近红外透明、可见光吸收涂层及具有涂层的玻璃基板的制作方法

1.本发明涉及一种用于玻璃基板的涂层、具有涂层的玻璃基板以及在基板上制备涂层的方法。特别地，本发明涉及一种用于玻璃基板的近红外透明、可见光吸收涂层以及相应地涂覆的玻璃基板和相应地涂覆基板的方法。在本发明的优选应用中，涂覆的玻璃基板可以是传感器窗口、特别是用于光学传感器系统(例如lidar系统)的传感器窗口。


背景技术：

2.传感器系统、特别是光学传感器系统通常需要一个或多个光学窗口，传感器系统通过该一个或多个光学窗口发射和接收光。该至少一个光学窗口位于传感器系统的光电部件和环境之间，用于提供光电部件免受环境影响的机械保护。已知的传感器系统可以设置有平面窗口和/或弯曲窗口。
3.例如，lidar(光探测和测距)系统能够使用激光进行光学距离和速度测量。为此，lidar系统发射近红外光谱(nir)中的激光束，即波长在780nm以上的激光束，该激光束被环境中的物体反射，至少部分返回到lidar系统并被lidar系统探测到。发射和反射的激光束由此穿过lidar系统的至少一个光学窗口。通过反射光束的图案，lidar系统可以探测物体，并且通过激光束的飞行时间，lidar系统可以计算这些物体的距离。一些lidar系统还可以根据发射光束和反射光束之间的相位关系来计算物体的速度。
4.为了保护传感器系统的光电部件免受可见光的影响，例如为了防止可见光和uv光的负面影响和/或为了提供干净和美观的视觉外观，光学传感器窗口通常设置有涂层，该涂层对于可见光基本上是不透明的，而对于系统的工作波长的一定光谱范围内的光基本上是透明的。
5.文献us2019/285785 a1公开了一种传感器窗口，其包括基板和设置在基板上的一组层。该组层包括具有第一折射率的第一子组层和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二组层。
6.文献us2018/231791 a1公开了一种包括基板的光学滤光器。该光学滤光器包括一组设置在基板上的交替的高折射率层和低折射率层。该组交替的高折射率层和低折射率层可以设置成使得光谱范围小于800nm的入射光的第一偏振光被滤光器反射，光谱范围大于800nm的入射光的第二偏振光通过滤光器。高折射率层可以是氢化硅(si:h)。低折射率层可以是二氧化硅(sio2)。
7.然而，在现有技术的涂层中，必须提供多个层以实现所期望的光学滤光器特性。因此，具有多层的现有技术的涂层可能具有相对较大的并且因此不期望的累积厚度。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种用于玻璃基板的涂层、具有涂层的玻璃基板和用于在基板上制备涂层的方法，其克服了现有技术的缺点。
9.特别地，本发明的目的是提供一种用于玻璃基板的涂层、具有涂层的玻璃基板和
用于在基板上制备涂层的方法，其允许减少层数以提供期望的光学特性。
10.这些目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求和以下描述中指定了优选实施例和优选特征。
11.根据一个方面，本发明提供了一种用于玻璃基板、特别是用于弯曲玻璃基板的涂层。该涂层为包括至少一个硅层的多层涂层。该至少一个硅层在其层厚度上具有碳含量梯度。具有碳含量梯度可以意味着该至少一个硅层在其厚度上具有碳元素痕量的不同分布，即，意味着碳痕量的量相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。
12.该至少一个硅层可以是连续的基本层或单层。因此，该至少一个硅层可以表示为单个硅层。本文使用的硅层不仅仅构成含硅层，例如sio2、sige等。该至少一个硅层可以仅包括痕量(例如小于0.1mol％)的其它元素，例如碳、氢、氮、氟、氮、氧和/或氯。优选地，该至少一个硅层可以是氢化非晶硅(a-si:h)层。
13.可以通过借助等离子体脉冲化学气相沉积法(picvd)制备涂层来提供该至少一个硅层内的碳含量梯度。因此，该涂层可以是等离子体脉冲化学气相沉积涂层。关于涂层制备的细节将在根据本发明的方法的情景下更详细地描述。
14.在该至少一个硅层内提供碳含量梯度有利地产生在该至少一个硅层内在其层厚度上的折射率梯度，特别是相对于特定波长的光。该至少一个硅层内的折射率梯度继而产生该至少一个硅层内和/或多层涂层的层之间的自反射效应。事实上，在单个涂层(单层)中具有折射率梯度的优点在于，即使是单层也可以用作干涉滤光器。因此，通过在该至少一个硅层内的碳含量梯度和所产生的折射率梯度和自反射效应，与每层内具有恒定均匀折射率的普通多层涂层相比，可以用较少数量的层来实现多层涂层的期望的光学特性。因此，与具有恒定均匀折射率的层的普通现有技术涂层相比，可以减少涂层的叠层数量和累积厚度。同时，通过减少层的数量，可以减少工艺步骤的数量并且因此缩短沉积时间。
15.此外，通过利用化学气相沉积工艺、特别是picvd工艺制备涂层，根据本发明的涂层甚至可以均匀地施加到复杂弯曲的基板表面上。
16.该涂层可以构成滤光涂层或干涉涂层。换句话说，该涂层可以用作光学滤光器或干涉滤光器。基本上，在其层厚度上具有折射率梯度的该至少一个硅层已经可以构成光学滤光器或干涉滤光器。
17.特别地，该至少一个硅层可以在其层厚度上具有折射率梯度，以便至少对于波长在800nm和1600nm之间、优选900nm以上的光实现高透射，并且对于波长在uv-vis(紫外-可见)范围内的光实现最小透射。在这种情况下，根据本发明的涂层可以用作光学传感器系统(例如lidar系统)的光学滤光器或干涉滤光器。
18.至少对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，该至少一个硅层在其层厚度上可以具有折射率梯度。
19.例如，关于所有或一些实施例，与层的厚度相关的折射率梯度可以通过椭圆测量术在782nm处测量。
20.通过在用picvd工艺沉积该至少一个氢化硅层期间供应附加氢气，可以增加碳含量梯度，即，可以在该至少一个硅层中提供更陡的碳含量梯度。可以在硅层沉积期间，通过将在10ppm至1000ppm范围内的氢气供应到真空室中来氢化硅层。
21.从暴露的外表面(空气侧)朝向面向硅层的涂覆基板(玻璃侧)的内表面的方向观
察，在该至少一个硅层(si:h)内，对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，折射率n可以在100nm的层厚度上增加至少4％、优选至少5％、更优选至少6％。
22.从暴露的外表面(空气侧)朝向面向硅层的涂覆基板(玻璃侧)的内表面的方向观察，在该至少一个硅层(si:h)内，对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，折射率n可以在100nm的层厚度上增加至少20％、优选至少22％、更优选至少24％。
