofilowości.
Jeszcze innym celem wynalazku jest spełnienie którejkolwiek lub wszystkich powyżej wyszczególnionych celów (przedmiotów) i/lub potrzeb.
Ogólnie mówiąc, wynalazek ten spełnia dowolne lub wszystkie powyżej opisane potrzeby lub cechy poprzez opracowanie sposobu wytwarzania wyrobu powlekanego obejmującego etapy:
dostarczania podłoża; i osadzania warstwy hydrofilowej zawierającej wiązania węgiel-węgiel typu sp3 na podłożu w taki sposób, aby warstwa hydrofilowa miała początkowy kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż około 10 stopni.
Wynalazek następnie spełnia dowolne lub wszystkie powyżej opisane potrzeby i/lub cechy poprzez dostarczenie powlekanego wyrobu ze szkła obejmującego:
podłoże ze szkła;
warstwę hydrofilową zawierającą diamentopodobny węgiel (DLC) o wiązaniach węgiel-węgiel typu sp3 nałożoną na wymienione podłoże ze szkła; i w którym wymieniona warstwa hydrofilowa obejmuje co najmniej jedną domieszkę powodującą, że warstwa ma początkowy kąt zwilżania osadzoną kroplą wody Θ nie większy niż około 10 stopni.
Wynalazek spełnia ponadto dowolne lub wszystkie powyżej opisane potrzeby i/lub cechy poprzez dostarczenie powlekanego wyrobu obejmującego:
podłoże (np. szkło lub plastik);
powłokę hydrofilową lub warstwę zawierającą węgiel diamentopodobny (DLC) nałożony na to podłoże; i w którym wymieniona powłoka hydrofilowa lub warstwa ma średnią twardość co najmniej około 10 GPa i początkowy kąt zwilżania kroplą (np. osadzoną kroplą) wody Θ nie większy niż około 10 stopni.
PL 200 139 B1
Wynalazek spełnia ponadto dowolne lub wszystkie powyżej opisane potrzeby i/lub cechy poprzez dostarczenie powlekanego wyrobu obejmującego:
podłoże i warstwę zawierającą amorficzny węgiel diamentopodobny na wymienionym podłożu, wymieniona warstwa ma energię powierzchniową yc co najmniej około 26 mN/m.
Ponadto wynalazek spełnia dowolne lub wszystkie powyżej opisane potrzeby i/lub cechy poprzez dostarczenie powlekanego wyrobu obejmującego:
podłoże, i warstwę zawierającą amorficzny węgiel diamentopodobny na wymienionym podłożu, wymieniona warstwa ma kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż około 10 stopni.
Przedmiotem wynalazku jest powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC, charakteryzujący się tym, że:
warstwa zawierająca DLC jest uwodorniona, zawiera domieszkę boru i ma kąt zwilżania kroplą wody Θ mniejszy lub równy 10 stopni.
Powlekany wyrób korzystnie charakteryzuje się tym, że warstwa zawierająca DLC obejmuje bezpostaciowy układ ta-C zawierający wiązania węgiel-węgiel typu sp3.
Korzystnie w powlekanym wyrobie podłoże stanowi szkło, a warstwa zawiera co najmniej bor i warstwa ta ma kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż 8 stopni.
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa zawiera co najmniej bor i warstwa ta ma początkowy kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż 6 stopni.
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa ma kąt zwilżania osadzonej na niej kropli wody Θ nie większy niż 8 stopni.
W powlekanym wyrobie korzystnie warstwa ma energię powierzchniową yc co najmniej 24 mN/m.
W powlekanym wyrobie korzystnie podłoże stanowi szkło i warstwa ma energię powierzchniową YC co najmniej 26 mN/m.
Korzystnie w powlekanym wyrobie podłoże stanowi szkło i warstwa ma energię powierzchniową YC co najmniej 28 mN/m, oraz współczynnik załamania co najmniej części tej warstwy wynosi od 1,5 do 1,7, oraz warstwa ma zwilżalność W co najmniej 700 mN/m.
Korzystnie w powlekanym wyrobie podłoże stanowi szkło, a warstwa zawiera wiązania węgiel-węgiel typu sp3 i domieszkę boru.
Korzystnie w powlekanym wyrobie podłoże stanowi szkło i warstwa obejmuje wiązania węgiel-węgiel typu sp3 i jest bezpośrednio skontaktowana z podłożem ze szkła.
Korzystnie w powlekanym wyrobie bor występuje w warstwie w ilości wyrażonej w procentach atomowych, nie większej niż 10%.
W powlekanym wyrobie korzystnie podłoże stanowi szkło, i warstwa ma średnią twardość co najmniej 20 GPa, przy czym najbardziej zewnętrzna część warstwy o grubości 1 nm zawiera od 0,50 do 10% co najmniej jednej domieszki.
W powlekanym wyrobie korzystnie co najmniej bor występuje w warstwie w ilości wyrażonej jako procentowa zawartość atomów, nie większej niż 5%.
W powlekanym wyrobie korzystnie podłoże stanowi szkło i powlekany wyrób ma następujące właściwości:
przepuszczalność światła widzialnego VIS A: > 60% przepuszczalność UV: < 38% przepuszczalność IR: < 35%.
W powlekanym wyrobie korzystnie nie więcej niż 70% wiązań w warstwie stanowią wiązania typu sp3, oraz co najmniej 20% wiązań w warstwie stanowią wiązania typu sp2.
Korzystnie w powlekanym wyrobie podłoże stanowi szkło i warstwa ma średnią twardość co najmniej 10 GPa.
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa ma średnią twardość co najmniej 20 GPa.
Korzystnie powlekany wyrób zawiera niskoenergetyczną powłokę na podłożu pomiędzy podłożem i warstwą zawierającą DLC, a podłoże stanowi szkło.
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa zawiera, na bazie procentowego udziału atomów, od 70-98% węgla, od 0-5% azotu.
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa zawiera od 1-5% boru.
2
Korzystnie w powlekanym wyrobie warstwa ma gęstość od 2,5 do 3,0 g/cm2.
PL 200 139 B1
Korzystnie w powlekanym wyrobie aminowe grupy funkcyjne są umieszczone na lub blisko powierzchni zewnętrznej warstwy.
Korzystnie w powlekanym wyrobie w przeliczeniu na udział atomowy, warstwa zawiera od 60-84% C, od 1-12% B i od 4-39% H, a zwłaszcza warstwa zawiera od 65-75% C, od 5-10% B i od 15-30% H, oraz warstwa ma średnią twardość co najmniej 10 GPa.
Wynalazek opisano następnie w odniesieniu do niektórych rozwiązań z odesłaniem do załączonych ilustracji.
Rysunki
Figura 1 przedstawia boczny przekrój poprzeczny powlekanego wyrobu zgodnie z rozwiązaniem według wynalazku, w którym szklane lub plastikowe podłoże ma powłokę hydrofilową zawierającą warstwę inkluzyjną DLC.
Figura 2 przedstawia boczny przekrój poprzeczny powlekanego wyrobu zgodnie z innym rozwiązaniem według wynalazku, w którym szklane lub plastikowe podłoże ma powłokę hydrofilową zawierającą warstwę inkluzyjną DLC.
Figura 3 przedstawia boczny przekrój poprzeczny powlekanego wyrobu zgodnie z innym rozwiązaniem według wynalazku, w którym szklane lub plastikowe podłoże ma powłokę hydrofilową zawierającą warstwę inkluzyjną DLC.
Figura 4 przedstawia boczny przekrój poprzeczny widoku ideowego schematu ilustrującego kąt zwilżania kroplą Θ (np. osadzoną kroplą wody) niepowlekanego podłoża ze szkła.
Figura 5 przedstawia boczny przekrój poprzeczny widoku ideowego schematu ilustrującego duży kąt zwilżania kroplą Θ, powlekanego wyrobu zawierającego hydrofobową powłokę, np. wyrobu ujawnionego w opisie patentowym US 6,338,901 (odpowiadającym zgłoszeniu 09/442805).
Figura 6 przedstawia boczny przekrój poprzeczny widoku ideowego schematu ilustrującego mały kąt zwilżania kroplą Θ (np. osadzoną kroplą wody) powlekanego wyrobu zgodnie z rozwiązaniem według wynalazku.
Figura 7 przedstawia boczny przekrój poprzeczny liniowej wiązki jonowej źródła, którą można stosować w dowolnym rozwiązaniu według wynalazku w celu osadzania hydrofilowej warstwy (warstw) DLC.
Figura 8 przedstawia perspektywiczny widok liniowej wiązki jonowej źródła według Fig. 7.
Szczegółowy opis niektórych rozwiązań według wynalazku
Obecnie, dokładniej omówione będą załączone rysunki, na których, na przedstawionych widokach, takie same liczby wskazują takie same elementy.
Niektóre rozwiązania według wynalazku odnoszą się do ulepszonych właściwości hydrofilowych powlekanego wyrobu (np. samochodowej szyby przedniej, samochodowej szyby tylnej, samochodowej szyby bocznej, szyby przedniej pojazdu śniegowego, mieszkaniowej szyby okiennej, lustra itp.) uzyskiwanych przez wprowadzenie warstwy lub powłoki inkluzyjnej zawierającej węgiel diamentopodobny (DLC) na podłoże tak, aby uzyskany wyrób i/lub warstwa miała hydrofilowe cechy lub właściwości. Stwierdzono, że przez domieszkowanie DLC z co najmniej jedną domieszką nadającą polarność (np. azot (N), bor (B), i/lub inną dowolną, odpowiednią domieszką nadającą polarność), można uzyskać bardziej polarną warstwę inkluzyjną DLC tak, aby miała większą energię powierzchniową, a zatem była bardziej hydrofilowa.
Wprowadzenie co najmniej jednej domieszki nadającej polarność zwiększa energię powierzchniową polarnego składnika warstwy inkluzyjnej DLC, co z kolei zwiększa całkowitą energię powierzchniową warstwy. Im większa jest energia powierzchniowa, tym większa staje się hydrofilowość warstwy i mniejszy kąt zwilżania Θ . Tak więc, przez zwiększanie energii powierzchniowej poprzez stosowanie domieszki (domieszek), można zwiększać hydrofilowość, a zatem zmniejszać kąt zwilżania Θ. Połączenie hydrofilowości z zastosowaniem amorficznej warstwy/powłoki zawierającej węgiel diamentopodobny (DLC) wprowadzanej na podłoże umożliwia uzyskanie powlekanego wyrobu mającego niski kąt zwilżania Θ, jak również twardość powierzchniową i odporność na zarysowanie wystarczające, aby wyrób można stosować w samochodach i innym otoczeniu bardzo narażonym na działanie warunków środowiska, przy których pożądana jest trwałość.
