JP5090911B2 - 断続的コンベヤシステムを有するコータ - Google Patents

Description

本発明は、基板上にコーティングを塗布するための方法およびコータに関する。より詳細には、この発明は、ガラス板およびその他のシート状基板上に薄膜コーティングを塗布するための方法およびコータに関する。

被覆ガラス産業においては、ガラス板の一方または両方の主面上に一層以上の薄膜を塗布して被覆ガラスに所望の特性を付与するのが一般的である。例えば、窓用被覆ガラスの製造において、赤外線反射コーティングおよび親水性および／または光活性をもたらす一層以上のその他のコーティングを塗布することは有利である。

赤外線反射コーティングに関する限り、これらのコーティングは、住宅やその他の建物内に快適な屋内環境をもたらすのに役立つ。人間にとって快適である温度の範囲は比較的狭い。困ったことに、窓から部屋に入射する、太陽からの赤外線（ＩＲ）エネルギーは、部屋の温度を不快なレベルまで急速に上昇させ得る。赤外線反射コーティングは、とりわけ、入射赤外線エネルギーの一部を反射することによって部屋の急激な温度上昇を防ぐために開発されてきた。これらのコーティングはまた、さもないと窓から逃げるであろう赤外線エネルギーの一部を部屋内に反射することによって、冬季に部屋を暖かくしておくのにも役立つ。従って、赤外線反射コーティングは、暖房および空調の費用を削減しながら、快適な生活環境を確立するのに役立つ。

親水性および／または光触媒コーティングに関する限り、これらのコーティングは、窓およびその他の板ガラスに低保守特性をもたらすために開発されてきた。これらのコーティングは、窓、ドア、天窓などのガラスの掃除の必要性および／またはそれに要する労力を削減する。平均的な住宅所有者が窓の掃除にかける時間と労力を考えると、低保守窓の利点は明らかである。更に、近代的な超高層ビルのガラス外面の清掃に要する大規模な手段や費用を考慮すると、低保守ガラスの優位点をはっきりと理解することができる。

赤外線反射コーティングならびに親水性および／または光触媒のコーティングについての上記説明は、窓ガラスまたは他のシート状基板の両主面上にコーティングを塗布するのが望ましい一連の用途を例示するためのものであるに過ぎない。本発明は、決して、特定のコーティングの用途に限定されるものではない。むしろ、本発明は、多種多様な薄膜コーティングを塗布することにおいて有益である。更に、本発明は、シート状基板の両主面がコーティングされる実施形態に限定されない。逆に、本発明は、基板の一主面のみがコーティングされる数多くの実施形態を提供する。

様々なコーティングを、シート状基板の底主面上に、上方向に塗布することができる方法およびコータを提供することが望ましいであろう。コーティングを、上方向および下方向に（例えば、コータを通って延びる基板走行路に沿った基板の単一通過で）塗布することができ、それによって、シート状基板の両主面の迅速かつ効率的なコーティングが容易になる方法およびコータを提供することが特に望ましいであろう。この種の方法およびコータは、一層以上の赤外線反射膜（例えば、低輻射率コーティング）を、基板の上主面上に、下方向に塗布し、他のコーティング（例えば、親水性および／または光触媒コーティング）を、基板の底主面上に、上方向に塗布することを含む限りにおいて、特に有利であろう。

以下の詳細な説明は図面を参照して読まれるべきであり、図面は、異なる図面における同様の要素に、対応する参照数字が付いている。異なる図面における同様の要素の参照数字が、１００以上の位の数字を異ならせて示されている場合がある。図面は、必ずしも共通の縮尺とは限らないが、選択された実施形態を描いたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。構造、材料、寸法および製造工程の例が、選択された各要素について記載されている。その他の全ての要素については、本発明の分野における当業者に公知のものを用いている。当業者は、記載されている例の多くについて、好適な代替物を利用することができることを認めるであろう。

図１は、コーティングシステム、または「コータ」１００の幾分模式的な側面図である。コーティングシステム１００は、内部キャビティ１０４を画定する少なくとも１つのチャンバ１０２を含む。図１において、基板１０６は、チャンバ１０２の内部キャビティ１０４内に配置されていることが示されている。ここで、この基板は、チャンバ内の基板移送システム１２４上に位置している。従って、本発明のある実施形態は、コータと少なくとも１つの基板とを組み合わせで提供し、そのような組み合わせは、任意に、基板がコータ内のコンベヤ上に支持されている機構（またはアッセンブリ）を含む。

本発明の幾つかの実施形態において、チャンバ１０２は、内部キャビティ１０４内に制御された環境をもたらすことができる。好ましくは、チャンバ１０２は、キャビティ１０４において真空環境を確立し、かつ維持するよう適合させられている。例えば、チャンバ１０２は、約１４０トル未満、より好ましくは約０．１トル未満、そして恐らく最も一般的には約１ミリトルから約０．１トル（例えば、約１ミリトルから約３０ミリトル）の全圧での使用に適合させられる（例えば、その中で確立し、かつ維持するよう適合させられ、および／またはキャビティにおいて維持しながら操作される）ことが好ましい。幾つかの特定の実施形態において、好ましい圧力範囲は、約２ミリトルから約４．５ミリトル、例として、約３．５ミリトルから約４．５ミリトルである。従って、ある実施形態において、チャンバ１０２は、この段落に記載された何れかの範囲または範囲群内の圧力を確立し、かつ維持するよう適合させた通常のガス供給および注入システムを備えている。

図１に関し、チャンバ１０２は、チャンバ入口１２０とチャンバ出口１２２とを画定している。基板１０６は、基板移送システム１２４を操作することによって、入口１２０からチャンバ１０２内に、そしてチャンバ１０２を通って、移動（例えば、搬送）可能である。図１の実施形態において、移送システム１２４は、コンベヤループ１０８を有する。基板１０６は、図１において、コンベヤループ１０８に載っている（例えば、その一部に直接載っている）ことが示されている。コンベヤループ１０８は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な要素を含み得る。幾つかの用途において好適な要素の例としては、コンベヤシート、ベルト、コード、ケーブル、ストラップ、ロープ、およびチェーンが挙げられる。ある好ましい実施形態は、例えば、コンベヤシートまたはベルトを含む（例えば、本質的にそれからなる）コンベヤループを含む。図１の実施形態において、コンベヤループ１０８は、複数の回転体１２６によって支持されている。従って、図１において、コンベヤループ１０８の一部（例えば、上部長部）は、基板１０６と複数の回転体１２６との間に介在する（例えば、間に挟まれる）ことが示されている。このタイプのアッセンブリは、本発明の全ての実施形態において任意に設けることができる。

基板移送システム１２４、２２４、３２４、５２４、６２４、１６２４（または、コータの所望のチャンバにおけるその一部）は、図１に例示されているような１つのコンベヤループ、または図２Ａに例示されているような複数のコンベヤループを有し得る。両タイプの実施形態において、移送システムは、好ましくは、（望ましくは、チャンバ入口とチャンバ出口との間に延びる）基板走行路を画定し、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップ１３８、２３８、３３８、６３８、１６３８を有する基板コンベヤを有する。各上方向コーティング堆積ギャップは、コーティング材料が、好ましくは基板走行路の下方にある（すなわち、それより低い所にある）コーティング材料源から、そこを通って上方向に供給される（そして通過する）開口または「パッセージ」であることが好ましい。

少なくとも２つのコンベヤループを含む実施形態において、基板移送システムの構成は、図２Ａに例示されているように、第２番目のコンベヤループが、基板走行路に沿って、全体的に第１番目のコンベヤループより遠い位置にあることが好ましい。この種のある実施形態において、各コンベヤループは、所定のループを画定する２つ以上のコンベヤコードを有するのではなく、コンベヤシートを１つだけ有する。幾つかの方法において、２つの隣接するコンベヤループが、実質的に同じ速さで移動するように操作される。

図１に例示されているように、各上方向コーティング堆積ギャップ１３８は、好ましくは、下部コーティング材料源１３４、１３６（少なくともその一部）の真上に配置される。従って、基板が基板走行路上の所望の地点にある時、記載された種のギャップは、基板の底主面と下部コーティング材料源との間に（任意に、そのような下部コーティング材料源の少なくとも一部を通る垂直軸が、そのようなギャップを通って上方向に延び、かつ基板を通過するような）開口または「パッセージ」を提供する。この、下部コーティング材料源、ギャップ、及び基板の相対的位置付けが与えられたことにより、下部コーティング材料源は、コーティング材料を、基板の底面上に、そのようなギャップを通って上方向に供給するように操作され得る。