23.对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，该至少一个硅层的变化的折射率(在该至少一个硅层的层厚度上变化)可以在2.8和4.0之间。在该至少一个硅层内的任何点处，测得的折射率可以为至少2.8、优选至少3.0、还更优选至少3.1。在该至少一个硅层内的任何点处，测得的折射率可以为4.0以下、优选3.9以下、还更优选3.85以下。
24.该至少一个硅层可以包括至少95％的硅(即，原子百分比)、优选至少97％的硅(即，原子百分比)、更优选至少99％的硅(即，原子百分比)。剩余的百分量可以包括痕量的碳、氢、氮、氟、氮、氧和/或氯。痕量(例如小于0.1mol％)的这些元素可进一步影响该至少一个硅层和该涂层的光学特性、特别是折射率梯度。
25.该至少一个硅层可以包括小于5％、优选小于3％、更优选小于1％的碳和/或氢。该至少一个硅层可以包括小于5％、优选小于3％、更优选小于1％的碳。该至少一个硅层可以包括小于5％、优选小于3％、更优选小于1％的氢。优选地，该至少一个硅层可以包括累积小于5％、优选小于3％、更优选小于1％的碳和氢。在该实施例中，指定的百分比构成原子％。
26.具有碳含量的量化比率和/或增加的以下实施例可以产生特别有利的自反射效应。
27.在一个实施例中，该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，碳含量增加至少0.1％、优选至少1％、更优选至少5％。碳含量可以在该厚度部分上增加0.1％至5％。
28.在一个实施例中，该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，碳含量增加至少0.1％、优选至少0.5％、更优选至少1％。碳含量可以在该厚度部分上增加0.1％至1％。
29.在一个实施例中，该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，碳含量增加至少0.5％、优选至少2％、更优选至少6％。碳含量可以在该厚度部分上增加0.5％至6％。
30.可以通过tof-sims(飞行时间二次离子质谱法)获得该至少一个硅层中的碳含量以及其它痕量元素的含量。tof-sims提供了一种商业上可获得且易于使用的工具，用于以准确的方式测定痕量元素含量。本领域技术人员知道，根据溅射时间(例如3500s)，可以评估从涂层外表面开始到涂层中(即,在朝向玻璃基板的方向上)的一定深度范围(例如高达2μm至3μm)。换句话说，在应用飞行时间二次离子质谱期间，越来越多的来自涂层的材料从上到下被去除，因此，随着时间的推移，对来自涂层更深处的材料进行分析。如本领域技术人员所知，tof-sims测量提供相对结果而不是绝对结果。因此，tof-sims提供了痕量元素含量的相对值。优选地，将某一数值分配给某一tof-sims信号强度。例如，如果测量的信号强度
为x，其被分配了值0.75，则值1.5被分配了测量的信号强度2x。离子tof：例如，iontof:tof-sims iv可用作进行tof-sims分析的测量装置。
31.优选地,以这种方式相对于某个元素对这些值进行归一化。特别地，在下文所述的tof-sims分析中，这些值可以相对于30si同位素进行归一化。因此，在tof-sims分析的竖直轴线上，示出了参照参考元素(例如30si同位素)的相应测量结果。
32.tof-sims可用于至少确定碳、氢、氮、氟、氧和/或氯的信号强度。
33.tof-sims可根据标准astm e 1829
–
14(自2014年开始)和astm e 2695
–
09(自2009年开始)进行应用。
34.特别地，tof-sims可用以下分析和溅射参数进行：
[0035][0036][0037][0038]
根据涂层的一个实施例，当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量碳含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的碳含量c0与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的碳含量c1之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0039][0040]
优选≥1.4，
[0041]
更优选≥1.5。
[0042]
该条件与涂层内的碳含量变化有关。即，t0和t1时的比较测量点是涂层内的测量
点，而不是基板内的测量点。更准确地说，该条件可以与涂层的该至少一个硅层内的碳含量变化有关。在这种情况下，t0和t1时的比较测量点是同一硅层内的测量点。
[0043]
多层涂层可以包括多个硅层、优选至少两个硅层、更优选至少四个硅层、还更优选至少五个硅层，并且还包括至少一个二氧化硅层、优选至少两个二氧化硅层、更优选至少四个二氧化硅层、还更优选至少五个二氧化硅层。硅层和二氧化硅层可以交替布置。二氧化硅层可包括大于70mol％或大于90mol％的sio2。
[0044]
本文规定的条件可适用于多层涂层的多个硅层中的一个硅层或多个硅层中的几个硅层。本文规定的条件不一定适用于多层涂层的多个硅层中的每一个硅层。特别地，在一些多层涂层中，仅单独(或甚至仅一个单个)层可以具有在特定条件的情景下提及的和/或允许以3500s的溅射时间增量进行测量的厚度。
[0045]
该至少一个硅层可以是氢化硅层(si:h)，优选是氢化非晶硅层(a-si:h)。
[0046]
参考在cvd工艺期间在氢化硅层的沉积期间没有补充附加氢气的情况下沉积的氢化硅层，对于波长在780nm和3μm之间、优选地在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，该至少一个氢化硅层的变化的折射率(在该至少一个硅层的层厚度上变化)可以在2.7和4.0之间、优选在2.85和3.9之间。在该至少一个氢化硅层内的任何点处，与这些波长相关的测得的折射率可以为至少2.7、优选至少2.85。在该至少一个氢化硅层内的任何点处，测得的折射率可以为4.0以下、优选3.9以下。
[0047]
参考在cvd工艺期间在氢化硅层的沉积期间补充附加氢气的情况下沉积的氢化硅层，对于波长在780nm和3μm之间、优选地在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，该至少一个氢化硅层的变化的折射率(在该至少一个硅层的层厚度上变化)可以在2.25和3.9之间、优选在2.4和3.85之间。在该至少一个氢化硅层内的任何点处，测得的折射率可以为至少2.25、优选至少2.4。在该至少一个氢化硅层内的任何点处，测得的折射率可以为3.9以下、优选3.85以下。
