СИСТЕМА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ И ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В НЕЙ ИЗДЕЛИЯ
COATING SYSTEM AND PRODUCTS MADE THEREIN

Перекрестные ссылки на родственные заявки
В этой заявке испрашивается приоритет по заявкам США № 14/967 953, поданной 14 декабря 2015 года; № 14/967 981, поданной 14 декабря 2015 года; № 14/968 011, поданной 14 декабря 2015 года; № 14/968 039, поданной 14 декабря 2015 года; и по предварительной заявке США № 62/266 239, поданной 11 декабря 2015 года, полное содержание которых введено в это изобретение со ссылкой.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, главным образом, относится к органическим светоизлучающим диодам, солнечным или фотогальваническим элементам (PV), окнам дневного света, световыделяющим подложкам, подложкам с поверхностью модифицированного трения и способам их получения.
Уровень техники
Органический светоизлучающий диод (ОСИД) представляет собой светоизлучающее устройство, которое имеет излучающий электролюминесцентный слой, включающий органические соединения. Эти органические соединения излучают свет в ответ на электрический ток. Обычно излучающий слой органического полупроводникового материала расположен между двумя электродами (анод и катод). Когда электрический ток проходит между анодом и катодом, органический материал излучает свет. Диоды ОСИД используются во многих областях применения, таких как телевизионные экраны, компьютерные мониторы, мобильные телефоны, электронные секретари, часы, освещение и различные другие электронные устройства.
Диоды ОСИД обеспечивают многочисленные преимущества перед традиционными неорганическими устройствами, такими как жидкокристаллические дисплеи. Например, ОСИД может функционировать без потребности в задней подсветке. В условиях малой освещенности, например, в темном помещении, экран с ОСИД может давать более высокий коэффициент контрастности, чем традиционные жидкокристаллические дисплеи. Кроме того, ОСИД обычно тоньше, легче и обладают большей гибкостью, чем жидкокристаллические дисплеи и другие устройства освещения. Обычно ОСИД также потребляют меньше энергии, чем многие другие традиционные устройства освещения.
Однако одним недостатком ОСИД устройств является тот факт, что обычно они излучают меньше света на единицу площади, чем неорганические твердофазные точечные источники света. В типичных ОСИД устройствах освещения значительный процент света, излучаемого органическим материалом, захватывается внутри устройства из-за оптического волноводного эффекта, при котором свет из органического излучающего слоя отражается обратно от поверхности раздела органического излучающего слоя/проводящего слоя (анод), поверхности раздела проводящего слоя (анод)/подложки, и поверхности раздела внешней поверхности с воздухом. Только относительно небольшой процент света, испускаемого органическим материалом, избегает оптического волноводного эффекта и излучается устройством. Поэтому было бы выгодно разработать устройство и/или способ извлечения большей доли света из ОСИД устройства, по сравнению с возможностями традиционных способов.
Фотогальванические солнечные элементы, в принципе, являются аналогами светоизлучающих диодов. В этом случае, полупроводниковый материал поглощает энергию света (фотоны) и превращает эту энергию в электричество. Аналогично ОСИД, эффективность фотогальванических устройств является относительно низкой. На модульном уровне, например, обычно только до 20% падающего света превращается в электрическую энергию. В одном классе фотогальванических устройств, которые состоят из тонкопленочных PV элементов, указанная эффективность может быть еще ниже, в зависимости от типа полупроводникового материала и конструкции соединения. Следовательно, было бы целесообразно увеличить долю солнечного света, который поглощается вблизи от фотогальванического полупроводникового соединения с целью повышения эффективности фотогальванического устройства.
Диоды ОСИД и фотогальванические устройства обычно получают в периодических процессах нанесения покрытия, в которых каждый слой покрытия наносится в установке нанесения покрытия. Затем подложку перемещают в другую отдельную установку нанесения покрытия для нанесения следующего слоя, и так далее. Этот процесс занимает много времени и является трудоемким. Было бы целесообразно, если бы можно было получать два или больше слоев покрытия или функциональных областей устройства в непрерывном способе, а не в периодическом процессе. Кроме того, было бы выгодно, если бы можно было модифицировать коэффициент трения подложки, например, в способе непрерывного нанесения покрытия.
Раскрытие сущности изобретения
Стеклянное изделие, включающее: стеклянную подложку, имеющую первую поверхность, вторую поверхность и кромку; и по меньшей мере одну область с наночастицами, расположенную рядом по меньшей мере с одной из первой поверхности и второй поверхности.
Стеклянное изделие изготавливается в системе изготовления флоат-стекла, которая включает в себя по меньшей мере одну установку осаждения наночастиц для нанесения покрытий и, необязательно по меньшей мере одну установку осаждения из паровой фазы. Система нанесения покрытия во флоат-ванне включает в себя по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную в флоат-ванне. Указанная по меньшей мере одна установка нанесения покрытия из наночастиц включает в себя корпус, щель для выпуска наночастиц, первую щель горения и вторую щель горения. Щель для выпуска наночастиц соединена с источником наночастиц и источником несущей текучей среды. Первая щель горения соединена с источником топлива и источником окислителя. Вторая щель горения соединена с источником топлива и источником окислителя.
Краткое описание чертежей
Изобретение иллюстрировано прилагаемыми фигурами чертежей, на которых везде аналогичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций. Если не указано противоположное, фигуры чертежей выполнены не в масштабе.
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку системы изготовления флоат-стекла, которое включает в себя систему нанесения покрытия во флоат-ванне по настоящему изобретению;
фиг. 2 представляет собой вид сверху системы нанесения покрытия во флоат-ванне фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой вид сбоку, в разрезе установки нанесения покрытия из наночастиц по настоящему изобретению;
фиг. 4 представляет собой вид сбоку, в разрезе установки нанесения покрытия из паровой фазы по настоящему изобретению;
на фиг. 5 приведен вид сбоку, в разрезе установки нанесения покрытия из паровой фазы, фиг. 4, которая имеет модифицированный форсуночный блок;
фиг. 6 представляет собой вид сбоку, в разрезе изделия изобретения, имеющего области с наночастицами в изделии;
на фиг. 7 приведен вид сбоку, в разрезе изделия изобретения, имеющего поверхность с модифицированным трением на поверхности изделия;
фиг. 8 представляет собой вид сбоку, в разрезе изделия изобретения в виде защитного покрытия стеклом;
на фиг. 9 приведен вид сбоку, в разрезе изделия изобретения в виде ОСИД устройства;
фиг. 10 представляет собой схематичный чертеж изобретения для вытягивания вниз покрытия;
на фиг. 11 приведен вид сбоку, в разрезе изделия, полученного с помощью устройства вытягивания вниз покрытия фиг. 10, имеющего области с наночастицами, рядом с противоположными основными сторонами изделия;
фиг. 12 представляет собой вид сбоку, в разрезе изделия изобретения, которое имеет поверхность с модифицированным трением на противоположных основных сторонах изделия;
на фиг. 13 приведен вид сбоку, в разрезе изделия изобретения в виде защитного покрытия стеклом; и
фиг. 14 представляет собой вид сбоку, в разрезе изделия изобретения в виде ОСИД, имеющего области извлечения света, расположенные рядом c противоположными основными сторонами подложки.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Термины пространства или направления, такие как “левый”, “правый”, “внутренний”, “внешний” и т.п., относятся к изобретению, как показано на фигурах чертежей. Следует понимать, что изобретение может принимать различные альтернативные ориентации и, следовательно, указанные термины не следует рассматривать, как ограничивающие.
Все числа, использованные в описании и формуле изобретения, следует понимать как модифицированные во всех случаях термином “приблизительно”. Следует понимать, что все диапазоны включают в себя начальную и конечную величину диапазона и любые и все поддиапазоны, относящиеся к диапазону. Приведенные в описании диапазоны представляют собой средние значения по всему указанному диапазону.
При ссылке на слой покрытия, термин “сверху” означает “удаленный от поверхности подложки”. Например, второй слой, расположенный “сверху” первого слоя, означает, что второй слой расположен дальше от поверхности подложки, на которой находятся слои, чем первый слой. Второй слой может находиться в непосредственном контакте с первым слоем или с одним, или несколькими другими слоями, и может быть расположен между вторым слоем и первым слоем.
Термины “полимер” или “полимерный” включают в себя олигомеры, гомополимеры, coполимеры и тройные полимеры.
Все документы, на которые есть ссылки в описании, следует считать полностью “введенными” в описание.
Все ссылки на количество, если не указано другое, даны в “процентах по массе”.
Термин “пленка” означает область, имеющую желательный или заданный состав. Термин “слой” включает в себя одну или несколько “пленок”. “Покрытие” состоит из одного или нескольких “слоев”. Термин “органический материал” включает в себя полимеры, а также небольшие молекулы органических материалов, которые могут быть использованы для производства органических оптоэлектронных устройств.