好ましくは、基板移送システムは、基板の底主面を全面的にコーティングすることを可能にする上方向コーティング堆積ギャップを有する（例えば、画定する）。例えば、そのようなギャップは、好ましくは、基板の幅ＳＷ（すなわち、基板が移送システム上に作動的に位置する時および／またはコータを通って搬送されている時の、横方向軸ＬＡに沿った基板の主要寸法）と少なくとも同じ位の大きさである長さＧＬ（すなわち、軸ＬＡに沿ったギャップの主要寸法）を有する。また、そのようなギャップの下の（例えば、真下の）コーティング材料源は、好ましくは、少なくとも基板の幅と同じ位の大きさである長さＦＬ（すなわち、軸ＬＡに沿った流束の主要寸法）を有するコーティング材料の流束８１１を供給するよう適合させられ、それにより、基板の底面の全面コーティングが可能になる。図１２を参照する。ある実施形態において、下部コーティング材料源は、基板の幅ＳＷの少なくとも７０％の大きさである長さ（すなわち、横方向軸ＬＡに沿ったターゲットの主要寸法）を有するスパッタリングターゲットを含む。

幾つかの実施形態において、本コータおよび方法は、コンベヤシート１４４、２４４、と、コンベヤ幅ＣＷの、少なくとも５０％、恐らく最適には少なくとも８０％の大きさである長さＦＬを有するコーティング材料の流束８１１を上方向に放つよう適合させた下部コーティング材料源１３４、１３６、２３４、３３４、３３６、５３４、６３４、１６３４とを含む。

幾つかの実施形態において、流束長さＦＬのわずか一部に、基板上に所望の連続した膜を確実に設けるのに充分なコーティング材料が含まれるであろうことが予期される。この種の実施形態において、流束長さに関わる相対的寸法決めは、この有効流束長さに有利に基づくことができる。例えば、流束分布の対向する横方向側における最外端領域に含まれるコーティング材料の量は非常に少量（これは、基板上に連続的コーティングを形成するのに充分でないことがある）である場合があり、そのため、最外端領域は有効流束長さの一部と見なさないことが好ましい。

本発明の幾つかの実施形態において、基板移送システムは、少なくとも約０．５メートル、好ましくは少なくとも約１メートル、恐らくより好ましくは少なくとも約１．５メートル（例えば、約２メートルから約４メートル、例として、約２．５メートルから約３．５メートル）、そして恐らく最適には、少なくとも約３メートルである長さＧＬを有する、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップを含む。本発明の方法は、任意に、コーティング材料を、（例えば、下部コーティング材料源から）この段落に記載の何れか１つ以上の範囲内の長さを有するギャップを通って上方向に供給することを含み得る。この種の実施形態は、大面積基板をコーティングするのに非常に好適であり、それゆえ、特に有利である。

好ましくは、移送システムは、基板の長さＬ（すなわち、基板が移送システム上に作動的に位置する時および／またはコータを通って搬送されている時の、縦方向軸ＬＯに沿った基板の主要寸法）の２分の１未満である幅Ｗ（すなわち、軸ＬＯに沿ったギャップの主要寸法）を有する、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップを含む。このことは、しかし、決して、全ての実施形態において要求されることではない。

ある実施形態において、移送システムは、少なくとも約４インチ（例えば、約４インチから約１２インチ）、好ましくは少なくとも約６インチ、恐らくより好ましくは少なくとも約７インチ、そして恐らく最適には少なくとも約８インチ（例えば、約１０インチから約２４インチ）である幅Ｗを有する、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップを含む。本発明の方法は、任意に、コーティング材料を、（例えば、下部コーティング材料源から）この段落に記載の何れか１つ以上の範囲内の幅を有するギャップを通って上方向に供給することを含み得る。

図２Ａに関し、図示されている移送システムは、複数のコンベヤループ２４４Ａ，２４４Ｂ，２４４Ｃを含む基板コンベヤを有する。図１０および１１は、そのような実施形態を更に例示している。この種の実施形態において、移送システムは、上方向コーティング堆積ギャップ２３８によって隔てられた２つのコンベヤループを含むことが好ましい。好ましくは、そのようなギャップはそれぞれ、下部コーティング材料源２３４、２３６を基準として配置され、下部コーティング材料源は、コーティング材料を、基板２０６の底主面２４０上に、（例えば、基板が、好ましくはギャップを渡り、それを超えて延びる基板走行路の所望の一部に沿って搬送されるにつれて）ギャップを通って上方向に供給するよう適合させられている。ある好ましい方法において、そのような隣接する１対の２つのコンベヤループは、実質的に同じ速さで移動するように（例えば、何れの移動しているコンベヤループ上で搬送されても、基板が同じ搬送線速度を有するであろうように）操作される。これにより、さもなければ、実質的に異なる速さで移動している隣接するコンベヤループによる摩耗から生ずることがある、基板の底面上のコーティングの損傷を防止することができる。

従って、幾つかの実施形態は、隣接する１対のコンベアループを同じ（または実質的に同じ）速さで操作することを含む。例えば、このような隣接する１対の内の各コンベアは、（図１１に例示されているような）モータに作動的に結合させることができ、そのような各モータは、コンベヤを実質的に同一の速さで移動させるよう操作可能である。

本発明の１つの方法は、（１）上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた少なくとも２つのコンベヤループをそれぞれ有する複数の上方向コーティングチャンバを含むコータを準備することと、（２）そのようなコンベヤループが実質的に同一の速さで移動するようにそれらを操作することと、（３）基板を、上方向コーティングチャンバの内の選択された１つにおける第１番目のコンベヤループから、そのチャンバにおける第２番目のコンベヤループまで搬送することと、（４）選択された上方向コーティングチャンバにおいて、上方向コーティング堆積ギャップの下に設けられている上方向コーティング装置を操作して、コーティング材料を、基板の底主面上に、このギャップを通って上方向に供給する（好ましくは、基板の底面を全面的にコーティングする）こととを含む。また、幾つかの好ましい方法は、複数の（例えば、２つ以上、恐らく５つ以上、または更に7つ以上）のコンベヤループを含む基板移送システムを有するコータを準備することを含み、全てのコンベヤループが、実質的に同一の速度で移動するように操作される。これらの方法は、任意に、本開示に記載の全てのコータ実施形態について実行可能である。

幾つかの実施形態において、各上方向コーティング堆積ギャップは、２つの対峙するコンベヤ部によって境界付けられている。例えば、図２Ａにおいて、各ギャップ２３８は、互いに対峙する２つのコンベヤ端２４４Ｅによって境界付けられている。ここで、各ギャップ２３８の「コンベヤ長さ」は、コンベヤシートの一方の側端２４４Ｓからコンベヤシートの他方の側端２４４Ｓまでの横方向距離である。図２Ｂにおいて、各ギャップ２３８は、コンベヤループ２０８の２つの対峙する、概ね垂直な部分によって境界付けられている。図２Ａおよび２Ｂにおける各ギャップ２３８の「コンベヤ長さ」は、コンベヤベルト２４４の横方向寸法（すなわち、幅ＣＷ）である。

