Солнцезащитное покрытие с высоким коэффициентом солнечного теплопоступления

Авторы патента:


Солнцезащитное покрытие с высоким коэффициентом солнечного теплопоступления
Солнцезащитное покрытие с высоким коэффициентом солнечного теплопоступления
Солнцезащитное покрытие с высоким коэффициентом солнечного теплопоступления
Солнцезащитное покрытие с высоким коэффициентом солнечного теплопоступления

 


Владельцы патента RU 2502688:

ППГ ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. (US)

Изобретение относится к солнцезащитным покрытиям. Техническим результатом изобретения является создание покрытия и изделия с покрытием, особенно полезного для архитектурного остекления для северного климата. Покрытие обеспечивает высокий коэффициент солнечного теплопоступления (SHGC) и низкий коэффициент теплопередачи (U-величина) для улавливания и сохранения солнечного тепла в северном климате. Покрытие включает первый диэлектрический слой; сплошной металлический слой толщиной менее 8 нм, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя; грунтовочный слой, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя; второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя; и внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя. При использовании на поверхности №3 базового стеклопакета, покрытие обеспечивает SHGC, более или равный 0,6, и U-величину, менее или равную 0,35. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 5 пр.

 

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке US 61/176,534, поданной 8 мая 2009, которая полностью включена в описание ссылкой.

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к солнцезащитным покрытиям и в одном определенном осуществлении к солнцезащитному покрытию, обеспечивающему высокий коэффициент солнечного теплопоступления (SHGC) и низкий общий коэффициент теплопередачи (U-величина).

Уровень техники

SHGC является долей падающего солнечного излучения, проходящего через окно, и пропускаемого напрямую, поглощенного и затем выделенного вовнутрь. Чем ниже SHGC, тем меньше проходит солнечного тепла. U-величина является долей потери или передачи несолнечного тепла через материал. Чем ниже U-величина, тем больше стойкость к тепловому потоку и лучше показатель изоляции.

Солнцезащитные покрытия известны в областях архитектурного и автомобильного остекления. Эти солнцезащитные покрытия поглощают или отсекают выбранные диапазоны электромагнитного излучения, например, область инфракрасного солнечного излучения или ультрафиолетового солнечного излучения для уменьшения количества солнечной энергии, попадающей в транспортное средство или здание. Это снижение пропускания солнечной энергии помогает уменьшить нагрузку на охлаждающие устройства транспортного средства или здания, особенно в летние месяцы. Обычные солнцезащитные покрытия в основном обеспечивают относительно низкий SHGC.

Хотя покрытия с низким SHGC являются полезными для южного климата, они, не столь востребованы в северном климате. Для северного климата более энергосберегающими являются окна с более высоким SHGC для улавливания большего количества солнечного тепла в здании в течение зимних месяцев. Это особенно актуально для северного климата, где количество более холодных дней осени и зимы превышает количество более теплых дней весны и лета.

Поэтому, было бы желательно создать покрытие и/или изделие с покрытием, которое улучшает энергоэффективность здания в северном климате, где желательно улавливать солнечное тепло в здании. Покрытие и/или изделие с покрытием может обладать низкой излучательной способностью для обеспечения низкой U-величины, с высоким SHGC, чтобы позволить проходить большему количеству солнечного тепла в здание и сохранить его в нем.

Раскрытие изобретения

Покрытие обеспечивает высокий коэффициент солнечного теплопоступления (SHGC) и низкий коэффициент теплопередачи (U-величина) для улавливания и сохранения солнечного тепла. Покрытие и изделие с покрытием особенно пригодны для архитектурного остекления в северном климате.

Остекление с покрытием включает подложку и покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части подложки. Покрытие включает первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки; сплошной металлический слой, имеющий толщину менее 8 нм, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя, грунтовочный слой, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя; второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя; и внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя. Покрытие, при использовании на поверхности №3 базового стеклопакета (IGU), обеспечивает SHGC более или равный 0,6 и U-величину менее или равную 0,35.

В одном примере покрытия толщина первого диэлектрического слоя составляет 40-50 нм. Первый диэлектрический слой включает пленку оксида цинка, нанесенную на пленку станната цинка, толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм и толщина пленки станната цинка составляет 25-40 нм. Металлический слой включает серебро, толщиной менее или равной 7,5 нм. Грунтовочный слой включает титан. Толщина второго диэлектрического составляет 30-40 нм. Второй диэлектрический слой включает пленку оксида цинка и пленку станната цинка, нанесенную на пленку оксида цинка. Толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм. Толщина внешнего покрытия составляет 2-6 нм и включает диоксид титана. Покрытие, при использовании на поверхности №3 базового IGU, обеспечивает SHGC более или равный 0,6, например, более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,35, например, менее или равную 0,33.

В другом примере покрытия первый диэлектрический слой включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка, и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя, каждого составляет 16-17 нм и толщина каждого из второго и четвертого слоя составляет 6-8 нм. Металлический слой включает серебро толщиной менее или равной 7 нм. Грунтовочный слой включает титан. Второй диэлектрический слой включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка, и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм. Толщина внешнего покрытия составляет 5-10 нм и включает диоксид титана. Покрытие, при использовании на поверхности №3 базового IGU, обеспечивает SHGC более или равный 0,6, например, более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,35, например, менее или равную 0,33.

Стеклопакет включает первую подложку с поверхностью №1 и поверхностью №2 и вторую подложку, находящуюся на расстоянии от первой подложки с поверхностью №3 и поверхностью №4, с поверхностностью №3 обращенной к поверхности №2. Покрытие сформировано, по меньшей мере, на части поверхности №3. Покрытие включает первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки; сплошной металлический слой, включающий серебро толщиной менее или равной 7,5 нм, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя; грунтовочный слой, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя, причем пленка грунтовочного слоя включает титан; второй диэлектрический слой сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя; и внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя. SHGC стеклопакета составляет более или равный 0,6, например, более или равный 0,65 и U-величина менее или равную 0,35, например, менее или равную 0,33. В одном примере толщина первого диэлектрического слоя составляет 40-50 нм, первый диэлектрический слой включает пленку оксида цинка, нанесенную на пленку станната цинка, толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм, и толщина пленки станната цинка составляет 25-40 нм. Металлический слой включает серебро толщиной менее или равной 7,5 нм. Грунтовочная пленка включает титан. Второй диэлектрический слой включает пленку оксида цинка и пленку станната цинка, нанесенную на пленку оксида цинка, толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-40 нм и толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм. Толщина внешнего покрытия, включающего диоксид титана, составляет 2-6 нм. В другом стеклопакете первый диэлектрический слой включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм. Металлический слой включает серебро толщиной менее или равной 7 нм. Грунтовочная пленка включает титан. Второй диэлектрический слой включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм. Толщина внешнего покрытия, включающего диоксид титана, составляет 5-10 нм.