Термин “видимый свет” означает электромагнитное излучение, имеющее длину волны в диапазоне от 380 нм до 780 нм. Термин “инфракрасное излучение” означает электромагнитное излучение, имеющее длину волны в диапазоне от больше, чем 780 нм до 100000 нм. Термин “ультрафиолетовое излучение” означает электромагнитную энергию, имеющую длину волны в диапазоне от 100 нм до меньше, чем 380 нм.
Термины “металл” и “оксид металла” включают в себя кремний и диоксид кремния, соответственно, а также традиционно признанные металлы и оксиды металлов, хотя кремний обычно не может считаться металлом. Термин “отверждаемый” означает композицию, способную к полимеризации или сшивке. Термин “отвержденный” означает, что материал по меньшей мере частично подвергнут полимеризации или сшиванию, предпочтительно полностью заполимеризован или сшит. Выражение “по меньшей мере” означает“ больше, чем или равный”. Выражение “не больше, чем” означает “меньше, чем или равный”. Термины “выше по ходу” и “ниже по ходу” относятся к направлению движения стеклянной ленты.
Значения мутности и пропускания в изобретении определяются с использованием нефелометра Haze-Gard Plus (промышленно доступен от фирмы BYK-Gardner USA) или спектрофотометра Perkin Elmer Lamda 9. Значения шероховатости поверхности определяются с использованием атомно-силового микроскопа Instrument Dimension 3100.
При обсуждении изобретения могут быть описаны определенные признаки, которые являются “особенными” или “предпочтительными” в пределах определенных ограничений (например, “предпочтительно”, “более предпочтительно”, или “еще более предпочтительно”, с определенными ограничениями). Следует понимать, что изобретение не ограничено этими конкретными или предпочтительными ограничениями, но охватывает весь объем описания.
Настоящее изобретение включает в себя, состоит из, или практически содержит следующие аспекты изобретения, в любом сочетании. Различные аспекты изобретения иллюстрированы на отдельных фигурах чертежей. Однако следует понимать, что это сделано только с целью иллюстрации и для обсуждения. При практическом осуществлении изобретения один или несколько аспектов изобретения, показанные в одной фигуре чертежа, могут комбинироваться с одним или несколькими аспектами изобретения, показанными на одной или нескольких других фигурах чертежей.
Типичная система изготовления флоат-стекла 10, включающая систему нанесения покрытия 11 во флоат-ванне по изобретению показана на фиг. 1 и 2. Система изготовления флоат-стекла 10 включает в себя стеклоплавильную печь 12 выше по ходу флоат-ванны 14. Флоат-ванна 14 расположена выше по ходу печи для отжига стекла 16. Первый транспортёр 18 простирается между флоат-ванной 14 и печью для отжига стекла 16. Станция для резки 20 расположена после печи для отжига стекла 16. Второй транспортёр 22 простирается между печью для отжига стекла 16 и станцией для резки 20.
Флоат-ванна 14 включает в себя резервуар c расплавленным металлом 24, например, расплавленным оловом. Флоат-ванна 14 имеет входной конец 26, расположенный рядом с печью 12 и выходной конец 28, расположенный рядом c первым транспортёром 18. В процессе изготовления флоат-стекла расплавленное стекло из печи 12 выливается наверх расплавленного металла 24 в флоат-ванне 14. Расплавленное стекло начинает охлаждаться и распространяется по всей верхней части расплавленного металла 24 с образованием стеклянной ленты 30, имеющей поверхность 32.
По сторонам флоат-ванны 14 расположено множество противоположно направленных роликовых блоков 34, которые простираются внутрь флоат-ванны 14. Роликовый блок 34 включает вал 36, соединенный с вращающейся головкой 38. Головка 38 включает множество периферических зубьев, скомпонованных, чтобы захватывать стеклянную ленту 30. При вращении головки 38 роликовых блоков вытягивают стеклянную ленту 30 вдоль верхней части расплавленного металла 24 в направлении выходного конца 28 флоат-ванны 14. Скорость вращения головок 38 влияет на толщину стеклянной ленты 30. При прочих постоянных параметрах, чем выше скорость вращения, тем меньше толщина стеклянной ленты 30. Угол наклона головок 38 определяет ширину стеклянной ленты 30. Например, наклон головок 38 наружу (то есть, за пределы флоат-ванны 14) увеличивает ширину стеклянной ленты 30. Наклон головок 38 внутрь ванны уменьшает ширину стеклянной ленты 30. Указанное изменение наклона головок 38 также может влиять на толщину стеклянной ленты 30.
Участок флоат-ванны 14, где расположены роликовые блоки 34, называется “зоной ослабления” 40. В этой зоне ослабления 40 стеклянная лента 30, главным образом, растягивается, например, в поперечном и/или продольном направлении, под действием роликовых блоков 34.
В системе 11 нанесения покрытия в флоат-ванне по меньшей мере одна первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц, согласно изобретению, расположена в флоат-ванне 14. Как показано на фиг. 1-3, первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц 44 включает корпус 46, где имеется щель 48 для выпуска наночастиц и по меньшей мере одна щель горения. В иллюстрированном примере первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц включает первую щель 50 горения и вторую щель 52 горения. В иллюстрированном примере щель 48 для выпуска наночастиц расположена между первой щелью 50 горения 50 и второй щелью 52 горения.
Щель 48 для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц 54 и источником 56 несущей текучей среды. Источник 54 наночастиц содержит и/или генерирует, и/или поставляет наночастицы или материалы исходных веществ наночастиц для подачи из щели 48 для выпуска наночастиц.
3
Источник наночастиц может обеспечивать или содержать наночастицы, полученные любым традиционным способом. В одном конкретном примере жидкие исходные вещества можно нагревать в испарителе с образованием пара. Этот пар можно подавать в реакционную зону, чтобы получить желательные наночастицы. Примеры испарителей раскрыты в патентах США №№ 4 924 936, 5 356 451 и 7 730 747. Например, хлорид металла, такой как тетрахлорид титана, можно нагревать в испарителе с образованием пара исходных веществ. Этот пар можно подавать в первую установку 44 нанесения покрытия из наночастиц или в приёмник. Например, испаритель может быть соединен с первой установкой 44 нанесения покрытия из наночастиц. Пары тетрахлорида титана можно подвергать гидролизу или окислению с образованием наночастиц диоксида титана. Могут быть использованы другие исходные вещества, такие как металлоорганические соединения. Изопропоксид титана представляет собой пример другого материала, который можно испарять с образованием наночастиц диоксида титана. Поток исходных веществ может состоять из одного, двух или более жидких реагентов различного состава с целью получения наночастиц, имеющих чистый состав, состав и/или составы из смешанных фаз, или однородных сплавов из одной или нескольких фаз. Как могут признать специалисты в этой области техники, материалы жидких реагентов могут быть подаваться в различных соотношениях, с образованием наночастиц и/или смеси наночастиц желательного состава. Кроме того, один или несколько исходных веществ можно подавать из газообразного источника с образованием наночастиц и/или смеси наночастиц желательного состава. Таким примером является подача сероводорода в качестве исходного вещества, содержащего серу, с образованием наночастиц, содержащих сульфид. Другим примером является подача аммиака (NH) с образованием наночастиц, содержащих нитрид.
10
17
2
3
2
5:
2
4
2
4
2+
3+
Примеры подходящих наночастиц включают наночастицы оксидов. Например, наночастицы оксидов металлов. Например, оксид алюминия, диоксид титана, оксиды церия, цинка, олова, диоксид кремния, и диоксид циркония. Другие примеры включают металлические наночастицы. Например, (но без ограничения) железо, сталь, медь, серебро, золото и титан. Дополнительные примеры включают наночастицы сплавов, которые содержат сплавы из двух или более материалов. Например, из двух или более металлов - цинка, олова, золота, меди и серебра. Дополнительные примеры включают наночастицы, которые содержат сульфиды и/или нитриды. Другие примеры включают люминесцентные материалы и/или фотолюминесцентные материалы. Например, содержащие люминофоры, такие как фосфоресцирующие наночастицы и/или флюоресцирующие наночастицы. Например, синие, зеленые и/или красные люминофоры. Примеры включают BaMgAlO:Eu; YO:Eu; люминофоры на основе ZnS, например, ZnS:Mn и ZnS:Cu; CdS; YSiOCe; ZnSiO:Mn; (Ca,Sr)S:Bi; и SrAlO:Eu(II):Dy(III). Дополнительные примеры включают светящиеся нанокристаллические материалы. Например, нанокристаллические наночастицы. Например, оксид иттрия, легированный европием, оксид иттрия, легированный тербием, и/или станнат цинка, легированный марганцем.
Источник 56 несущей текучей среды подает несущую текучую среду, которая приводит в движение или переносит пары наночастиц или наночастицы из источника наночастиц 54 в первую установку 44 нанесения покрытия из наночастиц. Несущая текучая среда предпочтительно содержит газ-носитель, например, азот или аргон.