図２Ａおよび２Ｂにおいて、基板移送システムは、それぞれコンベヤシートを含む１つ以上のコンベヤループを含む。この種の実施形態において、コンベヤシートは、下方向コーティング操作中（例えば、コーティング材料が、上部コーティング材料源から基板の上面上に下方向に供給されている下方向コーティングチャンバを通って、基板が搬送される時）にオーバーコートされることを防止するため、基板の底面を遮蔽するよう有利に構成することができる。例えば、幾つかの実施形態におけるコンベヤシートは、概ね対向する横方向側端１１４Ｓ、２４４Ｓを有し、その間にギャップの無い（または、少なくとも０．０１５６２５平方インチ以上の面積を有するギャップの無い）連続的な（例えば、中実の）壁を形成する。幾つかの実施形態において、コンベヤシートは、概ね対向する横方向側端１４４Ｓ、２４４Ｓと、実質的に全体が概ね平面である主面（すなわち、支持面９１９）（すなわち、基板が載っている表面９１９の実質的に全部分が概ね平面である）とを有する。これらの実施形態において、基板の底主面がコンベヤシートの支持面９１９上に直接位置する時、支持面と基板の底面との間に横方向接触長部が存在する。図２Ａ、２Ｂおよび１２に例示されているように、この横方向接触長部は、好ましくは、コンベヤシートの横方向両側端間全体に（または、少なくとも実質的に全体に）延びている。恐らく最適には、この横方向接触長部は、完全な形で、基板とコンベヤシートとの間の縦方向接触長部全体に及ぶ（好ましくは、基板の搬送中、常にこのようになっている）。この段落に記載の何れか１つ以上の構成を有するコンベヤは、「遮蔽コンベヤシート」として定義される。幾つかの実施形態において、コータは、少なくとも１つの遮蔽コンベヤシート（または、コンベヤシートが２つの隣接するチャンバに渡って延びるというような、少なくともある長さの１つのそのようなシート）をそれぞれ含む複数の（例えば、２つ以上、例として、３つ以上、または更に５つ以上の）下方向コーティングチャンバを含む。例えば、図１３Ａにおいて、コンベヤループ１４４Ｂから１４４Ｇはそれぞれ、遮蔽コンベヤシートを含み得る。また、コンベヤループ１４４Ａは、付加的に遮蔽コンベヤシートを含むことができ、これは、コータが、少なくとも１つの下方向コーティングチャンバ（例えば、複数の下方向コーティングチャンバ）と少なくとも１つの上方向コーティングチャンバ（例えば、複数の上方向コーティングチャンバ）とを含み、各チャンバが、少なくとも１つの遮蔽コンベヤシート（または、少なくともある長さの１つのそのようなシート）を含む類の実施形態を示す。これらの実施形態におけるコータは、上方向コーティング堆積ギャップが設けられた少なくとも１つの上方向コーティングチャンバを含むことが好ましい。

ここで、シート状基板上に薄膜を塗布する方法を提供する本発明のある実施形態を参照する。本実施形態において、方法は、（１）コータを通って延びる基板走行路を画定し、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた第１および第２のコンベヤループを含む基板移送システムを有し、当該ギャップの下方に位置する下部コーティング材料源を有するコータを準備することと、（２）第１のコンベヤループ上に基板を位置させることと、（３）基板を、第１のコンベヤループから第２のコンベヤループまで、基板走行路に沿って搬送し、それにより、この搬送中、基板がコーティング材料源の上方を移動するように移送システムを操作することと、（４）コーティング材料を、下部コーティング材料源から、基板の底主面上に、ギャップを通って上方向に供給するようコータを操作することとを含む。この種の幾つかの方法において、コータは、基板走行路の上方にあるように基板走行路の共通の側に位置する一連の薄膜堆積装置を含み、この一連の堆積装置は、基板の上主面上に低輻射率コーティングを堆積させるように操作される。図１３Ａを参照する。そこには、基板１０６の上主面上に、低輻射率コーティングを下方向に堆積させるのに用いられ得る１つの特定のコータが図示されている。好ましくは、この一連の堆積装置の操作は、基板の上主面上に少なくとも１層の銀含有膜を堆積させることを含む。図１３Ａにおいて、例えば、矩形で描かれている２つの上部コーティング材料源１６６は、任意に、平面状の、銀含有スパッタリングターゲット（すなわち、少なくとも多少の銀を含有する、好ましくは本質的に銀からなるターゲット）であり得る。下部コーティング材料源が、基板走行路に沿って、言及された一連の堆積装置より遠い位置に配置されているか、または言及された一連の堆積装置が、基板路に沿って、より遠い位置に配置されていることが好ましい。前者の機構は図１３Ａに例示されており、そこでは、下部コーティング材料源１３４が、コータの最後のチャンバ内にあることが描かれている。

本発明のある実施形態において、シート状基板の２つの概ね対向する主面上に薄膜を塗布するためのコータが提供される。これらの実施形態において、コータは、コータを通って延びる基板走行路に沿って基板を搬送するよう適合させた、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた２つのコンベヤループを含む基板移送システムを有する。また、コータは、基板走行路上方に位置する上部コーティング材料源と基板走行路下方に位置する下部コーティング材料源とを有し、上部源は、コーティング材料を、基板走行路に向かって下方向に供給するよう適合させられており、下部源は、コーティング材料を、基板走行路に向かって、ギャップを通って上方向に供給するよう適合させられている。この種の幾つかのコータ実施形態において、コータは、基板走行路上方または下方の何れかにあるように基板走行路の共通の側に位置する一連の薄膜堆積装置を含み、言及された一連の堆積装置は、基板上に低輻射率コーティングを堆積させるよう適合させられている。そのような１つのコータ実施形態が、図１３Ｂに例示されている。この種の幾つかの好ましい実施形態において、言及された一連の堆積装置は、基板走行路上方に位置している。任意に、この一連の堆積装置は、基板上に銀含有膜を堆積させるよう適合させた少なくとも１つの装置を含む。本コータ実施形態において、言及された一連の堆積装置は、スパッタリングターゲットを有利に含み得る。例えば、コータにおける堆積装置１３４、１６６はそれぞれ、スパッタリングターゲットを含み得る。

図１３Ｂは、図１３Ａの方法およびコータを用いて製造し得る被覆基板１０６を描いたものである。ここで、基板１０６は、その第１の主面１４０上に、第１のコーティング４１１を有する。これはどのような所望の被覆タイプでもあり得る。幾つかの実施形態において、このコーティング４１１は、親水性および／または光触媒コーティングである。例えば、膜領域４１１Ａは、１００オングストローム未満のシリカなどのブロッカースパッタ膜を含むことができ、一方、膜領域４１１Ｂは、１５０オングストローム未満のチタニア含有スパッタ膜を含むことができる。基板の第２の表面１４２上のコーティング７１１も、どのような所望の被覆タイプでもあり得る。幾つかの実施形態において、このコーティング７１１は、低輻射率コーティングである。例えば、膜領域７１１Ａは、約７５オングストロームから約３００オングストロームの厚みの酸化亜鉛などの誘電体スパッタ膜であってもよく、膜領域７１１Ｂは、約６５オングストロームから約１５０オングストロームの厚みの本質的に純粋な銀などの銀含有スパッタ膜であってもよく、膜領域７１１Ｃは、約５オングストロームから約３０オングストロームの厚みの（少なくともある最外厚みに渡って酸化されていてもよい）チタン含有層のような金属含有スパッタ薄膜であってもよく、膜領域７１１Ｄは、約４００オングストロームから約９００オングストロームの総厚みの、酸化亜鉛と窒化珪素との５層交互層のような誘電体スパッタ膜であってもよく、膜領域７１１Ｅは、約６５オングストロームから約１５０オングストロームの厚みの本質的に純粋な銀などの銀含有スパッタ膜であってもよく、膜領域７１１Ｆは、約５オングストロームから約３０オングストロームの厚みの（少なくともある最外厚みに渡って酸化されていてもよい）チタン含有層のような金属含有スパッタ薄膜であってもよく、膜領域７１１Ｂは、約７５オングストロームから約４００オングストロームの厚みの酸化亜鉛などの誘電体スパッタ膜であってもよい。

ここで、図１の実施形態に注目すると、コンベアループ１０８は、第１のポケット１３０および第２のポケット１３２を画定する。幾つかの実施形態において、第１のポケット１３０および第２のポケット１３２はそれぞれ、コーティング材料源（例えば、コーティング装置）を受けるように寸法決めされている。図１の実施形態において、第１のコーティング材料源１３４は、第１のポケット１３０内に配置されており、第２のコーティング材料源１３６は、第２のポケット１３２内に配置されている。ただし、ループ１０８はポケットを幾つでも（例えば、１つ以上）形成し得ることが理解できる。

引き続き図１に関し、各ポケットは、コーティング材料が基板１０６の第１面１４０上に堆積される場合、そのようなコーティング材料がそこを通って供給される開口（または「ギャップ」または「パッセージ」）１３８を有することが理解されるであろう。第１のコーティング材料源１３４および第２のコーティング材料源１３６からのコーティング材料を、基板１０６の第１面１４０上に堆積させるのに、様々な薄膜堆積装置および工程を用いることができる。薄膜堆積装置および工程の例として、スパッタ堆積、イオンアシスト堆積、化学気相蒸着、物理気相堆積、および／または真空蒸着が挙げられる。