Другой стеклопакет включает первую подложку с поверхностью №1 и поверхностью №2 и; вторую подложку, находящуюся на расстоянии от первой подложки с поверхностью №3 и поверхностью №4, с поверхностностью №3 обращенной к поверхности №2; и третью подложку, находящуюся на расстоянии от второй подложки, и с поверхностью №5 и поверхностью №6. Первое покрытие сформировано, по меньшей мере, па части поверхности №5. Первое покрытие включает первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки; сплошной металлический слой сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя; грунтовочный слой, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя; второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя; и внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя, причем толщина внешнего покрытия, включающего диоксид титана, составляет 2-6 нм. Второе покрытие сформировано, по меньшей мере, на части поверхности №2, второе покрытие включает, по меньшей мере, два металлических серебряных слоя, разделенных диэлектрическими слоями. SHGC стеклопакета более или равен 0,6, например, более или равен 0,65 и U-величина менее или равна 0,35, например, менее или равна 0,33. В одном примере толщина первого диэлектрического слоя первого покрытия составляет 40-50 нм, первый диэлектрический слой включает пленку оксида цинка, нанесенную на пленку станната цинка, толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм и толщина пленки станната цинка составляет 25-40 нм. Металлический слой первого покрытия включает серебро толщиной менее или равной 7,5 нм. Грунтовочная пленка первого покрытия включает титан. Второй диэлектрический слой первого покрытия включает пленку оксида цинка и пленку станната цинка, нанесенную на пленку оксида цинка, толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-40 нм и толщина пленки оксида цинка составляет 3-15 нм. Внешнее покрытие первого покрытия имеет толщину 2-6 нм и включает диоксид титана. В другом примере первый диэлектрический слой первого покрытия включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка, и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм. Металлический слой первого покрытия включает серебро толщиной менее или равной 7 нм. Грунтовочная пленка первого покрытия включает титан. Второй диэлектрический слой первого покрытия включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм. Внешнее покрытие первого покрытия имеет толщину 5-10 нм, и включает диоксид титана.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано со ссылкой на следующие фигуры, в которых одинаковые числовые указатели везде означают одинаковые части:

фиг.1 представляет вид сбоку (не в масштабе) стеклопакета (IGU) с покрытием изобретения;

фиг.2 представляет вид сбоку (не в масштабе) покрытия, включающего признаки изобретения;

фиг.3 представляет вид сбоку (не в масштабе) другого покрытия, включающего признаки изобретения; и

фиг.4 представляет вид сбоку (не в масштабе) другого стеклопакета (IGU) с покрытием изобретения.

Осуществление изобретения

Использованные в описании, пространственные термины или термины направления, такие как "левый", "правый", "внутренний", "внешний", "выше", "ниже", и т.п., в изобретении используются так, как они представлены на фигурах. Однако следует понимать, что изобретение может допускать различные альтернативные ориентации и, соответственно, такие термины нельзя рассматривать как ограничивающие. Кроме того, все числа, представляющие размеры, физические характеристики, технологические параметры, количества компонентов, условия реакции и т.п., используемые в описании и формуле изобретения, должны быть представлены во всех случаях, как предваренные термином "около". Соответственно, если не оговорено иное, числовые величины, изложенные в последующей заявке и формуле изобретения, могут меняться в зависимости от искомых свойств, которые предполагается получить в соответствии с настоящим изобретением. По меньшей мере, и не в качестве попытки ограничить применение теории эквивалентов к объему притязаний формулы изобретения, каждое числовое значение должно быть рассмотрено, по меньшей мере, с учетом представленных значащих цифр и применением обычных методов округления. Кроме того, следует понимать, что все диапазоны, раскрытые в описании, включают начальное и конечное значения диапазона и всех поддиапазонов, включенных в него. Например, указанный диапазон "1-10", следует рассматривать, как включающий все поддиапазоны между (и включительно) минимальным значением 1 и максимальным значением 10; то есть, все поддиапазоны, начинающиеся с минимального значения 1 или более и заканчивающиеся максимальным значением 10 или менее, например, 1-3,3, 4,7-7,5, 5,5-10, и т.п.Кроме того, использованные в описании термины "сформированный на", "осажденный на", или "полученный на" означают сформированный, осажденный или полученный на, но не обязательно в прямом контакте с поверхностью. Например, слой покрытия, "сформированный на" подложке, не исключает присутствие одного или большего числа других слоев покрытия или пленок того же или другого состава, расположенных между сформированным слоем покрытия и подложкой. Термины "видимая область" или "видимый свет" относятся к электромагнитному излучению с длиной волны 380-800 нм. Термины "инфракрасная область" или "инфракрасное излечение" относятся к электромагнитному излучению с длиной волны в диапазоне от более 800 нм до 1000000 нм. Термины "ультрафиолетовая область" или "ультрафиолетовое излучение" означают электромагнитную энергию с длиной волны в диапазоне от 300 нм до менее 380 нм. Кроме того, все документы, такие как, но не ограниченные выданными патентами и заявками на патент, указанные в описании следует рассматривать "включенными ссылкой" во всей их полноте. Использованный в описании термин "пленка" относится к области с нанесенным покрытием требуемого или выбранного состава. "Слой" может включать одну или более "пленок" и "покрытие" или "пакет покрытий" могут состоять из одного или более "слоев". U-величина в описании выражена для зимних условий в соответствии с определением национального совета оценки систем / Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (NFRC/ASHRAE) при ОТ (-18°C) наружной температуры, 70°F (21°C) комнатной температуры, ветре 15 миль в час и без солнечного облучения.

В целях последующего обсуждения изобретение будет рассматриваться в отношении использования архитектурного остекления, такого как, но без ограничения, стеклопакет (IGU). Использованный в описании термин "архитектурное остекление" относится к любому остеклению, расположенному на здании, такому как, но без ограничения окна и остекление крыши. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено использованием такого архитектурного остекления, но может быть осуществлено с остеклением в любой требуемой области, такой как, но без ограничения многослойный или ординарные жилые и/или промышленные окна, и/или остекление наземных, воздушных, космических, водных и подводных транспортных средств. Поэтому, следует понимать, что определенные раскрытые примеры осуществления представлены просто для объяснения основных концепций изобретения и, что изобретение не ограничено этими определенными примерами осуществлений. Кроме того, в то время как у обычного "остекления" может быть достаточное пропускание видимого света так, что можно рассмотреть материалы через остекление, в осуществлении изобретения, "остекление" не обязательно должно быть прозрачным в видимом свете, но может быть просвечивающим или матовым (как описано далее).

Не ограничивающее остекление 10, включающее признаки изобретения представлено на фиг.1. Остекление 10 может обладать любым требуемым пропусканием и/или отражением видимого света, инфракрасного излучения или ультрафиолетового излучения. Например, остекление 10 может иметь любое требуемое пропускание видимого света, например, от более 0% до 100%.

Пример остекления 10 на фиг.1 представлен в форме обычного двойного стеклопакета и включают первый слой 12 с первой основной поверхностью 14 (поверхность №1) противоположной второй основной поверхности 16 (поверхность №2). В иллюстративном не ограничивающем осуществлении первая основная поверхность 14 выходит на внешнюю сторону здания, то есть, является внешней основной поверхностью, и вторая основная поверхность 16 выходит внутрь здания. Остекление 10 также включает второй слой 18 с внешней (первой) основной поверхностью 20 (поверхность №3) и внутренней (второй) основной поверхностью 22 (поверхность №4), расположенный на расстоянии от первого слоя 12. Эта нумерация поверхностей слоев соответствует обычной практике в области фенестрации. Первый и второй слои 12, 18 могут быть соединены любым подходящим образом, например, адгезивным соединением в обычной раме 24. Промежуток или камера 26 сформированы между двумя слоями 12, 18. Камера 26 может быть с заданной атмосферой, такой как воздух или нереакционноспособный газ, такой как газообразный криптон или аргон. Солнцезащитное покрытие 30 изобретения сформировано, по меньшей мере, на части одного из слоев 12, 18, например, но без ограничения, по меньшей мере, на части поверхности №2 16 или, по меньшей мере, на части поверхности №3 20, Хотя при необходимости покрытие также может быть на поверхности №1 или поверхности №4. Примеры стеклопакетов могут быть найдены, например, в US 4,193,236; 4,464,874; 5,088,258; и 5,106,663.

