열 제어, 전자기 차폐 및 가열 창유리를 위해 대안적 또는 부가적으로 사용될 수 있는 투명한 기판 및 그 제조 방법 document_id A220623042269

열 제어는, 태양 복사선의 바깥쪽 반사 ("태양광선 조절" 창유리) 또는 파장이 5㎛보다 큰 적외선의 안쪽 반사 (특히 "저 방사 창유리"라 불리는 창유리를 이용한 단열) 중 어느 한 가지를 위해, 외부 환경을 내부 환경과 분리하는 창유리를 통과하는 태양 복사선 및/또는 장파장 적외선에 작용하는 가능성이다. 전자기 차폐는, 창유리를 통한 전자기파의 전파를 제거하거나, 또는 적어도 감소시키는 가능성이다. 이러한 가능성은 창유리를 통과하는 적외선에 작용하는 가능성과 흔히 결합된다. 이러한 용도는, 예를 들어, 플라즈마 기술을 이용한 디스플레이 스크린의 면판 위에 위치하도록 의도된, 특히, "전자기 필터"라고도 불리는 전자기 차폐 창문을 제조하기 위한 전자 분야에 유리하다. 가열 창문은 전류가 흐를 때 그 온도가 증가할 수 있는 창문이다. 이러한 유형의 창문은, 얼음 또는 성에가 형성되는 것을 방지하거나 제거하고, 또는 이와 달리 창유리 부근에서 차가운 벽의 감각을 억제하는 유리 창유리를 제조하기 위해, 자동차, 또는 심지어 건물에서 용도를 갖는다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 복수의 기능성 층을 포함하는 박막 스택을 구비하고, 특히 유리로 만들어진 투명 기판에 관한 것으로, 상기 기판은 열 제어, 전자기 차폐 및 가열 창문을 위해 대안적으로 또는 부가적으로 사용될 수 있다. 열 처리 후 열적인 특성과 광학 특성을 유지하면서, 이와 동시에 광학 결함의 임의의 출현을 최소화할 수 있는 열 제어, 보다 구체적으로 태양광선 조절을 이루기 위해 박막 스택을 제조하는 것이 알려져 있고, 따라서, 후속적으로 하나 이상의 열 처리를 거치는지의 여부에 관계없이 일정한 광학/열적 성능의 박막 스택을 갖기 위한 시도가 있다. 제 1 해결책은 유럽 특허 출원 번호 EP 718 250호에 제안되었다. 이 출원은 은을 기초로 한 기능성 층(들) 위에 산소 확산 장벽 층, 특히 은 질화물을 기초로 한 층을 사용하고, 프라이밍 층(priming layer) 또는 금속 보호층을 삽입하지 않으면서 아래 위치한 유전체 코팅 위에 은 층을 직접 증착시키는 것을 권고했다. 이 특허 출원은 특히 다음 유형의 스택을 기술한다. 기판/Si3N4 또는 AlN/ZnO/Ag/Nb/ZnO/Si3N4. 제 2 해결책은 유럽 특허 출원 번호 EP 847 965호에 제안되었다. 이 출원은 두 장의 은 층을 포함하는 스택에 기초하고, 은 층 윗면에 있는 장벽 층과 (이전과 마찬가지로) 상기 은 층에 인접하고 이들 은 층이 안정화되게 하는 흡수 또는 안정화 층 모두의 사용을 기술한다. 이 특허 출원은 특히 다음 유형의 스택을 기술한다. 기판/SnO2/ZnO/Ag1/Nb/Si3N4/ZnO/Ag2/Nb/SnO2/Si3N4. 상기 두 개의 해결책에서, 이 경우 니오븀으로 만들어지거나, 심지어 티타늄으로 만들어진 흡수성 "오버블록커(overblocker)" 금속 층이 은 층 위에 존재하는 것은, SnO2 층 또는 Si3N4 층을 각각 반응 스퍼터링해서 증착시키는 동안 은 층이 산화 또는 질화 반응 대기와 접하지 않도록 할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이후 제 3 해결책이 국제 특허 출원 번호 WO 03/01105에 기재되었다. 