[0048]
在一个实施例中，对于波长在400nm和700nm之间的光，涂层可以具有小于10％、优选小于7.5％、更优选小于5％的平均透射率。换句话说，涂层对于可见光可以是基本上不透明的，即，可见光吸收的。对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长为905nm和/或1550nm的光，涂层可以具有至少90％、优选至少92％、更优选在92％和94％之间的平均透射率。换句话说，涂层对于近红外光谱范围内的光(即，nir光)可以是基本上透明的。
[0049]
涂层的累积厚度可以在100nm和5000nm之间、优选在200nm和1000nm之间、更优选在2000nm和3000nm之间。
[0050]
该至少一个硅层的层厚度可以在1nm和2000nm之间、优选在2nm和1100nm之间、更优选在1500nm和3000nm之间。
[0051]
涂层可以包括总数为1至12个的硅层和1至12个的二氧化硅层、优选具有相同数量的硅层和二氧化硅层。特别地，涂层可以包括四个硅层和四个二氧化硅层、优选地包括八个硅层和八个二氧化硅层、更优选地包括十个硅层和十个二氧化硅层。
[0052]
涂层的每个硅层的层厚度可以在1nm和2000nm之间、优选在1.5nm和1500nm之间、更优选在2nm和1100nm之间。根据涂层的预期应用，硅层可以具有不同的厚度。
[0053]
在一个实施例中，该至少一个硅层可以在其层厚度上具有氢含量梯度。换句话说，
该至少一个硅层可以在其厚度上具有氢元素痕量的不同分布，其氢痕量的量可以相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。
[0054]
该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氢含量降低至少0.05％、优选至少0.5％、更优选至少2.5％。在该厚度部分上，氢含量可降低0.05％至2.5％。
[0055]
该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氢含量降低至少0.025％、优选至少0.25％、更优选至少1.5％。在该厚度部分上，氢含量可降低0.025％至1.5％。
[0056]
该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氢含量降低至少0.1％、优选至少1％、更优选至少4％。在该厚度部分上，氢含量可降低0.1％至4％。
[0057]
当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量氢含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的氢含量h0与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的氢含量h1之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0058][0059]
优选r≤0.7，
[0060]
更优选0.1≤r≤0.7。
[0061]
在一个实施例中，该至少一个硅层可以在其层厚度上具有氟含量梯度。换句话说，该至少一个硅层可以在其厚度上具有氟元素痕量的不同分布，其氟痕量的量可以相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。与其它元素痕量的梯度相比，氟含量梯度可以相对较小。
[0062]
该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氟含量变化至少0.05％、优选至少0.5％、更优选至少1.5％。在该厚度部分上，氟含量可以在0.05％和1.5％之间变化。
[0063]
该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氟含量变化至少0.025％、优选至少0.25％、更优选至少1.0％。在该厚度部分上，氟含量可以在0.025％和1.0％之间变化。
[0064]
该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氟含量变化至少0.1％、优选至少1％、更优选至少3％。在该厚度部分上，氟含量可以在0.1％和4％之间变化。
[0065]
当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量氟含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的氟含量f0与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的氟含量f1之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0066][0067]
优选r≥1.0，
[0068]
更优选1.5≥r≥1.0。
[0069]
在一个实施例中，该至少一个硅层可以在其层厚度上具有氮含量梯度。换句话说，该至少一个硅层可以在其厚度上具有氮元素痕量的不同分布，其氮痕量的量可以相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。
[0070]
该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氮含量降低至少0.2％、优选至少2％、更优选至少6％。在该厚度部分上，氮含量可降低0.2％至6％。
[0071]
该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氮含量降低至少0.15％、优选至少1.5％、更优选至少5％。在该厚度部分上，氮含量可降低0.15％至5％。
[0072]
该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，从远离玻璃基板的方向观察，氮含量降低至少0.4％、优选至少3％、更优选至少6％。在该厚度部分上，氮含量可降低0.4％至6％。
[0073]
当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量氮含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的氮含量n0与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的氮含量n1之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0074][0075]