Figura 1 przedstawia boczny przekrój poprzeczny powlekanego wyrobu zgodnie z rozwiązaniem według wynalazku, w którym co najmniej jedna powłoka (powłoki) lub warstwa ochronna węgla diamentopodobnego (DLC) 3 jest nałożona na podłoże 1. Powlekany wyrób ma powierzchnię wewnętrzną lub zewnętrzną 9. Substrat podłoże 1 może stanowić szkło, plastik, materiał ceramiczny lub podobne. Warstwa lub powłoka 3 zawiera co najmniej jedną domieszkę nadającą polarność prowa6
PL 200 139 B1 dząc do bardziej polarnych wiązań w warstwie inkluzyjnej DLC, co z kolei prowadzi do większej energii powierzchniowej i niższego kąta zwilżania Θ. Domieszka (domieszki) przyczynia się do tworzenia w warstwie 3 bardziej zgrafityzowanych lub polarnych wiązań typu sp2 (np. wiązania C-C typu sp2, wiązania C-N typu sp2 i/lub wiązania C-B typu sp2) tak, że warstwa obejmuje wiązania zarówno typu sp2, jak i typu sp3 (np. wiązania C-C typu sp3). Gdy więcej wiązań w warstwie 3 uzyskuje polarność, to przyciąganie wody do warstwy 3 jest większe ze względu na polarność wody. Tetraedryczne bezpostaciowe wiązania C-C (ta-C) typu sp3 zapewniają, że warstwa 3 ma dopuszczalną twardość i/lub wytrzymałość na zadrapanie, podczas gdy wiązania C-C i C-domieszka typu sp2 polepszają hydrofilowość powłoki. Korzystnie, znaczna część węgla w warstwie 3 występuje w formie bezpostaciowej lub nieuporządkowanej (w przeciwieństwie do np. postaci krystalicznej).
Kropki w warstwie/powłoce 3 na Fig. 1 ilustrują domieszkę, która, jak wskazano, jest względnie równo lub równomiernie rozłożona w poprzek grubości warstwy 3. Jak wynika z powyższego, przykładowe domieszki indukujące polarność obejmują między innymi azot (N), bor (B), fosfor (P), As, S, Sb, Ga, In, itp. Domieszki takie jak N i B można w pewnych rozwiązaniach stosować albo same lub w kombinacji domieszkującej warstwę inkluzyjną DLC 3 tak, aby poprawić hydrofilowość powłoki. Warstwa 3 działa w sposób hydrofilowy (tj. charakteryzuje się małymi kątami zwilżania Θ i/lub wysokimi energiami powierzchniowymi) tak, aby ograniczyć kondensację kulistych kropelek tworzących się na powlekanym wyrobie. Właściwości hydrofilowe mogą być korzystne na takich wyrobach jak powierzchnie luster łazienkowych, wewnętrzne powierzchnie samochodowych szyb przednich i szyby okienne, itp.
W niektórych rozwiązaniach, grubość hydrofilowej warstwy 3 może wynosić od około 5 do 100 nm (50 do 1000 A), korzystniej od około 5 do 20 nm (50 do 200 A). W jednym przykładowym rozwiązaniu, grubość warstwy 3 może wynosić około 10 nm (100 A). Ponadto, w niektórych przykładowych rozwiązaniach według wynalazku, średnia twardość warstwy 3 wynosi co najmniej około 10 GPa, korzystniej co najmniej około 20 GPa, nawet korzystniej co najmniej około 50 GPa, a najkorzystniej od około 50 do 600 GPa. W niektórych rozwiązaniach, średnia twardość warstwy 3 może wynosić około 75 GPa. Warstwa 3 korzystnie ma dobrą odporność na ścieranie, współczynnik tarcia od około 0,05 do 0,20 (np. 0,15) i średnią chropowatość powierzchni nie większą niż około 0,3 nm. Ze względu na obecność wiązania zarówno typu sp2, jak i typu sp3 w warstwie 3, gęstość warstwy korzystnie wynosi co najmniej około 2,4 g/cm2 (korzystniej od około 2,5 do 3,0 g/cm2). Korzystnie, warstwa 3 jest odporna na korozję, nawet w warunkach znacznej wilgotności i/lub ogrzewania. W niektórych rozwiązaniach według wynalazku warstwa 3 może także być obojętna na kwasy, ługi, rozpuszczalniki, sole i/lub wodę. Tak więc, warstwa 3 może działać jako bariera chroniąca przed chemicznym działaniem na podstawowe podłoże 1 (np. podłoże ze szkła soda-wapno-krzemionka).
Jednak powierzchnia hydrofilowej warstwy 3 jest narażona na działanie powietrza lub atmosfery. Warstwa 3 ma dużo mniejszy kąt zwilżania Θ osadzoną kroplą wody dlatego, że ma domieszki w celu wytworzenia bardziej hydrofilowej warstwy, niż warstwa bez domieszek. W niektórych rozwiązaniach według wynalazku, warstwa 3 ma początkowy kąt zwilżania osadzoną kroplą wody Θ nie większy niż około 10 stopni, korzystniej nie większy niż około 8 stopni, nawet korzystniej nie większy niż około 6 stopni, a najkorzystniej nie więcej niż około 4 stopnie. W niektórych rozwiązaniach, kąt zwilżania może wynosić nawet 1-3 stopnie.
W niektórych rozwiązaniach pożądane jest, aby po powlekaniu podłoża ze szkła poddać je termicznemu odprężaniu lub zginaniu (np. w przypadku samochodowej szyby przedniej). Ze względu na jej wyjątkowe, tu opisane właściwości, warstwa 3 jest odporna na wysokie temperatury bez przepalenia lub pękania. Np., warstwa 3 w niektórych rozwiązaniach jest odporna na temperatury rzędu 600°C (i 700°C w niektórych korzystnych rozwiązaniach) bez przepalenia. Tak więc, np. szyba przednia zawierająca podłoże ze szkła 1 pokryte hydrofilową warstwą 3 nadaje się po zakończeniu procesu powlekania do ogrzewania i zginania do pożądanego kształtu.
W niektórych rozwiązaniach według wynalazku, ilość nadającej polarność domieszki (jednej lub więcej domieszek) w hydrofilowej warstwie 3 wynosi od około 1-30% procentowej zawartości atomów, korzystniej od około 1-10%, nawet korzystniej od około 1-5%, a najkorzystniej od około 1-4%. W niektórych rozwiązaniach, domieszka (domieszki) nadająca polarność warstwie 3 może stanowić około 3-4% (udział atomowy) atomów w warstwie 3. W niektórych rozwiązaniach resztę mogą stanowić atomy C i/lub H. Stwierdzono, że w niektórych przypadkach, zbyt duże zwiększenie procentowej zawartości domieszki, może zmniejszać diamentopodobne właściwości warstwy 3, która, w niektórych okolicznościach, jest zbyt zgrafityzowaną dla praktycznego zastosowania (np. bardziej zgrafityzowana powłoka
PL 200 139 B1 staje się ciemniejsza i mniej przepuszczająca/przezroczysta). Ponieważ warstwę inkluzyjną DLC 3 domieszkuje się tylko małymi ilościami nadającej polarność domieszki (domieszkami) jak np. B i/lub N, wiele diamentopodobnych własności wiązania w warstwie 3 zostaje zachowane. W niektórych rozwiązaniach można w warstwie 3 stosować domieszki innego typu (np. H nie jest domieszką nadającą polarność), lecz nie jest to konieczne.
Trzynaście przykładowych sposobów wykonania hydrofilowej warstwy 3 przedstawiono poniżej w tabeli nr 1. Te przykł adowe wykonania moż na stosować wedł ug dowolnego rozwią zania, w tym włączając każde z przedstawionych na Fig. 1-3.
T a b e l a 1
Udział atomowy %C Udział atomowy %N Udział atomowy %B Składnik polarny Udział atomowy %H
97 1,5 1,5 6 0,0
97 2,1 0,9 10 0,0
96 3,0 1,0 7 0,0
87 2,1 0,9 - 10,0
89 2,0 1,0 - 8,0
96 4,0 0,0 - 0,0
97 0,0 3,0 - 0,0
70 10,0 0,0 - 20,0
75 0,0 5,0 - 20,0
71 7,0 0,0 - 22,0
69 6,0 0,0 - 25,0
68 0,0 8,0 - 24,0
67 9,0 0,0 - 25,0
Stwierdzono, że warstwy lub powłoki 3 domieszkowane niezależnie albo N albo B są hydrofilowe. Jednakże stwierdzono też, że dodatkowe nieoczekiwane właściwości hydrofilowe mogą wynikać z wprowadzenia mieszaniny domieszki (np. N i B) do warstwy inkluzyjnej DLC 3. W niektórych rozwiązaniach, stosunek N do B może wynosić w przybliżeniu 2:1 (N:B).
Optyczne właściwości warstwy 3, takie jak współczynniki załamania n&k i optyczne pasmo wzbronione Tauca, mogą być dostosowane/uregulowane poprzez zmianę stężenia lub zawartości procentowej domieszki (np. N i/lub B) w warstwie/filmie. W niektórych rozwiązaniach optyczne pasmo wzbronione może zmieniać się pomiędzy 1,75 i 3,2 eV. W pewnych rozwiązaniach współczynnik załamania „n” przy długości fali 550 nm może zmieniać się pomiędzy np. 1,6 i 2,3, podczas gdy współczynnik załamania „k” przy długości fali 550 nm może zmieniać się pomiędzy np. 0,01 i 0,1 (przenikalność elektryczna przy 4,7 GHz). W niektórych rozwiązaniach, wysokie pasmo wzbronione (np. powyżej 3 eV) i/lub współczynnik absorpcji powyżej około 106 cm-1 nasuwa wniosek, że takie powłoki/warstwy 3 absorbują ultrafiolet (UV).
Duża energia wiązania oznacza także silną odporność na promieniowanie UV. W niektórych rozwiązaniach, przepuszczalność UV dla warstwy 3 przy długości fali 350 nm jest nie większa niż około 40% (korzystnie nie większa niż około 35%).
