Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления



Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления
Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления
Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления
Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления
Барьерные слои, включающие ni и/или ti, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления

 


Владельцы патента RU 2581857:

ГАРДИАН ИНДАСТРИЗ КОРП. (US)

Изобретение относится к стеклянной подложке с покрытием и может быть использовано в изолирующих солнцезащитных оконных стелопакетах и окнах транспортных средств. На стеклянную подложку нанесён диэлектрический слой, нижний контактный слой, по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой из такого материала, как серебро, а также верхний контактный слой, содержащий оксид никеля и титана, в котором содержание металлов в этом слое составляет 10-30% Ni и 70-90% Ti. Когда слой, включающий оксид никеля-титана, предусмотрен непосредственно над и/или под отражающим ИК излучение слоем (например, в качестве барьерного слоя), это может приводить к улучшенной химической и механической стойкости (долговечности). Таким образом, пропускание видимого света может быть при желании улучшено без ухудшения долговечности, либо долговечность может быть просто повышена. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 табл.

 

[0001] Данная заявка включает по ссылке все содержание заявки США с порядковым № 13/064,066 (№ дела поверенного 3691-2319), озаглавленной «Покрытое изделие с низкоизлучательным покрытием, изолированный стеклопакет, включающий покрытое изделие, и/или способы их изготовления», а также заявки США с порядковым № 13/064,064 (№ дела поверенного 3691-2315), озаглавленной «Барьерные слои, включающие Ni-содержащие тройные сплавы, покрытые изделия, включающие барьерные слои, и способы их изготовления».

[0002] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения относятся к покрытому изделию, включающему по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой из такого материала, как серебро или т.п., в низкоизлучательном покрытии. В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один слой покрытия состоит из или включает никель и/или титан (например, NixTiy, NixTiyOz и т.д.). В некоторых примерных вариантах воплощения наличие слоя, включающего никель-титан и/или их оксид, позволяет использовать слой, имеющий хорошую адгезию к отражающему ИК излучение слою и пониженное поглощение видимого света (обеспечивающие получение покрытого изделия с более высоким пропусканием видимого света). Когда слой, включающий оксид никеля-титана, предусмотрен непосредственно над и/или под отражающим ИК излучение слоем (например, в виде барьерного слоя), это обеспечивает улучшенную химическую и механическую стойкость (долговечность) в некоторых примерных вариантах воплощения. Таким образом, в некоторых примерных вариантах воплощения пропускание видимого света может быть при желании улучшено с одновременным снижением влияния на долговечность. Описываемые здесь покрытые изделия могут быть использованы в контексте изолирующих стеклопакетов (IG), окон транспортных средств или по иным подходящим назначениям, таким как применения в монолитных окнах, ламинированных окнах и/или т.п.

Предпосылки и сущность примерных вариантов воплощения изобретения

[0003] Покрытые изделия известны в данной области техники и используются в окнах, таких как изолирующие оконные стеклопакеты (IG), окна транспортных средств, монолитные окна и/или т.п. В некоторых примерных случаях разработчики покрытых изделий часто стремятся к сочетанию высокого пропускания видимого света, низкой излучательной способности (или низкого коэффициента излучения) и/или низкому поверхностному сопротивлению (Rs). Высокое пропускание видимого света может позволить использовать покрытые изделия в тех применениях, где такие характеристики являются желательными, например, при применениях в архитектуре или окнах транспортных средств, в то время как характеристики низкой излучательной способности (low-E) и низкого поверхностного сопротивления позволяют таким покрытым изделиям блокировать значительные количества ИК излучения с тем, чтобы уменьшить, например, нежелательное нагревание внутренних помещений транспортных средств или зданий. Таким образом, обычно у покрытий, используемых на архитектурном стекле для блокирования значительных количеств ИК излучения, часто является желательным высокое пропускание в видимом спектре.

[0004] Отражающий(е) ИК излучение слой(и) в низкоизлучательных покрытиях влияют на покрытие в целом, и в некоторых случаях отражающий(е) ИК излучение слой(и) является самым чувствительным слоем в наборе слоев. К сожалению, отражающие ИК излучение слои, включающие серебро, могут иногда быть подвержены повреждению из-за процесса осаждения, последующих атмосферных процессов и/или термической обработки. В некоторых случаях может потребоваться защита слоя на основе серебра в низкоизлучательном покрытии от кислорода, присутствующего при осаждении других слоев поверх слоя на основе серебра. При недостаточной защите отражающего(их) ИК излучение слоя(ев) в покрытии могут пострадать долговечность, пропускание видимого света и/или другие оптические характеристики покрытого изделия.

[0005] Соответственно, специалисту в данной области техники будет понятно, что существует потребность в низкоизлучательном покрытии с улучшенной долговечностью и улучшенными или по существу неизмененными оптическими свойствами.

[0006] Некоторые примерные варианты воплощения данного изобретения относятся к улучшенному материалу барьерного слоя, используемому в связи с отражающим ИК излучение слоем, включающим серебро. В некоторых случаях улучшенный материал барьерного слоя может позволить улучшить долговечность покрытого изделия.

[0007] Некоторые примерные варианты воплощения относятся к способу изготовления покрытого изделия. На стеклянной подложке размещают первый диэлектрический слой. Над первым диэлектрическим слоем размещают нижний контактный слой. Над и в контакте с первым контактным слоем размещают отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой. Над и в контакте с отражающим ИК излучение слоем размещают верхний контактный слой, содержащий оксид Ni и Ti. Над верхним контактным слоем размещают слой, содержащий оксид и/или нитрид кремния, в качестве самого внешнего слоя покрытия.

[0008] Некоторые примерные варианты воплощения относятся к способу изготовления покрытого изделия. На стеклянной подложке размещают первый диэлектрический слой. Над первым диэлектрическим слоем размещают нижний контактный слой. Над и в контакте с первым контактным слоем размещают отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой. Над и в контакте с отражающим ИК излучение слоем формируют верхний контактный слой распылением никеля и титана из мишени, содержащей от примерно 1 до 50% Ni и от примерно 50 до 99% Ti (по массе), получая покрытие.