优选≤0.6，
[0076]
更优选0.1≤r≤0.6。
[0077]
例如，可以通过测量氮化硅含量来确定氮含量，即氮含量变化。
[0078]
在一个实施例中，所述至少一个硅层可以在其层厚度上具有氯含量梯度。换句话说，该至少一个硅层可以在其厚度上具有氯元素痕量的不同分布，其氯痕量的量可以相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。与其他元素痕量的梯度相比，氯含量梯度可以相对较小。
[0079]
该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氯含量变化至少0.03％、优选至少0.4％、更优选至少2％。氯含量在该厚度部分上可以在0.03％和2％之间变化。
[0080]
该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氯含量变化至少0.02％、优选至少0.35％、更优选至少1.75％。氯含量在该厚度部分上可以在0.02％和1.75％之间变化。
[0081]
该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氯含量变化至少0.06％、优选至少0.8％、更优选至少4％。氯含量在该厚度部分上可以在0.06％和4％之间变化。
[0082]
当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量氯含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的氯含量cl0与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的氯含量cl1之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0083]
[0084]
优选≥1.0，
[0085]
更优选1.4≥r≥1.0。
[0086]
在一个实施例中，该至少一个硅层可以在其层厚度上具有氧含量梯度。换句话说，该至少一个硅层可以在其厚度上具有氧元素痕量的不同分布，其氧痕量的量可以相对于层厚度具有贯穿硅层的梯度。
[0087]
该至少一个硅层可以包括50nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氧含量变化至少0.07％、优选至少0.7％、更优选至少3％。氧含量在该厚度部分上可以在0.07％和3％之间变化。
[0088]
该至少一个硅层可以包括30nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氧含量变化至少0.06％、优选至少0.6％、更优选至少2.5％。氧含量在该厚度部分上可以在0.06％和2.5％之间变化。
[0089]
该至少一个硅层可以包括100nm的厚度部分，在该厚度部分上，参照含量梯度的绝对值，氧含量变化至少0.14％、优选至少1.4％、更优选至少4.5％。氧含量在该厚度部分上可以在0.14％和4.5％之间变化。
[0090]
当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量氧含量(优选上述确定的分析参数)并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的氧含量o20与溅射时间t1(t1＝t0+3500s)时的氧含量o21之间的比率r，特别是在该至少一个硅层内，可以适用以下条件：
[0091][0092]
优选≥1.5，
[0093]
更优选1.7≥r≥1.5。
[0094]
本发明的另一方面涉及一种具有至少一个表面部分的玻璃基板，所述表面部分具有上述类型的涂层。玻璃基板可以包括相同类型和/或不同类型的其他涂层。
[0095]
在一个实施例中，玻璃基板的该至少一个表面部分可具有弯曲形状。优选地，玻璃基板可以是环或环段。玻璃基板可以是圆锥体、圆柱体、管等。涂覆有所述涂层的表面部分可以是玻璃基板的内周表面或内周表面部分。
[0096]
在一个实施例中，玻璃基板包括硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃。
[0097]
本发明的另一方面涉及一种玻璃窗口、特别是一种用于lidar系统的玻璃窗口。玻璃窗口包括上述类型的涂层和/或根据上述类型的玻璃基板。该玻璃窗口可适用于lidar系统的保护外壳。涂层和/或玻璃基板还可以用于多种其它应用，并且不限于用作玻璃窗口/在lidar系统中使用。
[0098]
本发明的另一个方面涉及一种用于在基板上制备涂层的方法、特别是用于制备上述类型的涂层的方法。该方法至少包括以下步骤：
[0099]-在真空室中提供基板；以及
[0100]-通过化学气相沉积法(cvd)、优选通过等离子体脉冲化学气相沉积法(picvd)，将至少一个层沉积到基板上，其中该至少一个层是在其层厚度上具有碳含量梯度的硅层。
[0101]
通过化学气相沉积法(cvd)、特别是通过等离子体脉冲化学气相沉积法(picvd)将至少一个层沉积到基板上，从而在该至少一个硅层内产生碳含量梯度。即，在沉积步骤期
间，会发生化学反应。优选地，存在于真空室的气氛中(即，内部)和/或存在于待涂覆的基板的表面上的痕量碳、氢、氮、氟、氮、氧和/或氯可以结合到涂层中。这在沉积的涂层的层厚度上产生了组分和光学梯度、特别是碳含量梯度。
[0102]
基板可以是玻璃基板、优选上述类型的玻璃基板。
[0103]
基板可以是弯曲的。优选地，基板可以是环或环段。玻璃基板可以是圆锥体、圆柱体、管等。优选地，在该方法中，可以涂覆玻璃基板的内周表面的表面部分或内周表面部分。换句话说，该至少一个层可沉积在所述弯曲玻璃基板的内周表面的表面部分或内周表面部分上。因此，待涂覆的弯曲表面可用作真空室的壁。与例如溅射相比，化学气相沉积可以有助于在弯曲表面上获得均匀的涂层。此外，与基于激光的方法(例如溅射)相比，使用化学气相沉积来制备涂层允许更快地制备涂层。例如，可以在仅仅几分钟的短时间内制备包括多个层的干涉涂层。更准确地说，对于si:h可以使用10至15nm/s的涂覆速率，对于sio2可以使用5至10nm/s的涂覆速率。因此，总厚度为2.5μm(2μm的si+0.5μm的sio2)的多层可花费少于8分钟、优选约7分钟。
[0104]
在沉积步骤期间，picvd参数可以保持恒定。特别地，可以在工艺期间不改变脉冲参数的情况下执行picvd。
