KOMPETENCES CENTRS VMKC /CFLA līgumi

2023.gada 1.oktobrī SIA “GroGlass” uzsāka pētniecības projekta  IZPĒTE PAR MAGNETRONU UZPUTINĀŠANAS TEHNOLOĢIJAS AIZSTĀŠANU AR ALTERNATĪVĀM FUNKCIONĀLO INTERFERENCES KĀRTIŅU IEGŪŠANAS METODĒM UN TO INDUSTRIĀLAIS PIELIETOJUMS LIELA FORMĀTA NEATSTAROJOŠAJOS PĀRKLĀJUMOS     īstenošanu. Pētniecības projekts tiek īstenots atbilstoši Latvijas Atveseļošanas un noturības mehānisma plāna 5.1.r. reformu un investīciju virzienam “Produktivitātes paaugstināšana caur investīciju apjoma palielināšanu P&A” 5.1.1.r. reformas “Inovāciju pārvaldība un privāto P&A investīciju motivācija” 5.1.1.2.i. investīcijas “Atbalsta instruments inovāciju klasteru attīstībai” īstenošanas noteikumi kompetences centru ietvaros”. Pētniecības projekta īstenošanas periods ir no 2023.gada 1 oktobra līdz 2025.gada 30.septembrim.

24.11.2025.

Pētniecības projekta noslēdzošajā (VIII) ceturksnī tika apkopota projekta gaitā gūtā pieredze, nodefinējot nākamos attīstības soļus, jaunās tehnoloģijas integrācijai esošajā vai nākamajā ražošanas līnijā.

Projekta ietvaros tika rūpīgi izvērtētas identificētās, alternatīvās tehnoloģijas magnetronu uzputināšanas metodei funkcionālo interferences kārtiņu iegūšanai:

• jonu implantācijas metode;
• jonu staru asistētā ķīmisko tvaiku nogulsnēšanās (PIB-CVD);
• plazmas pastiprinātā ķīmisko tvaiku nogulsnēšanās (PECVD).

Viena no PECVD metodēm tika identificēta kā visperspektīvākais risinājums silīcija oksīda plāno kārtiņu uznešanai, kas ir savietojamas ar GroGlass multislāņu struktūru. Projektā plānotais ir sasniegts, izpētot PECVD tehnoloģiju līdz līmenim, kurā ir iespējams to validēt.

Veicot ekonomisko izvērtēšanu, tika apstiprināts, ka PECVD tehnoloģijas ieviešana ir tehniski un ekonomiski pamatota. Nākamie tehnoloģijas integrācijas soļi ietver liela izmēra paraugu pārklāšanu uz PECVD industriālās iekārtas, lai validētu jauno tehnoloģiju ražošanai pietuvinātos apstākļos, un izaicinājumu novēršanu attiecībā uz pārklājuma vienmērību un stabilitāti pēc termiskās apstrādes.

15.07.2025

Pētniecības projekta VII ceturksnī tika izstrādāti prototipa paraugi, veicot izvēlēto tehnoloģisko risinājumu validāciju. Lai verificētu PECVD tehnoloģijas savietojamību ar GroGlass ražošanas procesiem, sadarbības kompānija uz sagatavotiem stikla paraugiem ar GroGlass multislāņu struktūru uzklāja noteikta biezuma PECVD silīcija oksīda pārklājumu.

Pēc prototipa paraugu saņemšanas tika veikta to testēšana, novērtējot hibrīda tipa pārklājumu optiskās īpašības, rūdāmību, kā arī analizēta virsmas kvalitāte, nosakot skrāpējumu izturību un tīrāmību.

Lai gan PECVD silīcija oksīda pārklājuma biezums uz prototipa paraugiem pārsniedza noteikto, tā pielāgošana ļautu sasniegt vēlamās hibrīda tipa paraugu optiskās īpašības. Tomēr joprojām būtisks izaicinājums ir pārklājuma vienmērības un rūdāmības nodrošināšana.

14.04.2025

Pētniecības projekta sestajā  ceturksnī silīcija oksīda kārtiņas, kas tika iegūtas ar PECVD tehnoloģiju, veiksmīgi tika integrētas GroGlass multislāņu gaismas neatstarojošajā struktūrā. Tādējādi panākta optimāla jauniegūto slāņu savietojamība ar esošo magnetronu uzputināšanas tehnoloģiju. 

Sadarbības partneris uzklāja silīcija oksīda pārklājumu uz sagatavotiem stikla paraugiem ar GroGlass multislāņu struktūru, variējot PECVD tehnoloģijas parametrus. Pēc paraugu saņemšanas tika veikta to testēšana: novērtētas hibrīda tipa pārklājumu optiskās īpašības, kā arī analizēta virsmas kvalitāte, nosakot
skrāpējumu izturību un tīrāmību. Rezultāti apliecina, ka sadarbības partneris spēj uzklāt noteikta biezuma silīcija oksīda kārtiņu uz GroGlass multislāņu struktūras, izmantojot PECVD tehnoloģiju. Tomēr būtisks izaicinājums joprojām ir pārklājuma vienmērības nodrošināšana.