Jak zilustrowano w rozwiązaniu według Fig. 1, domieszka (domieszki) mogą być rozłożone całkowicie jednorodnie w całej grubości warstwy 3. Np. zawierający domieszkę gaz inkluzyjny można dostarczać z urządzenia do osadzania jonów podczas całego procesu osadzania warstwy 3.
W rozwią zaniu wedł ug Fig. 2, domieszka (domieszki) nie jest (są ) równomiernie rozł o ż ona w całej grubości hydrofilowej warstwy 3. Jak natomiast pokazano na Fig. 2, bardziej znacząca część domieszki (domieszek) występuje blisko powierzchni zewnętrznej warstwy 3, a nie w pobliżu powierzchni rozdziału pomiędzy warstwą 3 i podłożem 1. Obecność domieszki (domieszek) przy lub blisko powierzchni zewnętrznej warstwy 3 powoduje, że wiązania blisko powierzchni powłoki są bardziej zgrafityzowane. Tak więc, warstwa 3 wciąż ma opisane tu właściwości hydrofilowe (np. mały kąt zwilżania (kąty)). Np. w niektórych rozwiązaniach najbardziej zewnętrzna część warstwy 3 o grubości 1 nm (10 A)
PL 200 139 B1 (lub część o grubości 10 nm w innych rozwiązaniach) może zawierać co najmniej około 3% domieszki atomów (np. N, B, P, As, Sb, Ga i/lub In), korzystniej co najmniej około 5% i najkorzystniej co najmniej około 7%. Zastosowanie tej nadającej polarność domieszki atomów blisko powierzchni powłoki prowadzi do bardziej polarnej powierzchni powłoki. W niektórych rozwiązaniach, pozostała część warstwy 3 (tj. środkowa część warstwy 3 i/lub część warstwy 3 sąsiadująca z podłożem lub pewną warstwą pośrednią) może nie zawierać lub zawierać domieszkowany DLC, lub alternatywnie może nie zawierać lub zawierać DLC domieszkowany Si, O, lub H. Umożliwia to umieszczenie wielu zgrafityzowanych wiązań typu sp2 przy lub blisko powierzchni zewnętrznej warstwy 3. Zbyt wiele wiązań typu sp2 w warstwie 3 może niepożądanie zmniejszać jej przezroczystość lub właściwości przepuszczania. Zatem w niektórych rozwią zaniach moż e być pożądane ograniczenie obecnoś ci wią zań typu sp2 w miejscach innych niż przy lub blisko powierzchni zewnętrznej, gdzie wymaga się mniejszego kąta zwilżania Θ warstwy 3.
W przykładowym rozwiązaniu według wynalazku (patrz dziesią te wyszczególnione przykładowe wykonanie przedstawione powyżej w Tabeli nr 1), w którym domieszkę C stanowi N i H stwierdzono, że zastosowanie N powoduje tworzenie się grup aminowych (NH2) przy lub blisko powierzchni warstwy 3. W takich grupach aminowych, np. jedno spośród wiązań N powstaje z C (sp2), podczas gdy pozostałe dwa wiązania N tworzą się z H. Te grupy aminowe wzmagają hydrofilowe własności warstwy 3 a zatem powlekanego wyrobu. W przykładowych rozwiązaniach z zastosowaniem aminy, warstwa może obejmować od około 60-84% C, od około 1-12% B i od około 4-39% H (udział atomowy) i korzystniej od około 65-75% C od około 5-10% B i od około 15-30% H.
Figura 3 ilustruje, że w niektórych rozwiązaniach według wynalazku pomiędzy podłożem 1 i jedną lub wię kszą liczbą warstw hydrofilowych 3 moż e występować co najmniej jedna warstwa pośrednia 2. Tak więc, w tym rozwiązaniu zarówno warstwa (warstwy) 3, jak i warstwa (warstwy) 2 jest osadzona na, i wprowadzona na podłoże 1. Dowolna pożądana warstwa może być stosowana jako warstwa pośrednia 2. Np. w niektórych rozwiązaniach według wynalazku, warstwa pośrednia 2 może obejmować układ warstwy niskoenergetycznej, inną warstwę inkluzyjną DLC, warstwę tlenku krzemu, warstwę azotku krzemu i/lub warstwę tlenku tytanu. Określenie „na” (w odniesieniu do warstwy będącej „na” podłożu lub innej warstwie) oznacza utrzymywana przez (warstwę), bez względu na to czy warstwa znajduje się pomiędzy inną warstwą (warstwami) czy nie. Tak więc, np. warstwę inkluzyjną DLC 3 można otrzymać bezpośrednio na podłożu 1 jak pokazano na Fig. 1-2 lub też uzyskać na podłożu 1 z zastosowaniem pomiędzy nimi warstwy (warstw) niskoenergetycznej lub innej, jak pokazano na Fig. 3. Przykładowe układy warstw (w całości lub dowolnej części tej powłoki), które można stosować jako powłokę (powłoki) niskoenergetyczną 2 lub inną na podłożu 1 pomiędzy warstwą 3 i podłożem przedstawiono i/lub określono w każdym z opisów patentowych St. Zjedn. Ameryki nr 5837108, 5800933, 5770321, 5557462, 5514476, 5425861, 5344718, 5376455, 5298048, 5242560, 5229194, 5188887 i 4960645, przy czym wszystkie wprowadza się tu na zasadzie odsyłacza.
W niektórych rozwiązaniach, w co najmniej jednej części warstwy inkluzyjnej DLC 3 nie więcej niż około 70% wiązań tej warstwy jest typu sp3, a korzystniej nie więcej niż około 60% wiązań tej warstwy jest typu sp3 tak, aby ta część warstwy mogła mieć właściwości hydrofilowe. W niektórych korzystnych rozwiązaniach, nie więcej niż około 50% wiązań w warstwie 3 jest typu sp3 (np. wiązania C-C typu sp3), lub w innych rozwiązaniach mogą one występować tylko blisko zewnętrznej lub na zewnętrznej powierzchni warstwy 3. Znaczną część pozostałych wiązań stanowią wiązania zgrafityzowane lub typu sp2. Wiązania w warstwie mogą obejmować np. wiązania węgiel-węgiel (C-C), wiązania węgiel-azot (C-N), wiązania węgiel-bor (C-B) i/lub wiązania węgiel-wodór (C-H). Wiązania typu sp3 (np. wiązania C-C) zapewniają zwiększenie twardości i wytrzymałości powłoki na zadrapania, podczas gdy zgrafityzowane wiązania typu sp2 (np. wiązania C-C, C-N i/lub C-B) powodują, że powłoka staje się bardziej hydrofilowa i ma mniejszy kąt zwilżania. Stwierdzono, że można stosować różne techniki w celu zwię kszenia liczby zgrafityzowanych wią zań typu sp2. Obejmują one, bez ograniczenia do wymienionych, a) omówione tu domieszkowanie, b) ogrzewanie przedmiotowego podłoża podczas procesu osadzania warstwy 3 i/lub c) wykorzystanie większej energii jonowej eV podczas procesu osadzania warstwy 3 (np. od około 200-600 eV, najkorzystniej od około 375 do 425 eV). Ponadto, omówione powyżej grupy aminowe mogą także powodować wzmożenie hydrofilowych własności wyrobu. Większa energia eV stosowana podczas jonowego procesu osadzania warstwy 3 prowadzi do mniejszej liczby wiązań typu sp3 i większej wiązań typu sp2. W celu uzyskania właściwości hydrofilowych można stosować techniki b) i/lub c) w połączeniu z domieszkowaniem.
PL 200 139 B1
W niektórych rozwiązaniach, warstwa inkluzyjna DLC 3 i/lub układ powłok na podłożu 1 jest/są przezroczysta lub przepuszczalna dla promieniowania światła widzialnego co najmniej w około 75%-ach, korzystnie w co najmniej około 85%-ach i najkorzystniej w co najmniej około 95%-ach.
Gdy podłożem 1 jest szkło to może ono mieć grubość od około 1,5 do 5,0 mm, korzystnie od około 2,3 do 4,8 mm i najkorzystniej od około 3,7 do 4,8 mm. W niektórych rozwiązaniach jako podłoże 1 można stosować typowe szkło soda-wapno-krzemionka, takie jak szkło dostępne na rynku z firmy Guardian Industries, Corp., Auburn Hills, Michigan. W niektórych innych rozwiązaniach według wynalazku, podłożem 1 może być szkło borokrzemianowe lub zasadniczo przezroczysty plastik. W jeszcze kolejnych rozwiązaniach, szyby samochodowe (np. szyba przednia, szyba tylna lub szyba boczna) obejmujące dowolne z powyższych podłoży ze szkła nałożonych warstwowo na plastikowe podłoże, można łączyć w celu uzyskania podłoża 1, z dowolnym układem powłok według Fig. 1-3 na powierzchni takiego podłoża, z wytworzeniem szyby. W innych rozwiązaniach, podłoże 1 może zawierać pierwszą i drugą szklaną płytę, z dowolnego powyżej wymienionego szkła, nakładane warstwowo na siebie, do zastosowania w oknach (np. samochodowa szyba przednia, mieszkaniowe szyby okienne, szyby okienne w budownictwie, samochodowa szyba boczna, szyby próżniowe IG, samochodowe elementy oświetleniowe na tylnych szybach pojazdu lub szyba tylna, itp.) i/lub innych rozwiązaniach.
Gdy podłoże 1 z dowolnego wcześniej wymienionego materiału jest pokryte co najmniej warstwą inkluzyjną DLC 3 według dowolnego z rozwiązań według Fig. 1-3, to uzyskany powlekany wyrób ma, w niektórych rozwiązaniach, następujące właściwości: przepuszczalność światła widzialnego (VIS A) powyżej około 60% (korzystnie powyżej około 70% i najkorzystniej powyżej około 80%), przepuszczalność światła UV (ultrafioletowe) poniżej około 38%, całkowita przepuszczalność światła słonecznego poniżej około 45% i przepuszczalność światła IR (podczerwień) poniżej około 35% (korzystnie poniżej około 25% i najkorzystniej poniżej około 21%). Techniki pomiaru przepuszczalności światła widzialnego, „całkowitego słonecznego”, UV, i IR przedstawiono w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 5800933.