図１において、各開口または「ギャップ」１３８の幅Ｗが寸法線を用いて図示されている。上記の通り、本発明の幾つかの有用な実施形態において、ギャップ幅Ｗは、所望の（例えば、選択された）基板１０６の主要寸法の２分の１未満であるように選択される。図２Ａにおいて、基板１０６の主要寸法はその長さＬであり、各ギャップ１３８の幅Ｗは、好ましくは、基板の長さＬの２分の１未満であり、このことは図１においても寸法線を用いて示されている。本発明は、（１）言及された相対寸法が選択される、少なくとも基板の底面をコーティングする方法と、（２）言及された相対寸法が実現される、基板（例えば、ガラス板）と上方向コーティング堆積ギャップを備えた移送システムを有するコータとの組み合わせとを含む、この種のある実施形態を提供するものである。

基板移送システムは、好ましくは、チャンバを通って延びる基板走行路を画定する。また、好ましい実施形態において、チャンバは、コータまたは、基板が順次それらを通って搬送され得る（一連に接続されていてもよい）複数のチャンバを含むコーティングラインの一部である。そのような実施形態において、基板走行路は、典型的には、コータの全てのチャンバを通って（例えば、コータ入口１１２０とコータ出口１１２２との間に）延び、移送システムは、典型的には、基板を、そのようなコータの各堆積チャンバを順次通って搬送するように操作される（任意に、基板は、実質的に同じ速さでコータを通って搬送される）。

図２Ｂは、本発明の例示的実施形態に従った基板移送システム２２４の等角図である。移送システム２２４は、複数の回転体２２６によって支持されるコンベヤループ２０８を含む。図２Ｂの実施形態において、コンベヤループ２０８は、コンベヤベルトまたはシート２４４を含む。図２Ｂにおいて、コンベヤベルトまたはシート２４４は、基板２０６を支持することが示されている。基板２０６は、移送システム２２４を操作することによって、チャンバを通って移送（例えば、搬送）され得る。

図２Ｂにおいて、コンベヤベルトまたはシート２４４は、第１のポケット２３０および第２のポケット２３２を画定する。第１のコーティング材料源２３４は、第１のポケット２３０内に配置されており、第２のコーティング材料源２３６は、第２のポケット２３２内に配置されている。各コーティング材料源からの材料は、基板２０６の第１面２４０上（例えば、第１の主面上）に堆積されて第１のコーティングを形成することができる。図２Ｂに示されているように、各ポケットは、コーティング材料が基板２０６の第１面２４０上に堆積される場合、そのようなコーティング材料がそれを通って（例えば上方向に）供給され得る開口（または「ギャップ」または「パッセージ」）２３８を有する。

幾つかの好ましい実施形態において、基板の底主面上に、上方向に供給されたコーティングは、約７５０オングストローム未満、恐らくより好ましくは約５００オングストローム未満、そして恐らく最適には約３００オングストローム未満（約４０オングストロームから約２５０オングストローム、例として、約４０オングストロームから約１００オングストローム、ある場合には、４５オングストロームから９５オングストローム）といった、特に小さい総厚みを有する。ある実施形態において、このコーティング（またはこのコーティングの少なくとも１つの膜領域）は、１つ以上のこれらの範囲内の厚みの酸化チタンを含む（例えば、本質的にそれからなる）。この段落に記載の特徴は、どのコータ実施形態が用いられるかに関わらず、本発明の方法において、任意に実現され得る。

図３は、本発明の更なる例示的実施形態に従った基板移送システム３２４の等角図である。ここで、移送システム３２４は、複数の回転体３２６によって支持された複数のループ３０８を含む。図３の実施形態において、各ループ３０８は、コード３５０を含む。各コード３５０は、発明の精神および範囲を逸脱することなく、様々な要素を含み得る。ある実施形態において、各コード３５０は、（破壊されることなく容易に巻き付け可能な）可撓性ストラップまたは可撓性ケーブルを含む。例えば、各コード３５０は、任意に、ストラップ、ケーブルを形成し、および／または織物の構成にある、複数の熱可塑性繊維（例えば、ケブラー繊維（ＫＥＶＬＡＲ ｆｉｂｅｒｓ））を含み得る。第２の例において、各コード３５０は、複数のリンクを有するチェーンを含む。この種の１つの実施形態において、チェーンは、（例えば、それぞれ、回転体３２６の内の少なくとも１つの上の）少なくとも１つの回転スプロケットに搭載され、スプロケットを回転させることによってチェーンが駆動される。幾つかの実施形態において、コード３５０はそれぞれ、コードの横方向寸法（例えば、厚み、または「幅」）の少なくとも１０倍（そして、恐らくより好ましくは少なくとも１００倍）の大きさである長さを有する。図３の例示的実施形態において、基板支持体は、２つの横方向に間隔をおいて配置されたコード３５０によって画定される。ある方法およびコータ‐基板の組み合わせにおいて、２つの概ね対向し、概ね平行な側端ＳＥを有する基板は、図３に示されている通り、各コード３５０が、基板の底主面３４０の側部を直接支持するように、そのような基板支持体上に位置する。望ましい場合、各コードは、任意に、有利にバンド状またはロープ状であり得る軟質（例えば、可撓性および／または布状の）コードを形成する、（共編みされていても、さもなければインターロックであっても、または交絡していてもよい）複数の金属繊維を含み得る。

図３において、基板３０６は、コード３５０に載っていることが示されている。本発明に従った幾つかの方法において、基板３０６は、移送システム３２４を操作することによって、堆積チャンバを通って移送される。図３において、コード３５０は、第１のポケット３３０および第２のポケット３３２を画定し、境界付け、さもなければ、輪郭付ける。第１のコーティング材料源３３４および第２のコーティング材料源３３６は、それぞれ、第１のポケット３３０内および第２のポケット３３２内に配置されている。第１のコーティング材料源３３４および第２のコーティング材料源３３６は、基板３０６の第１面３４０上にコーティング材料を堆積させるのに用いられ（例えば、操作され）得る。基板の第１面は、コーティングされている時、概ね下方向を向いているのが好ましい。

図４は、本発明の１つの例示的実施形態に従ったコード４５０を示す側面図である。図４の実施形態において、コード４５０は、チェーン４５２を含む。チェーン４５２は、複数のピン４５８によって互いにピボット結合された複数のリンク４５４を含む。図４の実施形態において、各リンク４５４は、好ましくは、任意的な基板支持体４５６を担持する。設けられる場合、支持体４５６は、基板３０６を支持するよう適合させられる。幾つかの実施形態において、各支持体４５６は、基板または基板の底面１４０に塗布されたコーティングに特に損傷を与えることのない（例えば、傷をつけにくい）材料を含む。

図５は、先の図面に示されているチェーン４５２を更に長くしたものの等角図である。図５に関し、チェーン４５２の各支持体４５６が上面を構成することが理解されるであろう。この表面は、任意に、炭素または所望の炭素含有材料を含み、それを主成分とし、それからなり、および／またはそれによって画定され得る。例えば、炭素または炭素含有コーティングは、任意に、各支持体４５６の上面を画定することができる。基板は、複数の支持体４５６の上面によって（例えば、その上に）支持され得る。上記の通り、チェーン４５２のリンク４５４は、好ましくは、支持体４５６を担持する（それに接合される、それと一体である、など）。

図６は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステム、すなわち「コータ」５００の幾分模式的な側面図である。図６のコーティングシステム５００は、内部キャビティ５０４を画定するチャンバ５０２を含む。図６において、基板５０６は、基板移送システム５２４のコンベヤループ５０８に載っていることが示されている。モータＭは、コンベヤループ５０８を駆動するための駆動ローラＤＲに結合されている。このようにして、移送システム５２４を用いて、基板５０６を、チャンバ５０２を通って移送することができる。本開示に記載されている全ての実施形態のコンベヤは、任意に、そのように電動化可能である。コンベヤループ５０８は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、様々な要素を含み得る。使用可能な要素の例としては、コンベヤシート、ベルト、コード、ケーブル、ストラップ、ロープ、およびチェーンが挙げられる。