[0009] Некоторые примерные варианты воплощения также относятся к покрытым изделиям и/или стеклопакетам, изготовленным одним из вышеописанных и/или иных способов.

Краткое описание чертежей

[0010] Фигура 1 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0011] Фигура 2 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно другому примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0012] Фигура 3 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно следующему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0013] Фигура 4 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно дальнейшему примерному варианту воплощения данного изобретения.

[0014] Фигура 5 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно еще одному примерному варианту воплощения данного изобретения.

Подробное описание изобретения

[0015] Далее обратимся к чертежам, на которых аналогичные ссылочные номера обозначают аналогичные детали на нескольких видах.

[0016] Описываемые здесь покрытые изделия могут быть использованы по различным назначениям покрытых изделий, например, в монолитных окнах, IG оконных стеклопакетах, окнах транспортных средств, и/или по любому иному подходящему назначению с применением единственной или множественных подложек, таких как стеклянные подложки.

[0017] Как упомянуто выше, в некоторых случаях слою на основе серебра в низкоизлучательном покрытии может потребоваться защита во время последующих процессов. Например, кислород в плазме, используемой для осаждения последующих слоев, может оказаться в высшей степени ионизированным, поэтому слою на основе серебра может потребоваться защита от него. Также в происходящих после осаждения «атмосферных процессах» слой на основе серебра может оказаться уязвимым по отношению к воздействиям кислорода, влаги, кислот, оснований и/или т.п. Это может быть особенно верно в том случае, если слой, расположенный между слоем на основе серебра и атмосферой, имеет какие-либо дефекты, при которых слой на основе серебра покрыт не полностью (например, царапины, точечные отверстия и т.д.).

[0018] Кроме того, в некоторых примерных вариантах воплощения могут возникнуть проблемы во время термической обработки. В таких случаях кислород способен диффундировать в слой на основе серебра. В некоторых примерных вариантах воплощения кислород, достигающий слоя на основе серебра, может повлиять на его свойства, например, путем снижения поверхностного сопротивления, оказания влияния на излучательную способность и/или помутнение и т.д., что может привести к ухудшенным рабочим характеристикам набора слоев.

[0019] Поэтому в некоторых примерных вариантах воплощения со слоями на основе серебра (и/или другими отражающими ИК излучение слоями) в низкоизлучательных покрытиях могут быть использованы барьерные слои с целью снижения возникновения некоторых или всех из описанных выше и/или иных недостатков.

[0020] В прошлом материалы барьерного слоя включали тонкие металлические слои, такие как Al, которые окислялись во время последующих процессов окисления в некоторых примерных случаях. В других случаях также использовались слои на основе оксида индия-олова (ITO). Однако эти материалы способны в некоторых случаях нарушить оптические свойства и/или долговечность набора слоев в целом.

[0021] Такие материалы, как хром, могут быть использованы в барьерных слоях в некоторых случаях; в частности, в покрытых изделиях с низкоизлучательными покрытиями, используемых на архитектурном рынке. Однако в некоторых примерных вариантах воплощения хром может поглощать значительные количества видимого света. Коэффициент поглощения, k, оксида хрома на 550 нм составляет 0,033942. Соответственно, пропускание видимого света покрытым изделием может быть снижено в том случае, если слой, включающий хром, слишком толстый и/или недостаточно окислен. Однако слой, включающий серебро, может оказаться незащищенным должным образом, если толщина барьера недостаточна.

[0022] Другим применимым материалом барьерного слоя является титан (например, TiOx). Однако адгезия титана к отражающим ИК излучение слоям, особенно к содержащим серебро слоям, является недостаточной. Поэтому при использовании материала, состоящего или состоящего по существу из Ti и/или его оксидов, в качестве барьерного слоя для защиты содержащего серебро слоя, долговечность покрытого изделия может быть нарушена и/или снижена.

[0023] Ввиду вышеизложенного, было бы выгодно предложить барьерный слой, включающий материал(ы), имеющие достаточную адгезию на границе раздела между серебром (и/или отражающим ИК излучение слоем) и барьерным материалом, при этом оксид барьерного материала(ов) обладает более низким поглощением в видимой области спектра.

[0024] Некоторые варианты воплощения данного изобретения относятся к покрытому изделию, которое включает в себя по меньшей мере одну стеклянную подложку, поддерживающую покрытие. Такое покрытие обычно имеет по меньшей мере один отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой, который отражает и/или блокирует по меньшей мере некоторую часть ИК излучения. В различных вариантах воплощения данного изобретения отражающий(е) ИК излучение слой(и) может состоять из или содержать такой материал, как серебро, золото, NiCr или т.п. Часто отражающий ИК излучение слой заключен между по меньшей мере первым и вторым контактными слоями покрытия.

[0025] В некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения было к удивлению обнаружено, что наличие слоя, состоящего по существу из или включающего оксид никеля и/или титана (например, NixTiy и/или NixTiyMoz) в качестве контактного(ых) слоя(ев) (например, в контакте с отражающим ИК излучение слоем) в таком покрытии неожиданно улучшает механическую и химическую стойкость покрытия таким образом, что существенно не ухудшает другие оптические свойства покрытого изделия, такие как пропускание видимого света и/или цвет. Один или более таких содержащих никель и/или титан слоев (которые могут быть окислены в некоторых примерных вариантах воплощения) могут быть предусмотрены в данном покрытии в различных вариантах воплощения данного изобретения. Более того, такой(ие) содержащий(е) никель и/или титан слой(и) может (могут) быть предусмотрен(ы) в любого рода солнцезащитном или низкоизлучательном (с низкой излучательной способностью или низким коэффициентом излучения) покрытии в различных вариантах воплощения данного изобретения (например, в качестве контактного слоя), при этом описанные здесь конкретные низкоизлучательные покрытия приведены лишь для примера, если только они не указаны в пункте(ах) формулы изобретения. Когда в качестве верхнего контактного слоя покрытого изделия (например, поверх отражающего ИК излучения слоя на основе серебра) предусмотрен слой, включающий оксид никеля титана, это приводит к улучшенной химической и механической стойкости в некоторых примерных вариантах воплощения. Было неожиданно установлено, что использование слоя оксида никеля титана для данной цели (например, в качестве контактного слоя) улучшает химическую и механическую стойкость покрытого изделия, а также улучшает (или по меньшей мере существенно не ухудшает) пропускание видимого света покрытым изделием.