Щели горения 50, 52 соединяются с источником топлива 58 и источником окислителя 60. Источник топлива 58 содержит горючий материал, например, природный газ. Источник окислителя 60 содержит кислородсодержащий материал, например, воздух или кислородсодержащий газ.
Источник топлива 58 для первой щели горения 50 может быть таким же или отличаться от источника для второй щели горения 52. Иными словами, в первую щель горения 50 и вторую щель горения 52 можно подавать одинаковый вид топлива. Альтернативно, в одну щель горения можно подавать первое топливо, а в другую щель горения можно подавать второе топливо, причем первое топливо является таким же или отличается от второго топлива.
Источник окислителя 60 для первой щели горения 50 может быть таким же или отличаться от источника для второй щели горения 52. Иными словами, в первую щель горения 50 и вторую щель горения 52 можно подавать одинаковый вид окислителя. Альтернативно, в одну щель горения можно подавать первый окислитель, а в другую щель горения можно подавать второй окислитель, причем первый окислитель является таким же или отличается от второго окислителя.
Указанная выше конфигурация позволяет регулировать скорость потока топлива и окислителя отдельно от скорости потока наночастиц и несущей текучей среды.
Первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц может быть расположена выше по ходу от зоны ослабления 40. Альтернативно, первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц может быть расположена ниже по ходу от зоны ослабления 40, или первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц может быть расположена в зоне ослабления 40.
Система 11 нанесения покрытия в флоат-ванне может включать по меньшей мере одну вторую установку 64 нанесения покрытия из наночастиц. Вторая установка 64 нанесения покрытия из наночастиц может быть такой же, как вышеописанная первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц. В иллюстрированном примере, щель для выпуска наночастиц из второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником наночастиц 66 и вторым источником несущей текучей среды 67. Щель (щели) горения второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником топлива 68 и вторым источником окислителя 70.
Второй источник наночастиц 66 может быть таким же или отличается от первого источника наночастиц 54. Иными словами, наночастицы, поступающие из второго источника наночастиц 66, могут быть такими же или отличаются от частиц, поступающих из первого источника наночастиц 54. Например, первый источник наночастиц 54 может предоставлять наночастицы, которые имеют другой размер и/или состав, чем наночастицы, поступающие из второго источника наночастиц 66. Например, первый источник наночастиц 54 может предоставлять наночастицы, которые меньше и/или плотнее, чем наночастицы, поступающие из второго источника наночастиц 66.
Второй источник топлива 68 может быть таким же или отличается от первого источника топлива 58. Второй источник окислителя 70 может быть таким же или отличается от первого источника окислителя 60.
Если имеется больше одной установки нанесения покрытия из наночастиц, одна или несколько установок 44, 64 для нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены выше по ходу от зоны ослабления 40, и/или одна или несколько установок 44, 64 для нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены ниже по ходу от зоны ослабления 40, и/или одна или несколько установок 44, 64 для нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены внутри зоны ослабления 40.
Установки 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены в местоположении флоат-ванны 14, где стеклянная лента 30 имеет такую вязкость, чтобы наночастицы, выходящие из установок 44, 64 покрытия из наночастиц внедрялись в стеклянную ленту 30 на заданную глубину.
Альтернативно, установки 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены в местоположении, где вязкость стеклянной ленты 30 не соответствует вязкости для достижения заданной глубины нахождения наночастиц. Например, в положении, где температура стеклянной ленты 30 ниже необходимой для обеспечения желательной вязкости. В указанной ситуации, могут быть активированы одна или обе щели горения 50, 52, чтобы увеличить температуру стеклянной ленты 30 и/или снизить вязкость стеклянной ленты 30 до желательной величины.
Установки 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц могут быть расположены в местоположении флоат-ванны 14, где стеклянная лента 30 имеет такую вязкость, что наночастицы, осажденные в установках 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц, полностью внедрялись в стеклянную ленту 30. Выражение “полностью внедрялись” означает, что по меньшей мере некоторые наночастицы, предпочтительно большинство наночастиц, более предпочтительно, все наночастицы, осажденные в установках 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц, были полностью окружены стеклянной лентой 30.
Наночастицы могут иметь диаметр в диапазоне от 25 нанометров (нм) до 1000 нм. Например, наночастицы могут иметь диаметр в диапазоне от 50 нм до 750 нм. Например, наночастицы могут иметь диаметр в диапазоне от 150 нм до 600 нм. Например, наночастицы могут иметь диаметр в диапазоне от 200 нм до 500 нм.
Например, наночастицы могут внедряться на глубину (то есть, расстояние от поверхности 32 стеклянной ленты до края наночастицы) в диапазоне от 25 нанометров (нм) до 2000 нм. Например, наночастицы могут внедряться на глубину в диапазоне от 50 нм до 1500 нм. Например, наночастицы могут внедряться на глубину в диапазоне от 100 нм до 750 нм. Например, наночастицы могут внедряться на глубину в диапазоне от 150 нм до 600 нм. Например, наночастицы могут внедряться на глубину в диапазоне от 200 нм до 500 нм.
В примере, показанном на фиг. 1, первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц расположена ближе к входному концу 26 флоат-ванны 14, чем вторая установка 64 нанесения покрытия из наночастиц. Таким образом, температура стеклянной ленты 30 выше при первой установке 44 нанесения покрытия из наночастиц, чем при второй установке 64 нанесения покрытия из наночастиц. Это означает, что вязкость стеклянной ленты 30 ниже при первой установке 44 нанесения покрытия из наночастиц, чем при второй установке 64 нанесения покрытия из наночастиц. Поскольку все другие параметры остаются одинаковыми, наночастицы, осажденные при первой установке 44 нанесения покрытия из наночастиц, будут внедряться в стеклянную ленту 30 глубже, чем наночастицы, осажденные при второй установке 64 нанесения покрытия из наночастиц. Таким образом, в стеклянной ленте 30 могут формироваться различные области с наночастицами.
Альтернативно, установки нанесения покрытия из наночастиц 44, 64 могут быть расположены в местоположении в флоат-ванне, где вязкость стеклянной ленты 30 является такой, что наночастицы частично внедряются внутрь стеклянной ленты 30. Выражение “частично внедряются” означает, что по меньшей мере некоторые наночастицы, предпочтительно большинство наночастиц, более предпочтительно все наночастицы, осажденные из установок 44, 64 покрытия из наночастиц, не полностью окружены стеклянной лентой 30. Другими словами по меньшей мере часть, по меньшей мере порция наночастиц простирается выше поверхности 32 стеклянной ленты 30. Например, порция одной или нескольких наночастиц простирается выше поверхности стеклянной ленты 30.
По меньшей мере, одна установка 74 осаждения покрытия из паровой фазы, такая как установка для химического осаждения покрытия из паровой фазы (CVD), может быть расположена в флоат-ванне 14. Например, установка 74 осаждения покрытия из паровой фазы может быть расположена ниже по ходу от установок 44, 64 покрытия из наночастиц. Установка 74 осаждения покрытия из паровой фазы может быть традиционной CVD установкой для нанесения покрытий, что хорошо понимают специалисты в этой области техники.
Установка 74 осаждения покрытия из паровой фазы особенно хорошо приспособлена для нанесения летучих исходных веществ, как показано на фиг. 4 и 5. Установка 74 осаждения покрытия из паровой фазы включает в себя узел камеры повышенного давления 76 и форсуночный блок 78. Форсуночный блок 78 имеет выпускную сторону 80, направленную к стеклянной ленте 30. Иллюстрированный пример узла камеры повышенного давления 76 имеет первую входную камеру 82, вторую входную камеру 84, и третью входную камеру 86. Узел камеры повышенного давления 76 имеет первую выходную камеру 88 и вторую выходную камеру 90. Типичный форсуночный блок 78 соединяется с узлом камеры повышенного давления 76, например, болтами.
Первая входная камера 82 сообщается по текучей среде с первым выпускным каналом 92, имеющим первое выпускное отверстие (щель) 94. Вторая входная камера 84 сообщается по текучей среде со вторым выпускным каналом 96, имеющим второе выпускное отверстие (щель) 98. Третья входная камера 86 сообщается по текучей среде с третьим выпускным каналом 100, имеющим третье выпускное отверстие (щель) 102. Входные камеры смешения 104 могут быть расположены в выпускных каналах 92, 96, 100.
Первая выпускная трубка 106 проходит от выпускной стороны 80 в первую выходную камеру 88. Вторая выпускная трубка 108 простирается от выпускной стороны 80 до второй выходной камеры 90. Выходные камеры 110 могут быть расположены в выпускных трубках 106, 108.