図６において、コンベヤループ５０８は、第１のポケット５３０を画定する。第１のコーティング材料源５３４は、第１のポケット５３０内に配置されている。図６の実施形態において、第１のコーティング材料源５３４は、下部カソード５４６を含む。下部カソード５４６は、スパッタリングターゲット５４８を有利に含むことができる。好ましくは、ターゲット５４８が長さを有し、上方にあるギャップ６３８が長さを有し、そして、ターゲットの長さがギャップの長さに対して概ね平行であるようにターゲットがギャップの真下に位置している。このターゲットとギャップとの組み合わせおよび相対的位置付けは、任意に、本発明の全ての実施形態について実現され得る。実現される場合、ターゲット５４８は、有利に回転ターゲットであってもよく、任意に、導電性材料（ステンレス鋼、アルミニウムなど）からなる管状バッキングを含む。更に、ある実施形態において、各下部コーティング材料源は、回転スパッタリングターゲットを含むことによって、そのような下部源上に落ちる材料の衝撃を最小限にする。そのようなターゲット５４８の外側面は、好ましくは、スパッタ可能なターゲット材料５６０を含む（例えば、それによって画定される）。スパッタ可能なターゲット材料５６０は、基板上にスパッタするのに適合させたあらゆる材料であり得る。スパッタ可能なターゲット材料は、珪素、亜鉛、スズ、アルミニウム、銀、金、銅、チタン、酸化チタン、ニオブ、ジルコニウム（または、１つ以上のこれらの材料を含む化合物）からなる群から選択することができる。スパッタ可能なターゲット材料は、金属材料（例えば、純金属）または酸化物、任意に、ｘが２未満であるＴｉＯ_xのような不足当量酸化物であり得る。

図６において、複数の任意的な下部アノード５６２が、第１のポケット５３０内に配置されている。ある実施形態においては、少なくとも１つのそのようなアノードが好ましいが、他の実施形態においては、単独のアノードは必要とされない（例えば、２元ＡＣターゲットを設け、そして、任意にそのようなポケット内に位置させることができる）。図６の実施形態において、電源５６４が設けられ、下部カソード５４６と下部アノード５６２との間に電圧差を生じさせるように操作される。下部アノード５６２と下部カソード５４６は、好ましくは、カソードのマグネットアッセンブリによって、下部カソード５４６の外面５６０に近接して集束される、安定したプラズマを発生させる（例えば、そのように位置し、操作される）よう適合させられることが好ましい。

引き続き図６に関し、複数の上部カソード５６６は、基板走行路の上方に配置されている。望ましい場合、代替的に、単一上部カソード５６６を設けることができる。各上部カソード５６６の材料は、基板５０６の第２面（例えば、第２の主面）５４２上に堆積されて第２のコーティングを形成することができる。基板の第２面は、コーティングされている時、概ね上方向を向いているのが好ましい。図６に関し、複数の任意的な上部アノード５６８が、基板走行路の上方に配置されている。図６の実施形態において、任意に、付加的な電源を用いて、上部カソード５６６と上部アノード５６８との間に電圧差を生じさせることができる。下部カソードと同様に、上部カソードは、単独のアノードを備える必要はない。また、図６の実施形態（およびその他の実施形態）において、コーティングシステムは、上部コーティング材料源（例えば、上部コーティング装置）を幾つでも含むことができる。同様に、下部コーティング材料源（例えば、下部コーティング装置）は幾つでも備えることができる。ある実施形態において、下部（であって上部ではない）コーティング源（例えば、図６における下部源５３４、図７における下部源６３４、図８から１１における下部源１６３４、および図１３Ａにおける下部源１３４）のみが備えられた堆積チャンバが設けられる。

従って、本発明のある方法は、シート状基板上に薄膜を塗布することを含む。これらの方法の幾つかは、（１）コータを通って伸びる基板走行路を画定し、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた第１および第２のコンベヤループを含む基板移送システムを有し、そのようなギャップの下方に位置する下部コーティング材料源を有するコータを準備することと、（２）基板を第１のコンベヤループ上に位置させることと、（３）基板を、第１のコンベヤループから第２のコンベヤループまで、基板走行路に沿って搬送し、それにより、この搬送中、基板が下部コーティング材料源の上方を移動するように移送システムを操作することと、（４）コーティング材料を、下部コーティング材料源から、基板の底主面上に、ギャップを通って上方向に供給するようコータを操作することとを含む。この種の、ある特に有利な方法において、下部コーティング材料源の操作は、コータの所望のチャンバＤＣの下部領域ＬＲにおいて行われ、この所望のチャンバは、上部薄膜堆積装置を備えないか、または下部コーティング材料源の操作中、非堆積状態に（すなわち、コーティング材料を放つように操作されていない状態に）維持される上部堆積装置を備えた上部領域ＵＲを含む。例えば、１つのそのような所望のチャンバＤＣを描いた図１３Ａを参照する。１つの特定の方法において、下部コーティング材料源の操作は、所望のチャンバの下部領域において酸化雰囲気を維持しながら行われる。

図６に図示された実施形態において、基板５０６の第１面５４０および第２面５４２上にコーティングを堆積させる１つの好ましい方法は、スパッタ堆積によるものである。しかし、スパッタリングが厳密に要求されるわけではないことが理解されるであろう。むしろ、本発明は、多種多様なコーティング方法にも適用される。幾つかの実施形態において用いられる更なる装置および工程の例としては、イオンアシスト堆積、化学気相蒸着、物理気相堆積、および／または真空蒸着が挙げられる。

図７は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステム６００の幾分模式的な側面図である。コーティングシステム６００は、内部キャビティ６０４を画定するチャンバ６０２を含む。本発明の幾つかの有用な実施形態において、チャンバ６０２は、キャビティ６０４に制御された環境をもたらすことができる。好ましくは、チャンバ６０４は、キャビティ６０４において真空環境を確立し、かつ維持するよう適合させられている。図７の実施形態において、真空ポンプ６７０は、バルブ６７２を介してチャンバ６０２のキャビティ６０４に接続されている。真空ポンプ６７０は、チャンバ６０２の内部キャビティ６０４において大気圧未満の圧力を生じさせるために、キャビティ６０４と連通するよう選択的に配置され得る。そのような真空ポンプを含む従来の注入システムを用いて、キャビティにおいて、１つ以上の上記圧力範囲内のガス圧を確立し、かつ維持することができる。

図７の実施形態において、複数のコンジット６７４が、基板移送システム６２４のコンベヤループ６０８によって画定される第１のポケット６３０内に配置されている。別の実施形態において、そのようなコンジット６７４は、１つのみ設けられる。図７において、コンジット６７４は、チャンバ６０２の内部キャビティ６０４にガスを供給するために、キャビティ６０４と連通している。コンジット６７４は、好ましくは、図７の実施形態において、バルブを介してガス供給源６７６に接続されている。また、図７の実施形態において、電源６６４は、任意に、下部カソード６４６および複数の任意的な下部アノード６６２と接続されている。コーティングシステム６００は、スパッタ堆積を実施するのに用いられる場合がある。スパッタリング工程を実現するために、下部カソード６４６と任意的な下部アノード６６２との間に電場を生じさせることができる。一般的にはアルゴンのような不活性ガスまたは不活性ガスと反応ガスとの混合物であるガスが、ガス供給源６７６によってチャンバ６０２内に導入される。電場の電子は、加速され、チャンバ６０２におけるガス原子をイオン化するのに充分なエネルギーを得て、プラズマを生じさせる。生じたプラズマの荷電粒子は、その後、熟練者によって理解されるであろうように、下部カソード６４６に引き付けられる。

図７の実施形態において、下部カソード６４６は、スパッタリングターゲット６４８を含むのが好ましい。備えられる場合、ターゲット６４８は、好ましくは、任意に、導電性材料（ステンレス鋼、アルミニウムなど）からなる管状バッキングを含む、回転ターゲットである。そのようなターゲット６４８の外側面は、スパッタ可能なターゲット材料６６０を含む（例えば、それによって画定される）。スパッタ可能なターゲット材料６６０は、基板上にスパッタするのに適合させたあらゆる材料であり得る。スパッタ可能なターゲット材料は、金属材料または酸化物であり得る。幾つかの実施形態において、ターゲット材料は、珪素、亜鉛、スズ、アルミニウム、銀、金、銅、チタン、酸化チタン、ニオブ、ジルコニウム、および１つ以上のこれらの材料を含む化合物からなるスパッタ可能な材料群から選択される。チャンバ６０２における荷電プラズマ粒子は、そのようなターゲット６４８に引き付けられる時、ターゲットに衝撃を与え、スパッタ可能材料の粒子（例えば、原子）を放出する。幾つかの用途において、荷電プラズマは、（例えば、ターゲットの後部または内部のマグネットアッセンブリによって生じさせられる）磁界によってターゲットに近接する比較的狭く画定されたエリアに維持される。