15.01.2025

Pētniecības projekta piektajā ceturksnī tika optimizētas iepriekš iegūto silīcija oksīda kārtiņu (II ceturksnis) optiskās īpašības, ar mērķi palielināt gaismas laušanas koeficientu PECVD kārtiņām.

Uz sagatavotiem stikla paraugiem GroGlass vakuuma pārklāšanas līnijā Slovākijas pētniecības institūts uzklāja silīcija oksinitrīda pārklājumu, variējot PECVD tehnoloģijas parametrus. Pēc paraugu saņemšanas tika veikti optiskie mērījumi un modelētas gaismas laušanas un absorbcijas koeficienta (n&k) izmaiņas atkarībā no gaismas viļņa garuma. Strukturālās īpašības tika novērtētas, izmantojot ķīmisko kodināšanas metodi un veicot kodināšanas ātruma analīzi.

Rezultāti apliecina, ka, izmantojot slāpekli kārtiņas uznešanas procesā, izdevies palielināt gaismas laušanas koeficienta (n) vērtības salīdzinājumā ar iepriekš iegūtajām PECVD silīcija oksīda kārtiņām. Iegūtie rezultāti ir pielīdzināmi GroGlass uzputināto silīcija oksīdu kārtiņu optiskajām īpašībām, kas ļauj veiksmīgi turpināt nākamās projekta aktivitātes, integrējot PECVD plānās kārtiņas GroGlass multislāņu struktūrā.

14.10.2024

Pētniecības projekta ceturtajā ceturksnī tika saņemti paraugi no sadarbības partnera Vācijā ar silīcija dioksīda plānajām kārtiņām. Tās tika uzklātas uz optiski labi definētām pamatnēm (kristāliska silīcija un safīra veiferiem) ar PECVD tehnoloģiju, izmantojot dažādus procesa parametrus. Paraugiem tika veikti optiskie mērījumi un modelēta gaismas laušanas un absorbcijas (n&k) izmaiņa atkarībā no gaismas viļņa garuma. Izpētītas plāno kārtiņu strukturālās īpašības, veicot kodināšanas testu un novērtējot slāņu kodināšanas ātrumu. Analizējot iegūtos rezultātus, redzams, ka silīcija dioksīda plāno kārtiņu optiskās īpašības ir iespējams mainīt plašās robežās, izmantojot dažādus PECVD procesa parametrus. Rezultāti salīdzināti ar GroGlass uzputināto silīcija dioksīda slāni un definēti PECVD procesa parametri, ar kuriem veikt tālāku izpēti šajā virzienā.

Šajā periodā tika saņemti paraugi arī no Amerikas sadarbības partnera, kas uz GroGlass neatstarojošās (AR) multislāņu struktūras, izmantojot savu izstrādāto PIB-CVD tehnoloģiju, uzklāja DLN (diamond like nanocomposite) pārklājumu. Ar šo pārklājumu ir iespējams produkta virsmas īpašības mainīt no super-hidrofilām līdz pat hidrofobām. Tika veikti optiskie mērījumi, kontakta leņķu mērījumi, pārklājuma tīrāmības un rūdāmības pārbaude (nosakot kontakta leņķus arī pēc rūdīšanas), kā arī novērtēta skrāpējumu izturība. Super-hidrofila (ar ūdens kontakta leņķi < 10°) virsma netika iegūta, savukārt, hidrofobas virsmas (ar ūdens kontakta leņķi ~ 100°) īpašības tika novērotas. Definēti nākamie soļi tehnoloģijas tālākai izpētei.

20.06.2024

Trešajā pētījuma ceturksnī tika izpētīti no jonu implantācijas tehnoloģiju izstrādes uzņēmuma saņemtie paraugi. Šī inovatīvā tehnoloģija varētu darboties kā alternatīva metode magnetronu uzputināšanai neatstarojošas stikla virsmas iegūšanai. Pētījuma mērķis ir pārbaudīt, vai pielietojot jonu implantāciju, ir iespējams iegūt stikla virsmu ar maksimāli samazinātu gaismas atstarošanos, saglabājot vai pat uzlabojot “GroGlass” esošo produktu īpašības. Tā kā jonu implantācijas gadījumā neatstarojošais efekts tiek panākts implantējot gāzes jonus stikla virsmā, nevis veidojot plāno kārtiņu multislāņu struktūru, ir nepieciešams piemeklēt jaunās tehnoloģijas procesa parametrus, lai iegūtu produktu ar vēlamajām īpašībām.