В широкой практике изобретения, слои 12, 18 остекления 10 могут быть из одного и того же или различных материалов. Слои 12, 18 могут включать любой требуемый материал любых характеристик. Например, один или более слоев 12, 18 могут быть прозрачными или просвечивающими в видимом свете. "Прозрачный" означает, обладающий пропусканием видимого света от более 0% до 100%. Альтернативно один или более слоев 12, 18 могут быть просвечивающими. "Просвечивающий" означает позволяющий пропускать электромагнитную энергию (например, видимый свет), но рассеивающий эту энергию таким образом, что объекты со стороны наблюдателя видны неясно. Примеры подходящих материалов включают, но не ограничены, пластмассовыми подложками (например, акриловые полимеры, такие как полиакрилаты; полиалкилметакрилаты, такие как полиметилметакрилаты, полиэтилметакрилаты, полипропилметакрилаты и т.п.; полиуретаны; поликарбонаты; полиалкилтерефталаты, такие как полиэтилентерефталат (PET), полипропилентерефталаты, полибутилентерефталаты и т.п.; полисилоксансодержащие полимеры; или сополимеры любых мономеров для их получения, или их любые смеси); керамическими подложками; стеклянными подложками; или смесями, или комбинациями любых из этих материалов. Например, один или более слоев 12, 18 могут включать обычное натриево-кальциевое силикатное стекло, боросиликатное стекло, или свинцовое стекло. Стекло может быть бесцветным стеклом. "Бесцветное стекло" означает не тонированное или не окрашенное стекло. Альтернативно стекло может быть тонированным или стеклом окрашенным иначе. Стекло может быть отожженным или термообработанным стеклом. В соответствии с использованием в описании термин "термообработанный" означает закаленный или, по меньшей мере, частично закаленный. Стекло может быть любого типа, например, обычным флоат-стеклом и может быть любого состава, с любыми оптическими свойствами, например, с любой величиной пропускания в видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной областях и/или общего пропускания солнечной энергии. "Флоат-стекло" означает стекло, изготовленное обычным флоат-процессом, в котором расплавленное стекло подают на расплавленный металл в ванне и охлаждают в контролируемых условиях для формирования полосы флоат-стекла. Примеры процессов изготовления флоат-стекла раскрыты в US 4,466,562 и 4,671,155.

Каждый из первых и вторых слоев 12, 18 может быть, например, бесцветным флоат-стеклом или может быть тонированным или окрашенным стеклом или один слой 12, 18 может быть бесцветным стеклом и другой слой 12, 18 тонированным. Не ограничивающие изобретение примеры стекла, подходящего для первого слоя 12 и/или второго слоя 18, описаны в US 4,746,347; 4,792,536; 5,030,593; 5,030,594; 5,240,886; 5,385,872; и 5,393,593. Первые и вторые слои 12, 18 могут иметь любые требуемые размеры, например, длину, ширину, форму или толщину. В одном примере остекления толщина каждого из первых и вторых слоев может составлять 1-10 мм, например, 1-8 мм, например, 2-8 мм, таким как 3-7 мм, например, 5-7 мм, например, 6 мм. Не ограничивающие примеры стекла, которые могут быть использованы в практике изобретения, включают бесцветное стекло Starphire®, Solargreen®, Solextra®, GL-20®, GL-35™, Solarbronze®, Solargray®, Pacifica®, SolarBlue®, Solarphire®, Solarphire PV(и Optiblue(стекла, все коммерчески поставляемые PPG Industries Inc. of Pittsburgh, Pennsylvania.

Покрытие 30 изобретения нанесено, по меньшей мере, на часть, по меньшей мере, одной основной поверхности одного из стеклянных слоев 12, 18. В примере, показанном на фиг.1, покрытие 30 сформировано, по меньшей мере, на части внешней поверхности 20 внутреннего стеклянного слоя 18. Покрытие 30 формируют покрытием с низким коэффициентом излучения, которое пропускает и сохраняет солнечное тепло.

Покрытие 30 может быть нанесено любым обычным способом, таким как, но без ограничения обычными способами химического осаждения из паровой фазы (CVD) и/или физического осаждения из паровой фазы (PVD). Примеры процессов PVD включают испарение термическое или электронным пучком и вакуумное напыление (такое как вакуумное осаждение при магнетронном напылении (MSVD)). Также могут быть использованы другие способы нанесения покрытий, такие как, но без ограничения золь-гель нанесение. В одном не ограничивающем осуществлении покрытие 30 может быть нанесено MSVD. Примеры устройств и способов покрытия MSVD хорошо известны специалистам в данной области техники и описаны, например, в US 4.379,040; 4,861,669; 4,898,789; 4,898,790; 4,900,633; 4,920,006; 4,938,857; 5,328,768; и 5,492,750.

Пример не ограничивающего покрытия 30 изобретения представлен на фиг.2. Этот пример покрытия 30 включает основной слой или первый диэлектрический слой 40 нанесенный, по меньшей мере, на часть основной поверхности подложки (например, поверхность №3 20 второго слоя 18). Первый диэлектрический слой 40 может быть однослойным или может включать более одной пленки противоотражающих материалов и/или диэлектрических материалов, таких как, но без ограничения оксиды металлов, оксиды сплавов металлов, нитриды, оксинитриды или их смеси. Первый диэлектрический слой 40 может быть прозрачным в видимом свете. Примеры подходящих оксидов металлов для первого диэлектрического слоя 40 включают оксиды титана, гафния, циркония, ниобия, цинка, висмута, свинца, индия, олова и их смесей. Эти оксиды металлов могут содержать небольшое количество других материалов, таких как марганец в оксиде висмута, олово в оксиде индия, и т.д. Кроме того, могут быть использованы оксиды сплавов металлов или смесей металлов, такие как оксиды, содержащие цинк и олово (например, станнат цинка), оксиды сплавов олова индия, нитрид кремния, нитрид кремния алюминия или нитрид алюминия. Кроме того, могут быть использованы допированные оксиды металлов, такие как оксиды олова, допированные сурьмой или индием или оксиды кремния, допированные никелем или бором. Первый диэлектрический слой 40 может быть по существу однофазной пленкой, такой как пленка оксида металлического сплава, например, станнат цинка, или может быть смесью фаз, составленных из оксидов цинка и олова, или может быть составлен из нескольких пленок.

Толщина первого диэлектрического слоя 40 (как однослойной пленки, так и многослойной пленки) может составлять 20-70 нанометров (нм), например, 20-60 нм, например, 30-60 нм, например, 40-55 нм, например, 44-46 нм, например, 45 нм.

Как показано на фиг.2, первый диэлектрический слой 40 может включать многослойную структуру с первой пленкой 42, например, пленкой оксида сплава металла, нанесенной, по меньшей мере, на часть подложки (такой как внешняя основная поверхность 20 второго слоя 18) и второй пленкой 44, например, пленкой оксида металла или пленкой смеси оксидов, нанесенной на первую пленку 42 оксида металла. В одном не ограничивающем осуществлении первая пленка 42 может быть оксидом сплава цинк/олово. "Оксид сплава цинк/олова" означает и истинные сплавы и также смеси оксидов. Оксид сплава цинк/олово может быть таким оксидом, который получен вакуумным осаждением при магнетронном напылении с катодом из цинка и олова. Один не ограничивающий катод может включить цинк и олово в соотношении 5-95% масс.цинка и 95-5% масс.олова, например, 10-90% масс.цинка и 90-10% масс.олова. Однако также могут быть использованы другие отношения цинка к олову. Одним подходящим оксидом сплава металла, который может присутствовать в первой пленке 42, является станнат цинка. "Станнат цинка" означает соединение ZnXSn1-XO2-X (формула 1), где "x" меняется от более 0 до менее 1. Например, "x" может быть более 0 и может быть любым дробным или десятичным числом между более 0 до менее 1. Например, когда x=2/3, формула 1 является Zn2/3Sn1/3O4/3, которая более часто записывается как "Zn2SnO4". Пленка, содержащая станнат цинка, присутствует в одной или более форм формулы 1 в преобладающем количестве в пленке.