[0105]
可以使用氩气作为用于沉积该至少一个硅层的picvd工艺的等离子体气体。
[0106]
为了沉积该至少一个硅层，可以使用硅烷(sih4)气体作为反应气体，即，作为层形成气体。使用硅烷(sih4)气体作为前体可以有利地在沉积步骤期间将痕量的碳、氢、氮、氟、氧和/或氯结合到涂层中、更准确地说是结合到沉积层中。
[0107]
在沉积步骤期间，可以通过将氢气供应到真空室中来氢化硅层。碳含量梯度可以通过调整在沉积步骤期间引入的附加氢气的量来定制或调节。因此，可以控制氢的供应以优化折射率梯度。特别地，通过增加附加氢气(作为还原气体)的量，可以降低涂层中的碳含量。
[0108]
在picvd工艺的一个实施例中，可以向真空室施加在0.05mbar至10mbar之间的压力、优选在0.1mbar至5mbar之间的压力、更优选在1mbar至4mbar的压力。施加该压力有助于在所述至少一个硅层中形成碳含量梯度并因此形成预期的折射率梯度。
[0109]
在picvd工艺的一个实施例中，温度可以设定在24℃和400℃之间、优选在200℃和375℃之间、特别是为375℃。
[0110]
该方法、更准确地说是picvd工艺可以包括氩气-等离子体预处理(ar-等离子体预处理)。ar-等离子体预处理可以进行10s至50s、优选20s至40s、更优选30s。标称输出可以在3000w和6000w之间、优选地为5000w。脉冲持续时间可以在1ms和10ms之间、优选地在2ms和6ms之间、更优选地为4ms，并且脉冲间歇可以在10ms和100ms之间、优选地在25ms和75ms间、更优选地为50ms。控制压力可以在1mbar和8mbar之间、优选在2mbar和5mbar之间、更优选为3mbar。ar流量可以在50sccm和500sccm之间、优选在100sccm和300sccm之间、更优选为200sccm(cm3/min)。
[0111]
为了在多层涂层中沉积具有碳含量梯度的硅层，该方法、更准确地说是picvd工艺可以用以下参数中的一个或多个来执行：
[0112]-标称输出可以在2500w和7500w之间、优选在3500w和6500w之间、更优选为5000w；
[0113]-脉冲持续时间可以在2ms和8ms之间、优选地在3ms和7ms之间、更优选地在4ms和
6ms之间、还更优选地为5ms，并且脉冲间歇可以在50ms和150ms之间、优选地在75ms和125ms之间、更优选地在85ms和115ms之间以及还更优选地为100ms；
[0114]-控制压力可以在0.5mbar和1.5mbar之间、优选在0.75mbar和1.25mbar之间、更优选为1.0mbar；
[0115]-he中1％sih4的气体流量可以在200sccm和600sccm之间、优选在300sccm和500sccm之间、更优选为400sccm(cm3/min)；
[0116]-ar的气体流量可以在100sccm和300sccm之间、优选在150sccm和250sccm之间、更优选为200sccm(cm3/min)。
[0117]
由此，可以沉积厚度在50nm和100nm之间的硅层。
[0118]
为了在多层涂层中沉积二氧化硅层，该方法、更准确地说是picvd工艺可以用以下参数中的一个或多个来执行：
[0119]-标称输出可以在2000w和6000w之间、优选在3000w和5000w之间、更优选地为4000w；
[0120]-脉冲持续时间可以在2ms和8ms之间、优选地在4ms和6ms之间、更优选地为5ms，并且脉冲间歇可以在25ms和75ms之间、优选地在40ms和60ms之间、更优选地为50ms；
[0121]-控制压力可以在0.2mbar和0.6mbar之间、优选地在0.3mbar和0.5mbar之间、更优选地为0.4mbar；
[0122]-hmdso(六甲基二硅氧烷)的气体流量可以在10sccm和40sccm之间、优选在20sccm和30sccm之间、更优选地为25sccm(cm3/min)；
[0123]-o2的气体流量可以在250sccm和500sccm之间、优选在325sccm和425sccm之间、更优选地为375sccm(cm3/min)。
[0124]
尽管已经描述了关于涂层、玻璃基板、玻璃窗口或用于制备涂层的方法的一些特征、功能、实施例、技术效果和优点，但是应当理解，这些特征、功能、实施例、技术效果和优点也可以相应地应用于用于制备涂层的方法、玻璃窗口、玻璃基板和/或涂层。特别地，除非另有说明，否则涂层的所有优选实施例也适用于制备涂层的方法，反之亦然。
附图说明
[0125]
为了更好地理解本发明的实施例并示出如何实施本发明的实施例，现在将仅以示例的方式参考附图，其中相同的附图标记始终表示相应的元件或部分。
[0126]
附图中：
[0127]
图1示出了根据本发明的涂层的一个硅层的tof-sims分析结果的示意图，示出了包含在硅层中的痕量元素碳、30si同位素、氯和硫的含量。
[0128]
图2示出了图1的一个硅层的tof-sims分析结果的示意图，示出了包含在硅层中的痕量元素二氧化硅、氧、氢和铝的含量。
[0129]
图3示出了图1的一个硅层的tof-sims分析结果的示意图，示出了包含在硅层中的痕量元素氮化硅、氟、硼和nh的含量。
[0130]
图4示出了根据本发明的一个实施例的涂层的tof-sims分析结果的示意图(所述涂层包括24个层，所述24个层包括12个硅层和12个二氧化硅层)，示出了包含在涂层中的痕量元素碳、30si同位素和氟的含量。
[0131]
图5示出了图4中涂层的tof-sims分析结果的示意图，示出了包含在涂层中的痕量元素二氧化硅、氧和硫的含量。
[0132]
图6示出了图5中涂层的tof-sims分析结果的示意图，示出了包含在涂层中的痕量元素碳化硅和氮化硅的含量。
[0133]
图7更详细地示出了图4的碳含量和30si同位素的测量结果的示意图。
[0134]
图8示出了图4中相对于30si同位素归一化的碳含量的测量结果的示意图。
[0135]
图9示出了图4的涂层中相对于30si同位素归一化的氢含量的进一步测量结果的示意图。
[0136]
图10示出了图4中相对于30si同位素归一化的氟含量的测量结果的示意图。
[0137]
图11示出了图6中相对于30si同位素归一化的氮化硅含量的测量结果的示意图。
[0138]
图12示出了图4的涂层中相对于30si同位素归一化的氯含量的进一步测量结果的示意图。
[0139]
图13示出了根据本发明的涂层的一个氢化硅层的折射率测量结果和吸收系数测量结果的示意图，所述氢化硅层是在氢化硅层的沉积期间没有补充附加氢气的情况下沉积的。
[0140]
图14示出了根据本发明的涂层的一个氢化硅层的折射率测量结果和吸收系数测量结果的示意图，所述氢化硅层是在氢化硅层的沉积期间补充附加氢气的情况下沉积的。