이 출원은, 기능성 층이 열 처리 동안 안정화되고 열 처리 후 스택의 광학 품질을 향상시키기 위해, 흡수성 "블록커" 금속 층을 기능성 층 (또는 각각의 기능성 층) 위에 증착시키지 않고 그 아래 증착시킬 것을 제안한다. 이 특허 출원은 특히 다음 유형의 스택을 기술한다. 기판/Si3N4/ZnO/Ti/Ag1/ZnO/Si3N4/ZnO/Ti/Ag2/ZnO/Si3N4. 그러나, 기재된 두께 범위 내에서, 이러한 스택은 허용 가능한 외관 (광학 특징)의 가열 창문 또는 전자기적으로 차폐된 창문을 제조하는데 사용될 수 없다. 종래 기술은 또한 전류가 흐를 때 열 제어와 가열 창문을 위해 사용될 수 있는 기판 위의 박막 스택을 교시한다. 그래서 국제 특허 출원 번호 WO 01/14136호는 강인화 열 처리를 견디는 은 이중 층으로 이루어진 스택을 기재하는데, 이 스택은 전류가 흐를 때 열을 생성하고 태양광선 조절을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이 스택의 고유저항은 스퀘어당 저항(R□)이 스퀘어당 1.5 옴에 인접할 수 없고, 더욱이 1.5 미만이 될 수 없기 때문에 실제 유효 전자기 차폐가 이루어지도록 하지 않는다. 또한, 자동차의 가열 창문 용도를 위해서, 스퀘어당 이러한 높은 저항은 창문의 전체 높이를 가열할 수 있기 위해서 그 말단에 높은 전압 (약 42 볼트로, 이는 이용 가능한 표준 전압이다)을 갖는 전지의 사용을 필요로 한다. 구체적으로, 식 P(W) = U2 / (R□ ×h2)을 적용해서, R□이 스퀘어당 1.5 옴이면, P = 600 W/m2 (올바른 가열을 위해 방출된 예측 전력)을 이루고, 0.8 미터보다 큰 가열 높이(h)를 얻기 위해서는, U가 24볼트보다 큰 것이 필요하다. 저 반사율과 함께 높은 광 투과율에 의해 사용자가 이미지 디스플레이를 쉽게 보도록 하고 우수한 전자기 보호를 제공하는 전자기 보호 스택을 구비한 기판을 사용해서 전자기 차폐용 박막 스택을 제조하는 것이 또한 알려져 있다. 전자기 차폐를 이루기 위해, 종래 기술은 또한 국제 특허 출원 번호 WO 01/81262호로부터 특히 다음 유형의 스택을 교시한다. 기판/Si3N4/ZnO/Ag1/Ti/Si3N4/ZnO/Ag2/Ti/ZnO/Si3N4. 이 스택은 강인화 또는 굽힘 열 처리를 견딜 수 있다. 그러나, 이 스택은 허용 가능한 것으로 보이는 광학 특징(TL, RL, 컬러 등)과 가시 범위에서 특히 낮은 광 반사(RL)를 갖고, 스퀘어당 1.8옴보다 훨씬 더 작은 스퀘어당 저항을 얻을 수 있도록 하지 않는다. 은 막을 기초로 한 스택은 매우 복잡한 제조 장치에서 제조된다. 종래 기술의 주요 단점은, 기판 위에, 이전에 동일한 생산라인에서 제조된 스택과 동일한 용도(들)를 갖지 않는 박막 스택을 제조하기 위한 생산라인을 사용하고자 할 때 생산라인에 큰 변화를 주는 것이 필수적이라는 사실에 있다. 일반적으로, 이러한 작업은 수 시간 내지 수 일 진행되고, 지루하며, 매우 상당한 금액의 손실을 가져오는데, 이는 이러한 전이/조절 기간 동안 창유리를 생산하는 것이 불가능하기 때문이다. 특히, 타깃(target) 물질이 한 제품에서 다른 제품으로 바뀔 때마다, 챔버는 타깃이 바뀌기 전 대기압으로 돌아와야 하고, 그리고 나서 챔버는 진공으로 (약 10-6 바) 펌핑되어야 하는데, 이는 분명히 시간 소모적이고 지루하다.