Вторая пленка 44 может быть пленкой оксида металла, такой как пленка, содержащая оксид цинка. Пленка оксида цинка может быть нанесена из цинкового катода, который включает другие материалы для улучшения характеристик катода при напылении. Например, цинковый катод может включать небольшое количество (например, до 10% масс., например, 5% масс.) олова для улучшения напыления. В этом случае получаемая пленка оксида цинка включает небольшой процент оксида олова, например, до 10% масс.оксида олова, например, до 5% масс.оксида олова. Слой покрытия, нанесенный из цинкового катода, содержащего до 10% масс.олова (добавленного для увеличения проводимости катода), обозначается в описании как "пленка оксида цинка" даже при том, что может присутствовать небольшое количество олова. Полагается, что небольшое количество олова в катоде (например, менее или равное 10% масс., например, менее или равное 5% масс.), формирует оксид олова в преобладающем оксиде цинка второй пленки 44.

Первая пленка 42 может включать станнат цинка с толщиной 20-60 нм, например, 25-50 нм, например, 35-40 нм. Вторая пленка 44 может включать оксид цинка (например, 90% масс.оксида цинка и 10% масс.оксида олова) с толщиной 3-15 нм, например, 5-10 нм.

Металлический слой 46 отражающий тепло и/или излучение, может быть нанесен на первый диэлектрический слой 40. Отражающий слой 46 может включать отражающий металл, такой как, но без ограничения золото, медь, платину, осмий, титан, никель, хром, палладий, алюминий, серебро или их смеси, сплавы или комбинации. В одном осуществлении отражающий слой 46 включает слой металлического серебра толщиной 3-8 нм, например, 4-8 нм, например, 5-7 нм, например, 6-7 нм. Металлический слой 46 является сплошным слоем.

Первый грунтовочный слой 48 расположен на отражающем слое 46. Первый грунтовочный слой 48 может быть отдельной пленкой или многослойной пленкой. Первый грунтовочный слой 48 может включать материал, поглощающий кислород, который может быть протекторным в ходе процесса нанесения для предотвращения разрушения или окисления первого отражающего слоя 46 во время процесса напыления или последующих процессов нагрева. Примеры материалов, пригодных для первого грунтовочного слоя 48, включают металлы или оксиды металлов, такие как титан, цирконий, медь, никель, хром, алюминий; кремний, диоксид кремния, нитрид кремния, оксинитрид кремния, хромо-никелевые сплавы (такие как инконель), цирконий, алюминий, сплавы кремния и алюминия, сплавы, содержащие кобальт и хром (например, стеллит) и их смеси. Например, первый грунтовочный слой 48 может быть титаном толщиной 0,5-3 нм, например, 0,5-2 нм, например, 1-2 нм, например, 1,4 нм.

Следует понимать, что грунтовочный слой 48 формируют первым нанесением металла. По меньшей мере, часть металла окисляется в ходе дальнейшей обработки покрытия 30. В случае отожженного покрытия (примеры 1 и 3 далее), грунтовочный слой титана окисляется во время последующего нанесения оксидных слоев. В случае закаливаемого покрытия (примеры 2 и 4 далее), часть титана окисляется во время последующего нанесения оксидных слоев и остаток окисляется после закалки.

Второй диэлектрический слой 50 расположен на отражающем слое 46 (например, на первом грунтовочном слое 48). Второй диэлектрический слой 50 включает один или более оксидов металла или пленки, содержащие оксиды сплавов металлов, такие как вышеописанные в случае первого диэлектрического слоя 40, Например, второй диэлектрический слой 50 может включать первую пленку 52 оксида металла, например, пленку оксида цинка (например, 90% масс.оксида цинка и 10% масс.оксида олова), нанесенную на первую грунтовочную пленку 48 и вторую пленку 54 оксида сплава металла, например, пленку станната цинка, нанесенную на первую пленку 52 оксида цинка.

Общая толщина (например, комбинированная толщина слоев) второго диэлектрического слоя 50 может составлять 10-50 нм, например, 20-50 нм, например, 30-50 нм, например, 30-40 нм, например, 35-40 нм, например, 36,2 нм.

Например, толщина пленки 52 оксида цинка может составлять 3-15 нм, например, 5-10 нм. Толщина слоя 54 оксидов сплава металлов (станнат цинка) может составлять 15-35 нм, например, 20-35 нм, например, 21-31 нм.

Внешнее покрытие 60 может быть расположено на втором диэлектрическом слое 50, Внешнее покрытие 60 может помочь защитить нижележащие слои покрытия от механического и химического воздействия. Внешнее покрытие 60 может быть, например, одним или большим числом слоев оксида металла или нитрида металла. Примеры подходящих материалов включают оксиды и/или нитриды кремния, титана, алюминия, циркония и их смесей, например, смесь диоксида кремния и оксида алюминия. Например, внешнее покрытие 60 может быть диоксидом титана толщиной 1-10 нм, например, 2-8 нм, например, 4-6 нм, например, 5 нм.

Покрытие 30 также может включать необязательное защитное покрытие 70. Защитное покрытие 70 способствует защите нижележащих слоев от механического и химического воздействия во время изготовления, доставки, погрузочно-разгрузочных операций, обработки, и/или во время эксплуатации зеркала. Защитное покрытие 70 также помогает защитить нижележащие слои от поступления жидкой воды, паров воды и других загрязнителей окружающей среды (будь то твердое вещество, жидкость или газ).

Защитное покрытие 70 может быть слоем покрытия противокислородной защиты для предотвращения или снижения проникновения окружающего кислорода в нижележащие слои во время последующей обработки, например, такой как при нагреве или изгибе. Защитное покрытие 70 может быть любым требуемым материалом или смесью материалов, например, но без ограничения, одним или большим количеством неорганических материалов. В одном примере осуществления защитное покрытие 70 может включать слой, с одним или большим числом материалов оксида металла, таких как, но без ограничения оксидами алюминия, кремния или их смесей. Например, защитное покрытие 70 может быть однослойным покрытием, включающим диоксид кремния, оксид алюминия или их смеси. Например, защитное покрытие 70 может включать диоксид кремния и оксид алюминия в диапазоне 70-99% масс.диоксида кремния и 1-30% масс.оксида алюминия, например, 75-90% масс.диоксида кремния и 25-10% масс.оксида алюминия, например, 80-90% масс.диоксида кремния и 20-10% масс.оксида алюминия. В одном определенном не ограничивающем осуществлении, защитное покрытие 70 включает 85% масс.диоксида кремния и 15% масс.оксида алюминия. Также могут присутствовать другие материалы, такие как алюминий, хром, гафний, иттрий, никель, бор, фосфор, титан, цирконий и/или их оксиды, например, для корректировки показателя преломления защитного покрытия 70. Защитное покрытие 70 может иметь неоднородную толщину. "Неоднородная толщина" означает, что толщина защитного покрытия 70 может изменяться на данной единице площади, например, у защитного покрытия 70 могут быть высокие и низкие участки или области. Толщина защитного покрытия 70 может составлять 1-1000 нм, например, 10-500 нм, например, 20-300 нм, например, 50-300 нм, например, 50-200 нм, например, 50-150 нм, например, 50-120 нм, например, 75-120 нм, например, 75-100 нм. В определенном не ограничивающем осуществлении толщина защитного покрытия 50 может быть, по меньшей мере, 50 нм, например, по меньшей мере, 75 нм, например, по меньшей мере, 100 нм, например, по меньшей мере, 110 нм, например, по меньшей мере, 120 нм, например, по меньшей мере, 150 нм, например, по меньшей мере, 200 нм.