[0026] В некоторых примерных вариантах воплощения может быть предусмотрен барьерный слой, включающий никель-титан и/или их оксид. Такая комбинация Ni и Ti может обеспечить хорошую адгезию с низким поглощением, оба из которые являются желательными качествами для низкоизлучательных покрытий в некоторых примерных вариантах воплощения. Выгодным образом, наличие барьерного слоя, включающего никель-титан и/или их оксид (например, NixTiy, NixTiyMoz и т.д.), может позволить использовать долговечное, монолитное покрытое изделие с одним отражающим ИК излучение слоем (например, серебра) без ухудшения свойств покрытия из-за недостаточной защиты отражающего ИК излучения слоя.

[0027] Фиг. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на Фиг. 1, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием на поверхности 1 и/или 2, при этом низкоизлучательное покрытие включает всего лишь один единственный отражающий ИК излучение слой. Однако в других примерных вариантах воплощения покрытое изделие на Фиг. 1 может включать дополнительные слои. Кроме того, покрытое изделие, изготовленное согласно описанным здесь примерным вариантам воплощения, может быть использовано в изолированном стеклопакете (IGU) с покрытием(ями) на поверхности 1, 2, 3 и/или 4; в ламинированном монолитном облегченном стекле с покрытием, заделанным напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3, либо открытым на поверхности 4; в ламинированном IGU с ламинированным наружным слоем стекла с покрытием, заделанным напротив промежуточного слоя на поверхностях 2 и/или 3 либо открытым на поверхности 4; в ламинированном IGU с ламинированным внутренним слоем стекла с покрытием, открытым на поверхностях 3 и/или 6 либо заделанным на поверхностях 4 и/или 5, согласно различным примерным вариантам воплощения и применениям. Иными словами, это покрытие может быть использовано монолитно или в стеклопакетах IG, включающих две или более подложки, либо более одного раза в стеклопакете, и может быть предусмотрено на любой поверхности стеклопакета в различных примерных вариантах воплощения.

[0028] Покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 35 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке.

[0029] Как показано на Фиг. 1, покрытие 35 включает необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, нижний контактный слой 7, который может состоять из или включать никель и/или титан, и/или их оксид (например, NixTiy, NixTiyOz и т.д.), или который может состоять из другого подходящего материала контактного слоя, такого как оксиды и/или нитриды Zn, Ni, Cr, их комбинации и/или т.п., отражающий ИК излучение слой 9, включающий один или более из серебра, золота или т.п., верхний контактный слой 11, состоящий из или включающий никель и/или титан, и/или их оксид (например, NixTiy, NixTiyOz и т.д.) или другой подходящий материал контактного слоя, необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 13 и/или 15, и диэлектрический слой 16, состоящий из или включающий такой материал, как оксид кремния, нитрид кремния, оксинитрид кремния или оксинитрид циркония-кремния, который может в некоторых примерных случаях служить защитным верхним слоем. В некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения могут быть также предусмотрены другие слои и/или материалы, а также возможно, что некоторые слои также могут быть удалены или расщеплены в некоторых примерных случаях. Слой 16 может быть или не быть предусмотрен согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0030] Необязательные диэлектрические слои 3 и/или 5 могут включать нитрид кремния, оксид титана, оксид олова, оксид кремния, оксинитрид кремния и/или другие диэлектрические материалы согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0031] Отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой 9 предпочтительно является по существу или полностью металлическим и/или проводящим и может включать или состоять по существу из серебра (Ag), золота или любого другого подходящего отражающего ИК излучение материала. Отражающий ИК излучение слой 9 способствует приданию покрытию низкой излучательной способности и/или хороших солнцезащитных характеристик, таких как низкий коэффициент излучения, низкое поверхностное сопротивление и т.д. Однако отражающий ИК излучение слой 9 может быть слегка окислен в некоторых вариантах воплощения данного изобретения.

[0032] Отражающие ИК излучение слои, показанные на Фиг. 1 и описанные здесь, могут включать или состоять по существу из серебра в различных примерных вариантах воплощения. Поэтому необходимо понимать, что некоторые примерные варианты воплощения могут включать сплавы серебра. В таких случаях Ag может быть легировано соответствующим количеством Zr, Ti, Ni, Cr, Pd и/или их комбинаций. В некоторых примерных вариантах воплощения Ag может быть легировано как Pd, так и Cu, с приблизительно 0,5-2% (массовых или атомных %) каждого из Pd и Cu. Другие потенциальные сплавы включают Ag и один или более из Co, C, Mg, Ta, W, NiMg, PdGa, CoW, Si, Ge, Au, Pt, Ru, Sn, Al, Mn, V, In, Zn, Ir, Rh и/или Mo. В целом, концентрации легирующих примесей могут составлять 0,2-5% (массовых или атомных %), более предпочтительно - 0,2-2,5%. Работа в пределах данных диапазонов может помочь серебру сохранить желаемые оптические характеристики слоя на основе Ag, которые в ином случае могли бы быть утеряны в результате легирования, тем самым способствуя сохранению общих оптических характеристик набора слоев, при этом также усиливая химическую, коррозионную и/или механическую стойкость. Идентифицированные здесь примерные материалы мишени из сплава Ag могут быть напылены с использованием одной мишени, осаждены совместным напылением с использованием двух (или более) мишеней и т.д. Помимо придания улучшенной стойкости к коррозии, использование сплавов Ag может в некоторых случаях способствовать уменьшению диффузивности серебра при повышенных температурах, также способствуя уменьшению или блокированию объема движения кислорода в наборах слоев. Это может еще больше усилить диффузивность серебра и может изменить те ростовые и структурные свойства Ag, которые потенциально ведут к плохой долговечности.