В иллюстрированном примере второй выпускной канал 96 проходит перпендикулярно выпускной стороне 80 (то есть, осевая линия второго выпускного канала 96 перпендикулярна плоскости выпускной стороны 80). Однако, первый выпускной канал 92 и третий выпускной канал 100 находятся под углом к выпускной стороне 80. Осевая линия первого выпускного канала 92 и третий выпускной канал 100 пересекаются в положении ниже выпускной стороны 80. Таким образом, пары исходных веществ из выпускных отверстий 94, 98, 102 не смешиваются до выхода из форсуночного блока 78. Это особенно важно для летучих исходных веществ, где предварительное смешивание исходных веществ может вызвать преждевременное взаимодействие.
Угол наклона одного или нескольких выпускных каналов 92, 96, 100 к выпускной стороне 80 может изменяться таким образом, что осевые линии двух или более выпускных каналов 92, 96, 100 пересекаются в заданном местоположении (например, на расстоянии от выпускной стороны 80 и/или в положении относительно лежащей ниже стеклянной ленты 30). Например, могут быть использованы различные/съёмные форсуночные блоки 78, имеющие различные углы между выпускными каналами. Может быть выбран форсуночный блок 78, имеющий желательный угол между выпускными каналами, и закреплен болтами на узле камеры повышенного давления 76. Альтернативно, форсуночный блок 78 может быть сформирован с помощью отдельных секций. Первая выпускная трубка 106 может находиться в одной секции, вторая выпускная трубка 108 может находиться в другой секции, и выпускные каналы 92, 96, 100 могут находиться в третьей секции. Указанные различные секции могут индивидуально соединяться с узлом камеры повышенного давления 76. В указанном аспекте, необходимо заменять только секцию форсуночного блока 78 с выпускными каналами 92, 96, 100 на секцию, имеющую желательный угол наклона выпускного канала.
Альтернативно, первый выпускной канал 92, второй выпускной канал 96, и третий выпускной канал 100 могут быть расположены в отдельных секциях форсуночного блока 78 и подвижно соединены, например, с помощью скользящего соединения, с узлом камеры повышенного давления 76. Например, со ссылкой на фиг. 4, если первый выпускной канал 92 расположен в одной скользящей секции и третий выпускной канал 100 расположен в отдельной скользящей секции, перемещение скользящей секции, содержащей первый выпускной канал 92, и/или другой скользящей секции, содержащей третий выпускной канал 100, налево или направо, относительно положения на фиг. 4, приведет к изменению точки пересечения осевых линий выпускных каналов 92, 96, 100. Например, перемещение скользящей секции, содержащей первый выпускной канал 92, налево и перемещение секции, содержащей третий выпускной канал 100, направо, относительно положения на фиг. 4, будет увеличивать расстояние точки пересечения относительно выпускной стороны 80.
Углы наклона выпускных каналов 92 и/или 100 могут изменяться таким образом, что осевые линии пересекаются в положении выше поверхности стеклянной ленты 30, или на поверхности стеклянной ленты 30, или ниже поверхности стеклянной ленты 30. Если расчетная точка пересечения находится ниже поверхности стеклянной ленты 30, пары из второго выпускного канала 96, перпендикулярного выпускной стороне 80, образуют монослой на стеклянной ленте 30, и материал из первого выпускного канала 92 и третьего выпускного канала 100 взаимодействуют с ним. На фиг. 4 осевые линии выпускных каналов 92, 96, 100 могут пересекаться выше стеклянной ленты 96.
Центральная часть установки 74 для нанесения покрытий, имеющей модифицированный форсуночный блок 78, показана на фиг. 5. В этой модификации потоки из первого выпускного отверстия 94 и третьего выпускного отверстия 102 соединяются с потоком второго выпускного канала 96 выше выпускной стороны 80. Таким образом, пары из трех выпускных каналов 92, 96 и 100 смешиваются до выхода из второго выпускного отверстия 98.
Можно наносить один или несколько слоев покрытия на стеклянную ленту 30 с помощью установки 74 осаждения из паровой фазы для нанесения покрытий. Слой покрытия можно наносить путем селективного осаждения множества предшествующих материалов. Например, можно сформировать слой с использованием двух или больше различных исходных материалов. Покрытия из оксида олова, полученные из трихлорида монобутилолова (MBTC), обычно обладают меньшей мутностью, чем покрытия из других исходных веществ олова, таких как тетрахлорид олова (TTC). Однако эффективность осаждения для TTC выше, чем для MBTC. Кроме того, покрытия из TTC обычно обеспечивают пониженное поверхностное сопротивление, чем покрытия, полученные из MBTC. Поэтому сначала можно сформировать слой с использованием MBTC (для мутности) и затем заменяют исходный материал на TTC, чтобы сформировать остальной слой. Тогда возрастает общая эффективность, и образовавшееся покрытие обладает преимуществами мутности от MBTC и преимуществами поверхностного сопротивления от TTC.
Теперь будет описан типичный способ эксплуатации системы изготовления флоат-стекла 10.
Со ссылкой на фиг. 1, когда стеклянная лента 30 движется ниже первой установки 44 нанесения покрытия из наночастиц, несущая текучая среда приводит в движение наночастицы 114 в направлении поверхности 32 стеклянной ленты 30. Благодаря относительно малой массе большинства наночастиц, глубина проникновения наночастиц 114 определяется главным образом вязкостью стеклянной ленты 30. Чем меньше вязкость стеклянной ленты 30, тем глубже будут проникать наночастицы 114 в стеклянную ленту 30. Скорость несущей текучей среды также может влиять на глубину проникновения. Чем выше скорость, тем глубже будут проникать наночастицы 114 в стеклянную ленту 30.
Первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц может находиться в таком положении во флоат-ванне 14, где вязкость стеклянной ленты 30 соответствует вязкости, которая необходима для того, чтобы наночастицы 114 могли проникать в стеклянную ленту 30 на желательную глубину. Альтернативно, если вязкость стеклянной ленты 30, ниже первой установки 44 нанесения покрытия из наночастиц, выше заданной, то можно активировать одну или обе щели горения 50, 52. Например, можно подавать топливо и окислитель в первую щель горения 50, где происходит воспламенение с образованием первого пламени 116. Первое пламя 116 из первой щели горения 50 нагревает поверхность 32 стеклянной ленты 30, снижая вязкость стеклянной ленты 30 до желательного уровня, что обеспечивает проникновение наночастиц 114 на желательную глубину. Альтернативно или дополнительно, можно активировать вторую щель горения 52 с образованием второго пламени 118. Второе пламя 118 из второй щели горения 52 также снижает вязкость стеклянной ленты 30. Второе пламя 118 также может способствовать сглаживанию (снижению шероховатости) поверхности 32 стеклянной ленты 30 после внедрения наночастиц 114.
Может быть использовано множество установок 44, 64 для покрытия из наночастиц. Например, как показано на фиг. 1 и 2, первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц расположена ближе к входному концу 26 флоат-ванны 14, где температура стеклянной ленты 30 выше (и, следовательно, ниже вязкость), чем в местоположении второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц. Таким образом, при прочих одинаковых параметрах, наночастицы 114, осажденные в первой установке 44 нанесения покрытия из наночастиц, будут проникать в стеклянную ленту 30 глубже, чем наночастицы 114, осажденные во второй установке 64 нанесения покрытия из наночастиц 64. Таким образом, в стеклянной ленте 30 могут быть сформированы различные области или полосы наночастиц. Например, в первой установке 44 нанесения покрытия из наночастиц можно осаждать первые наночастицы 120, которые имеют другую массу и/или состав, чем вторые наночастицы 122, осажденные из второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц.
На поверхность 32 стеклянной ленты 30 можно наносить один или несколько слоев покрытия с использованием одной или нескольких установок 74 осаждения из паровой фазы.
Фиг. 6 иллюстрирует изделие 126, в котором первые наночастицы 120, имеющие первый размер, и/или массу, и/или состав, осаждаются из первой установки 44 нанесения покрытия из наночастиц 44 на первую глубину в стеклянной ленте 30. Вторые наночастицы 122, имеющие второй размер, и/или массу, и/или состав, осаждаются из второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц на вторую глубину в стеклянной ленте 30. Первые наночастицы 120 образуют первую полосу наночастиц или область с наночастицами 128, и вторые наночастицы 122 образуют вторую полосу наночастиц или область с наночастицами 130 в стеклянной ленте 30. Первая область 128 находится на другой глубине в стеклянной ленте 30, чем вторая область 130. В иллюстрированном примере, первая область с наночастицами 128 и вторая область с наночастицами 130 не перекрываются. Однако по меньшей мере часть первой области с наночастицами 128 может перекрываться по меньшей мере с частью второй области с наночастицами 130.