В другом не ограничивающем осуществлении защитное покрытие 70 может включать многослойную структуру, например, первый слой, по меньшей мере, с одним вторым слоем, сформированным на первом слое. В одном определенном не ограничивающем осуществлении первый слой может включать оксид алюминия или смесь или сплав, включающий оксид алюминия и диоксид кремния. Например, первый слой может включать смесь диоксида кремния и оксида алюминия, содержащую более 5% масс.оксида алюминия, например, более 10% масс.оксида алюминия, например, более 15% масс.оксида алюминия, например, более 30% масс.оксида алюминия, например, более 40% масс.оксида алюминия, например, 50-70% масс.оксида алюминия, например, 70-100% масс.оксида алюминия и 30-0% масс.диоксида кремния., например, более 90% масс.оксида алюминия, например, более 95% масс.оксида алюминия. В одном не ограничивающем осуществлении первый слой весь или по существу весь состоит из оксида алюминия. Толщина первого слоя может составлять более 0-1 микрона, например, 5-10 нм, например, 10-25 нм, например, 10-15 нм. Второй слой может включать диоксид кремния или смесь или сплав, включающий диоксид кремния и оксид алюминия. Например, второй слой может включать диоксид кремния и смесь оксида алюминия, содержащую более 40% масс.диоксида кремния, например, более 50% масс.диоксида кремния, например, более 60% масс.диоксида кремния, например, более 70% масс.диоксида кремния, например, более 80% масс.диоксида кремния, например, 80-90% масс.диоксида кремния и 10-20% масс.оксида алюминия, например, 85% масс.диоксида кремния и 15% масс.оксида алюминия. Толщина второго слоя может составлять более 0 нм до 2 микронов, например, 5-500 нм, например, 5-200 нм, например, 10-100 нм, например, 30-50 нм, например, 35-40 нм. В другом не ограничивающем осуществлении толщина второго слоя может составлять более 0 нм до 1 микрона, например, 5-10 нм, например, 10-25 нм, например, 10-15 нм. В другом не ограничивающем осуществлении защитное покрытие 70 может быть двухслойным, сформированное одним слоем, содержащим оксид металла (например, первый слой содержащий диоксид кремния и/или оксид алюминия,) сформированным на другом слое, содержащим оксид металла (например, второй слой содержащий диоксид кремния и/или оксид алюминия). Индивидуальные слои многослойного защитного покрытия могут быть любой требуемой толщины. Не ограничивающие примеры подходящих защитных покрытий 70 описаны, например, в US 10/007,382; 10/133,805; 10/397,001; 10/422,094; 10/422,095; и 10/422,096.

Защитное покрытие 70 может быть размещено на внешнем покрытии 60, Альтернативно защитное покрытие 70 может быть размещено под внешним покрытием 60, например, между внешним покрытием 60 и вторым диэлектрическим слоем 50. Или внешнее покрытие 60 может быть исключено и защитное покрытие 70 использовано вместо внешнего покрытия 60, то есть, защитное покрытие 70 создают на втором диэлектрическом слое 50.

Необязательный второй грунтовочный слой (не показан) может быть расположен между первым диэлектрическим слоем 40 и металлическим слоем 46. Необязательный второй грунтовочный слой может быть сформирован из любого вышеописанного материала для первого грунтовочного слоя 48. Например, необязательный второй грунтовочный слой может быть титаном толщиной 0,5-2 нм, например, 1-2 нм, например, 1.5 нм.

Другое не ограничивающее покрытие 100 изобретения представлено на фиг.3. Этот пример покрытия 100 включает слой основы или первый диэлектрический слой 102 нанесенный, по меньшей мере, на часть основной поверхности подложки (например, поверхность №3 20 второго слоя 18). Первый диэлектрический слой 102 может быть однослойным или может включать более одной пленки противоотражающих материалов и/или диэлектрических материалов, таких как, но без ограничения оксиды металлов, оксиды сплавов металлов, нитриды, оксинитриды или их смеси. Первый диэлектрический слой 102 может быть прозрачным в видимом свете. Примеры подходящих оксидов металлов для первого диэлектрического слоя 102 включают оксиды титана, гафния, циркония, ниобия, цинка, висмута, свинца, индия, олова и их смесей. Эти оксиды металлов могут содержать небольшое количество других материалов, таких как марганец в оксиде висмута, олово в оксиде индия, и т.д. Кроме того, могут быть использованы оксиды сплавов металлов или смеси металлов, такие как оксиды, содержащие цинк и олово (например, станнат цинка), оксиды сплавов олова индия, нитрид кремния, нитрид кремния алюминия или нитрид алюминия. Кроме того, могут быть использованы допированные оксиды металлов, такие как оксид олова, допированный оксидами сурьмы или индия, или оксид кремния, допированный никелем или бором. Первый диэлектрический слой 102 может быть по существу однофазной пленкой, такой как пленка оксидов сплава металлов, например, станнат цинка, или может быть смесью фаз, состоящей из оксидов цинка и олова, или может состоять из нескольких пленок.

Толщина первого диэлектрического слоя 102 (однослойной пленки или многослойной пленки) может составлять 20-70 нанометров (нм), например, 20-60 нм, например, 30-60 нм, например, 40-55 нм, например, 44-48 нм, например, 47 нм.

Первый диэлектрический слой 102 может включать структуру с несколькими пленками, с первой пленкой 104, например, пленкой оксида сплава металлов, второй пленкой 106, например, пленкой оксида металла или пленкой смеси оксидов, нанесенной на первую пленку 104 оксида сплава металлов, третьей пленкой 108, например, пленкой оксида сплава металлов, и четвертой пленкой 110, например, оксида металла или пленкой смеси оксидов, нанесенной на третью пленку 104 оксида сплава металла. Первая пленка 104 и третья пленка 108 могут включать станнат цинка. Вторая пленка 106 и четвертая пленка 110 могут включать оксид цинка, например, 90% масс.оксида цинка и 10% масс.оксида олова.

Например, первая пленка 104 и третья пленка 108 могут быть станнатом цинка, с толщиной каждой пленки 5-25 нм, например, 10-20 нм, например, 15-20 нм, например, 15-17 нм, например, 16-17 нм. Пленки не обязательно должны быть одной толщины. Вторая пленка 106 и четвертая пленка 110 могут быть оксидом цинка (например, 90% масс.оксида цинка и 10% масс.оксида олова), и толщина каждой может составлять 3-10 нм, например, 4-8 нм, например, 5-8 нм, например, 6-8 нм. Пленки не обязательно должны быть одинаковой толщины. Например, вторая пленка может быть более толстой, чем четвертая пленка.

Отражающий тепло и/или излучение металлический слой 112 нанесен на первый диэлектрический слой 102 и может быть таким же как вышеописанный металлический слой 46. В одном осуществлении отражающий слой 112 включает металлическое серебро с толщиной 3-8 нм, например, 4-8 нм, например, 5-7 нм, например, 6-7 нм. Металлический слой 112 является сплошным слоем.

Грунтовочный слой 114 расположен на отражающем слое 112. Грунтовочный слой 114 может быть таким, как вышеописанный грунтовочный слой 48. Например, грунтовочный слой 114 может быть титаном и может иметь толщину, составляющую 0,5-5 нм, например, 1-5 нм, например, 2-5 нм, например, 3-4 нм.

Второй диэлектрический слой 120 расположен на отражающем слое 112 (например, на первом грунтовочном слое 114). Второй диэлектрический слой 120 включает одну или большее число пленок, содержащих оксиды металлов или оксиды сплава металлов, такие как вышеописанные в случае первого диэлектрического слоя 40. Например, второй диэлектрический слой 120 может включать первую пленку 122 оксида металла, например, пленку оксида цинка, вторую пленку 124 оксида сплава металла, например, пленку станната цинка, третью пленку 126 оксида металла, например, пленку оксида цинка, и четвертую пленку 126 оксида сплава металлов, например, пленку станната цинка.

Общая толщина (например, комбинированная толщина слоев) второго диэлектрического слоя 120 может составлять 10-50 нм, например, 20-50 нм, например, 30-50 нм, например, 30-40 нм, например, 30-35 нм.

Например, толщина каждой из пленок 122 и 126 оксида цинка может составлять 3-15 нм, например, 3-10 нм, например, 3-5 нм, например, 4-5 нм. Пленки не обязательно должны быть одинаковой толщины. Толщина слоев 124 и 128 оксидов сплава металлов (станнат цинка) может составлять 5-20 нм, например, 5-15 нм, например, 10-15 нм, например, 11-12 нм. Пленки не обязательно должны быть одинаковой толщины.