[0033] Верхний и нижний контактные слои 7 и 11 могут состоять из или включать Ni и/или Ti, и/или их оксиды и/или нитриды. В некоторых примерных вариантах воплощения верхний и нижний контактные слои 7 и 11 могут состоять из или включать никель (Ni), титан (Ti), хром (Cr), сплав никеля, такой как никель-титан (NiTi) и/или никель-хром (NiCr), сплав Haynes, цинк, оксид, нитрид или оксинитрид любого из них (например, NixTiyOz), или другой(ие) подходящий(е) материал(ы). Например, один из таких слоев может состоять из или включать оксид цинка вместо NiTi (и/или его оксида).

[0034] Использование, например, NiTi и/или NixTiyOz в таких слоях позволяет в некоторых примерных вариантах воплощения улучшить долговечность покрытого изделия и/или пропускание им видимого света. В некоторых примерных вариантах воплощения даже полностью окисленный слой NiCrOx может иметь относительно высокое остаточное поглощение благодаря поглощению CrOx, у которого k (550 нм) = 0,033942. Однако было с выгодой установлено, что поскольку TiOx имеет значительно более низкий коэффициент поглощения, чем CrOx, в некоторых примерных вариантах воплощения включение TiOx в состав барьерного слоя может обеспечить более высокое пропускание видимого света покрытым изделием. Например, коэффициент поглощения TiOx k на 550 нм составляет 0,004806, т.е. почти 1/10 от коэффициента поглощения CrOx. Поэтому при использовании в барьерном слое металла или оксида металла с более низким поглощением, чем у CrOx, пропускание видимого света покрытым изделием может быть улучшено.

[0035] Однако в некоторых примерных вариантах воплощения барьерный слой, включающий TiOx, может недостаточно прочно прилипать к отражающему ИК излучение слою. Таким образом, при использовании барьерного слоя, состоящего только из TiOx, может пострадать долговечность покрытого изделия. Однако было с выгодой установлено, что при использовании сплава, включающего материал, который хорошо прилипает к отражающим ИК излучение слоям, с Ti и/или TiOx, долговечность покрытого изделия не будет столь ухудшаться в результате замены Cr и/или CrOx на Ti и/или TiOx (или любой материал с относительно низким поглощением). Преимущественно, предполагается, что Ni хорошо прилипает к отражающим ИК излучение слоям. Таким образом, использование барьерного слоя, включающего Ni и Ti, а также их оксиды и/или нитриды, может с выгодой приводить к покрытому изделию, имеющему улучшенное пропускание видимого света и адекватную долговечность.

[0036] Контактные слои 7 и 11 (например, состоящие из или включающие Ni и/или Ti) могут быть или не быть сплошными в различных вариантах воплощения данного изобретения по всему отражающему ИК излучение слою. В некоторых примерных вариантах воплощения один или оба из слоев 7, 11 NiTi включают примерно 1-50% Ni и примерно 50-90% Ti. Примером могут служить 80% Ti и 20% Ni. В некоторых примерных вариантах воплощения слой, включающий NixTiy, может быть полностью и/или частично окислен. Такое окисление может происходить при осаждении слоя или же может быть следствием процессов, осуществляемых после осаждения контактного слоя, например, из-за осаждения последующих слоев в присутствии кислорода, из-за термической обработки и т.д.

[0037] Однако Ni и Ti все-таки могут присутствовать в указанном выше соотношении, невзирая на присутствие кислорода. Например, даже в слое, включающем оксид никеля-титана, отношение Ni к Ti может все еще составлять от примерно 1:99 до 50:50 (проценты и соотношения NixTiy приведены в расчете на массу).

[0038] Как упомянуто выше, слой(и) 7 и/или 11 NixTiy и/или NixTiyOz могут быть полностью окисленными в различных вариантах воплощения данного изобретения (например, полностью стехиометрическими) либо, в качестве альтернативы, могут быть всего лишь частично окисленными (например, субстехиометрическими) (до или после необязательной термической обработки, HT). В других случаях слои 7 и/или 11 могут быть осаждены в виде металлических слоев и могут быть полностью или частично окислены во время осуществляемых после осаждения процессов, таких как осаждение последующих слоев в присутствии кислорода, термическая обработка и т.п. В некоторых случаях слой 7 и/или 11 NixTiy и/или NixTiyOz может быть окислен на по меньшей мере примерно 50%.

[0039] Контактный(е) слой(и) 7 и/или 11 (например, состоящий(е) из или включающий(е) оксид Ni и/или Ti) могут быть или не быть градиентными по степени окисления в различных вариантах воплощения данного изобретения. Как известно в данной области техники, градиент по степени окисления означает изменение степени окисления слоя по толщине слоя, так что, например, контактный слой мог быть градиентным, будучи менее окисленным на контактной границе раздела с непосредственно прилегающим, отражающим ИК излучение слоем 9, чем на участке контактного слоя, дальнем или более/наиболее удаленном от непосредственно прилегающего отражающего ИК излучение слоя. Описания различных типов градиентных по степени окисления контактных слоев приведены в патенте США № 6576349, раскрытие которого включено сюда по ссылке. Контактный(е) слой(и) 7, 11 (например, состоящие из или включающие оксид Ni и/или Ti) могут быть или не быть сплошными в различных вариантах воплощения данного изобретения по всему отражающему ИК излучение слою 9.

[0040] В других примерных вариантах воплощения контактный слой под отражающим ИК излучение слоем (например, нижний контактный слой 7) может состоять из или включать цинк и/или его оксид.

[0041] Необязательные диэлектрические слои 13 и/или 15 могут состоять из или включать нитрид кремния (например, SxNy) или любой другой подходящий материал в некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения, такой как оксид титана, оксид олова, оксинитрид титана и/или оксид кремния. Эти слои могут помочь решить проблемы долговечности и/или могут также защитить нижележащие слои и, в некоторых случаях, возможно, в целях просветления.