Местоположение установок 44, 64 покрытия из наночастиц относительно зоны ослабления 40 влияет на концентрацию наночастиц, например, на численную концентрацию наночастиц в стеклянной ленте 30. Например, если установки нанесения покрытия из наночастиц 44, 64 расположены выше (по ходу) зоны ослабления 40, то, когда стеклянная лента 30 растягивается в зоне ослабления 40, может измениться численная концентрация, и/или плотность, и/или расстояние (поперек и/или по вертикали) между наночастицами в стеклянной ленте 30. Например, если наночастицы осаждаются выше (по ходу) зоны ослабления 40, тогда стеклянная лента 30 входит в зону ослабления 40 и поперечно растягивается, и толщина стеклянной ленты 30 будет уменьшаться. Расстояние, например, поперечное расстояние между расположенными рядом наночастицами будет увеличиваться.
Если установки 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц расположены ниже по ходу зоны ослабления 40, то относительное расположение наночастиц должно оставаться таким же, когда стеклянная лента 30 перемещается через остальную часть флоат-ванны 14.
После осаждения наночастиц с помощью установки нанесения покрытия из наночастиц 44, 64, может быть нанесен один или несколько необязательных слоев покрытия с использованием одной или нескольких установок 74 осаждения покрытия из паровой фазы, расположенных в флоат-ванне 14. Изделие 126 на фиг. 6 иллюстрирует необязательное покрытие 132, нанесенное с использованием одной или нескольких установок 174 осаждения из паровой фазы. Покрытие 132 может быть или может включать один или несколько слоев для ОСИД, как описано ниже. Например, покрытие 132 может быть проводящим оксидным слоем.
Дополнительные слои покрытия могут быть нанесены сверху покрытия 132 после выхода стеклянной ленты 30 из флоат-ванны 14. Например, можно нарезать стеклянную ленту 30 желательной формы и добавить один или несколько дополнительных слоев покрытия любым традиционным способом, таким как химическое осаждение из паровой фазы и/или MSVD. Альтернативно, наночастицы 120, 122 можно осаждать на и/или внутрь стеклянной ленты 30 с помощью установок 44, 64 покрытия из наночастиц, без нанесения любых последующих слоев покрытия с использованием установки 74 для нанесения покрытия из паровой фазы.
Фиг. 7 иллюстрирует изделие 136, имеющее подложку 137 с наночастицами 114, осажденными на поверхность 139 подложки 137 с образованием поверхности с модифицированным трением 138. Например, наночастицы 114 можно осаждать на поверхность 32 стеклянной ленты 30 при такой вязкости стеклянной ленты 30 и/или скорости осаждения, чтобы наночастицы 114 внедрялись в стеклянную ленту 30 не полностью. Частично внедренные наночастицы 114 образуют поверхность 138 с модифицированным трением на изделии 136. Например, наночастицы 114 могут быть выбраны из материалов, имеющих коэффициент трения меньше, чем стеклянная поверхность 139. Часть наночастиц 114 выступает выше поверхности 139 подложки 137, обеспечивая поверхность 139 с пониженным коэффициентом трения, по сравнению с коэффициентом трения без наночастиц 114. Например, наночастицы 114 могут содержать диоксид титана. Альтернативно, можно выбрать наночастицы 114, которые имеют коэффициент трения выше, чем стекло подложки 137. Это может обеспечить изделие 136, с поверхностью 138 модифицированного трения, имеющей более высокий коэффициент трения, чем поверхность 139 без наночастиц 114.
Другой пример изделия 142 изобретения показан на фиг. 8. Это изделие 142 аналогично изделию 126, показанному на фиг. 6. Указанное изделие 142 особенно хорошо приспособлено для использования в качестве защитного покрытия. Изделие 142 включает стеклянную подложку 144 по меньшей мере с одной областью с наночастицами 130, 132, расположенных рядом c поверхностью 32. Может присутствовать необязательное покрытие 132. Источник 146 расположен рядом c краем 148 изделия 142. Когда источник света 146 дезактивирован, изделие 142 обладает первым уровнем прозрачности. Когда источник света 146 активирован, наночастицы 114 рассеивают волны света 150 из источника света 146, и изделие 142 обладает вторым уровнем прозрачности. Второй уровень прозрачности меньше, чем первый уровень прозрачности из-за рассеивания волн света 150 наночастицами 120, 122.
Устройство ОСИД 154, включающее признаки изобретения, показано на фиг. 9. Устройство ОСИД 154, включает подложку 156, электрод, такой как катод 158, излучающий слой 160, и другой электрод, такой как анод 162.
Катод 158 может быть любым традиционным ОСИД катодом. Примеры подходящих катодов 158 включают металлы, такие как (но без ограничения указанным) барий и кальций. Обычно катод 158 имеет низкую работу выхода электрона.
3
Излучающий слой 160 может быть традиционным органическим электролюминесцентным слоем, известным из уровня техники. Примеры таких материалов включают (но без ограничения указанным) небольшие молекулы, такие как металлоорганические хелаты (например, Alq), флюоресцирующие и фосфоресцирующие красители и сопряженные дендримеры. Примеры подходящих материалов включают трифениламин, перилен, рубрен и хинакридон. Кроме того, в качестве альтернативы известны электролюминесцентные полимерные материалы. Примеры таких проводящих полимеров включают поли(пара-фенилен-винилен) и полифлуорен. Фосфоресцирующие материалы также могут быть использованы. Примеры таких материалов включают полимеры, такие как поли(н-винилкарбазол), в которые добавляют в качестве легирующей примеси металлоорганический комплекс, такой как иридиевый комплекс.
Анод 162 может быть проводящим, прозрачным материалом, таким как металлоксидный материал, например, (но без ограничения указанным) оксидом индия и олова (ITO) или оксид цинка, легированный алюминием (AZO). Обычно анод 162 обладает высокой работой выхода.
Подложка 156 включает в себя стеклянную подложку и может быть приготовлена в системе изготовления флоат-стекла 10, описанной выше. Подложка 156 имеет высокую степень пропускания видимого света при стандартной длине волны 550 нанометров (нм) и стандартной толщине 3.2 мм. Выражение “высокая степень пропускания видимого света” означает степень пропускания видимого света при 550 нм больше или равную 85%, например, больше или равную 87%, например, больше или равную 90%, например, больше или равную 91%, например, больше или равную 92%, например, больше или равную 93%, например, больше или равную 95%, при стандартной толщине 3.2 мм. Например, степень пропускания видимого света может находиться в диапазоне от 85% до 100%, например, от 87% до 100%, например, от 90% до 100%, например, от 91% до 100%, например, от 92% до 100%, например, от 93% до 100%, например, от 94% до 100%, например, от 95% до 100%, например, от 96% до 100% при стандартной толщине 3.2 мм и для длины волны 550 нм. Не ограничивающие примеры стекла, которое может быть использовано для практического осуществления изобретения, включают (но без ограничения указанным) стекла Starphire, Solarphire, Solarphire PV и CLEAR™, которые все промышленно доступны на фирме PPG Industries, Inc. of Pittsburgh, Pennsylvania.
Подложка 156 может иметь любую желательную толщину, например, в диапазоне от 0.5 мм до 10 мм. Например, подложка 156 может иметь толщину в диапазоне от 1 мм до 10 мм. Например, подложка 156 может иметь толщину в диапазоне от 1 мм до 4 мм. Например, подложка 156 может иметь толщину в диапазоне от 2 мм до 3.2 мм.
Подложка 156 включает внутренние области извлечения света 164, образовавшиеся в одной или нескольких областях с наночастицами 128 и/или 130, как описано выше. Примеры подходящих наночастиц включают (но без ограничения указанным) оксидные наночастицы. Например, (но без ограничения) оксид алюминия, диоксид титана, оксид церия, оксид цинка, оксид олова, диоксид кремния, и диоксид циркония. Другие примеры включают металлические наночастицы. Например, (но без ограничения) железо, сталь, медь, серебро, золото и титан. Дополнительные примеры включают сплавные наночастицы, содержащие сплав из двух или более материалов. Дополнительные примеры включают сульфидсодержащие наночастицы и нитридсодержащие наночастицы.
Наночастицы 114 внутренней области извлечения света 164 могут содержать люминесцентные и/или фосфоресцирующие наночастицы 114, как описано выше. Когда излучающий слой 160 испускает электромагнитное излучение, указанное излучение может поглощаться наночастицами 114, которые затем сами испускают электромагнитное излучение. Таким образом, наночастицы 114 не только обеспечивают увеличение рассеяния света, но также повышают выход электромагнитного излучения ОСИД. Кроме того, люминофоры, выбранные для наночастиц, могут быть выбраны, чтобы испускать цветное электромагнитное излучение, которое при комбинировании с электромагнитным излучением, испускаемым из излучающего слоя 160, обеспечивает электромагнитное излучение желательного цвета. Например, если излучающий слой 160 испускает синий свет, люминесцентные и/или фосфоресцирующие наночастицы 114 могут быть выбраны, чтобы испускать красный свет, что при комбинировании дает зеленоватый свет.