図８から１０は、（任意に、回転スパッタリングターゲットである）少なくとも１つの下部コーティング材料源１６４６、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップ１６３８を有する基板コンベヤ１６０８、およびコンベヤ１６０８の少なくとも１つの表面からオーバーコートを取り除くよう適合させた少なくとも１つのクリーニング装置ＣＤとを有するコータ１６００が設けられた様々な実施形態を描いたものである。コンベヤ１６０８は、上記したもののような様々な要素を含み得る。一般的に、コンベヤ１６０８は、コンベヤシートまたはベルト、または複数のコンベヤシートまたはベルトを含む（例えば、それである）。図示されているコンベヤ１６０８の１つ以上の部分が上方向コーティング堆積ギャップ１６３８を境界付けているので、コンベヤの作業面１６０８Ｆ（すなわち、基板がその上を搬送され、時に支持面９１９とも呼ばれ、好ましくは、回転体６２６を背にする向きである表面または「面」）は、ギャップ１６３８を通って上方向に供給されるコーティング材料に曝される。このコーティング材料の一部は、コンベヤ１６０８の作業面上に付着して、コンベヤの作業面上にオーバーコートを残すことになる。そこで、図８から１０の実施形態は、コンベヤの作業面（または「搬送面」）１６０８Ｆから（例えば、物理的に）コーティングを取り除くよう適合させたクリーニング装置ＣＤを提供する。１つの実施形態において、下方向操作コーティング装置のみを有し、任意に、チャンバ内に上方向堆積ギャップを有しないコンベヤクリーニング装置がチャンバに設けられる。

クリーニング装置ＣＤは、設けられる場合、それぞれ、様々な異なる形態を取り得る。図８において、図示されているクリーニング装置ＣＤは、チャンバ６０２の壁（例えば、床）に取り付けられている。この種の１つの実施形態において、クリーニング装置ＣＤは、イオンガンを含む。そのようなイオンガンを含む実施形態において、ガンは、好ましくは、コンベヤ１６０８に向かって（例えば、コンベヤのコンベヤベルトの作業面に向かい、かつ当たるように）イオン（例えば、イオンビーム）を放射するよう適合させられる。

クリーニング装置ＣＤは、設けられる場合、任意に、スクレーパ、ブラシ、および／またはコンベヤ１６０８に物理的に直接接触する引っ張り装置ＣＤＴを含み得る。図９および１０に示されているように、スクレーパ、ブラシ、および／または引っ張り装置ＣＤＴは、任意に、チャンバ１６０２の壁に取り付けることができる。１つの実施形態におけるスクレーパ、ブラシ、および／または引っ張り装置ＣＤＴは、コンベヤと（例えば、コンベヤの作業面１６０８Ｆと）直接（例えば、コンベヤの移動時、動摩擦）接触するように固定位置に取り付けられた剛（例えば、金属またはセラミック）体を含む。別の実施形態において、スクレーパ、ブラシ、および／または引っ張り装置ＣＤＴは、コンベヤの所望の表面（例えば、作業または「搬送」面１６０８Ｆ）と直接動摩擦接触するように固定位置に取り付けられた（任意に、コンベヤ接触研磨面を有する）可撓体である。可撓体は、設けられる場合、スポンジ芯サンドペーパーブロックのようなスポンジ状研磨パッドであり得る。

図１１は、コンベヤ上に蓄積するオーバーコートが、特に大きな作業面一面に分布されるようにコンベヤ１６０８の長さを長くした実施形態を例示するものである。この種の幾つかの実施形態において、コンベヤベッドの各端部において１８０度未満のコンベヤラップを有するコンベヤベッドに必要とされるであろう長さより少なくとも約５０％、７５％、１００％、または更に１５０％長いコンベヤベルトが設けられる。本発明のある実施形態において、コンベヤは、搬送中、基板の重量を支える上部回転体（または、「担持回転体」）６２６の概ね水平な列（または「ベッド」）の周り、および担持回転体６２６のそのようなベッドの下方にそれぞれ位置する１つ以上の（好ましくは、複数の）下側回転体６２７の周りを移動する。これは、担持ローラのベッドの２つの端部それぞれにおいてローラが１８０度未満のコンベヤラップを有する類の実施形態を代表するものである。図１１の実施形態において、例えば、各コンベヤ１６０８の各ベッドの各端部における担持体６２６は、約９０度未満のコンベヤラップを有する。従って、本発明のある実施形態は、少なくとも１つの上方向コーティング源（例えば、少なくとも１つの上方向コーティング装置）と、（この段落に記載の特徴、またはこの段落に記載の特徴の組み合わせを有する）表面部拡大コンベヤと、少なくとも１つの上方向コーティング堆積ギャップとを組み合わせで有するコータを含む。１つのそのような実施形態において、上方向コーティング源は、スパッタリングターゲット（例えば、その回転により落下した粒子から分離しやすいであろう回転ターゲット）を含む。

ここに記載の装置および方法が、塗布されるコーティングの種に関わらず、シート状基板（例えば、窓ガラス）の一方または両方の面上にコーティングを塗布するのに用いられ得ることが理解できる。例えば、装置を用いて、基板の一方または両方の面上に反射防止コーティングを塗布する、または基板の一方または両方の面上に赤外線反射コーティングを塗布する、または基板の一方または両方の面上に光触媒コーティングのような水をシート状にするコーティングを塗布することができる。

上記のように、本発明のある実施形態は、基板を一定の向きに維持しながら、すなわち、基板を裏返したり、回転させたり、別のやり方で操作する必要なく、コータを通る基板の単一通過で、基板の両面上に（組成に関わらず）コーティングを施すことを可能にする。これにより、コータを通って基板を送り、基板を裏返し、それを再びコータを通って送り返す必要性が回避される。これにより、特に迅速かつ経済的な方法で、両面に所望のコーティングが施された基板の製造が可能になる。

本発明においては、様々なサイズの基板を用いることができる。一般的に、大面積基板が用いられる。ある実施形態は、主要寸法が少なくとも約０．５メートル、好ましくは少なくとも約１メートル、恐らくより好ましくは少なくとも約１．５メートル（例えば、約２メートルから約４メートル）であり、ある場合には少なくとも約３メートルである基板を含む。

本発明においては、様々な厚みの基板を用いることができる。一般的に、約１から５ｍｍの厚みの基板（例えば、ガラス板）が用いられる。ある実施形態は、厚みが約２．３ｍｍから約４．８ｍｍ、恐らくより好ましくは約２．５ｍｍから約４．８ｍｍである基板を含む。場合によっては、約３ｍｍの厚みのガラス板（例えば、ソーダ石灰ガラス）が用いられる。

従って、あらゆる実施形態（例えば、あらゆる方法またはあらゆるコータ‐基板アッセンブリ）に含まれる基板は、有利に、１つ以上の記載された主要寸法範囲の主要寸法および／または１つ以上の記載された厚み範囲の厚みを有することができる。本発明のある方法において、基板は、１分間に約１００から５００インチの移送速度で、コータを通って搬送される。図面にはローラベッドコンベヤが示されているが、ある実施形態は、１つ以上のスライダベッドコンベヤを提供する。

以上、この文献で取り上げた本発明の数多くの特性および利点を説明してきた。しかし、この開示が、多くの点において例示的なものでしかないことが理解されるであろう。特に、形状、サイズ、および工程の順序付けの問題において、本発明の範囲を超えることなく、詳細な変更が可能である。本発明の範囲は、もちろん、添付の請求の範囲が表現された文言によって定義される。

図１は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図２Ａは、本発明の例示的実施形態に従った基板移送システムの等角図である。 図２Ｂは、本発明の例示的実施形態に従った基板移送システムの等角図である。 図３は、本発明の例示的実施形態に従った基板移送システムの等角図である。 図４は、本発明の例示的実施形態に従ったコードを示す側面図である。 図５は、先の図面に示されたコードの等角図である。 図６は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図７は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図８は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図９は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図１０は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図１１は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの幾分模式的な側面図である。 図１２は、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの破断概略平面図である。 図１３Ａは、本発明の例示的実施形態に従ったコーティングシステムの概略側面図である。 図１３Ｂは、本発明の例示的実施形態に従ってコーティングされた基板の部分破断側面図である。