[0042] В состав покрытия может быть также включен необязательный верхний слой 16, включающий, например, оксид циркония. В заявке на патент США с порядковым № 12/213,879, которая включена сюда по ссылке, описаны преимущества, связанные с использованием оксида циркония в качестве верхнего слоя покрытия. В других примерных вариантах воплощения необязательный верхний слой 16 может состоять из или включать нитрид кремния, оксид кремния и/или оксинитрид кремния. Необязательный верхний слой 16 может также включать другие цирконийсодержащие соединения в дальнейших примерных вариантах воплощения.

[0043] В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на Фиг. 1, может быть использовано в виде монолитного окна с низкоизлучательным покрытием с одним отражающим ИК излучение слоем. Однако в других примерных вариантах воплощения описываемое здесь покрытое изделие может быть использовано с любым числом отражающих ИК излучение слоев и может быть скомбинировано с любым числом других стеклянных подложек для создания ламинированного и/или изолированного стеклопакета. Такие покрытия могут быть также использованы в связи со стеклопакетами IGU, стеклопакетами с вакуумной изоляцией (VIG), автомобильными стеклами и по любым другим назначениям согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0044] Фиг. 2 представляет собой другой примерный вариант воплощения низкоизлучательного покрытия 35' с одним отражающим ИК излучение слоем. В варианте воплощения по Фиг. 2 слой на основе NixTiyOz используют в качестве верхнего и нижнего контактных слоев. Кроме того, на Фиг. 2 слой на основе нитрида кремния используют в качестве диэлектрического слоя 3, а диэлектрический слой 5 отсутствует. Диэлектрический слой 13 включает нитрид кремния, а верхний слой 16 отсутствует, поскольку диэлектрический слой 13 также может служить целям верхнего слоя (например, защищая нижележащие слои) в варианте воплощения по Фиг. 2. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие по Фиг. 2 может иметь улучшенное пропускание видимого света, а также может иметь улучшенную и/или по существу ненарушенную химическую и механическую стойкость.

Таблица 1
Примерные материалы/толщины; вариант воплощения по Фиг. 2
Слой Предпочтительный диапазон (Å) Наиболее предпочтительный диапазон (Å) Пример (Å)
Стекло (толщиной 1-10 мм)
SixNy (слой 3) 70-1200 Å 250-400 Å 382 Å
NixTiyOz (слой 5-200 Å 10-50 Å 15 Å
7)
Ag (слой 9) 20-700 Å 30-300 Å 120 Å
NixTiyOz (слой 11) 5-200 Å 10-45 Å 15 Å
SixNy 40-1200 Å 250-400 Å 330 Å
Таблица 2
Примерные характеристики; вариант воплощения по Фиг.2
Описание Y L* A* b*
После нанесения покрытия (на пропускание) 66,16 85,08 -1,59 -3,44
После нанесения покрытия (со стороны стекла) 6,79 31,32 3,53 6,71
После нанесения покрытия (со стороны пленки) 5,62 28,43 3,73 -7,18
После НТ (на пропускание) 69,18 86,59 -2,6 -3,89
После НТ (со стороны стекла) 6,44 30,5 7,25 8,14
После НТ (со стороны пленки) 5,74 28,74 5,92 -4,9

[0045] Примерный вариант воплощения по Фиг. 2 может реализовывать поверхностное сопротивление приблизительно 11,15 ом/квадрат в некоторых примерных реализациях. Однако, как известно специалистам в данной области техники, поверхностное сопротивление и/или излучательная способность могут быть отрегулированы, среди прочего, посредством регулирования толщины слоя на основе Ag.

[0046] Иными словами, в некоторых примерных вариантах воплощения монолитное покрытое изделие с одним отражающим ИК излучение слоем может иметь пропускание видимого света, составляющее по меньшей мере примерно 55%, предпочтительно - по меньшей мере примерно 60%, еще более предпочтительно - по меньшей мере примерно 65%, а иногда - по меньшей мере примерно 67%, в состоянии после осаждения. После термической обработки монолитное покрытое изделие может иметь более высокое пропускание видимого света, например, составляющее по меньшей мере примерно 60%, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 65%, при этом примерное пропускание составляет примерно 70%.

[0047] В состоянии после нанесения покрытия изделие может иметь значение а* со стороны стекла от примерно 0 до 5, более предпочтительно - от примерно 1 до 4, при этом примерное значение составляет около 3,5 в некоторых примерных вариантах воплощения. В состоянии после нанесения покрытия изделие может иметь значение b* со стороны стекла от примерно 0 до 10, более предпочтительно - от примерно 1 до 7, при этом примерное значение составляет около 6,7 в некоторых примерных вариантах воплощения. В некоторых случаях изделие может иметь значение а* со стороны пленки от примерно 0 до 5, более предпочтительно - от примерно 1 до 4, при этом примерное значение составляет около 3,7 в состоянии после нанесения покрытия. В других примерных вариантах воплощения изделие может иметь значение b* со стороны пленки от примерно -10 до 1, более предпочтительно - от примерно -8 до -2, при этом примерное значение составляет примерно -7,18.

[0048] После термической обработки (обозначенной как «HT» в таблице 2) изделие может иметь значение а* со стороны стекла от примерно 0 до 10, более предпочтительно - от примерно 1 до 8, при этом примерное значение составляет около 7,25 в некоторых примерных вариантах воплощения. В состоянии после нанесения покрытия изделие может иметь значение b* со стороны стекла от примерно 0 до 10, более предпочтительно - от примерно 1 до 9, при этом примерное значение составляет около 8,14 в некоторых примерных вариантах воплощения. В некоторых случаях изделие может иметь значение а* со стороны пленки от примерно 0 до 8, более предпочтительно - от примерно 1 до 6, при этом примерное значение составляет около 5,92, в состоянии после нанесения покрытия. В других примерных вариантах воплощения изделие может иметь значение b* со стороны пленки от примерно -8 до 1, более предпочтительно - от примерно -6 до -2, при этом примерное значение составляет примерно -4,9.