Внешнее покрытие 140 может быть расположено на втором диэлектрическом слое 120. Внешнее покрытие 140 может быть таким же как вышеописанное внешнее покрытие 60, Например, внешнее покрытие 140 может быть диоксидом титана толщиной 1-10 нм, например, 2-8 нм, например, 4-8 нм, например, 6-8 нм.

Может быть создано необязательное защитное покрытие 150. Защитное покрытие 150 может быть таким, как вышеописанное защитное покрытие 70. Защитное покрытие 150 может быть размещено на внешнем покрытии 140, под внешним покрытием 140, или может быть использовано вместо внешнего покрытия 140.

Покрытие 30, 100 при использовании для изготовления базового стеклопакета ("IGU"), с двумя бесцветными 3 мм стеклами, промежутком между двумя стеклами 0,5 дюйма, заполненным газообразным аргоном, и покрытие 30, 100 на поверхности №3 IGU (то есть на внешней поверхности внутреннего оконного стекла), может обеспечить SHGC более или равный 0,60, например, более или равный 0,62, например, более или равный 0,63, например, более или равный 0,65, например, более или равный 0,66, например, более или равный 0,67, например, более или равный 0,70, например, более или равный 0,75, и U-величину менее или равной 0,40, например, менее или равной 0,38, например, менее или равной 0,36, например, менее или равной 0,35, например, менее или равной 0,34, например, менее или равной 0,33, например, менее или равной 0,32, например, не менее или равной 0,30, например, менее или равной 0,28.

Нейтральное покрытие с высоким пропусканием настоящего изобретения также хорошо подходит в качестве покрытия для использования в IGU 80 с тройным остеклением, как показано на фиг.3. IGU 80 фиг.3 подобен IGU 10 на фиг.1, но включают третий слой 82 находящийся на расстоянии от второго слоя 18. У третьего слоя 82 имеется внешняя поверхность 84 (поверхность №5), противоположная второй основной поверхности 86 (поверхность №6). Покрытие изобретения 30 или 100 может быть нанесено на поверхность №5. Другое покрытие 88 также может быть включено в IGU 80, В одном не ограничивающем осуществлении, покрытие 88 может быть таким же, как покрытие 30 или 100, Например, покрытие 30 или 100 может быть сформировано, по меньшей мере, на части поверхности №5 и покрытие 88 (покрытие 30 или 100) может быть сформировано, по меньшей мере, на части поверхности №2 или №3 для обеспечения высокого SHGC. В другом не ограничивающем осуществлении изобретения для достижения более низкого SHGC IGU с высоким пропусканием видимого света и низкой U-величиной, покрытие 30 или 100 может быть таким, как описано выше, но покрытие 88 может быть покрытием с более низким SHGC. Например, покрытие 88 может включать два или более слоя металлического серебра, например, три или более слоев металлического серебра, например, четыре или более слоев металлического серебра. Примеры подходящих покрытий с более низким SHGC включают покрытие SOLARBAN(60 (с 2 серебряными отражающими слоями) или покрытие SOLARBAN(70XL (с 3 серебряными отражающими слоями), оба коммерчески поставляются PPG Industries Inc. of Pittsburg, Pensylvania. Например, покрытие 30 или 100 изобретения может быть размещено на поверхности №4 или №5 IGU 80 и покрытие с более низким SHGC 88 может быть размещено на поверхности №2. Излучательная способность покрытия 88 может быть ниже, чем у покрытия 30 или 100, Например, излучательная способность покрытия 30 или 100 изобретения менее или равна 0,15, например, менее или равна 0,1. Излучательная способность второго покрытия 88 может быть менее или равна 0,1, например, менее или равна 0,05.

Следующие примеры иллюстрируют различные осуществления изобретения. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено этими определенными осуществлениями.

Примеры

Таблица 1 иллюстрирует осуществления с набором покрытий настоящего изобретения. В каждом примере отражающий слой представляет собой серебро, грунтовочный слой представляет собой оксид титана, защитный слой представляет собой оксид титана и диэлектрические слои включают подслои Zn2SnO4 и ZnO (90% масс.оксида цинка и 10% масс.оксида олова), в котором подслой ZnO размещен на слое серебра. Подслой ZnO составляет 5-15 нм. Технические данные для каждого покрытия относятся к стеклопакету, заполненному газообразным аргоном, сформированному как описано выше. Координаты цвета a*, b* и L* являются обычными в CIE (1931) и CIELAB системах, которые известны специалистам в данной области техники. Цвет покрытий от нейтрального до синего при отражении. SHGC и U-величины приведены для базового стеклопакета, описанного выше.

Набор покрытий в примерах 1 и 3 являются отожженным стеклянным продуктом, то есть, покрытое стекло не нагревают до температуры закалки стеклянной подложки 10 (около 1200°F). Если покрытие нагреть до температуры закалки стеклянной подложки, то набор покрытий разрушится и станет матовым. Наборы покрытий в примерах 2 и 4 являются отожженным стеклянным продуктом, то есть, покрытие достигает искомых характеристик после закалки покрытой стеклянной подложки.

Таблица 1
Толщина Слоя (нм)
Диапазон
Набор покрытий Прим.1 Прим.2 Прим.3 Прим.4
1 Диэлектрический слой 44,9 47,6 45,1 47 40-55
Отражающий слой 6,8 7 6,9 6,9 5,5-8,5
Грунтовочный слой 1,4 4,5 1,4 4,5 0,5-6
2 Диэлектрический слой 35 29,3 36,2 30,9 15-45
Защитный слой 5 6,9 5 6,9 0-15
Характеристики
SHGC 0,68 0,68
U-величина 0,27 0,27
Цвет монолитного бесцветного стекла
Прим.1
T Rf Rg
L* 94,7 30,5 32,5
а* -1,0 -1,2 -1,8
b* 1,1 -1,9 -5,1
Прим.2
L* 94,4 30,4 32,8
a* -0,6 -0,4 -1,2
b* 1,2 -2,2 -6,9
Прим.3
L* 94,6 30,4 32,7
a* -1,1 -0,5 -1,5
b* 1,3 -3,9 -6,4
"Т" означает цвет в проходящем свете
"Rf означает цвет в отраженном свете со стороны пленки
"Rg" означает цвет в отраженном свете со стороны стекла

Тип набора покрытий, представленный в отожженных примерах 1 и 3, может быть подобран относительно его цвета и характеристик с покрытием, поддающимся отжигу, с подобными типами слоев, например, представленными в примерах 2 и 4. Однако для достижения соответствия, (a) увеличена толщина грунтовочного слоя 48 из отожженного покрытия (например, в примере 1 по сравнению с примером 2, толщина грунтовочного слоя 48 примерно удвоена), чтобы позволить грунтовочному слою быть геттером кислорода во время нагрева, (b) увеличена толщина защитного слоя, 60 из отожженного покрытия, чтобы обеспечить дополнительную долговечность, и (c) уменьшена толщина второго диэлектрического слоя 50 из отожженного покрытия для оптической компенсации увеличенной толщины грунтовочного слоя 48 и защитного слоя 60.

Пример 5

Смоделированное покрытие со следующей структурой:

Таблица 2
материал толщина (нм)
станнат цинка 16,6
оксид цинка 7,6
станнат цинка 16,6
оксид цинка 6,8
металлическое серебро 6,4
титан 3,4
оксид цинка 4,7
станнат цинка 11,4
оксид цинка 4,3
станнат цинка 11.7
Диоксид титана (внешнее покрытие) 7,3

Координаты цвета покрытия следующие:

Таблица 3
T Rf Rg
L* 95,2 29,7 31,4
a* -0,7 -0,7 -1,4
b* 1,3 -3,4 -6,6

Это покрытие обеспечивает базовому стеклопакету значение SHGC 0,27 и U-величину 0,68.