Hydrofilowe działanie powłoki/warstwy 3 w dowolnym z powyższych rozwiązań jest funkcją kąta zwilżania Θ, energii powierzchniowej γ i/lub zwilżalności lub energii przylegania W. Energię powierzchniową γ warstwy 3 można obliczyć z pomiaru jej kąta zwilżania Θ.
Przykładowe kąty zwilżania Θ zilustrowano na Fig. 4-6. Hydrofilowy układ powłoki lub warstwy 3 zgodny z rozwiązaniem według wynalazku występuje na podłożu pokazanym na Fig. 6, podczas gdy nie ma żadnej powłoki na podłożu według Fig. 4, a hydrofobowa powłoka znajduje się na podłożu według Fig. 5. Dla uproszczenia nie pokazano powłok na Fig 5-6. W celu pomiaru kąt zwilżania, w jednym rozwią zaniu, osadzona kropla cieczy 31, takiej jak woda, umieszczona jest na podł o ż u, jak pokazano na Fig. 4-6. Kąt zwilżania Θ pomiędzy kroplą 31 i przedmiotowym wyrobem zależy od napięcia na powierzchni rozdziału faz pomiędzy trzema fazami w punkcie zwilżania. Kąt zwilżania jest większy na Fig. 5 niż na Fig. 4, a to ponieważ powlekająca warstwa na podłożu według Fig. 5 jest hydrofobowa (tj. prowadzi do większego kąta zwilżania). Jednakże, dzięki wynalazkowi, kąt zwilżania Θ według Fig. 6 jest dużo mniejszy niż na obu Fig. 4-5.
Na ogół, energię powierzchniową yc warstwy 3 lub dowolnego innego wyrobu/warstwy można określić przez dodanie polarnego i dyspergującego składnika, jak następuje:
Yc= ycp + ycd, gdzie ycp reprezentuje polarny składnik warstwy/powłoki i YCD-dyspergujący składnik warstwy/powłoki. Polarny składnik energii powierzchniowej reprezentuje wzajemne oddziaływania powierzchni głównie na bazie dipoli, podczas gdy dyspergujący składnik reprezentuje np. siły van der Waalsa, w oparciu o wzajemne oddziaływania elektronowe. Ogólnie mówiąc, im większa jest energia powierzchniowa yc warstwy 3 tym większa jest hydrofilowość warstwy (i powlekanego wyrobu) i tym mniejszy jest kąt zwilżania Θ.
Energia przylegania (lub zwilżalność) W może być rozumiana jako wzajemne oddziaływanie pomiędzy siłami polarnymi z polarnymi, oraz dyspergującymi z dyspergującymi, pomiędzy powierzchnią zewnętrzną 9 powlekanego wyrobu i znajdującej się na niej cieczy takiej jak woda. yp jest wynikiem polarności napięcia występującego na cieczy i wyrobie; podczas gdy yd jest wynikiem sił dyspergujących napięcia na cieczy i wyrobie. Innymi słowy, yp = ylp * ycp i yd = yld * ycd; gdzie ylp dotyczy polarności cieczy (np. wody), ycp dotyczy polarności powłoki/warstwy 3; yld dotyczy możliwości dyspergujących cieczy (np. wody) i ycd dotyczy możliwości dyspergujących powłoki/warstwy 3. Należy zwrócić uwagę, że energię przylegania (lub skuteczną energię wzajemnego oddziaływania) W, można określić stosując rozszerzone równanie Fowkes'a:
W = [ylp * ycp]1/2 + [yld * YCD]1/2 = Y1(1 + cos0),
PL 200 139 B1 gdzie γ1 oznacza napięcie powierzchniowe i Θ oznacza kąt zwilżania. „W” dwóch materiałów (np. warstwy 3 i wody na niej) jest miarą zwilżalności, która wskazuje jak hydrofilowa jest warstwa lub powlekany wyrób.
Analizując stopień hydrofilowości warstwy 3 lub powlekanego wyrobu w odniesieniu do wody, należy zwrócić uwagę, że dla wody ylp wynosi 51 mN/m i yld wynosi 22 mN/m. W niektórych rozwiązaniach według wynalazku, polarność ycp energii powierzchniowej warstwy 3 wynosi co najmniej około 5, i korzystniej co najmniej około 7, a najkorzystniej od około 7-10 (zmienna lub regulowana pomiędzy 5 i 15 w pewnych rozwiązaniach) i możliwość dyspergowania ycd energii powierzchniowej warstwy 3 wynosi od około 16-22 mN/m (korzystniej od około 18-20 mN/m).
Wykorzystując powyżej wyszczególnione wartości, według pewnych rozwiązań wynalazku, energia powierzchniowa yc warstwy 3 wynosi co najmniej około 24 mN/m, korzystniej co najmniej około 26 mN/m, a najkorzystniej co najmniej około 28 mN/m i energia przylegania W pomiędzy wodą i warstwą 3 wynosi co najmniej około 600 mN/m, korzystniej od około 700-1300 mN/m, nawet korzystniej od około 750-950 mN/m, a najkorzystniej od około 800-950 mN/m. Te duże wartości energii przylegania W i energii powierzchniowej yc warstwy 3, oraz uzyskiwane małe początkowe kąty zwilżania Θ, ilustrują lepsze własności hydrofilowe powlekanych wyrobów według różnych rozwiązań według wynalazku.
Początkowy kąt zwilżania Θ typowego podłoża ze szkła 1 dla osadzonej na nim kropli wody 31 typowo wynosi od około 22-24 stopnie, jak zilustrowano na Fig. 4 (chociaż w pewnych przypadkach może wynosić tylko 18 stopni). Typowe podłoża ze szkła nie są zatem tak hydrofilowe jak produkty według wynalazku. Ponadto, warstwy 3 dają wytrzymałość na zarysowanie i/lub dużą trwałość. Normalna warstwa ta-C, bez domieszek, na podłożu ze szkła, nie jest tak hydrofilowa jak produkty według wynalazku. Wynalazek umożliwia zmniejszenie kąta zwilżania warstwy ta-C inkluzyjnej 3 w celu poprawienia hydrofilowości powlekanego wyrobu, jak wskazuje to mały kąt zwilżania Θ na Fig. 6.
Inną korzyścią związaną z pewnymi warstwami 3 według niektórych rozwiązań według wynalazku jest to, że ta warstwa 3 może uzyskać zdolność przewodnictwa elektrycznego w takiej mierze, aby zmniejszyło się prawdopodobieństwo nagromadzania elektryczności statycznej. Przyjmuje się, że to zmniejszenie oporu właściwego jest wynikiem opisanego tu domieszkowania. Np. przed domieszkowaniem, opór właściwy warstwy ta-C może wynosić np. 108 omów/cm, podczas gdy po domieszkowaniu opór właściwy może spaść do np. poniżej około 500 omów/cm, korzystniej poniżej około 100 omów/cm, najkorzystniej od około 0,01 do 50 omów/cm.
Warstwa 3 może mieć stałą dielektryczną od około 8 do 12 przy 10 kHz, korzystnie około 10, i może mieć stałą dielektryczną około 2 do 6 przy 100 MHz, korzystnie około 4. W niektórych rozwiązaniach, warstwa 3 może mieć wartość napięcia przebicia (V cm-1) około 106. Jeśli chodzi o właściwości termiczne, warstwa 3 może mieć współczynnik rozszerzalności termicznej około 9 x 10-6/C, a termicznej przewodności właściwej około 0,1 Wcm K.
Figury 7-8 ilustrują przykładowe liniowe lub bezpośrednie źródło wiązki jonów 25, które można stosować do osadzania warstwy (warstw) 3, oczyszczania podłoża 1 lub powierzchniowego traktowania plazmowego warstwy inkluzyjnej DLC w celu wprowadzenia do niej atomów domieszki, według różnych rozwiązań według wynalazku. Źródło wiązki jonów 25 obejmuje gaz zasilający 26, anodę w kształcie toru 27, uziemioną część magnetycznej katody 28, bieguny magnetyczne 29 i izolatory 30. W pewnych rozwiązaniach, dla źródła 25 można stosować układ zasilania prądu stałego 3 kV. Liniowe źródło osadzania jonów umożliwia bardzo jednorodne osadzanie warstwy inkluzyjnej DLC 3, z punktu widzenia grubości i stechiometrii.
Źródło wiązki jonów 25 oparte jest na znanym bezsiatkowym rozwiązaniu źródła jonów. Liniowe źródło składa się z liniowego kadłuba (którym jest uziemiona katoda), wewnątrz którego leży koncentryczna anoda (która ma potencjał dodatni). Takie rozwiązanie geometryczne układu katoda-anoda i pola magnetycznego 33 przybliża warunki przesuwania. Konfiguracja pola magnetycznego zwiększa ponadto warstwę anodową, co umożliwia działanie liniowego źródła wiązki jonów bez jakiegokolwiek emitera elektronów. Warstwa anodowa źródła jonów może także pracować w trybie reaktywnym (np. z tlenem i/lub azotem). Źródło obejmuje metalową obudowę ze szczeliną w kształcie toru, jak pokazano na Fig. 7-8. Wydrążona obudowa ma potencjał zerowy (uziemiona). Anoda znajduje się wewnątrz korpusu katody (za pośrednictwem elektrycznego izolatora) i jest umiejscowiona tuż poniżej szczeliny. Anoda może być przyłączona do potencjału dodatniego aż do 3000 wolt. W niektórych rozwiązaniach obie elektrody mogą być chłodzone wodą.
Gazy zasilające wprowadza się poprzez wgłębienie 41 pomiędzy anodą i katodą. Liniowe źródło jonów zawiera także labiryntowy układ, który rozdziela prekursorowy gaz równomiernie wzdłuż jego
PL 200 139 B1 długości i umożliwia jego supersonikalne rozszerzanie w wewnętrznej przestrzeni anoda-katoda. Energia elektryczna rozszczepia następnie gaz z wytworzeniem plazmy w źródle jonów. Jony są wyrzucane i ukierunkowane na podłoże 1, na którym ma powstać warstwa (warstwy) 3. Wiązka jonów emanująca ze szczeliny jest w przybliżeniu jednorodna w kierunku wzdłużnym i ma profil krzywej Gaussa w kierunku poprzecznym. Przykładowe jony 34 pokazano na Fig. 7. Można wykonać i stosować liniowe źródło jonów o długości 0,5 do 3 metrów, choć w różnych rozwiązaniach wynalazku rozpatruje się źródła jonów o różnych długościach. Warstwę elektronów 35 pokazano na Fig. 7 i zamyka ona obwód umożliwiając tym samym właściwe działanie źródła wiązki jonów.