Claims (53)

1. シート状基板上に薄膜を塗布するためのコータであって、前記コータを通って延びる基板走行路に沿って前記基板を搬送するよう適合させた、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた２つのコンベヤループを含む基板移送システムを有し、
   前記コンベヤループの少なくとも一つが、搬送中、前記基板の重量を支える上部回転体の概ね水平な列の周りを移動し、かつ、搬送中、１以上の下側担持回転体の周りを移動し［前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおいて、前記上部回転体が、１８０度未満のコンベヤラップを有するように、前記１以上の下側担持回転体が前記上部回転体の下方に位置する］、
   前記基板が、前記上方向コーティング堆積ギャップを渡って延びる前記基板走行路の所望の一部に沿って搬送されるにつれて、コーティング材料を、前記基板の底主面上に、当該ギャップを通って上方向に供給するよう適合させたコーティング材料源を有するコータ。
2. 当該２つのコンベヤループがそれぞれ、少なくとも１メートルの幅を有するコンベヤシートを含む請求項１に記載のコータ。
3. 当該２つのコンベヤループがそれぞれ、少なくとも２メートルの幅を有するコンベヤシートを含む請求項１に記載のコータ。
4. 当該２つのコンベヤループがそれぞれ、概ね対向する横方向側端を有し、その間にギャップの無い連続的な壁を形成するコンベヤシートを含む請求項１〜３のいずれかに記載のコータ。
5. 当該２つのコンベヤループがそれぞれ、概ね対向する横方向側端と、実質的に全体が概ね平面である主面とを有するコンベヤシートを含み、前記基板の底主面が当該主面上に直接位置する時、当該主面と前記基板の底面との間に横方向接触長部が存在し、当該横方向接触長部が、前記コンベヤシートの横方向側端間に実質的に全体に延びる請求項１〜３のいずれかに記載のコータ。
6. 前記コーティング材料源の少なくとも一部が、前記上方向コーティング堆積ギャップの真下に位置している請求項１〜５のいずれかに記載のコータ。
7. 前記コータが、内部キャビティを画定する堆積チャンバを含み、前記基板走行路が、前記堆積チャンバを通って延び、当該コーティング材料源が、前記堆積チャンバ内に少なくとも部分的に配置されている請求項１〜６のいずれかに記載のコータ。
8. 前記堆積チャンバが、少なくとも１つの真空堆積工程を実施するよう適合させた真空堆積チャンバである請求項７に記載のコータ。
9. 前記真空堆積チャンバが、０．１トル未満の当該内部キャビティのガス圧を確立し、かつ維持するよう適合させられている請求項８に記載のコータ。
10. 当該コーティング材料源が、スパッタ堆積装置、イオンアシスト堆積装置、化学気相蒸着装置、および真空蒸着装置からなる群から選択される薄膜堆積装置を含む請求項１〜６のいずれかに記載のコータ。
11. 当該コーティング材料源が、スパッタリングターゲットを含むスパッタ堆積装置を含む請求項１０に記載のコータ。
12. 前記スパッタリングターゲットが長さを有し、前記上方向コーティング堆積ギャップが長さを有し、前記ターゲットの長さが前記ギャップの長さに対して概ね平行であるように前記ターゲットが当該ギャップの真下に位置している請求項１１に記載のコータ。
13. 前記スパッタリングターゲットに電荷を供給するよう適合させた電源を更に含む請求項１１または１２に記載のコータ。
14. 前記コータが、大面積コータであり、前記基板移送システムが、少なくとも１．５メートルの幅をそれぞれ有する基板を搬送するよう適合させられている請求項１〜１３のいずれかに記載のコータ。
15. 前記コータが、大面積コータであり、前記基板移送システムが、少なくとも２メートルの幅をそれぞれ有する基板を搬送するよう適合させられている請求項１〜１３のいずれかに記載のコータ。
16. 前記コータが、大面積コータであり、当該コーティング材料源が、少なくとも１メートルの長さを有するスパッタリングターゲットを含む請求項１〜１３のいずれかに記載のコータ。
17. 前記コータが、大面積コータであり、当該コーティング材料源が、少なくとも１．５メートルの長さを有するスパッタリングターゲットを含む請求項１〜１３のいずれかに記載のコータ。
18. 前記上方向コーティング堆積ギャップが長さを有し、当該コーティング材料源が、前記上方向コーティング堆積ギャップの長さの少なくとも５０％の大きさである長さを有するコーティング材料の流束を供給するよう適合させられている請求項１〜１１のいずれかに記載のコータ。
19. 前記上方向コーティング堆積ギャップが長さを有し、当該コーティング材料源が、前記上方向コーティング堆積ギャップの長さの少なくとも７５％の大きさである長さを有するコーティング材料の流束を供給するよう適合させられている請求項１〜１１のいずれかに記載のコータ。
20. 前記基板が幅を有し、前記上方向コーティング堆積ギャップが、前記基板の幅と少なくとも同じ位の大きさである長さを有する請求項１〜１９のいずれかに記載のコータ。
21. 当該コーティング材料源が、前記基板の幅と少なくとも同じ位の大きさである長さを有するコーティング材料の流束を供給するよう適合させられ、それにより、当該コーティング材料源が、前記基板の底主面の全面コーティングに適合させられている請求項２０に記載のコータ。
22. 前記基板が幅を有し、当該コーティング材料源が、前記基板の幅の少なくとも７０％の大きさである長さを有するスパッタリングターゲットである請求項１〜１９のいずれかに記載のコータ。
23. 前記基板が長さを有し、前記上方向コーティング堆積ギャップが幅を有し、当該ギャップの前記幅が、前記基板の長さの２分の１未満である請求項１〜１９のいずれかに記載のコータ。
24. シート状基板上に薄膜を塗布する方法であって、
    コータを通って延びる基板走行路を画定し、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた第１および第２のコンベヤループを含む基板移送システムを有し、当該ギャップの下方に位置する下部コーティング材料源を有し、前記コンベヤループの少なくとも一つが、搬送中、前記基板の重量を支える上部回転体の概ね水平な列の周りを移動し、かつ、搬送中、１以上の下側担持回転体の周りを移動し、前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおいて、前記上部回転体が、１８０度未満のコンベヤラップを有するように、前記１以上の下側担持回転体が前記上部回転体の下方に位置する前記コータを準備することと
    当該第１のコンベヤループ上に前記基板を位置させることと、
    前記基板を、当該第１のコンベヤループから当該第２のコンベヤループまで、前記基板走行路に沿って搬送し、それにより、当該搬送中、前記基板が前記コーティング材料源の上方を移動するように前記移送システムを操作することと、
    コーティング材料を、当該下部コーティング材料源から、前記基板の底主面上に、当該ギャップを通って上方向に供給するよう前記コータを操作することとを含む方法。
25. 前記コータが、前記基板走行路の上方にあるように前記基板走行路の共通の側に位置する一連の薄膜堆積装置を含み、当該一連の堆積装置が、前記基板の上主面上に低輻射率コーティングを堆積させるように操作される請求項２４に記載の方法。
26. 当該一連の堆積装置の当該操作が、前記基板の上主面上に少なくとも１層の銀含有膜を堆積させることを含む請求項２５に記載の方法。
27. 当該下部コーティング材料源が、前記基板走行路に沿って、当該一連の堆積装置より遠い位置に配置されているか、または当該一連の堆積装置が、前記基板走行路に沿って、当該下部コーティング材料源より遠い位置に配置されている請求項２５または２６に記載の方法。
28. 当該２つのコンベヤループがそれぞれ、幅を有するコンベヤシートを含み、前記基板が、前記コンベヤシートの幅と同じ、またはそれより小さい幅を有するよう選択される請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
29. 前記基板の幅が、前記コンベヤシートの幅より少なくとも２インチ小さい請求項２８に記載の方法。
30. 前記基板の幅が、前記コンベヤシートの幅より少なくとも８インチ小さい請求項２８に記載の方法。
31. 前記第１のコンベヤループが、概ね対向する横方向側端を有するコンベヤシートを含み、前記基板が、前記第１のコンベヤループ上に位置する時、前記基板のどの部分も前記コンベヤシートの横方向側端の何れからも横方向に突出することがないよう配置される請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
32. 前記第１のコンベヤループが、概ね対向する横方向側端を有し、その間にギャップの無い連続的な壁を形成するコンベヤシートを含み、前記基板が、当該第１のコンベヤループ上にある時、前記基板の底主面と前記コンベヤシートとの間に、前記コンベヤシートの横方向側端間に実質的に全体に伸びる横方向接触長部が存在する請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