[0141]
图15示出了在氢化硅层的沉积期间没有补充附加氢气的情况下沉积的氢化硅层与在氢化硅层的沉积期间补充附加氢气的情况下沉积的氢化硅层的折射率梯度的比较的示意图。
[0142]
图16示出了包括具有碳含量梯度的硅层的涂层的反射率与包括没有碳含量梯度的硅层的现有技术涂层的反射率的比较的示意图。
[0143]
图17示出了包括具有碳含量梯度的硅层的涂层的反射率与包括没有碳含量梯度的硅层的现有技术涂层的反射率的比较的另一个示意图。
[0144]
图18示出了包括具有碳含量梯度的硅层的涂层的透射率和包括没有碳含量梯度的硅层的现有技术涂层的透射率的比较的示意图。
[0145]
图19示出了根据本发明的具有涂层的玻璃基板的示意图。
具体实施方式
[0146]
本发明的实施例的各种示例将通过在附图中示出和/或在下面描述的以下实施例来更详细地解释。
[0147]
图1至12中所示的定性测量结果是基于标准astm e 1829-14(自2014年开始)和astm e 2695-09(自2009年开始)通过tof-sims分析，并在应用以下分析和溅射参数的情况下获得的：
[0148][0149][0150]
iontof：tof-sims iv作为进行tof-sims分析的测量装置。
[0151]
在图1至图12的图表中，竖直轴线表示痕量元素的测量含量的强度(计数(counts))。水平轴线表示tof-sims工艺的溅射时间，从外表面(涂层和空气之间的界面)0s开始，并在朝向玻璃基板的方向上随着时间的增加而继续。随着时间的增加，越来越多的来自涂层的材料从上到下被去除，因此，随着时间的推移，来自涂层更深处的材料被分析。注意，如箭头gd所示，从基板开始的层或涂层生长方向与增加的溅射时间相反(因为tof-sims分析的溅射时间不构成沉积过程的溅射时间)。
[0152]
图8至12示出了其中测量结果已经相对于测量的30si同位素被归一化的图。
[0153]
图1至3示出了根据本发明的涂层的一个硅层(即，单个或单层)和其上沉积有涂层的玻璃基板的一部分的相应tof-sims分析结果。在360s和440s之间可以看到涂层和基板之间的界面。所分析的硅层是氢化硅层。图1至3的图表示出了在约860s溅射时间内氢h、硼b、碳c、氟f、铝al、30si同位素、硫s、氯cl、氮化硅sin、二氧化硅sio2、nh和氧o2的定性含量。sin和nh表示涂层中的氮含量。为了更好地概述，测量元素的图形分布在图1至3中，而不是在单个图中显示它们。
[0154]
所分析的硅层的层厚度约为100nm。如图1至3可见，氢h、碳c、氟f、铝al、硫s、氯cl、氮、二氧化硅sio2和氧o2中的每一种的含量随着层厚度而变化。因此，硅层包括痕量的这些元素的含量梯度。
[0155]
图1至3中所分析的硅层在距玻璃基板18nm的距离处具有3.1的折射率n，在距玻璃基板36nm的距离处具有3.05的折射率n，在距玻璃基板55nm的距离处具有3.0的折射率n、在距玻璃基板73nm的距离处具有2.94的折射率n，并且在距离玻璃基板91nm处具有3.1的折射率n。因此，硅层在其层厚度上具有折射率梯度。
[0156]
图4至6示出了沉积在硼硅酸盐玻璃上的涂层的相应tof-sims分析结果。涂层包括24个层，这24个层包括12个氢化硅层和12个二氧化硅层。氢化硅层和二氧化硅层可以交替布置。
[0157]
图4至6的涂层(即24个单个层)已经通过等离子体脉冲化学气相沉积工艺(picvd)沉积，其中六甲基二硅氧烷(hmdso)作为前体，并以o2作为等离子体气体来沉积二氧化硅层，以硅烷作为前体并以氩气作为等离子体气体来沉积硅层。在沉积步骤期间，picvd参数保持恒定。特别地，在沉积期间不改变脉冲参数。在硅层沉积期间，通过将氢气供应到真空室中来氢化硅层。
[0158]
更准确地说，所应用的picvd方法包括ar-等离子体预处理。在标称输出为5000w的情况下，进行30s的ar-等离子体预处理。所应用的脉冲持续时间为4ms，脉冲间歇时间为50ms。控制压力设定为3mbar。ar的流量为200sccm(cm3/min)。
[0159]
通过以下列参数进行picvd工艺来沉积涂层的至少所分析的硅层：
[0160]-标称输出可以是5000w；
[0161]-脉冲持续时间可以是5ms，脉冲间歇时间可以是100ms；
[0162]-控制压力可以为1.0mbar；
[0163]-he中1％sih4的气体流量可以是400sccm(cm3/min)；以及
[0164]-ar的气体流量可以是200sccm(cm3/min)。
[0165]
通过以下列参数进行picvd工艺来沉积涂层内的至少一个二氧化硅层：
[0166]-标称输出可以是4000w；
[0167]-脉冲持续时间可以是5ms，脉冲间歇时间可以是50ms；
[0168]-控制压力可以为0.4mbar；
[0169]-hmdso(六甲基二硅氧烷)的气体流量可以是25sccm(cm3/min)；以及
[0170]-o2的气体流量可以是375sccm(cm3/min)。
[0171]
表1示出了图4至6的涂层的各层厚度：
[0172]
[0173][0174]
图4至6示出了碳c、氟f、30si同位素、硫s、氧o2、二氧化硅sio2、碳化硅sic和氮的痕量的定性测量结果。为了更好地概述，不同元素的测量痕量的图形分布在图4至6上，而不是在单个图中显示它们。如图4至6中可见，至少碳c、氟f、硫s、氧o2、二氧化硅sio2、碳化硅sic和氮的量在每个硅层内(即，在每个层厚度上)变化。因此，每个硅层包括痕量的这些元素的
含量梯度，从而产生了每个硅层内的折射率梯度以及由此涂层内的折射率梯度。从图4至6可以得出，涂层和硼硅酸盐玻璃基板之间的界面在溅射时间约为14750s时被检测到。在该界面的左手侧(即，在溅射时间在0s和约14750s之间时)的测量结果与涂层有关。
[0175]
图7示出了图4中的与图4的其他测量结果分离的仅针对碳和30si同位素的测量结果。如可以看到的，特别是对于层厚度大于400nm的硅层，30si同位素的含量基本上是恒定的。因此，30si同位素适用于将相关元素的测量结果相对于30si同位素进行归一化(如图8至12所示)。在表1中，用附图标记9表示层厚度为458.11的硅层9，用附图标记11表示层厚度为499.65的硅层11，用附图标记13表示层厚度为1059.78的硅层13。
[0176]
在图8至12的图表中，局部最大值(忽略测量结果的噪声)通常表示新硅层的开始。局部最小值周围的区域(也忽略测量结果的噪声)表示两个硅层之间的相应二氧化硅层。注意，二氧化硅层不包含任何痕量的碳、氢、氟、氮或氯。图表中所示的测量值并不总是显示值0的原因是图表中显示的是插值曲线。