Obecnie będą opisane przykładowe sposoby osadzania inkluzyjnej hydrofilowej warstwy DLC 3 na górną część i na podłoże 1 (podłoże może mieć inną warstwę (warstwy) (np. warstwę 2 już na nie wprowadzoną). Te metody podano jedynie jako przykłady i bez zamiaru wprowadzenia ograniczenia. We wszystkich aspektach przedmiotowego rozwiązania, podczas procesu osadzania warstwy 3 i/lub ukierunkowania wiązki jonów w technikach osadzania, stosuje się energię umożliwiającą całkowicie równomierne osadzanie warstwy 3.
Przed utworzeniem warstwy 3 na podłożu 1, górna powierzchnia podłoża 1 może być oczyszczona przez zastosowanie najpierw liniowego lub bezpośredniego źródła wiązki jonów. Np. wyładowanie jarzeniowe w gazowym argonie (Ar) lub mieszaninie Ar/O2 (alternatywnie w plazmie CF4) można stosować w źródle jonów w celu usunięcia jakichkolwiek zanieczyszczeń na powierzchni podłoża. Korzystnie nie stosuje się tlenu lub fluorowęglowodorów, ponieważ w następnym etapie przeprowadza się domieszkowanie z zastosowaniem atomów N i/lub B. Takie wzajemne oddziaływania mają charakter fizykochemiczny. Gęstość mocy może np. wynosić 1 Watt/cm2. Substrat 1 można także oczyszczać np. metodą rozpylania jonowego przed ostatecznym osadzaniem warstwy 3. Choć oczyszczanie można przeprowadzać w pewnych rozwiązaniach, to nie musi być ono przeprowadzone w innych rozwiązaniach według wynalazku.
Następnie, proces osadzania warstwy inkluzyjnej DLC 3 na podłożu 1 można przeprowadzić stosując liniowe źródło wiązki jonów i odpowiednią technikę osadzania, jak zilustrowano na Fig. 7-8 (np. patrz liniowa wiązka jonów 25). Źródło wiązki jonów 25 (które mogą być tym samym lub innym źródłem niż źródło wiązki jonów stosowane do oczyszczania) działa osadzając warstwę ta-C inkluzyjną 3 (uwodornioną w niektórych rozwiązaniach) na podłożu 1, wraz z domieszkami (np. N i/lub B). Przykładowe gazy zasilające, które można stosować, obejmują gazowy azot, gazowy diboran i/lub gazowy C2H2.
Alternatywnie, warstwę 3 można osadzać stosując łukowy piec próżniowy z filtracją katodową dający wiązkę jonów (FCVA-IB), jaki ujawniono w publikacji „Tetrahedral Amorphous Carbon Deposition, Characterisation and Electronic Properties”, przez Veerasamy'ego, Cambridge 1994 (wprowadzonej tu na zasadzie odsyłacza). Ten proces osadzania można zrealizować tuż po plazmowym oczyszczaniu podłoża 1 stosując tę samą lub inną komorę do osadzania. W takich technikach, katodowe wyładowanie łukowe ultraczystej elektrody węglowej można wyzwolić pod silnie zmniejszonym ciśnieniem, np. < 133 x 10-6 Pa (10-6 torów). Elektrodę składającą się w istocie z węgla Hoescht'a można wykonać jako cylindryczną elektrodę o średnicy około 90 mm i głębokości około 50 mm. Wyładowanie łukowe można prowadzić np. przy 70 A i 17 V. Ciśnienie podczas katodowego wyładowania łukowego może być w zakresie dziesiątych części militorów. Do pierścieniowo zakręcającego obszaru można jednocześnie wprowadzać jedną, dwie lub więcej domieszek gazowych. Przykładem gazów może być diboran (zawierający domieszkę B) i azot. Przepływy gazów można kontrolować stosując dwa urządzenia sterujące przepływu masy w kaskadzie z zaworem iglicowym. Gazowy diboran może niezależnie przepływać poprzez takie urządzenie sterujące. Energia zostaje przekazana przez zderzenia plazmy z mieszaniną domieszkowego gazowego diboranu i azotu, która może być wprowadzana poprzez urządzenie sterujące przepływu masy przy zagięciu magnetycznego filtru. Przykładowe pierścieniowe pole magnetyczne może mieć natężenie 100 mTesli. Energetyczne jony węgla i wysoko energetyczne elektrony razem z promieniowaniem UV, powstające jako produkt (produkty) dysocjacji gazowej mieszaniny w łuku, dają bardzo silnie reaktywne energetyczne jony. Na ogół, tylko zjonizowane elementy (np. C, N i B) są zmuszone do ruchu w pierścieniowym polu magnetycznym filtru, podczas gdy cząstki obojętne i makrocząstki zostają odfiltrowane. Strumień zjonizowanych atomów jest/są transportowany dając rozrost powierzchni na podłożu 1 tak, aby powstała warstwa 3. Energię jonów można niezależnie zmieniać na siatce, która ma potencjał ujemny lub napięcie wstępne RF na podłożu w celu dobrania fizycznych właściwości warstwy 3. Zakres samorzutnego napięcia wstępnego wynosi np. od -1000 do +1000 V. W niektórych rozwiązaniach można stosować przedział 120 - 200 V
PL 200 139 B1 dla jonów danego rodzaju. Ciśnienia cząstkowe stosowane podczas osadzania mogą wynosić np. od 133 x 10-6 Pa do 133 x 10-4 Pa (od 10-6 do 10-4 torów). Jako przykładowe parametry, które można stosować w takim procesie osadzania, można wymienić: ciśnienie podstawowe 133 x 10-6 Pa (10-6 torów) gazowy N2 0-5 cm3/min (sccm), gazowy B2H4 0-2 cm3/min (sccm), temperatura pokojowa dla podłoża 1 i moc łuku 1000 W. W taki sposób na podłożu 1 można utworzyć warstwę 3 zawierającą bezpostaciowy DLC, domieszkowaną B i/lub N.
W niektórych rozwiązaniach, hydrofilowe własności warstwy 3 można wzmóc stosując obróbkę plazmatyczną lub procedurę szczepienia, które wprowadzają pewne polarne grupy funkcyjne przy powierzchni warstwy 3, zmieniając chemiczną reaktywność przy powierzchni, z jednoczesnym zachowaniem w istocie ogólnych właściwości warstwy. W takich rozwiązaniach, w celu wzmożenia własności hydrofilowych, można stosować plazmę gazowego azotu (N2) pod ciśnieniem około 133 x 10-3 Pa (1 mTr).
W pewnym doświadczeniu, warstwy ta-C o grubościach od 10 do 50 nm osadzono na podłożach kwarcowych z zastosowaniem elektrod 20 μτη Ni w układzie grzebieniowo-planarnym. Te elektrody wytworzono typowymi technikami litograficznymi. Wpływ zaadsorbowanych cząsteczek na elektryczne właściwości domieszkowanych warstw ta-C badano następnie określając charakterystyki I-C-V. Silną wrażliwość charakterystyk I-C-V stwierdzono w obecności wody i alkoholu. Duża wrażliwość pojemności elektrycznej na stężenie pary wodnej, jak również szybka odpowiedź na cząsteczki wody sugerują obecność silnie polarnego składnika wiązań powierzchniowych. Warstwa 3 typu ta-C:N:B także ma dużą gęstość, czego dowodzi jej wysoki pik plazmonu przy około 32,9 eV.
Gdy pożądane jest uwodornienie warstwy 3, to np. domieszkujący gaz można wytwarzać przez barbotowanie nośnikowego gazu (np. C2H2) poprzez prekursorowy monomer (np. TMS lub 3MS) utrzymywany w temperaturze około 70°C (dużo poniżej temperatury odparowania). W niektórych rozwiązaniach stosuje się acetylen (C2H2) jako gaz zasilający, aby zapobiec lub zminimalizować polimeryzację i uzyskać energię odpowiednią do umożliwienia penetracji jonów węgla i/lub wodoru do wyrobu i wszczepienia ich, wywołując tym samym rozrost warstwy 3. Do otrzymania jonów 34 w źródle jonów można także stosować inne odpowiednie gazy, w tym domieszkujące gazy nadające polarność.
Jak wspomniano powyżej, stwierdzono, że oprócz domieszkowania, hydrofilowość warstwy 3 może zależeć od sposobu jej osadzania na podłożu 1. Temperaturę podłoża 1 można podwyższać podczas procesu osadzania (np. do około 100-300°C). Alternatywnym sposobem poprawienia hydrofilowości warstwy jest zwiększenie energii jonów stosowanych podczas procesu osadzania, np. do około 200 do 500 eV, najkorzystniej około 400 eV, w celu ograniczenia ilości wiązań sp3 w warstwie 3.
Choć w niektórych rozwiązaniach preferowane są techniki osadzania wiązki jonów, to można także stosować inne metody osadzania. Np., jak omówiono powyżej, do osadzania warstwy 3 można stosować łukowy piec próżniowy z filtracją katodową dający wiązkę jonów. Ponadto, w innych rozwiązaniach, do osadzania warstwy 3 na podłożu 1 można także stosować techniki rozpylania.
Zalety pewnych rozwiązań według wynalazku obejmują, np. dowolną z wyszczególnionych powyżej korzyści, jak hydrofilowe własności wyrobu/warstwy, odporność warstwy 3 na wysokie temperatury bez przepalenia, zmniejszenie wytrzymałości tak, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo statycznego nawarstwiania, fakt, że proces osadzania można w niektórych rozwiązaniach przeprowadzać w niskich temperaturach takich jak temperatura pokojowa, możliwość stosowania dużych szybkości osadzania (np. > 2 nm/s), fakt, że skalę procesu osadzania można powiększyć do dużej powierzchni osadzania (np. > 1 m2), duża zdolność równomiernego krycia urządzenia do osadzania przy zdolności do powlekania w zakresie 5-8% na zakrzywionej powierzchni podłoża 1, gładkość warstwy 3 bez wielu (jeśli wystąpią) nakłuć, zdolność do konforemnego rozrostu warstwy 3, zdolność zastosowania warstwy 3 w połączeniu z innymi przedmiotowymi warstwami, takimi jak warstwy niskoenergetyczne lub warstwy azotku krzemu lub tlenku krzemu, oraz zdolność do dopasowania właściwości powłoki poprzez zmianę energii jonów i/lub gazów stosowanych podczas procesu osadzania.