[0049] Фиг. 3 показывает другой примерный вариант воплощения низкоизлучательного покрытия 35” с одним отражающим ИК излучение слоем. Фиг. 3 подобна вариантам воплощения по Фиг. 1 и Фиг. 2, но в варианте воплощения по Фиг. 3 в качестве верхнего контактного слоя 11 используют слой на основе NixTiyOz, в то время как в качестве нижнего контактного слоя 7 используют слой на основе оксида цинка. Далее, на Фиг. 3 в качестве диэлектрического слоя 3 используют слой на основе нитрида кремния, в то время как диэлектрический слой 5 отсутствует. Диэлектрический слой 13 включает нитрид кремния в варианте воплощения по Фиг. 3. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие по Фиг. 3 может иметь улучшенную и/или ненарушенную химическую и механическую стойкость, а также может иметь повышенное пропускание видимого света.

[0050] Фиг. 4 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на Фиг. 4, может быть использовано в качестве монолитного окна с низкоизлучательным покрытием с двумя отражающими ИК излучение слоями. Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие (или систему слоев) 45, предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке. Подобно Фиг. 1, покрытие 45 по Фиг. 4 включает необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 3 и/или 5, первый нижний контактный слой 7, первый отражающий ИК излучение слой 9, включающий или состоящий из серебра, золота или т.п., первый верхний контактный слой 11, включающий или состоящий из оксида никеля-титана (например, NixTiyOz), необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 13 и/или 15 (например, состоящий(е) из нитрида кремния или включающий(е) его), второй нижний контактный слой 17, второй отражающий ИК излучение слой 19, второй верхний контактный слой 21, необязательный(е) диэлектрический(е) слой(и) 23 и/или 25, и необязательный диэлектрический слой 16, состоящий из или включающий такой материал, как нитрид кремния, оксинитрид кремния, оксид циркония, оксинитрид циркония или оксинитрид циркония-кремния, который может в некоторых примерных случаях быть защитным верхним слоем. В некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения могут также быть предусмотрены другие слои и/или материалы, а также возможно, чтобы некоторые слои были удалены или расщеплены в некоторых примерных случаях.

[0051] В некоторых примерных вариантах воплощения только один из контактных слоев 7, 11, 17 и 21 может содержать никель-титан и/или его оксид и/или нитрид. В дальнейших примерных вариантах воплощения верхние контактные слои могут состоять из или включать NixTiy и/или NixTiyOz, в то время как нижние контактные слои могут состоять из или включать оксиды и/или нитриды цинка, никеля, хрома, титана и/или комбинацию этих материалов. Однако в других примерных вариантах воплощения более чем один или даже все контактные слои могут состоять из или включать никель-титан и/или его оксиды и/или нитриды.

[0052] Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном разрезе покрытого изделия согласно дальнейшему примерному варианту воплощения данного изобретения. В некоторых примерных вариантах воплощения покрытое изделие, проиллюстрированное на Фиг. 5, может включать три отражающих ИК излучение слоя (например, набор слоев с тремя слоями серебра). Это покрытое изделие включает стеклянную подложку 1 (например, подложку из бесцветного, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла толщиной примерно от 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно - толщиной примерно от 1,0 до 6,0 мм) и многослойное покрытие 55 (или систему слоев), предусмотренное(ую) непосредственно или опосредованно на подложке.

[0053] В некоторых примерных вариантах воплощения покрытие 55 по Фиг. 5 может включать необязательный диэлектрический слой 3, состоящий из нитрида кремния или включающий его, необязательный диэлектрический слой 5, состоящий из оксида титана или включающий его, нижний контактный слой 7, состоящий из оксида цинка или включающий его, отражающий ИК излучение слой 9, состоящий из серебра или включающий его, первый верхний контактный слой 11, состоящий из или включающий Ni и/или Cr или их оксид, необязательный диэлектрический слой 12, состоящий из оксида титана или включающий его, необязательный диэлектрический слой 13, состоящий из оксида олова или включающий его, диэлектрический слой 14, состоящий из нитрида кремния или включающий его (или какой-нибудь другой кремнийсодержащий или иной материал), диэлектрический слой 15, состоящий из оксида олова или включающий его, второй нижний контактный слой 7, состоящий из оксида цинка или включающий его, второй отражающий ИК излучение слой 19, состоящий из серебра или включающий его, второй верхний контактный слой 21, включающий или состоящий из никеля и/или титана или их оксида, диэлектрический слой 23, состоящий из оксида олова или включающий его, диэлектрический слой 24, состоящий из нитрида кремния или включающий его (или какой-нибудь другой кремнийсодержащий или иной материал), диэлектрик 24, состоящий из оксида олова или включающий его, третий нижний контактный слой 27, состоящий из оксида цинка или включающий его, третий отражающий ИК излучение слой 29, состоящий из серебра или включающий его, третий верхний контактный слой 31, состоящий из или включающий Ni и/или Ti или их оксид, диэлектрический слой 32, состоящий из оксида олова или включающий его, и диэлектрический слой 16, состоящий из нитрида кремния или включающий его, который может в некоторых примерных случаях служить защитным верхним слоем. В некоторых примерных вариантах воплощения данного изобретения могут также быть предусмотрены другие слои и/или материалы, а также возможно, чтобы некоторые слои были удалены или расщеплены в некоторых примерных случаях. Далее, в некоторых примерных вариантах воплощения один или более из верхних контактных слоев 11, 21 и 31 может содержать никель-хром и/или его оксид, а не оксид никеля-титана. Более того, любой из слоев 7, 11, 17, 21, 27 и/или 31 может состоять из или включать никель, титан, хром, цинк, их комбинации/сплавы, и может дополнительно включать кислород и/или азот. Таким образом, любой или все верхние контактные слои 11, 21 и 31 могут представлять собой Ni- или Ti-содержащие слои (например, слои, содержащие NiTiOx) в различных вариантах воплощения данного изобретения.