Следует понимать, что SHGC может быть дополнительно увеличен при использовании стекла с низким содержанием железа, например, стекла STARPHIRE®, стекла Solarphire® и стекла Solarphire PV®, все коммерчески поставляемые PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, в качестве одного или большего числа стекол в IGU, таких как внешнее стекло. Кроме того, на U-величину может влиять выбор газа в воздушном промежутке, например, замена воздухом аргона увеличит U-величину.

Специалистам в данной области техники следует понимать, что модификации изобретения могут быть осуществлены, не отступая от принципов, раскрытых в предшествующем описании. Соответственно, отдельные осуществления, подробно описанные в заявке, являются только иллюстративными и не ограничивают объем притязаний изобретения, которые полностью определены в прилагаемой формуле изобретения и всех ее эквивалентов.

1. Остекление с покрытием, включающее:
стеклянную подложку;
первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки, который имеет толщину в диапазоне от 40 до 50 нм и включает первый слой, содержащий станнат цинка, и второй слой, содержащий оксид цинка, расположенный на первом слое;
сплошной металлический слой, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя, который содержит серебро с толщиной в диапазоне от 6 до 8 нм;
грунтовочный слой, содержащий титан, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя;
второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя, который имеет толщину в диапазоне от 30 до 40 нм и включает первый слой, содержащий оксид цинка, и второй слой, содержащий станнат цинка, расположенный на слое оксида цинка; и
внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя, которое содержит диоксид титана с толщиной в диапазоне от 1 до 10 нм,
в котором покрытие при использовании на поверхности №3 базового стеклопакета (IGU) обеспечивает коэффициент солнечного теплопоступления (SHGC) более или равный 0,6 и коэффициент теплопередачи (U-величину) менее или равную 0,35.

2. Остекление по п.1, в котором толщина слоев оксида цинка в первом диэлектрическом слое и втором диэлектрическом слое составляет 3-15 нм.

3. Остекление по п.1, в котором внешнее покрытие имеет толщину 2-6 нм.

4. Остекление по п.1, в котором первый диэлектрический слой дополнительно включает третий слой, содержащий станнат цинка, и четвертый слой, содержащий оксид цинка, причем толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 15-17 нм и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 5-8 нм.

5. Остекление по п.4, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм.

6. Остекление по п.1, в котором второй диэлектрический слой дополнительно включает третий слой, содержащий оксид цинка, и четвертый слой, содержащий станнат цинка, причем толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-10 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 10-15 нм.

7. Остекление по п.6, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм.

8. Остекление по п.1, в котором толщина слоя станната цинка первого диэлектрического слоя составляет 25-40 нм,
толщина внешнего покрытия составляет 2-6 нм, и
в котором покрытие при использовании на поверхности №3 базового IGU обеспечивает SHGC более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,33.

9. Остекление по п.1, в котором первый диэлектрический слой включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм,
второй диэлектрический слой включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка, и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм, толщина внешнего покрытия составляет 6-8 нм, и
в котором покрытие при использовании на поверхности №3 базового IGU обеспечивает SHGC более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,35.

10. Стеклопакет, включающий:
первую подложку, имеющую поверхность №1 и поверхность №2;
вторую подложку, расположенную на расстоянии от первой подложки и имеющую поверхность №3 и поверхность №4, с поверхностью №3 напротив поверхности №2; и
покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части поверхности №3, которое включает:
первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки, который имеет толщину в диапазоне от 40 до 50 нм и включает первый слой, содержащий станнат цинка, и второй слой, содержащий оксид цинка;
сплошной металлический слой, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя, который содержит серебро с толщиной в диапазоне от 6 до 8 нм;
грунтовочный слой, содержащий титан, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя;
второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя, который имеет толщину в диапазоне от 30 до 40 нм и включает первый слой, содержащий оксид цинка, и второй слой, содержащий станнат цинка, расположенный на слое оксида цинка; и
внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя, которое содержит диоксид титана и имеет толщину в диапазоне от 2 до 8 нм,
который имеет SHGC более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,35.

11. Стеклопакет по п.10, в котором толщина слоя оксида цинка в первом диэлектрическом слое составляет 3-15 нм, а толщина слоя станната цинка составляет 25-40 нм,
металлический слой включает серебро толщиной менее или равной 7,5 нм, толщина слоя оксида цинка во втором диэлектрическом слое составляет 3-15 нм, и
толщина внешнего покрытия составляет 2-8 нм.

12. Стеклопакет по п.11, в котором первый диэлектрический слой включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка, и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм,
металлический слой включает серебро толщиной менее или равной 7 нм, второй диэлектрический слой включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка, и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм, и толщина внешнего покрытия составляет 6-8 нм.

13. Стеклопакет, включающий:
первую подложку, имеющую поверхность №1 и поверхность №2;
вторую подложку, расположенную на расстоянии от первой подложки, и имеющую поверхность №3 и поверхность №4, с поверхностью №3 напротив поверхности №2;
третью подложку, расположенную на расстоянии от второй подложки, и имеющую поверхность №5 и поверхность №6;
первое покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части поверхности №5, которое включает:
первый диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части подложки, который имеет толщину в диапазоне от 40 до 50 нм и включает первый слой, содержащий станнат цинка, и второй слой, содержащий оксид цинка;
сплошной металлический слой, сформированный, по меньшей мере, на части первого диэлектрического слоя, который содержит серебро с толщиной в диапазоне от 6 до 8 нм;
грунтовочный слой, содержащий титан, сформированный, по меньшей мере, на части металлического слоя;
второй диэлектрический слой, сформированный, по меньшей мере, на части грунтовочного слоя, который имеет толщину в диапазоне от 30 до 40 нм и включает первый слой, содержащий оксид цинка, и второй слой, содержащий станнат цинка, расположенный на слое оксида цинка; и
внешнее покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части второго диэлектрического слоя, которое включает диоксид титана, и толщина которого составляет 1-10 нм, и
второе покрытие, сформированное, по меньшей мере, на части поверхности №2, которое включает, по меньшей мере, два металлических серебряных слоя, разделенных диэлектрическими слоями,
который имеет SHGC более или равный 0,65 и U-величину менее или равную 0,35.

14. Стеклопакет по п.13, в котором толщина первого диэлектрического слоя первого покрытия составляет 40-50 нм, первый диэлектрический слой включает слой оксида цинка, нанесенный на слой станната цинка, толщина слоя оксида цинка составляет 3-15 нм, и толщина слоя станната цинка составляет 25-40 нм,
металлический слой первого покрытия включает серебро толщиной менее или равной 7,5 нм,
второй диэлектрический слой первого покрытия включает слой оксида цинка и слой станната цинка, нанесенный на слой оксида цинка, толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-40 нм, и толщина слоя оксида цинка составляет 3-15 нм, и
внешнее покрытие первого покрытия имеет толщину 2-6 нм.

15. Стеклопакет по п.13, в котором первый диэлектрический слой первого покрытия включает первый слой, включающий станнат цинка, второй слой, включающий оксид цинка, третий слой, включающий станнат цинка, и четвертый слой, включающий оксид цинка, в котором толщина первого диэлектрического слоя составляет 44-48 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 16-17 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 6-8 нм,
металлический слой первого покрытия включает серебро толщиной менее или равной 7 нм,
второй диэлектрический слой первого покрытия включает первый слой, включающий оксид цинка, второй слой, включающий станнат цинка, третий слой, включающий оксид цинка, и четвертый слой, включающий станнат цинка, в котором толщина второго диэлектрического слоя составляет 30-35 нм, толщина каждого из первого слоя и третьего слоя составляет 3-5 нм, и толщина каждого из второго слоя и четвертого слоя составляет 11-12 нм, и
внешнее покрытие первого покрытия содержит диоксид титана и имеет толщину 5-10 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитным слоям, наносимым на оптические покрытия, находящиеся на прозрачных подложках. Предложено оптическое покрытие на прозрачной подложке с временным углеродным слоем, предназначенным для защиты от царапин и корродирующих сред во время изготовления.