Saņemtajiem paraugiem tika veikti optiskie mērījumi, novērtējot gaismas atstarošanās un caurlaidības vērtības, kontakta leņķu mērījumi – virsmas enerģijas noteikšanai, paraugu tīrāmības un rūdāmības pārbaude, kā arī novērtēta virsmas skrāpējumu izturība, salīdzinot to ar “GroGlass” produktiem. Izpētīts, ka ar jonu implantācijas tehnoloģiju, ir iespējams iegūt neatstarojošu stikla virsmu, taču ir nepieciešams uzlabot virsmas fizikālās īpašības. Nodefinēti jonu implantācijas procesa parametri un nākamie soļi tālākai  tehnoloģijas izpētei.

20.04.2024

Pētniecības projekta otrajā ceturksnī tika saņemti paraugi no pētniecības institūta Slovākijā ar silīcija oksīda plānajām kārtiņām. Tās tika uzklātas uz optiski labi definētām pamatnēm (kristāliska silīcija un safīra veiferiem) ar PECVD tehnoloģiju, izmantojot dažādus procesa parametrus. Saņemtajiem paraugiem tika veikti optiskie mērījumi un iegūtie dati izmantoti, lai modelētu gaismas laušanas un absorbcijas koeficientu (n&k) izmaiņu atkarībā no gaismas viļņa garuma. Savukārt, strukturālās īpašības silīcija oksīda kārtiņām tika pētītas, izmantojot ķīmiskās kodināšanas metodi, novērtējot slāņu kodināšanas ātrumu.

Analizējot iegūtos rezultātus, redzams, ka, izmantojot dažādus PECVD tehnoloģijas procesa parametrus, iespējams modificēt silīcija oksīda kārtiņu optiskās īpašības plašās robežās. Rezultāti salīdzināti ar “GroGlass” silīcija oksīda slāni un definēti PECVD procesa parametri, ar kuriem veikt tālāku izpēti šajā virzienā.

Šajā periodā tika saņemti arī paraugi no sadarbības partnera, kas uz “GroGlass” neatstarojošās (AR) multislāņu struktūras, izmantojot savu unikālo PECVD tehnoloģiju, uzklāja DLC (diamond like carbon) pārklājumu. Mūsu mērķis ir iegūt pēdējo slāni ar labāku skrāpējumu izturību, salīdzinot ar “GroGlass” produktiem. Tika veikti optiskie mērījumi, novērtējot gaismas atstarošanās un caurlaidības vērtības, kontakta leņķu mērījumi, pārklājuma tīrāmības un rūdāmības pārbaude, kā arī novērtēta skrāpējumu izturība. Ņemot vērā iegūtos rezultātus, tiek secināts, ka DLC pārklājums neatbilst optisko īpašību prasībām, kā arī skrāpējumu izturība nav ievērojami labāka, salīdzinot ar “GroGlass” produktiem.

12.01.2024

Pētniecības projekta pirmajā ceturksnī tika identificēti vairāki inovatīvu tehnoloģiju izstrādātāji, kuru tehnoloģiskie risinājumi varētu aizstāt vai darboties kopā ar magnetronu uzputināšanu funkcionālo interferences kārtiņu iegūšanā. Tika izveidota sadarbība ar vairākām kompānijām. Trīs no iegūtajiem sadarbības partneriem – viena ASV kompānija un divas Eiropas – plāno kārtiņu iegūšanā izmanto plazmas ierosinātu ķīmisko tvaiku uznešanas (PECVD: plasma enhanced chemical vapor deposition) metodi. Katrs no tehnoloģiju izstrādātājiem ir radījis unikālu risinājumu plazmas ierosināšanā. Savukārt, ar jonu implantācijas metodi, kas izstrādāta ASV, ir iespējams mainīt virsmas īpašības: nevis veidojot pārklājumu, bet gan – implantējot gāzes jonus stikla virsmā. Tika definētas turpmākās aktivitātes, sadarbojoties ar tehnoloģiju izstrādātājiem. Plānots izpētīt iespēju: mainīt produkta virsmas īpašības – iegūstot gan hidrofilu, gan hidrofobu efektu; iegūt top-coating ar labāku skrāpējumu izturību, salīdzinot ar GroGlass produktiem; iegūt silīcija oksīda slāni, kas ir savietojams ar GroGlass multislāņu struktūru. Jonu implantācijas metodes gadījumā – pārbaudīt, vai ar šo tehnoloģiju iespējams iegūt antireflektīvu
efektu un veikt nepieciešamos testus, lai iegūtos paraugus salīdzinātu ar GroGlass produktiem. Iepriekš minēto pētījumu veikšanai GroGlass ražotnē – uz vakuuma līnijas – tika izgatavoti paraugi.
Tika noskaidrots, ka patentētas PECVD tehnoloģijas iekārta atrodas pētniecības institūtā Slovākijā. Tā kā sadarbība veidojās ļoti raiti un sekmīgi, ir veikts pirkuma pasūtījums par silīcija oksīda kārtiņas uznešanu uz veiferiem, lai pēc tam izvērtētu plāno kārtiņu optiskās un strukturālās īpašības.