[0054] Слои, содержащие NiTiOx, могут способствовать получению покрытий с высокими рабочими характеристиками, поскольку NiTiOx может способствовать снижению общей излучательной способности, одновременно сохраняя хорошее качество серебра. Кроме того, как упомянуто выше, Ni в таких слоях может помочь решить проблемы долговечности, в то время как Ti может способствовать пропусканию. Следует отметить, что в некоторых примерных вариантах воплощения NiTiOx может быть заменен на металлический Ti или TiOx.

[0055] В некоторых примерных вариантах воплощения слои, содержащие NiTiOx, могут быть осаждены слегка окисленными или в виде металлов, а затем стать по существу полностью окисленными позднее в результате последующей обработки (например, во время напыления осаждаемых впоследствии слоев). NiTiOx также может быть градиентным в некоторых примерных вариантах воплощения после его осаждения.

ПРИМЕРНЫЕ ТОЛЩИНЫ

Таблица 3
Примерные материалы/толщины; вариант воплощения по Фиг. 5 (отожженный)
Слой Предпочтительный диапазон (Å) Наиболее предпочтительный диапазон (Å) Пример (Å)
Стекло (толщиной 1-10 мм)
SixNy (слой 3) 70-1200 Å 200-350 Å 294 Å
TiOx (слой 5) 10-300 Å 100-140 Å 116 Å
ZnOx (слой 7) 10-110 Å 40-80 Å 60 Å
Ag (слой 9) 10-200 Å 100-160 Å 120 Å
NixTiyOz (слой 11) 10-100 Å 15-40 Å 25 Å
TiOx (слой 12) 10-150 Å 40-60 Å 50 Å
SnOx (слой 13) 70-1200 Å 200-700 Å 270 Å
SixNy (слой 14) 10-300 Å 100-140 Å 110 Å
SnOx (слой 15) 70-1200 Å 100-200 Å 163 Å
ZnOx (слой 17) 15-115 Å 50-150 Å 130 Å
Ag (слой 19) 10-300 Å 100-145 Å 130 Å
NiTiOx (слой 21) 10-150 Å 20-50 Å 25 Å
SnOx (слой 23) 70-1200 Å 300-700 Å 501 Å
SixNy (слой 24) 10-300 Å 60-140 Å 100 Å
SnOx (слой 25) 10-300 Å 100-200 Å 150 Å
ZnOx (слой 27) 10-110 Å 40-80 Å 60 Å
Ag (слой 29) 10-300 Å 120-180 Å 161 Å
NiTiOx (слой 31) 10-150 Å 15-50 Å 25 Å
SnOx (слой 32) 10-300 Å 100-210 Å 155 Å
SixNy (слой 16) 10-1200 Å 200-300 Å 256 Å

[0056] В некоторых примерных вариантах воплощения верхний слой на основе Ag является самым толстым в наборе слоев. Было установлено, что такая компоновка способствует улучшению излучательной способности покрытия. К тому же, в некоторых примерных вариантах воплощения средний слой на основе Ag тоньше, чем верхний слой на основе Ag, что, как было установлено, способствует сохранению улучшенной излучательной способности, при этом также само способствуя улучшению внеосевой стабильности цвета и обеспечению высокого пропускания видимого света.

[0057] К удивлению и неожиданно было обнаружено, что внедрение второго содержащего оксид титана слоя 12 в нижний средний набор диэлектрических слоев улучшало качество нижележащего слоя 9 на основе Ag. Предполагается, что это является результатом меньшей «интерференции» оксида олова из слоя 13 с нижележащим первым контактным слоем 11, непосредственно прилегающим к первому слою 9 на основе Ag.

[0058] Более того, в некоторых примерных ламинированных вариантах воплощения данного изобретения покрытые изделия, которые были необязательно подвергнуты термической обработке до степени, достаточной для термического упрочнения или закалки, и которые были соединены с другой стеклянной подложкой, образуя стеклопакет IG, могут иметь следующие оптические/солнечные характеристики стеклопакета IG.

[0059] В контексте стеклопакетов IG, например, использование NiTiOx выгодно обеспечивает получение более высоких значений LSG. Например, в некоторых примерных вариантах воплощения возможно значение LSG в 2,15 или более, в то время как при использовании только слоев на основе NiCr без содержащих NiTiOx слоев возможно значение LSG около 2,1 или менее. Как будет понятно специалистам в данной области техники, высокое значение LSG является предпочтительным, поскольку оно свидетельствует о высоком пропускании видимого света в сочетании с низким SHGC, таким образом удерживая тепло снаружи и впуская свет внутрь.

[0060] Примерный вариант воплощения по Фиг. 5 особенно хорошо подходит для применения в отожженном продукте. Модификациям могут быть подвергнуты или не подвергнуты термообрабатываемые варианты воплощения. Например, в термообрабатываемых примерных вариантах воплощения могут быть удалены один или оба слоя 5 и/или 12, включающие TiOx. В качестве другого примера, в термообрабатываемом покрытии некоторые или все слои 14, 24 и 16, содержащие SiN, могут быть сделаны более металлическими, чем в отожженном аналоге. Кроме того, некоторые или все слои, содержащие NiTiOx, могут быть заменены слоями, содержащими NiCr или его оксид. Приведенная ниже таблица показывает примерные материалы и толщины у термообрабатываемого покрытого изделия, подобного показанному на Фиг. 5, но модифицированного ввиду вышеизложенного.