Z chwilą zaprezentowania powyższego ujawnienia, wiele innych cech, modyfikacji i ulepszeń stanie się oczywiste dla fachowca w dziedzinie. Dlatego też, takie inne cechy, modyfikacje i ulepszenia uważa się za część wynalazku, którego zakres określają następujące zastrzeżenia patentowe.

Claims (24)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podło żu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC, znamienny tym, że warstwa zawierająca DLC jest uwodorniona, zawiera domieszkę boru i ma kąt zwilżania kroplą wody Θ mniejszy lub równy 10 stopni.
  2. 2. Powlekany wyrób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e warstwa zawierają ca DLC obejmuje bezpostaciowy układ ta-C zawierający wiązania węgiel-węgiel typu sp3.
  3. 3. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło, a warstwa zawiera co najmniej bor i warstwa ta ma kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż 8 stopni.
  4. 4. Powlekany wyrób według zastrz. 3, znamienny tym, ż e warstwa zawiera co najmniej bor i warstwa ta ma początkowy kąt zwilżania kroplą wody Θ nie większy niż 6 stopni.
  5. 5. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e warstwa ma kąt zwilżania osadzonej na niej kropli wody Θ nie większy niż 8 stopni.
  6. 6. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e warstwa ma energię powierzchniową yc co najmniej 24 mN/m.
  7. 7. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło i warstwa ma energię powierzchniową yc co najmniej 26 mN/m.
  8. 8. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło i warstwa ma energię powierzchniową yc co najmniej 28 mN/m, oraz współczynnik załamania co najmniej części tej warstwy wynosi od 1,5 do 1,7, oraz warstwa ma zwilżalność W co najmniej 700 mN/m.
  9. 9. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło, a warstwa zawiera wiązania węgiel-węgiel typu sp3 i domieszkę boru.
  10. 10. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło i warstwa obejmuje wiązania węgiel-węgiel typu sp3 i jest bezpośrednio skontaktowana z podłożem ze szkła.
  11. 11. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że bor występuje w warstwie w ilości wyrażonej w procentach atomowych, nie większej niż 10%.
  12. 12. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło, i warstwa ma średnią twardość co najmniej 20 GPa, przy czym najbardziej zewnętrzna część warstwy o grubości 1 nm zawiera od 0,50 do 10% co najmniej jednej domieszki.
  13. 13. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej bor występuje w warstwie w ilości wyrażonej jako procentowa zawartość atomów, nie większej niż 5%.
  14. 14. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło i powlekany wyrób ma następujące właściwości:
    przepuszczalność światła widzialnego VIS A: > 60% przepuszczalność UV: < 38% przepuszczalność IR: < 35%.
  15. 15. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że nie więcej niż 70% wiązań w warstwie stanowią wiązania typu sp3, oraz co najmniej 20% wiązań w warstwie stanowią wiązania typu sp2.
  16. 16. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże stanowi szkło i warstwa ma średnią twardość co najmniej 10 GPa.
  17. 17. Powlekany wyrób według zastrz. 16, znamienny tym, że warstwa ma średnią twardość co najmniej 20 GPa.
  18. 18. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera niskoenergetyczną powłokę na podłożu pomiędzy podłożem i warstwą zawierającą DLC, oraz podłoże stanowi szkło.
  19. 19. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa zawiera, na bazie procentowego udziału atomów, od 70-98% węgla, od 0-5% azotu.
  20. 20. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa zawiera od 1-5% boru.
    2
  21. 21. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa ma gęstość od 2,5 do 3,0 g/cm2.
  22. 22. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że aminowe grupy funkcyjne są umieszczone na lub blisko powierzchni zewnętrznej warstwy.
  23. 23. Powlekany wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że w przeliczeniu na udział atomowy, warstwa zawiera od 60-84% C, od 1-12% B i od 4-39% H.
  24. 24. Powlekany wyrób według zastrz. 23, znamienny tym, że warstwa zawiera od 65-75% C, od 5-10% B i od 15-30% H, oraz warstwa ma średnią twardość co najmniej 10 GPa.
PL360473A 2000-05-24 2001-05-22 Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC PL200139B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/577,337 US6303225B1 (en) 2000-05-24 2000-05-24 Hydrophilic coating including DLC on substrate
PCT/US2001/016310 WO2001090016A1 (en) 2000-05-24 2001-05-22 Hydrophilic coating including dlc on substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL360473A1 PL360473A1 (pl) 2004-09-06
PL200139B1 true PL200139B1 (pl) 2008-12-31

Family

ID=24308271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL360473A PL200139B1 (pl) 2000-05-24 2001-05-22 Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC

Country Status (10)

Country Link
US (2) US6303225B1 (pl)
EP (1) EP1289898B1 (pl)
JP (1) JP4959091B2 (pl)
AU (1) AU2001261780A1 (pl)
BR (1) BR0111067B1 (pl)
CA (1) CA2410259C (pl)
ES (1) ES2392504T3 (pl)
MX (1) MXPA02011520A (pl)
PL (1) PL200139B1 (pl)
WO (1) WO2001090016A1 (pl)

Families Citing this family (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312808B1 (en) 1999-05-03 2001-11-06 Guardian Industries Corporation Hydrophobic coating with DLC & FAS on substrate
US6447891B1 (en) 1999-05-03 2002-09-10 Guardian Industries Corp. Low-E coating system including protective DLC
US6261693B1 (en) 1999-05-03 2001-07-17 Guardian Industries Corporation Highly tetrahedral amorphous carbon coating on glass
US6368664B1 (en) 1999-05-03 2002-04-09 Guardian Industries Corp. Method of ion beam milling substrate prior to depositing diamond like carbon layer thereon
US6461731B1 (en) 1999-05-03 2002-10-08 Guardian Industries Corp. Solar management coating system including protective DLC
US6277480B1 (en) 1999-05-03 2001-08-21 Guardian Industries Corporation Coated article including a DLC inclusive layer(s) and a layer(s) deposited using siloxane gas, and corresponding method
US6740211B2 (en) * 2001-12-18 2004-05-25 Guardian Industries Corp. Method of manufacturing windshield using ion beam milling of glass substrate(s)
US6475573B1 (en) * 1999-05-03 2002-11-05 Guardian Industries Corp. Method of depositing DLC inclusive coating on substrate
US6491987B2 (en) 1999-05-03 2002-12-10 Guardian Indusries Corp. Process for depositing DLC inclusive coating with surface roughness on substrate
US6303225B1 (en) * 2000-05-24 2001-10-16 Guardian Industries Corporation Hydrophilic coating including DLC on substrate
US20050106397A1 (en) * 1999-05-18 2005-05-19 Krisko Annette J. Carbon based soil resistant coatings for glass surfaces
US7976916B2 (en) 1999-05-25 2011-07-12 Saint-Gobain Vitrage Refrigerated display case having a transparent insulating glazing unit
US6974642B2 (en) * 2000-03-15 2005-12-13 Fujitsu Limited Carbonaceous protective layer, magnetic recording medium, production method thereof, and magnetic disk apparatus
US20060029806A1 (en) * 2000-05-10 2006-02-09 Fujitsu Limited. Carbonaceous protective layer, magnetic recording medium, production method thereof, and magnetic disk apparatus
US6713179B2 (en) 2000-05-24 2004-03-30 Guardian Industries Corp. Hydrophilic DLC on substrate with UV exposure
JP4199913B2 (ja) * 2000-09-28 2008-12-24 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気記録媒体の製造方法
EP1330846A4 (en) * 2000-10-09 2004-12-15 Univ Chicago ELECTRODE AND ELECTRON EMISSION APPLICATIONS FOR N-DOPED NANOCRYSTALLINE MATERIALS
US6793849B1 (en) * 2000-10-09 2004-09-21 The University Of Chicago N-type droping of nanocrystalline diamond films with nitrogen and electrodes made therefrom
DE10064143A1 (de) * 2000-12-15 2002-06-20 Zeiss Carl Reflexionsminderungsbeschichtung für Ultraviolettlicht bei großen Einfallswinkeln
KR20020095861A (ko) * 2001-06-16 2002-12-28 타오-쿠앙 장 유전자 또는 단백질을 착상한 바이오 칩의 기판제조방법 및 그 기판
US6610360B2 (en) 2001-11-28 2003-08-26 Guardian Industries Corp. Buffing diamond-like carbon (DLC) to improve scratch resistance
US6770321B2 (en) 2002-01-25 2004-08-03 Afg Industries, Inc. Method of making transparent articles utilizing protective layers for optical coatings
US20030155065A1 (en) * 2002-02-13 2003-08-21 Thomsen Scott V. Method of making window unit
US6827977B2 (en) * 2002-03-07 2004-12-07 Guardian Industries Corp. Method of making window unit including diamond-like carbon (DLC) coating
US6783253B2 (en) 2002-03-21 2004-08-31 Guardian Industries Corp. First surface mirror with DLC coating
JP2003277691A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Nippon Paint Co Ltd 水中摩擦低減塗膜及び水中摩擦低減方法
US6919536B2 (en) 2002-04-05 2005-07-19 Guardian Industries Corp. Vehicle window with ice removal structure thereon
US7008979B2 (en) 2002-04-30 2006-03-07 Hydromer, Inc. Coating composition for multiple hydrophilic applications
EP1507883A2 (en) * 2002-05-06 2005-02-23 Guardian Industries Corp. Sputter coating apparatus including ion beam source(s), and corresponding method
US6632491B1 (en) 2002-05-21 2003-10-14 Guardian Industries Corp. IG window unit and method of making the same
US6878405B2 (en) 2002-10-04 2005-04-12 Guardian Industries Corp. Method of treating DLC on substrate with oxygen and/or hot water
US6878403B2 (en) * 2002-10-04 2005-04-12 Guardian Industries Corp. Method of ion beam treatment of DLC in order to reduce contact angle
US7052585B2 (en) * 2003-03-11 2006-05-30 Guardian Industries Corp. Coated article including titanium oxycarbide and method of making same
US6939794B2 (en) * 2003-06-17 2005-09-06 Micron Technology, Inc. Boron-doped amorphous carbon film for use as a hard etch mask during the formation of a semiconductor device
US7060322B2 (en) * 2003-09-02 2006-06-13 Guardian Industries Corp. Method of making heat treatable coated article with diamond-like carbon (DLC) coating
JP2005084147A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Seiko Epson Corp 配向膜の形成方法、配向膜、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器
US6936539B2 (en) * 2003-09-24 2005-08-30 Micron Technology, Inc. Antireflective coating for use during the manufacture of a semiconductor device
US7507442B2 (en) 2003-11-04 2009-03-24 Guardian Industries Corp. Heat treatable coated article with diamond-like carbon (DLC) and/or zirconium in coating
US7879202B2 (en) * 2003-12-15 2011-02-01 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article including carbide layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s)
US7387816B2 (en) 2003-12-15 2008-06-17 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article including layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s), and method of making article using combustion CVD
US7445273B2 (en) 2003-12-15 2008-11-04 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article resistant fluoride-based etchant(s)
US7566481B2 (en) * 2003-12-15 2009-07-28 Guardian Industries Corp. Method of making scratch resistant coated glass article including layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s)
US8524051B2 (en) * 2004-05-18 2013-09-03 Centre Luxembourg de Recherches pour le Verre et al Ceramique S. A. (C.R.V.C.) Coated article with oxidation graded layer proximate IR reflecting layer(s) and corresponding method
US7311975B2 (en) * 2004-06-25 2007-12-25 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Coated article having low-E coating with ion beam treated IR reflecting layer and corresponding method