[0177]
图8示出了图4中相对于30si同位素归一化的碳含量的测量结果。图8的图表清楚地示出了在每个硅层内、特别是在硅层9、11和13内的碳含量梯度。如图8所示，在硅层13中，对于在溅射时间t0时的碳含量c0与在溅射时间t1时的碳含量c1之间的比率r，其中t1＝t0+3500s，可以适用以下条件：
[0178][0179]
图9示出了相对于30si同位素归一化的图4的相同涂层中氢含量的进一步测量结果(即使未在图4中示出)。如图9所示，在硅层13中，对于在溅射时间t0时的氢含量h0与在溅射时间t1时的氢含量h1之间的比率r，其中t1＝t0+3500s，可以适用以下条件：
[0180][0181]
图10示出了图4中相对于30si同位素归一化的氟含量的测量结果。如图10所示，在硅层13中，对于在溅射时间t0时的氟含量氟f0与在溅射时间t1时的氟含量f1之间的比率r，其中t1＝t0+3500s，可以适用以下条件：
[0182][0183]
图11示出了图6中相对于30si同位素归一化的氮含量的测量结果(基于氮化硅)。如图11所示，在硅层13中，对于在溅射时间t0时的氮含量氟n0与在溅射时间t1时的氮含量n1之间的比率r，其中t1＝t0+3500s，可以适用以下条件：
[0184][0185]
图12示出了相对于30si同位素归一化的图4的相同涂层中氯含量的进一步测量结果(即使未在图4中示出)。如图12所示，在硅层13中，对于在溅射时间t0时的氯含量cl0与在溅射时间t1时的氯含量cl1之间的比率r，其中t1＝t0+3500s，可以适用以下条件：
[0186][0187]
图13和图14各自示出了硅层(即，单层si:h)的折射率n和吸收系数k。通过椭圆测
量术测定折射率n和吸收系数k。图13示出了在沉积过程期间未添加任何附加气体的情况下沉积在玻璃基板上的硅层。图14示出了在沉积过程期间添加了氢气作为附加气体的情况下沉积在玻璃基板上的硅层。在这两个图中，上面的实线曲线20、22表示硅层的暴露的外表面，而下面的实线曲线24、26表示硅层的玻璃侧，即，面向并接触玻璃基板的表面。如图13和图14可见，在沉积过程期间添加氢气作为附加气体的情况下沉积的硅层中，硅层内的折射率梯度更陡(更明显)(见图14)。
[0188]
由于硅层内含有痕量元素、特别是碳、优选氢、氮、氟、氮、氧和/或氯，所以在一个单层si:h中折射率n发生变化。通过用于将涂层涂覆到基板的picvd工艺的脉冲之间的连续表面反应，将这些痕量元素结合到硅层中。折射率梯度使得能够通过使用与普通多层涂层相比更少的叠层在期望的nir范围内提供合适的干涉滤光器，所述叠加层中的每一层都具有恒定的折射率。
[0189]
此外，如图13和图14还可见，对于两个硅层，吸收系数k对于波长在600nm至1500nm范围内的光是稳定的。因此，所形成的叠层(多层涂层)、即由根据图13或图14所示的硅层形成的叠层可以用作波长在uv-vis光谱中的光的吸收滤光器。在这两个图中，上面的虚线28、30表示硅层的暴露的外表面，而下面的虚线32、34表示硅层的玻璃侧，即，面对玻璃基板的表面。
[0190]
图15示出了100nm厚的硅层(即，在未添加氢气的情况下沉积的硅层(上面的曲线36)和在添加氢气的情况下沉积的硅层(下面的曲线38))的折射率n的梯度。图15还示出了在沉积过程期间在添加氢气作为附加气体的情况下沉积的硅层中，硅层内的折射率梯度更陡(更明显)。因此，可以通过供应的氢气量来调整梯度。
[0191]
在不添加氢气的情况下沉积的该至少一个硅层(si:h)内，波长为782nm的光的折射率n在100nm的层厚度上从约2.9增加到约3.1。因此，在添加氢气的情况下沉积的该至少一个硅层(si:h)内，波长为782nm的光的折射率n在100nm的层厚度上增加多于6％。
[0192]
在添加氢气的情况下沉积的该至少一个硅层(si:h)内，波长为782nm的光的折射率n在100nm的层厚度上从约2.5增加到约3.1。因此，在添加氢气的情况下沉积的该至少一个硅层(si:h)内，波长为782nm的光的折射率n在100nm的层厚度上增加多于20％，约24％。
[0193]
在单个硅层中提供折射率梯度的优点在于，单个层可以用作干涉滤光器，因此与具有恒定均匀折射率的层的现有技术涂层相比，不需要任何多层或需要沉积的多层减少。
[0194]
对于本发明作为lidar系统的外壳上的涂层的应用，关键的性能要求是高于900nm的高透射率和在uv-vis范围内的最小透射率。图16至18示出了两个涂层在这些关键性能要求方面的光学特性，即，实线曲线40表示根据本发明实施例的具有折射率梯度的涂层的光学特性，而虚线曲线42表示现有技术的涂层的光学特性。
[0195]
图16示出了针对nir中的低反射率而优化的两个涂层的反射率。这些曲线表示包括由实线曲线40表示的、交替布置的具有碳含量梯度的五个硅(si:h)层和五个二氧化硅(sio2)层的涂层以及由虚线曲线42表示的、交替布置的不具有梯度的六个硅(si:h)层和六个二氧化硅(sio2)层的现有技术的涂层的反射率。更准确地说，图16示出了根据本发明的包括具有碳含量梯度的硅(si:h)层的涂层仅需要总共十层，以便在800-1600nm范围内达到0.37％的平均反射率。包括不具有碳含量梯度的硅(si:h)层的现有技术的涂层需要12层，以便在800-1600nm范围内获得0.84％的平均反射率。因此，对于基本相同的性能，具有碳含
量梯度并因此具有折射率梯度的涂层系统比普通的现有技术系统需要更少的层。
[0196]
图17示出了根据本发明实施例的涂层(即，具有梯度)和现有技术的涂层(即，不具有梯度)的反射率，这些涂层具有约530nm(360nm sio2+170si:h)的相同厚度并且包括相同数量的层，即，10层，每层具有相同的厚度。因此，在图17中，实线曲线40表示包括交替布置的具有碳含量梯度的五个硅(si:h)层和五个二氧化硅(sio2)层的涂层，而虚线曲线42表示包括交替布置的不具有碳含量梯度的五个硅(si:h)层和五个二氧化硅(sio2)层的涂层。如图17所示，当使用相同数量的层且每层具有相同厚度时，两种类型的涂层之间的光学特性存在显著差异。与根据本发明的涂层相比，对于380nm和800nm之间的波长，不具有梯度的现有技术的涂层的平均反射率增加了多于6.7％。为了在uv-vis范围内获得期望的光学吸收效果/滤光效果，存在最佳厚度。这可以通过增加总涂层或需要增加的总层数来实现。
[0197]