Изобретение относится к покрытому изделию, включающему по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой материала, такого как серебро или подобное, в низкоэмиссионном покрытии.

Изобретение относится к низкоэмиссионным покрытым изделиям, в которых реализуется комбинация хорошего видимого пропускания (Твид) и превосходного коэффициента притока солнечного тепла (КПСТ) и тем самым обеспечивается улучшенное (то есть более высокое) отношение Твид/КПСТ.

Зеркало // 2466949
Изобретение относится к зеркалам и способу их изготовления. .

Изобретение относится к смотровым окнам обыкновенных и смотровых печей. .

Изобретение относится к стеклянному листу с покрытием, имеющему текстурированную поверхность. .

Изобретение относится к изделию с теплоотражающим покрытием. Технический результат изобретения заключается в снижении пятнистости изделия после термообработки. На стекло наносят слои в следующей последовательности по мере удаления от стекла: слой серебра, контактный слой на основе оксида никеля и/или хрома, слой оксида олова, слой станната цинка, слой нитрида кремния, слой оксида цинка, слой серебра. Термическое изгибание стеклянной подложки с покрытием на ней проводят до такой степени, чтобы иметь величину выпуклости осевой линии ″х″, по меньшей мере, примерно 28 мм. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к покрытому изделию с низкоэмиссионным покрытием, а именно к теплоизоляционному оконному стеклопакету. Техническим результатом изобретения является улучшение цветовых значений b* и/или коэффициента пропускания покрытого изделия, а также улучшение оптических свойств в покрытом изделии. Стеклопакеты позволяют изделию с двойным серебряным покрытием достичь (i) значения LSG (Tvis/SHGC) по меньшей мере 2,0, (ii) значения SHGC не более 35%, более предпочтительно не более 33, 32 или 30%, и (iii) значения U (БТЕ·ч-1·фут-2·°F-1) (например, при x=12 мм) не более 0,30, более предпочтительно не более 0,28 или 0,25. В некоторых вариантах воплощения слой на основе оксида титана может быть промежуточным слоем, предусмотренным в нижней части пакета слоев между первым и вторым слоями, содержащими нитрид кремния. Нижний пакет слоев, включающий оксид титана, может включать слой(и) на основе NiCr. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.

Изобретение относится к конструкции упрочняющих теплоотражающих просветляющих покрытий для прозрачных пластиковых изделий, например для экранов средств индивидуальной защиты. Предложено упрочняющее теплоотражающее просветляющее покрытие на прозрачной пластиковой подложке, состоящее из адгезионного упрочняющего слоя геометрической толщиной 240-300 нм, выполненного из оксида кремния SiOx, при 1,5≤x<2,0, где x - степень окисления оксида кремния; проводящего слоя, выполненного из оксида олова SnO2, геометрической толщиной 260-300 нм, и просветляющего слоя, выполненного из диоксида кремния SiO2, геометрической толщиной 90-100 нм. Технический результат - нанесение предложенного покрытия на прозрачные пластиковые изделия повышает срок службы этих изделий с сохранением их прозрачности и повышением механической прочности. 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к архитектурным светопроницаемым изделиям. Изделие выполнено с покрытием и содержит подложку, пакет покрытия сверху части или всей подложки, причем пакет покрытия содержит множество металлических слоев и множество диэлектрических слоев, где один или более металлических слоев содержат субкритический металлический слой, имеющий прерывающиеся области металла. Когда субкритический металлический слой выполнен из серебра, этот субкритический металлический слой имеет субкритическую толщину менее 50 Å. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности термической обработки стекла с покрытием после резки стекла на листы желательного размера без повреждения оптических свойств стекла. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил., 9 пр.

Изобретение относится к способу получения подложки, имеющей антимикробные свойства. Способ содержит стадию осаждения не образующего геля слоя металла, включающего неорганическое антимикробное средство, полученное из предшественника в форме металла, коллоида, хелата или иона, по меньшей мере, на одну из поверхностей стеклянной подложки и стадию диффузии указанного средства путем термической обработки. В качестве варианта, подложка может быть покрыта подслоем или верхним покрытием, и диффузия происходит либо в подслой либов верхнее покрытие. Описаны также стеклянные и металлические подложки, имеющие антимикробные свойства. Техническим результатом изобретения является получение подложки с антимикробными свойствами, которая легко используется и производство которой является недорогим. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 7 пр.

Изобретение относится к области оконных пленок, обладающих низким коэффициентом излучения и пригодных для экранизации электромагнитных помех. Прозрачная композитная пленка с низким коэффициентом излучения не более 0,3 включает прозрачную пленочную подложку, подстилающий слой из устойчивого к истиранию материала твердого покрытия, содержащего отверждаемую акрилатную смолу и совместимого с пленочной подложкой, отражающий инфракрасное излучение слой. Поверх отражающего инфракрасное излучение слоя расположено прозрачное защитное поверхностное покрытие толщиной не более 0,5 мкм, содержащее полисилазан, фторсилан или фторакрилсилан. Изобретение позволяет снизить коэффициент излучения прозрачной композитной пленки, поднять уровень защиты и конфиденциальности электронных данных. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил., 10 табл., 18 пр.

Изобретение относится к оконному блоку из изоляционного стекла. Изделие с покрытием включает один отражающий ИК излучение слой, первый и второй слои, содержащие нитрид кремния, причем отношение толщины первого слоя к толщине второго слоя составляет 0,45-0,90. Изделие имеет бронзовый отражаемый цвет поверхности стекла в сочетании с заданными солнцезащитными свойствами и/или параметрами пропускания. Изделие с покрытием спроектировано так, что отражаемый цвет поверхности стекла характеризуется определенными параметрами: красным а* и желтым b*. Техническим результатом изобретения является обеспечение сочетания заданных солнцезащитных свойств и бронзового цвета, отражаемого поверхностью стекла. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к стеклу с покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении механической стойкости, стойкости к коррозии под воздействием кислотных и/или щелочных растворов и защиты от окисления. На стекло наносят слои в следующей последовательности, начиная от стекла: диэлектрический слой на основе нитрида кремния; слой, отражающий ИК-излучение; барьерный слой на основе NbZr; второй диэлектрический слой на основе нитрида кремния; верхний слой оксида циркония. Слой, отражающий ИК-излучение, содержит, мас.%: Ni 54-58, Cr 20-22,5; Mo 12,5-14,5. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 19 ил., 3 табл.

Изобретение относится к покрытому изделию, включающему по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой в низкоэмиссионном (low-E) покрытии. По меньшей мере один слой покрытия включает оксид циркония (например, ZrO2), легированный гадолинием и/или оксидом гадолиния (например, Gd2O3 или другой подходящей стехиометрии). В некоторых примерных вариантах реализации наличие слоя, содержащего легированный Gd оксид циркония, в качестве самого наружного или внешнего слоя покрытого изделия (например, поверх слоя на основе нитрида кремния) приводит к улучшенной долговечности и химической и термической стойкости. При этом покрытые изделия могут применяться в контексте оконных блоков с изоляционным стеклом (IG), окон транспортных средств или в других подходящих применениях, таких как монолитные окна, многослойные окна и/или тому подобное. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности изделия и его термостойкости. 2 н. и 10 з.п. ф-лы. 6 ил.

Изобретение относится к изделию с низкоизлучательным покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности низкоизлучательного покрытия. На стекло наносят слои в следующей последовательности: первый диэлектрический слой, слой серебра, окисленный барьерный слой. Барьерный слой содержит, мас.%: Ni 54-58, Cr 20-22,5, Mo 12,5-14,5. 3 з.п. ф-лы, 16 ил., 3 табл.
Наверх