Указанные наночастицы могут внедряться в подложку 156 на глубину в диапазоне от 0 микрон (мкм) до 50 мкм. Например, наночастицы могут внедряться в подложку 156 на глубину в диапазоне от 0 мкм до 10 мкм. Например, наночастицы могут внедряться в подложку 156 на глубину в диапазоне от 0 мкм до 5 мкм. Например, наночастицы могут внедряться в подложку 156 на глубину в диапазоне от 0 мкм до 3 мкм. Например, наночастицы могут внедряться в подложку 156 на глубину в диапазоне от больше чем 0 мкм до 3 мкм.
Устройство ОСИД 154 может включать внешнюю область извлечения света (EEL) 166. Например, EEL может быть покрытием, имеющим наночастицы 114, распределенные в покрытии.
Наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.1 мас.% до 50 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.1 мас.% до 40 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.1 мас.% до 30 мас.%, например, от 0.1 мас.% до 20 мас.%, например, от 0.1 мас.% до 10 мас.%, например, от 0.1 мас.% до 8 мас.%, например, от 0.1 мас.% до 6 мас.%, например, от 0.1 мас.% до 5 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.1 до 2 мас.%, например, от 0.1 до 1 мас.%, например, от 0.1 до 0.5 мас.%, например, от 0.1 до 0.4 мас.%, например, от 0.1 до 0.3 мас.%, например, от 0.2 мас.% до 10 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.2 мас.% до 5 мас.%, например, от 0.2 мас.% до 1 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.2 мас.% до 0.8 мас.%. Например, наночастицы могут быть введены в материал покрытия в диапазоне от 0.2 мас.% до 0.4 мас.%.
Изобретение не ограничено процессом изготовления флоат-стекла. Изобретение может быть реализовано, например, в процессе вытягивания стекла вниз. В процессе вытягивания вниз расплавленное стекло расположено в приемнике. Расплавленное стекло вытекает из приемника и образует стеклянную ленту. Стеклянная лента перемещается вниз под действием силы тяжести. Примеры способов вытягивания вниз включают щелевой способ вытягивания вниз и способ вытягивания вниз расплава. В щелевом способе вытягивания вниз, приемник представляет собой удлиненный контейнер или желоб, имеющий открытую выпускную щель внизу желоба. Расплавленное стекло течет через выпускную щель с образованием стеклянной ленты. В способе вытягивания вниз расплава, приемник представляет собой желоб с открытым верхом, без выпускной щели внизу желоба. Расплавленное стекло вытекает сверху желоба, вниз по противоположной внешней стороне желоба, и образует стеклянную ленту под желобом.
Фиг. 10 иллюстрирует пример устройства 170 вытягивания вниз, скомпонованного в виде щелевого способа вытягивания вниз. Расплавленное стекло 172 расположено в контейнере 174, таком как желоб, имеющий выпускной канал 176 на дне контейнера 174. Расплавленное стекло 172 вытекает из выпускного канала 176 и образует стеклянную ленту 178, имеющую первую сторону 180 и вторую сторону 182. Стеклянная лента 178 перемещается вниз под действием силы тяжести. Вертикальная плоскость, вдоль которой движется стеклянная лента 178, определяет путь 184 стеклянной ленты для вытягивания вниз в устройстве 170. Путь 184 стеклянной ленты имеет первую сторону 186 и вторую сторону 188.
Одна или несколько установок для нанесения покрытия из наночастиц расположены рядом c первой стороной 186 пути 184 стеклянной ленты. В иллюстрированном примере первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц расположена выше второй установки 64 нанесения покрытия из наночастиц. Одна или несколько дополнительных установок 190 для нанесения покрытий, например, CVD установка для нанесения покрытия, и/или установка для нанесения покрытия распылением, и/или пламенная установка для нанесения покрытия распылением, и/или установка для нанесения покрытия из паровой фазы, могут быть расположены рядом c первой стороной 186 пути 184 стеклянной ленты. Дополнительной установкой 190 для нанесения покрытий может быть, например, установка 74 для нанесения покрытия из паровой фазы, которая описана выше.
Одна или несколько установок для покрытия из наночастиц расположены рядом c второй стороной 188 пути 184 стеклянной ленты. В иллюстрированном примере третья установка 192 нанесения покрытия из наночастиц и четвертая установка 194 нанесения покрытия из наночастиц могут быть такими, как описанные выше установки 44, 64 нанесения покрытия из наночастиц. Одна или несколько дополнительных установок 190 для нанесения покрытий, например, CVD установка для нанесения покрытия, и/или установка для нанесения покрытия распылением, и/или пламенная установка для нанесения покрытия распылением, и/или установка для нанесения покрытия из паровой фазы, могут быть расположены рядом c второй стороной 188 пути 184 стеклянной ленты. Дополнительной установкой 190 для нанесения покрытий может быть, например, установка 74 для нанесения покрытия из паровой фазы, которая описана выше.
Одна или несколько областей с наночастицами могут быть осаждены с использованием установок 44, 64, 192, 194 для нанесения покрытия из наночастиц на и/или в одну или обе стороны 180, 182 стеклянной ленты 178. Например, как показано на фиг. 11-14, может образоваться одна или несколько первых и/или вторых областей с наночастицами 128, 130 с помощью первой и/или второй установки 44, 64 для нанесения покрытия из наночастиц. Одна или несколько третьей и/или четвертой областей с наночастицами 228, 230 могут образоваться с использованием третьей и/или четвертой установки 192, 194 для нанесения покрытия из наночастиц. Один или несколько слоев покрытия 202 можно нанести сверху одной или обеих сторон 180, 182 стеклянной ленты 178 с помощью дополнительной установки 190 нанесения покрытий.
Фиг. 11 иллюстрирует изделие 200, аналогичное приведенному на фиг. 6, но полученное с помощью устройства 170 вытягивания вниз, согласно изобретению. Одна или несколько первых и/или вторых областей с наночастицами 128, 130 могут быть расположены рядом c первой стороной 180 изделия 200. Одна или несколько третьей и/или четвертой областей с наночастицами 228, 230 могут быть расположены рядом c второй стороной 182 изделия 200. Необязательные покрытия 202, осажденные с использованием дополнительной установки 190 для нанесения покрытий, могут быть расположены на первой стороне 180 и/или на второй стороне 182 изделия 200.
Фиг. 12 иллюстрирует изделие 204, аналогичное приведенному на фиг. 7, но полученное с помощью устройства 170 вытягивания вниз, согласно изобретению. Изделие 204 включает поверхности 138 с модифицированным трением, образовавшиеся на каждой стороне 180, 182 изделия 204.
Фиг. 13 иллюстрирует изделие 206, аналогичное приведенному на фиг. 8, но полученное с помощью устройства 170 вытягивания вниз, согласно изобретению. Изделие 206 включает одну или несколько первых и/или вторых областей с наночастицами 128, 130, расположенных рядом c первой поверхностью 180, и одну или несколько третьих и/или четвертых областей с наночастицами 228, 230, расположенных рядом c второй стороной 182. Источники света 146 расположены рядом c краем 148 изделия 206, расположенного рядом c областями с наночастицами 128, 130, 228, 230.
Фиг. 14 иллюстрирует изделие 208 в виде ОСИД устройства, которое аналогично, приведенному на фиг. 8, но в котором подложку 156 получают с использованием устройства 170 вытягивания вниз согласно изобретению. Подложка 156 включает одну или несколько первых и/или вторых областей с наночастицами 128, 130, расположенных рядом c первой поверхностью 210, и одну или несколько третьих и/или четвертых областей с наночастицами 228, 230, расположенных рядом c второй поверхностью 212.
Изобретение может быть дополнительно описано в следующих пронумерованных пунктах:
Пункт 1. Система нанесения покрытия во флоат-ванне, включающее: по меньшей мере, одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную в флоат-ванне; и по меньшей мере одну установку для нанесения покрытия из паровой фазы, расположенную ниже по ходу по меньшей мере одной установки для нанесения покрытия из наночастиц.
Пункт 2. Устройство по пункту 1, в котором флоат-ванна включает область ослабления и по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную выше по ходу области ослабления.
Пункт 3. Устройство по пункту 1, в котором флоат-ванна включает область ослабления и по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную ниже по ходу области ослабления.
Пункт 4. Устройство по любому из пунктов 1 - 3, где установка нанесения покрытия из наночастиц включает: корпус; щель для выпуска наночастиц; и по меньшей мере одну щель горения.
Пункт 5. Устройство по пункту 4, в котором щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и источником несущей текучей среды.
Пункт 6. Устройство по пункту 5, в котором источник наночастиц включает в себя испаритель.
Пункт 7. Устройство по пункту 5 или 6, в котором источник наночастиц содержит наночастицы оксида металла.