US7229533B2 (en) 2004-06-25 2007-06-12 Guardian Industries Corp. Method of making coated article having low-E coating with ion beam treated and/or formed IR reflecting layer
US7585396B2 (en) * 2004-06-25 2009-09-08 Guardian Industries Corp. Coated article with ion treated overcoat layer and corresponding method
US7550067B2 (en) * 2004-06-25 2009-06-23 Guardian Industries Corp. Coated article with ion treated underlayer and corresponding method
US7563347B2 (en) * 2004-06-25 2009-07-21 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of forming coated article using sputtering target(s) and ion source(s) and corresponding apparatus
FR2873797B1 (fr) * 2004-07-30 2006-11-24 Valeo Climatisation Sa Procede pour la fabrication d'un echangeur de chaleur comportant un traitement de surface, et echangeur de chaleur ainsi obtenu
US7455883B2 (en) * 2004-10-19 2008-11-25 Guardian Industries Corp. Hydrophilic DLC on substrate with flame pyrolysis treatment
US20060110605A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Guardian Industries Corp. Hydrophilic coating and method of making same
US20060107599A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Guardian Industries Corp. Flush-mounted slider window for pick-up truck with hydrophilic coating on interior surface thereof, and method of making same
US8088440B2 (en) * 2004-11-24 2012-01-03 Guardian Industries Corp. Hydrophobic coating including underlayer(s) deposited via flame pyrolysis
US7597938B2 (en) * 2004-11-29 2009-10-06 Guardian Industries Corp. Method of making coated article with color suppression coating including flame pyrolysis deposited layer(s)
US20060115651A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Guardian Industries Corp. Painted glass tiles, panels and the like and method for producing painted glass tiles and panels
US20060246218A1 (en) 2005-04-29 2006-11-02 Guardian Industries Corp. Hydrophilic DLC on substrate with barrier discharge pyrolysis treatment
US8025941B2 (en) * 2005-12-01 2011-09-27 Guardian Industries Corp. IG window unit and method of making the same
US7903232B2 (en) * 2006-04-12 2011-03-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7846492B2 (en) 2006-04-27 2010-12-07 Guardian Industries Corp. Photocatalytic window and method of making same
US7892662B2 (en) 2006-04-27 2011-02-22 Guardian Industries Corp. Window with anti-bacterial and/or anti-fungal feature and method of making same
US20090142599A1 (en) * 2006-06-02 2009-06-04 Nv Bekaert Sa Method to prevent metal contamination by a substrate holder
US7645487B2 (en) * 2006-07-20 2010-01-12 Guardian Industries Corp. Heat treatable coated article with zinc-doped zirconium based layer(s) in coating
US7632543B2 (en) * 2006-12-05 2009-12-15 Guardian Industries Corp. Method of making IG window unit and forming silicon oxide based hydrophilic coating using chlorosilane vapor deposition
US7951426B2 (en) * 2006-12-13 2011-05-31 Guardian Industries Corp. Hydrophilic coating and method of making same
US20120015195A1 (en) 2007-01-29 2012-01-19 Guardian Industries Corp. and C.R.V.C. Method of making heat treated and ion-beam etched/milled coated article using diamond-like carbon (dlc) coating and protective film
US8071166B2 (en) * 2007-01-29 2011-12-06 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film
US20120040160A1 (en) 2007-01-29 2012-02-16 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated and ion-beam etched/milled coated article using diamond-like carbon (dlc) protective film
US7833574B2 (en) * 2007-01-29 2010-11-16 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film
US7914857B2 (en) * 2007-01-29 2011-03-29 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film with oxygen content of protective film based on bending characteristics of coated article
US20120015196A1 (en) 2007-01-29 2012-01-19 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (dlc) coating and protective film on acid-etched surface
US8003167B2 (en) 2007-01-29 2011-08-23 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film
US8132426B2 (en) 2007-01-29 2012-03-13 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film
JP5172180B2 (ja) * 2007-03-19 2013-03-27 トーヨーエイテック株式会社 Dlc膜の修飾方法及び、医療用材料、医療用器具の製造方法
KR101113145B1 (ko) 2007-04-05 2012-03-13 후지쯔 세미컨덕터 가부시키가이샤 표면 형상 센서와 그 제조 방법
EP2068074A2 (en) 2007-10-05 2009-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Steam generating device provided with a hydrophilic coating
US8114488B2 (en) * 2007-11-16 2012-02-14 Guardian Industries Corp. Window for preventing bird collisions
US20090162668A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Guardian Industries Corp. Hydrophilic coating and method of making same
US20090181256A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Guardian Industries Corp. Methods of making silica-titania coatings, and products containing the same
US8187671B2 (en) * 2008-07-28 2012-05-29 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of making heat treated coated article using diamond-like carbon (DLC) coating and protective film including removal of protective film via blasting
US8668961B2 (en) * 2008-07-31 2014-03-11 Guardian Industries Corp. Titania coating and method of making same
US8003164B2 (en) * 2008-09-19 2011-08-23 Guardian Industries Corp. Method of making a scratch-and etch-resistant coated glass article
WO2010058697A1 (ja) * 2008-11-19 2010-05-27 株式会社村田製作所 ガラスセラミック組成物およびガラスセラミック基板
US9062274B2 (en) 2009-07-03 2015-06-23 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Low friction sliding member
DE102009026319A1 (de) * 2009-08-04 2011-02-24 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Scheibe mit optisch transparenten Sensorfeld
US20110168252A1 (en) * 2009-11-05 2011-07-14 Guardian Industries Corp. Textured coating with etching-blocking layer for thin-film solar cells and/or methods of making the same
US20110100446A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Guardian Industries Corp. High haze transparent contact including ion-beam treated layer for solar cells, and/or method of making the same
US9272949B2 (en) 2010-07-09 2016-03-01 Guardian Industries Corp. Coated glass substrate with heat treatable ultraviolet blocking characteristics
US8414343B2 (en) 2010-08-06 2013-04-09 Red Oaks Development, LLC Techniques to discharge static electricity in water sliders
US20120164454A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 Chien-Min Sung Diamond Protected Devices and Associated Methods
US20120167971A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Alexey Krasnov Textured coating for thin-film solar cells and/or methods of making the same
CN102534528A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 镀膜件及其制备方法
US8968831B2 (en) 2011-12-06 2015-03-03 Guardian Industries Corp. Coated articles including anti-fingerprint and/or smudge-reducing coatings, and/or methods of making the same
US9255029B2 (en) 2012-04-17 2016-02-09 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article using TCO and removable protective film
US9038419B2 (en) 2012-06-08 2015-05-26 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of making heat treated coated article using carbon based coating and protective film
US9834699B2 (en) 2012-06-19 2017-12-05 Watever Inc. Coating composition
JP5536168B2 (ja) * 2012-10-03 2014-07-02 トーヨーエイテック株式会社 超親水性材料、医療用材料及び医療用器具
US10222921B2 (en) 2012-11-27 2019-03-05 Guardian Glass, LLC Transparent conductive coating for capacitive touch panel with silver having increased resistivity
US9434640B2 (en) 2012-12-04 2016-09-06 Guardian Industries Corp. Method of making heat treated coated article with carbon based coating and protective film
US9751800B2 (en) 2013-02-06 2017-09-05 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article with tungsten-doped zirconium based layer(s) in coating
ES2668348T3 (es) 2013-04-23 2018-05-17 Lg Electronics Inc. Refrigerador y método de control del mismo
US9359261B2 (en) 2013-05-07 2016-06-07 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9110230B2 (en) 2013-05-07 2015-08-18 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9703011B2 (en) 2013-05-07 2017-07-11 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with a gradient layer
US9684097B2 (en) 2013-05-07 2017-06-20 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9366784B2 (en) 2013-05-07 2016-06-14 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US10160688B2 (en) 2013-09-13 2018-12-25 Corning Incorporated Fracture-resistant layered-substrates and articles including the same
US9920979B2 (en) 2013-10-18 2018-03-20 Lg Electronics Inc. Refrigerator and control method for the same
US10365034B2 (en) 2013-10-18 2019-07-30 Lg Electronics Inc. Refrigerator and control method for the same
US9335444B2 (en) 2014-05-12 2016-05-10 Corning Incorporated Durable and scratch-resistant anti-reflective articles
US11267973B2 (en) 2014-05-12 2022-03-08 Corning Incorporated Durable anti-reflective articles
US9790593B2 (en) 2014-08-01 2017-10-17 Corning Incorporated Scratch-resistant materials and articles including the same
JP6028878B2 (ja) * 2015-02-23 2016-11-24 Toto株式会社 水まわり用ガラス部材
US9850570B2 (en) * 2015-07-06 2017-12-26 Intevac, Inc. Ion implantation for modification of thin film coatings on glass
EP3300520B1 (en) 2015-09-14 2020-11-25 Corning Incorporated High light transmission and scratch-resistant anti-reflective articles
US10611678B2 (en) 2016-11-04 2020-04-07 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article with carbon-doped zirconium based layer(s) in coating
US11267751B2 (en) 2017-06-30 2022-03-08 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article with substoichiometric zirconium oxide based layer and corresponding method
CA3069528A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Glisten Llc Gemstone coatings and methods of making and using the same
US10472274B2 (en) 2017-07-17 2019-11-12 Guardian Europe S.A.R.L. Coated article having ceramic paint modified surface(s), and/or associated methods
WO2019035031A1 (en) 2017-08-16 2019-02-21 Guardian Glass, LLC TRANSPARENT CONDUCTOR COATING FOR CAPACITIVE TOUCH PANEL
WO2019035030A1 (en) 2017-08-16 2019-02-21 Guardian Glass, LLC TRANSPARENT CONDUCTOR COATING FOR CAPACITIVE TOUCH SCREEN WITH ADDITIONAL FUNCTIONAL FILM (S)
US10611679B2 (en) 2017-10-26 2020-04-07 Guardian Glass, LLC Coated article including noble metal and polymeric hydrogenated diamond like carbon composite material having antibacterial and photocatalytic properties, and/or methods of making the same
US20190127272A1 (en) 2017-10-26 2019-05-02 Guardian Glass, LLC Coated article including noble metal and polymeric hydrogenated diamond like carbon composite material having antibacterial and photocatalytic properties, and/or methods of making the same
WO2019126330A1 (en) 2017-12-21 2019-06-27 Guardian Glass, LLC Transparent conductive coating for capacitive touch panel with silver having increased resistivity
WO2019126338A1 (en) 2017-12-21 2019-06-27 Guardian Glass, LLC Transparent conductive coating for capacitive touch panel with silver having adjusted resistance
RU2020126578A (ru) 2018-01-11 2022-02-11 ГАРДИАН ГЛАСС, ЭлЭлСи Прозрачное проводящее покрытие для емкостной сенсорной панели и способ ее изготовления
CN114085037B (zh) 2018-08-17 2023-11-10 康宁股份有限公司 具有薄的耐久性减反射结构的无机氧化物制品
JP7347931B2 (ja) * 2018-12-26 2023-09-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー マイクロ流体デバイス用フィルム、マイクロ流体デバイス及びその製造方法
MX2021008311A (es) 2019-01-14 2021-09-21 Glisten Llc Recubrimientos moleculares y metodos de fabricacion y uso de los mismos.