图18示出了图17的涂层的透射率。因此，在图18中，实线曲线40表示包括交替布置的具有碳含量梯度的五个硅(si:h)层和五个二氧化硅(sio2)层的涂层，而虚线曲线42表示包括交替布置的不具有碳含量梯度的五个硅(si:h)层和五个二氧化硅(sio2)层的涂层。如图18可见，当使用相同数量的层且每层具有相同厚度时，两种类型的涂层之间的光学特性存在显著差异。与根据本发明的涂层相比，对于380nm和800nm之间的波长，没有梯度的现有技术的涂层的平均透射率降低多于20％-25％。为了在uv-vis范围内获得期望的光学吸收效果/滤光效果，存在最佳厚度。这可以通过增加总涂层或需要增加的总层数来实现。
[0198]
图19示出了涂覆有多层涂层52的玻璃基板50的示意图。多层涂层52包括多个交替的si层54和sio2层56。si层54具有上述类型的碳含量梯度。示例性地，图19中示出了六个层，即，三个si层54和三个sio2层。然而，如图19所示，可以有多个层。层的数量不受所示层数的限制。
[0199]
附图标记说明
[0200]
9表示具有碳含量梯度的硅层；
[0201]
11表示具有碳含量梯度的硅层；
[0202]
13表示具有碳含量梯度的硅层；
[0203]
20表示具有碳含量梯度(折射率)的硅层的外表面；
[0204]
22表示具有碳含量梯度(折射率)的硅层的外表面；
[0205]
24表示具有碳含量梯度(折射率)的硅层的基板侧表面；
[0206]
26表示具有碳含量梯度(折射率)的硅层的基板侧表面；
[0207]
28表示具有碳含量梯度(吸收系数)的硅层的外表面；
[0208]
30表示具有碳含量梯度(吸收系数)的硅层的外表面；
[0209]
32表示具有碳含量梯度(吸收系数)的硅层的基板侧表面；
[0210]
34表示具有碳含量梯度(吸收系数)的硅层的基板侧表面；
[0211]
36表示在未添加氢气的情况下沉积的硅层(折射率)；
[0212]
38表示在添加氢气的情况下沉积的硅层(折射率)；
[0213]
40表示具有折射率梯度的涂层的光学特性；
[0214]
42表示不具有折射率梯度的涂层的光学特性；
[0215]
gd层或涂层生长方向；
[0216]
50玻璃基板；
[0217]
52多层涂层；
[0218]
54si层；
[0219]
56sio2层。

技术特征：
1.一种用于玻璃基板(50)的涂层(52)，所述涂层(52)为包括至少一个硅层(9、11、13、54)的多层涂层，所述至少一个硅层(9、11、13、54)在其层厚度上具有碳含量梯度。2.根据权利要求1所述的涂层(52)，其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)包括至少95原子％的硅、优选至少97原子％的硅、更优选至少99原子％的硅。3.根据权利要求1或2所述的涂层(52)，其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)包括小于5％、优选小于3％、更优选小于1％的碳和/或氢。4.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)包括50nm的厚度部分，在所述厚度部分上，从远离所述玻璃基板(50)的方向上观察，所述碳含量增加至少0.1％、优选至少1％、更优选至少5％。5.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，当在25kev下通过使用ga进行tof-sims分析来测量碳含量并相对于30si同位素将测量结果归一化时，对于溅射时间t0时的碳含量c0与溅射时间t1时的碳含量c1之间的比率r，适用以下条件：优选≥1.4，更优选≥1.5。6.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，所述多层涂层(52)包括多个硅层(9、11、13、54)、优选至少两个硅层(9、11、13、54)、更优选至少四个硅层(9、11、13、54)、还更优选至少五个硅层(9、11、13、54)，并且还包括至少一个二氧化硅层(56)。7.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)是氢化硅层。8.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，对于波长在400nm和700nm之间的光，所述涂层(52)具有小于10％、优选小于7.5％、更优选小于5％的平均透射率；和/或其中，对于波长在780nm和3μm之间、优选在900nm和2μm之间的光，特别是对于波长在905nm和/或1550nm的光，所述涂层(52)具有至少90％、优选至少92％、更优选在92％和94％之间的平均透射率。9.根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)，其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)在其层厚度上具有氢含量梯度；和/或其中，所述至少一个硅层(9、11、13、54)在其层厚度上具有氟含量梯度。10.一种玻璃基板(50)，该玻璃基板(50)具有至少一个表面部分，所述至少一个表面部分具有根据前述权利要求中至少一项所述的涂层(52)。11.根据权利要求10所述的玻璃基板(50)，其中，所述至少一个表面部分具有弯曲形状，所述玻璃基板(50)优选为环或环段。12.根据权利要求10或11所述的玻璃基板(50)，其中，所述玻璃基板(50)包括硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃。13.一种用于在基板(50)上制备涂层(52)的方法、特别是用于制备根据权利要求1至9中至少一项所述的涂层(52)的方法，所述方法至少包括以下步骤：-在真空室中提供所述基板(50)；以及
‑
通过化学气相沉积法、特别是等离子体脉冲化学气相沉积法，将至少一个层沉积到所述基板(50)上，其中所述至少一个层是在其层厚度上具有碳含量梯度的硅层(9、11、13、54)。14.根据权利要求13所述的方法，其中，使用硅烷气体作为用于沉积所述至少一个硅层(9、11、13、54)的反应气体。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，在沉积期间通过将氢气供应到所述真空室中来氢化所述至少一个硅层(9、11、13、54)。

技术总结
本发明涉及一种用于玻璃基板(50)的涂层(52)。所述涂层(52)为包括至少一个硅层(9、11、13)的多层涂层。所述至少一个硅层(9、11、13、54)在其层厚度上具有碳含量梯度。54)在其层厚度上具有碳含量梯度。54)在其层厚度上具有碳含量梯度。


技术研发人员：Y
受保护的技术使用者：肖特股份有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2023/9/23