Пункт 8. Устройство по любому из пунктов 5 - 7, где источник наночастиц содержит люминесцентные и/или фосфоресцентные наночастицы.
Пункт 9. Устройство по любому из пунктов 5 - 8, где источник наночастиц содержит люминофоры.
Пункт 10. Устройство по любому из пунктов 5 - 9, где источник наночастиц содержит светящиеся нанокристаллические наночастицы.
Пункт 11. Устройство по пункту 10, в котором нанокристаллические наночастицы выбирают из оксида иттрия, легированного европием, оксид иттрия, легированного тербием, и станната цинка, легированного марганцем.
Пункт 12. Устройство по любому из пунктов 5–11, где несущая текучая среда содержит азот.
Пункт 13. Устройство по любому из пунктов 5–12, где по меньшей мере одна щель горения соединяется с источником топлива и источником окислителя.
Пункт 14. Устройство по пункту 13, в котором источник топлива содержит природный газ.
Пункт 15. Устройство по пункту 13 или 14, где источник окислителя содержит кислород.
Пункт 16. Устройство по любому из пунктов 4 - 15, где по меньшей мере одна установка нанесения покрытия из наночастиц содержит первую щель горения и вторую щель горения, и щель для выпуска наночастиц расположена между первой щелью горения и второй щелью горения.
Пункт 17. Устройство по любому из пунктов 1 - 16, включающее первую установку нанесения покрытия из наночастиц и вторую установку нанесения покрытия из наночастиц.
Пункт 18. Устройство по пункту 17, в котором первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц соединяется с первым источником наночастиц, и вторая установка 64 нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником наночастиц.
Пункт 19. Устройство по пункту 18, в котором первый источник наночастиц отличается от второго источника наночастиц.
Пункт 20. Устройство по пункту 18 или 19, где первый источник наночастиц включает более мелкие наночастицы, чем наночастицы из второго источника наночастиц.
Пункт 21. Устройство по любому из пунктов 17 - 20, где первая установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется с первым источником топлива и первым источником окислителя, и вторая установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником топлива и вторым источником окислителя.
Пункт 22. Устройство по пункту 21, в котором первый источник топлива отличается от второго источника топлива.
Пункт 23. Устройство по пункту 21 или 22, где первый источник окислителя отличается от второго источника окислителя.
Пункт 24. Система нанесения покрытия во флоат-ванне, включающая: по меньшей мере, одну систему нанесения покрытия из наночастиц, расположенную во флоат-ванне, где по меньшей мере одна установка нанесения покрытия из наночастиц содержит корпус, щель для выпуска наночастиц, первую щель горения, и вторую щель горения, щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и с источником несущей текучей среды, первая щель горения соединяется с источником топлива и с источником окислителя, вторая щель горения соединяется с источником топлива и источником окислителя.
Пункт 25. Система изготовления флоат-стекла, включающая: флоат-ванну; множество противоположно направленных роликовых блоков, определяющих зону ослабления; и по меньшей мере одну первую установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную во флоат-ванне.
Пункт 26. Устройство по пункту 25, в котором первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц включает корпус, имеющий щель для выпуска наночастиц и по меньшей мере одну щель горения.
Пункт 27. Устройство по пункту 25 или 26, где первая установка 44 нанесения покрытия из наночастиц включает первую щель горения и вторую щель горения.
Пункт 28: Устройство по любому из пунктов 25 - 27, где щель для выпуска наночастиц расположена между первой щелью горения и второй щелью горения.
Пункт 29. Устройство по любому из пунктов 26 - 28, где щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и с источником несущей текучей среды.
Пункт 30. Устройство по пункту 29, в котором источник наночастиц содержит, и/или генерирует, и/или подает наночастицы, которые выбирают из группы, состоящей из наночастиц оксида металла, металлических наночастиц, сплавных наночастиц, содержащих сплавы из двух или более материалов, сульфидсодержащие наночастицы, нитридсодержащие наночастицы, люминесцентные наночастицы, фосфоресцирующие наночастицы и светящиеся нанокристаллические наночастицы.
Пункт 31. Устройство по любому из пунктов 27 - 30, где щели горения соединяются с источником топлива и источником окислителя.
Пункт 32. Устройство по любому из пунктов 25 - 31, включающее по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную выше по ходу зоны ослабления.
Пункт 33. Устройство по любому из пунктов 25 - 32, включающее по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную ниже по ходу зоны ослабления.
Пункт 34. Устройство по любому из пунктов 25 - 33, включающее по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную в зоне ослабления.
Пункт 35. Устройство по любому из пунктов 25 - 34, включающее по меньшей мере одну вторую установку нанесения покрытия из наночастиц.
Пункт 36. Устройство по пункту 35, в котором вторая установка 64 нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником наночастиц, вторым источником топлива, и вторым источником окислителя.
Пункт 37. Устройство по любому из пунктов 25–36, где установка нанесения покрытия из наночастиц расположена в таком местоположении флоат-ванны, где стеклянная лента имеет такую вязкость, чтобы наночастицы, выходящие из установки нанесения покрытия из наночастиц, внедрялись в стеклянную ленту на желательную глубину.
Пункт 38. Устройство по любому из пунктов 25–36, где установка нанесения покрытия из наночастиц расположена в таком местоположении флоат-ванны, где стеклянная лента имеет недостаточную вязкость, для того чтобы наночастицы, выходящие из установки нанесения покрытия из наночастиц внедрялись в стеклянную ленту на желательную глубину.
Пункт 39. Устройство по любому из пунктов 25–36, где установка нанесения покрытия из наночастиц расположена в таком местоположении флоат-ванны, где стеклянная лента имеет такую вязкость, что наночастицы, выходящие из установки нанесения покрытия из наночастиц, полностью внедряются в стеклянную ленту на желательную глубину.
Пункт 40. Устройство по любому из пунктов 25–36, где установка нанесение покрытия из наночастиц расположена в таком местоположении флоат-ванны, где стеклянная лента имеет такую вязкость, что наночастицы, выходящие из установки нанесения покрытия из наночастиц, частично внедряются внутрь стеклянной ленты на желательную глубину.
Пункт 41. Устройство по любому из пунктов 25 - 40, включающее по меньшей мере одну установку осаждения из паровой фазы, расположенную в флоат-ванне ниже по ходу по меньшей мере одной установки нанесения покрытия из наночастиц.
Пункт 42. Установка нанесения покрытия из наночастиц, включающая: корпус; щель для выпуска наночастиц; и по меньшей мере одну щель горения.
Пункт 43. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 42, в которой щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и с источником несущей текучей среды.
Пункт 44. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 43, в которой источник наночастиц содержит испаритель.
Пункт 45. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42 - 44, где источник наночастиц содержит наночастицы оксида металла.
Пункт 46. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42 - 45, где источник наночастиц содержит люминесцентные и/или фосфоресцентные наночастицы.
Пункт 47. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42 - 46, где по меньшей мере одна щель горения соединяется с источником топлива и источником окислителя.
Пункт 48. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42 - 47, где наночастицы представляют собой люминофоры.
Пункт 49. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42 - 48, где наночастицы являются нанокристаллическими светящимися материалами.
Пункт 50. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 49, в которой нанокристаллические наночастицы выбирают из оксида иттрия, легированного европием, оксид иттрия, легированного тербием, и станната цинка, легированного марганцем.
Пункт 51. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 43 - 50, где несущая текучая среда содержит азот.
Пункт 52. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 47 - 51, где источник топлива содержит природный газ.
Пункт 53. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 47–52, где источник окислителя содержит кислород.
Пункт 54. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 42–53, где установка нанесения покрытия из наночастиц содержит первую щель горения и вторую щель горения, и где щель для выпуска наночастиц расположена между первой щелью горения и второй щелью горения.
Пункт 55. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 54, в которой первая щель горения соединяется с первым источником топлива и первым источником окислителя, и вторая щель горения соединяется со вторым источником топлива и вторым источником окислителя.
Пункт 56. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 55, в которой первый источник топлива отличается от второго источника топлива.
Пункт 57. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 55 или 56, где первый источник окислителя отличается от второго источника окислителя.
Пункт 58. Установка нанесения покрытия из наночастиц, включающая: корпус; щель для выпуска наночастиц; первую щель горения; и вторую щель горения.
Пункт 59. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 58, в которой щель для выпуска наночастиц расположена между первой щелью горения и второй щелью горения.
Пункт 60. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 58 или 59, где щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и с источником несущей текучей среды.
Пункт 61. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 60, в которой источник наночастиц содержит испаритель.
Пункт 62. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 59 или 61, где источник наночастиц содержит наночастицы оксида металла.
Пункт 63. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 60 - 62, где источник наночастиц содержит люминесцентные и/или фосфоресцирующие наночастицы.