US20220009824A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Corning Incorporated Anti-glare substrate for a display article including a textured region with primary surface features and secondary surface features imparting a surface roughness that increases surface scattering
EP4382870A1 (en) 2022-12-08 2024-06-12 Kaunas University of Technology Anti-fogging incremental scales for optical encoders and fabrication method thereof
EP4459237B1 (en) 2023-05-05 2026-01-21 Kaunas University of Technology Non-fogging optical scales and scanning reticles coated by hydrophilic diamond-like carbon films
CN116904984B (zh) * 2023-07-06 2025-11-18 广东中科安齿生物科技有限公司 一种钛植入物及其亲水表面构建方法

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US442805A (en) 1890-12-16 gilbert
US557319A (en) 1896-03-31 Weather-strip
US303548A (en) 1884-08-12 Buckle
US4210431A (en) 1978-12-15 1980-07-01 Corning Glass Works Method for making vitreous carbon coatings on glass fibers
USRE32272E (en) 1980-05-29 1986-10-28 Sumitomo Chemical Company, Limited Non-fogging coating composition and a shaped article coated therewith
US4504519A (en) * 1981-10-21 1985-03-12 Rca Corporation Diamond-like film and process for producing same
DE3421739C2 (de) * 1984-06-12 1987-01-02 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von diamantartigen Kohlenstoffschichten
JPS62167884A (ja) * 1986-11-19 1987-07-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 炭素被膜を有する複合体
JP2610880B2 (ja) * 1987-07-08 1997-05-14 株式会社日立製作所 透明基板
US4816291A (en) 1987-08-19 1989-03-28 The Regents Of The University Of California Process for making diamond, doped diamond, diamond-cubic boron nitride composite films
US5026415A (en) * 1988-08-16 1991-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Mold with hydrogenated amorphous carbon film for molding an optical element
JP2775263B2 (ja) * 1988-10-11 1998-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 炭素膜で覆われた部材
US5188887A (en) 1989-03-09 1993-02-23 Guardian Industries Corp. Heat treatable sputter-coated glass
US5242560A (en) 1989-03-09 1993-09-07 Guardian Industries Corp. Heat treatable sputter-coated glass
US5637353A (en) 1990-09-27 1997-06-10 Monsanto Company Abrasion wear resistant coated substrate product
JP2929779B2 (ja) 1991-02-15 1999-08-03 トヨタ自動車株式会社 炭素被膜付撥水ガラス
US5229194A (en) 1991-12-09 1993-07-20 Guardian Industries Corp. Heat treatable sputter-coated glass systems
US5344718A (en) 1992-04-30 1994-09-06 Guardian Industries Corp. High performance, durable, low-E glass
US5425983A (en) * 1992-08-10 1995-06-20 Santa Barbara Research Center Infrared window protected by multilayer antireflective coating
GB9224697D0 (en) * 1992-11-25 1993-01-13 Amaratunga Gehan A J Doping of highly tetrahedral diamond-like amorphous carbon
US5688585A (en) 1993-08-05 1997-11-18 Guardian Industries Corp. Matchable, heat treatable, durable, IR-reflecting sputter-coated glasses and method of making same
US5376455A (en) 1993-10-05 1994-12-27 Guardian Industries Corp. Heat-treatment convertible coated glass and method of converting same
US5846649A (en) 1994-03-03 1998-12-08 Monsanto Company Highly durable and abrasion-resistant dielectric coatings for lenses
US5508368A (en) * 1994-03-03 1996-04-16 Diamonex, Incorporated Ion beam process for deposition of highly abrasion-resistant coatings
US5665424A (en) 1994-03-11 1997-09-09 Sherman; Dan Method for making glass articles having a permanent protective coating
US5514476A (en) 1994-12-15 1996-05-07 Guardian Industries Corp. Low-E glass coating system and insulating glass units made therefrom
US5557462A (en) 1995-01-17 1996-09-17 Guardian Industries Corp. Dual silver layer Low-E glass coating system and insulating glass units made therefrom
CA2211160C (en) 1995-02-01 2002-10-01 Schneider (Usa) Inc. Process for hydrophilicization of hydrophobic polymers
US5653812A (en) 1995-09-26 1997-08-05 Monsanto Company Method and apparatus for deposition of diamond-like carbon coatings on drills
US5770321A (en) 1995-11-02 1998-06-23 Guardian Industries Corp. Neutral, high visible, durable low-e glass coating system and insulating glass units made therefrom
MX9605168A (es) 1995-11-02 1997-08-30 Guardian Industries Sistema de recubrimiento con vidrio de baja emisividad, durable, de alto funcionamiento, neutro, unidades de vidrio aislante elaboradas a partir del mismo, y metodos para la fabricacion de los mismos.
US5900342A (en) 1996-04-26 1999-05-04 Eastman Kodak Company Photoconductive element having an outermost layer of a fluorinated diamond-like carbon and method of making the same
US5858477A (en) 1996-12-10 1999-01-12 Akashic Memories Corporation Method for producing recording media having protective overcoats of highly tetrahedral amorphous carbon
ATE296482T1 (de) * 1996-05-31 2005-06-15 Akashic Memories Corp Hochtetraedrische amorphe kohlenstofffilme sowie verfahren und ionenstrahlquelle zur herstellung derselben
JP2901550B2 (ja) 1996-07-26 1999-06-07 株式会社村上開明堂 防曇素子
ATE211510T1 (de) * 1997-02-04 2002-01-15 Bekaert Sa Nv Beschichtung enthaltend filme aus diamantartigem kohlenstoff und diamantartigem nanokomposit
US6303225B1 (en) * 2000-05-24 2001-10-16 Guardian Industries Corporation Hydrophilic coating including DLC on substrate
US6338901B1 (en) 1999-05-03 2002-01-15 Guardian Industries Corporation Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6447891B1 (en) 1999-05-03 2002-09-10 Guardian Industries Corp. Low-E coating system including protective DLC
US6335086B1 (en) 1999-05-03 2002-01-01 Guardian Industries Corporation Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6261693B1 (en) * 1999-05-03 2001-07-17 Guardian Industries Corporation Highly tetrahedral amorphous carbon coating on glass
US6284377B1 (en) 1999-05-03 2001-09-04 Guardian Industries Corporation Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6461731B1 (en) 1999-05-03 2002-10-08 Guardian Industries Corp. Solar management coating system including protective DLC

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001261780A1 (en) 2001-12-03
EP1289898A1 (en) 2003-03-12
BR0111067A (pt) 2003-06-03
WO2001090016A1 (en) 2001-11-29
JP2003534223A (ja) 2003-11-18
CA2410259A1 (en) 2001-11-29
BR0111067B1 (pt) 2011-06-14
CA2410259C (en) 2009-05-19
ES2392504T3 (es) 2012-12-11
US6592992B2 (en) 2003-07-15
JP4959091B2 (ja) 2012-06-20
PL360473A1 (pl) 2004-09-06
US6303225B1 (en) 2001-10-16
EP1289898B1 (en) 2012-08-01
MXPA02011520A (es) 2004-02-26
US20020001718A1 (en) 2002-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL200139B1 (pl) Powlekany wyrób zawierający podłoże i warstwę na podłożu zawierającą węgiel diamentopodobny DLC
US7033649B2 (en) Hydrophilic DLC on substrate with UV exposure
US6338901B1 (en) Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6284377B1 (en) Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6878403B2 (en) Method of ion beam treatment of DLC in order to reduce contact angle
US6491987B2 (en) Process for depositing DLC inclusive coating with surface roughness on substrate
CA2519136C (en) Hydrophilic dlc on substrate with oxygen and/or hot water treatment
CA2466639C (en) Buffing diamond-like carbon (dlc) to improve scratch resistance
CA2604124A1 (en) Method of making diamond-like carbon hydrophilic using barrier discharge pyrolysis
CA2583940C (en) Hydrophilic dlc on substrate with flame pyrolysis treatment

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140522