33. 前記上方向コーティング堆積ギャップが長さを有し、前記基板が、前記ギャップの長さより小さい、またはそれと同じ幅を有するよう選択される請求項２４〜３２のいずれかに記載の方法。
34. 当該下部コーティング材料源が、長さを有するコーティング材料の流束を供給するよう適合させられ、前記基板が、その幅が前記流束の長さより小さい、またはそれと同じであるように選択され、それにより、当該下部コーティング材料源が、前記基板の底主面の全面コーティングに適合させられている請求項３３に記載の方法。
35. 当該下部コーティング材料源が、前記基板の幅の少なくとも７０％の大きさである長さを有するスパッタリングターゲットである請求項３２〜３４のいずれかに記載の方法。
36. 前記上方向コーティング堆積ギャップが幅を有し、前記基板が、当該ギャップの幅の２倍より大きい長さを有するよう選択される請求項２４〜３５のいずれかに記載の方法。
37. 当該下部コーティング材料源の当該操作が、前記コータの所望のチャンバの下部領域において行われ、当該所望のチャンバが、上部薄膜堆積装置を備えないか、または当該下部コーティング材料源の当該操作中、非堆積状態に維持される上部堆積装置を備えた上部領域を含む請求項２４〜３６のいずれかに記載の方法。
38. 当該下部コーティング材料源の当該操作が、前記コータの当該所望のチャンバの当該下部領域において酸化雰囲気を維持しながら行われる請求項３７に記載の方法。
39. シート状基板の２つの概ね対向する主面上に薄膜を塗布するためのコータであって、前記コータは、前記コータを通って延びる基板走行路に沿って前記基板を搬送するよう適合させた基板移送システムを含み、
    前記基板移送システムは、上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた２つのコンベヤループを含み、
    前記コンベヤループの少なくとも一つが、搬送中、前記基板の重量を支える上部回転体の概ね水平な列の周りを移動し、かつ、搬送中、１以上の下側担持回転体の周りを移動し、
    前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおいて、前記上部回転体が、１８０度未満のコンベヤラップを有するように、前記１以上の下側担持回転体が前記上部回転体の下方に位置し、
    前記コータは、前記基板走行路上方に位置する上部コーティング材料源と前記基板走行路下方に位置する下部コーティング材料源とを有し、
    当該上部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって下方向に供給するよう適合させられており、当該下部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって、当該ギャップを通って上方向に供給するよう適合させられているコータ。
40. 前記コータが、内部キャビティを画定する真空堆積チャンバを含み、前記基板進行路が、前記真空堆積チャンバを通って延び、前記真空堆積チャンバが、０．１トル未満の当該内部キャビティのガス圧を確立し、かつ維持するよう適合させられている請求項３９に記載のコータ。
41. 当該上部コーティング材料源が、スパッタリングターゲットを含み、当該下部コーティング材料源が、スパッタ堆積装置、イオンアシスト堆積装置、化学気相蒸着装置、および真空蒸着装置からなる群から選択される薄膜堆積装置を含む請求項３９に記載のコータ。
42. 前記コータが、前記基板走行路上方または下方の何れかにあるように前記基板走行路の共通の側に位置する一連の薄膜堆積装置を含み、当該一連の堆積装置が、前記基板上に低輻射率コーティングを堆積させるよう適合させられている請求項３９に記載のコータ。
43. 当該一連の堆積装置が、前記基板上に銀含有膜を堆積させるよう適合させた少なくとも１つの装置を含む請求項４２に記載のコータ。
44. 当該一連の堆積装置が、前記基板走行路の上方に位置する請求項４２または４３に記載のコータ。
45. 当該一連の堆積装置が、スパッタリングターゲットを含む請求項４２〜４４のいずれかに記載のコータ。
46. 少なくとも１メートルの主要寸法を有するシート状ガラス基板の２つの概ね対向する主面上に薄膜を塗布するためのコータであって、前記コータが、前記コータを通って延びる基板走行路に沿って前記ガラス基板を搬送するよう適合させられ、上方向コーティング堆積ギャップを備えたコンベヤを有する基板移送システムを有し、
    前記コンベヤループの少なくとも一つが、搬送中、前記基板の重量を支える上部回転体の概ね水平な列の周りを移動し、かつ、搬送中、１以上の下側担持回転体の周りを移動し、
    前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおいて、前記上部回転体が、１８０度未満のコンベヤラップを有するように、前記１以上の下側担持回転体が前記上部回転体の下に位置し、
    前記コータが、前記基板走行路上方に位置する上部コーティング材料源と、前記基板走行路下方に位置する下部コーティング材料源とを有し、当該上部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって下方向に供給するよう適合させられており、当該下部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって、当該ギャップを通って上方向に供給するように適合させられており、前記上部コーティング材料源がスパッタリングターゲットを含み、前記下部コーティング材料源が、スパッタ堆積装置、イオンアシスト堆積装置、化学気相蒸着装置、および真空蒸着装置からなる群から選択される薄膜堆積装置を含むコータ。
47. 当該コンベヤが、当該上方向コーティング堆積ギャップによって隔てられた２つのコンベヤループを含み、各コンベヤループがコンベヤシートを含む請求項４６に記載のコータ。
48. 少なくとも１メートルの主要寸法を有するシート状ガラス基板の２つの概ね対向する主面上に薄膜を塗布する方法であって、
    コータを通って延びる基板走行路に沿って前記ガラス基板を搬送するよう適合させられた基板移送システムであって、前記基板移送システムが、上方向コーティング堆積ギャップにより離された２つのコンベヤループを含み、前記コンベヤループの少なくとも一つが、搬送中、前記基板の重量を支える上部回転体の概ね水平な列の周りを移動し、かつ、搬送中、１以上の下側担持回転体の周りを移動し、前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおいて、前記上部回転体が、１８０度未満のコンベヤラップを有するように、前記１以上の下側担持回転体が前記上部回転体の下方に位置する基板移送システムを有する前記コータであって、前記コータが、前記基板走行路上方に位置する上部コーティング材料源と、前記基板走行路下方に位置する下部コーティング材料源とを有し、当該上部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって下方向に供給するよう適合させられており、当該下部源は、コーティング材料を、前記基板走行路に向かって、当該ギャップを通って上方向に供給するように適合させられており、前記上部コーティング材料源がスパッタリングターゲットを含み、前記下部コーティング材料源が、スパッタ堆積装置、イオンアシスト堆積装置、化学気相蒸着装置、および真空蒸着装置からなる群から選択される薄膜堆積装置を含む前記コータを準備することと、
    前記基板を前記コンベヤ上に位置させることと、
    前記基板を、前記基板走行路に沿って搬送し、それにより、当該搬送中、前記基板が前記下部コーティング材料源の上方を移動するように前記移送システムを操作することと、
    コーティング材料を、前記下部コーティング材料源から、前記基板の底主面上に、当該ギャップを通って上方向に供給するよう前記コータを操作することと、
    コーティング材料を、前記上部コーティング材料源から、前記基板の上主面上に、下方向に供給するよう前記コータを操作することとを含む方法。
49. 前記基板の上主面および底主面が、前記コータを通る前記基板の単一通過で、全面的に被覆される請求項４８に記載の方法。
50. 前記下部コーティング材料源がチタンを含み、前記基板の底主面が、酸化チタン膜で被覆される請求項４８または４９に記載の方法。
51. 前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおける前記上部回転体の少なくとも一つが、９０度未満のコンベヤラップを有する請求項１〜２３のいずれかに記載のコータ。
52. 前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおける前記上部回転体の少なくとも一つが、９０度未満のコンベヤラップを有する請求項３９〜４５のいずれかに記載のコータ。
53. 前記上部回転体の列の２つの端部のそれぞれにおける前記上部回転体の少なくとも一つが、９０度未満のコンベヤラップを有する請求項４６に記載のコータ。

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