Пункт 64. Установка нанесения покрытия из наночастиц по любому из пунктов 58 - 63, где первая щель горения соединяется с первым источником топлива и первым источником окислителя, и вторая щель горения соединяется со вторым источником топлива и вторым источником окислителя.
Пункт 65. Установка нанесения покрытия из наночастиц по пункту 64, в которой первый источник топлива отличается от второго источника топлива.
Пункт 66. Стеклянное изделие, включающее: стеклянную подложку, имеющую первую поверхность, вторую поверхность и кромку; и по меньшей мере одну область с наночастицами, расположенную рядом, по меньшей мере с одной из первой поверхности и второй поверхности.
Пункт 67. Изделие по пункту 66, в котором по меньшей мере одна область с наночастицами содержит первую область с наночастицами, включающую первые наночастицы, и вторую область с наночастицами, включающую вторые наночастицы.
Пункт 68. Изделие по пункту 67, в котором первые наночастицы отличаются от вторых наночастиц.
Пункт 69. Изделие по пункту 67 или 68, где первые наночастицы крупнее, чем вторые наночастицы.
Пункт 70. Изделие по любому из пунктов 66 - 69, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит наночастицы оксида металла.
Пункт 71. Изделие по любому из пунктов 66 - 70, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит люминесцентные и/или фосфоресцентные наночастицы.
Пункт 72. Изделие по любому из пунктов 66 - 71, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит люминофоры.
Пункт 73. Изделие по любому из пунктов 66 - 72, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит светящиеся нанокристаллические наночастицы.
Пункт 74. Изделие по любому из пунктов 66–73, где наночастицы выбирают из оксида иттрия, легированного европием, оксида иттрия, легированного тербием, и станната цинка, легированного марганцем.
Пункт 75. Изделие по любому из пунктов 66–74, включающее источник света, расположенный рядом c кромкой подложки.
Пункт 76. Изделие по любому из пунктов 66–75, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит поверхность с модифицированным трением.
Пункт 77. Изделие по любому из пунктов 66–76, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит наночастицы, полностью внедренные в подложку.
Пункт 78. Изделие по любому из пунктов 66–77, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит наночастицы, частично внедренные в подложку.
Пункт 79. Изделие по любому из пунктов 66–78, включающее по меньшей мере одну область с наночастицами, расположенную рядом c первой поверхностью и по меньшей мере одну другую область с наночастицами, расположенную рядом c второй поверхностью.
Пункт 80. Изделие по пункту 79, включающее первую область с наночастицами и вторую область с наночастицами, расположенные рядом c первой поверхностью, и третью область с наночастицами и четвертую область с наночастицами, расположенные рядом c второй поверхностью.
Пункт 81. Изделие по пункту 79 или 80, в котором первая область с наночастицами удалена от второй области с наночастицами.
Пункт 82. Изделие по пункту 80 или 81, в котором третья область с наночастицами удалена от четвертой области с наночастицами.
Пункт 83. Изделие по любому из пунктов 66 - 82, включающее по меньшей мере один слой покрытия сверху по меньшей мере одной из первой поверхности и второй поверхности.
Пункт 84. Изделие по пункту 83, в котором по меньшей мере один слой покрытия содержит проводящий слой оксида металла.
Пункт 85. Изделие по любому из пунктов 66 - 84, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит наночастицы, частично внедренные по меньшей мере в одну из первой поверхности и второй поверхности, причем наночастицы содержат материал, имеющий коэффициент трения меньше, чем у подложки.
Пункт 86. Изделие по любому из пунктов 66 - 85, где по меньшей мере одна область с наночастицами содержит наночастицы, частично внедренные по меньшей мере в одну из первой поверхности и второй поверхности, причем наночастицы содержат материал, имеющий коэффициент трения больше, чем у подложки.
Пункт 87. Защитное стеклянное покрытие, включающее: стеклянную подложку, имеющую первую поверхность, вторую поверхность и кромку; область извлечения света, расположенную рядом c первой поверхностью, область извлечения света, включающую наночастицы; и источник света, расположенный рядом c кромкой подложки.
Пункт 88. Система нанесения покрытия путем вытягивания стекла вниз, включающее: контейнер, определяющий путь стеклянной ленты, имеющий первую сторону и вторую сторону; и по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную рядом c первой стороной и/или второй стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 89. Устройство по пункту 88, в котором по меньшей мере одна установка нанесения покрытия из наночастиц содержит: корпус; щель для выпуска наночастиц; и по меньшей мере одну щель горения.
Пункт 90. Устройство по пункту 89, в котором щель для выпуска наночастиц соединяется с источником наночастиц и с источником несущей текучей среды.
Пункт 91. Устройство по пункту 90, котором источник наночастиц содержит испаритель.
Пункт 92. Устройство по пункту 90 или 91, котором источник наночастиц содержит наночастицы оксида металла.
Пункт 93. Устройство по любому из пунктов 90 - 92, где источник наночастиц содержит люминесцентные и/или фосфоресцентные наночастицы.
Пункт 94. Устройство по любому из пунктов 90 - 93, где источник наночастиц содержит люминофоры.
Пункт 95. Устройство по любому из пунктов 90 - 94, где источник наночастиц содержит светящиеся нанокристаллические наночастицы.
Пункт 96. Устройство по любому из пунктов 89 - 95, где по меньшей мере одна щель горения соединяется с источником топлива и источником окислителя.
Пункт 97. Устройство по пункту 96, в котором источник топлива содержит природный газ.
Пункт 98. Устройство по пункту 96 или 97, в котором источник окислителя содержит кислород.
Пункт 99. Устройство по любому из пунктов 88 - 98, где по меньшей мере одна установка нанесения покрытия из наночастиц содержит первую щель горения и вторую щель горения, причем щель для выпуска наночастиц расположена между первой щелью горения и второй щелью горения.
Пункт 100. Устройство по любому из пунктов 88 - 99, включающее по меньшей мере одну установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную рядом c первой стороной пути стеклянной ленты, и по меньшей мере одну другую установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную рядом со второй стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 101. Устройство по любому из пунктов 88 - 100, включающее первую установку нанесения покрытия из наночастиц и вторую установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенную рядом c первой стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 102. Устройство по пункту 101, в котором первая установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется с первым источником наночастиц, и вторая установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется со вторым источником наночастиц.
Пункт 103. Устройство по пункту 102, в котором первый источник наночастиц отличается от второго источника наночастиц.
Пункт 104. Устройство по любому из пунктов 101–103, включающее третью установку нанесения покрытия из наночастиц и четвертую установку нанесения покрытия из наночастиц, расположенные рядом c второй стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 105. Устройство по пункту 104, в котором третья установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется с третьим источником наночастиц, и четвертая установка нанесения покрытия из наночастиц соединяется с четвертым источником наночастиц.
Пункт 106. Устройство по пункту 104 или 105, в котором третий источник наночастиц отличается от четвертого источника наночастиц.
Пункт 107. Устройство по любому из пунктов 88 - 106, включающее по меньшей мере одну установку осаждения из паровой фазы, расположенную рядом c первой стороной и/или второй стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 108. Изделие, включающее подложку, имеющую по меньшей мере одну поверхность и наночастицы, частично внедренные по меньшей мере в одну поверхность с образованием поверхности с модифицированным трением.
Пункт 109. Изделие по пункту 108, в котором наночастицы имеют коэффициент трения меньше, чем подложка.
Пункт 110. Изделие по пункту 108, в котором наночастицы имеют коэффициент трения больше, чем подложка.
Пункт 111. Изделие, включающее подложку, имеющую по меньшей мере одну поверхность и по меньшей мере одну область с наночастицами, расположенную рядом c поверхностью.
Пункт 112. Изделие по пункту 111, включающее первую область с наночастицами и вторую область с наночастицами.
Пункт 113. Органический светоизлучающий диод, включающий: подложку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность; электрод; излучающий слой; и другой электрод, причем подложка включает по меньшей мере одну область с наночастицами, расположенную рядом c первой поверхностью и/или второй поверхностью.
Пункт 114. Устройство вытягивания вниз, включающее: путь стеклянной ленты, имеющий первую сторон и вторую сторону; и одну или несколько установок покрытия из наночастиц, расположенных рядом c первой стороной и/или второй стороной пути стеклянной ленты.
Пункт 115. Устройство по пункту 114, включающее по меньшей мере одну установку осаждения из паровой фазы, расположенную рядом c первой стороной и/или второй стороной пути стеклянной ленты.
Специалисты в этой области техники могут легко признать, что могут быть выполнены модификации изобретения без отклонения от концепций, раскрытых в предшествующем описании. Следовательно, конкретные варианты осуществления, подробно описанные в этой заявке, являются только иллюстративными и ограничивают объем изобретения, который будет изложен во всей полноте в прилагаемой формуле изобретения и любых и всех ее эквивалентах.