Таблица 4
Примерные материалы/толщины; модифицированный вариант воплощения по Фиг.5 (термообрабатываемый)
Слой Предпочтительный диапазон (нм) Более предпочтительный (нм) Пример (нм)
Стекло
SiN 25,9-38,9 29,2-35,6 32,4
ZnO 5,6-8,4 6,3-7,7 7
Ag 10,2-15,2 11,4-14 12,7
NiCrOx 2,4-3,6 2,7-3,3 3
SnO 35,9-53,9 40,4-49,4 44,9
SiN 8-12 9-11 10
SnO 12,2-18,2 13,7-16,7 15,2
ZnO 5,2-7,8 5,9-7,2 6,5
Ag 11,2-16,8 12,6-15,4 14
NiTiOx 2,4-3,6 2,7-3,3 3
SnO 36,6-55 41,2-50,4 45,8
SiN 8-12 9-11 10
SnO 12-18 13,5-16,5 15
ZnO 5,2-7,8 5,9-7,2 6,5
Ag 15,1-22,7 17-20,8 18,9
NiCrOx 2,4-3,6 2,7-3,3 3
SnO 11,2-16,8 12,6-15,4 14
SiN 23,4-35,2 26,4-32,2 29,3

[0061] Кроме того, в термообработанных примерных вариантах воплощения один или более «клеевых» слоев, содержащих SnO, могут быть уменьшены по толщине и/или полностью удалены. В таких случаях может оказаться желательным увеличение толщины нижележащего(их) слоя(ев), содержащего(их) SnO. Например, слои 15 и/или 25 могут иметь уменьшенную толщину (например, от примерно 15 нм до примерно 10 нм) и/или могут быть полностью удалены. Соответственно, слои 13 и/или 23 могут иметь увеличенную толщину. Величина увеличения толщины может составлять примерно 8-12 нм. Таким образом, в некоторых примерных вариантах воплощения слой 15 может иметь уменьшенную толщину, составляющую примерно 8-12 нм, более предпочтительно - 9-11 нм, а иногда - примерно 10 нм, в то время как слой 13 может иметь увеличенную толщину, составляющую примерно 40,9-61,3 нм, более предпочтительно - 46-56,2 нм, а иногда - примерно 51,1 нм. Подобным образом, слой 25 может иметь уменьшенную толщину, составляющую примерно 8-12 нм, более предпочтительно - 9-11 нм, а иногда - примерно 10 нм, в то время как слой 23 может иметь увеличенную толщину, составляющую примерно 40,6-61 нм, более предпочтительно - 45,7-55,9 нм, а иногда - примерно 50,8 нм. Вдобавок или в качестве альтернативы, один или более из средних наборов диэлектрических слоев могут включать слой, содержащий ZnSnO. Такой слой может быть сформирован, например, совместным распылением (например, из мишеней Zn или ZnO и мишеней Sn или SnO). Эти содержащие ZnSnO слои могут быть предусмотрены вместо или в дополнение к слоям, содержащим SnO, на одной или обеих их сторонах.

[0062] Приведенная ниже таблица включает эксплуатационные данные для примерного варианта воплощения по Фиг. 5 в отожженном состоянии, а также модификации примерного варианта воплощения по Фиг. 5, в которой слои 5 и 12, содержащие TiOx, пропущены и в которой покрытое изделие подвергнуто термической обработке при размещении на 6-мм бесцветном флоат-стекле, например, в соответствии с приведенной выше таблицей. Безусловно, в различных вариантах воплощения могут быть использованы подложки различной толщины и/или подложки с различным составом. Будет понятно, что предпочтительные диапазоны могут быть одинаковыми или подобными в отожженных и термообработанных вариантах воплощения. Также будет понятно, что эксплуатационные характеристики будут приблизительно сравнимыми у отожженных и термообработанных вариантов воплощения, но у термообработанных вариантов воплощения будет лучшее светопропускание, чем у отожженных вариантов.

Таблица 5
Примерные эксплуатационные характеристики монолитных покрытых изделий
Параметр Предпочтительный Более предпочтительный Пример Отожженный образец Термообработанный образец
Коэффициент пропускания Y (%) ≥55 ≥65 68,9 67,7 68,7
Ta* от -7,0 до -3,1 от -6 до -4,1 -5,1 -6,1 -5,6
Tb* от -1,3 до 2,7 от -0,3 до 1,7 0,7 4,5 6,0
TL* 84,9-88,0 85,7-87,3 86,5 85,9 86,4
Коэффициент отражения со стороны пленки, Y (%) 1,6-8,6 3,3-6,9 4,9 8,5 7,1
Rfa* от -2,0 до от -0,08 1,9 -6,0 -1,0
6,0 до 3,9
Rfb* от -16,0 до -8,1 от -14,0 до -10,1 -12,1 -2,9 -5,1
RfL* 16,4-36,4 21,4-31,5 26,4 35,1 32,0
Коэффициент отражения со стороны стекла Y (%) 4,3-10,7 5,9-9,2 7,4 5,5 4,5
Rga* от -5,1 до 0,9 от -3,6 до -0,7 -2,1 -3,6 -1,0
Rgb* от -11,3 до -3,4 от -9,3 до -5,4 -7,3 -1,4 -4,5
RgL* 25,7-39,7 29,2-36,2 32,7 28,0 25,2
Коэффициент отражения под 45° со стороны стекла Y (%) 5,4-12,8 7,3-11,0 9,0
Rga* от -3,8 до 2,1 от -2,3 до 0,7 -0,9
Rgb* от -4,1 до 3,8 от -2,1 до 1,9 -0,1
RgL* 28,9-43,0 32,4-39,5 36,0
Поверхностное сопротивление (Ом/кв) 1,1-1,9 1,3-1,7 1,5 1,2 1,0
Коэффициент излучения по нормали (%) 1-4 1-3 2,00

[0063] Приведенная ниже таблица включает эксплуатационные данные для стеклопакета IG, включающего покрытое изделие, показанное в примерном варианте воплощения по Фиг. 5, в отожженном состоянии, а также модификацию примерного варианта воплощения по Фиг. 5, в которой слои 5 и 12, содержащие TiOx, пропущены и в которой покрытое изделие подвергнуто термической обработке, например, при размещении покрытия на поверхности 2 стеклопакета IG. Примеры в приведенной ниже таблице включают первую и вторую 6,0-мм подложки, разделенные 12-мм промежутком, заполненным воздухом. Безусловно, в различных вариантах воплощения могут быть использованы подложки различной толщины, подложки с различным составом, различные размеры промежутков, различные газы и т.д. Будет понятно, что предпочтительные диапазоны могут быть одинаковыми или подобными у отожженного и термообработанного вариантов воплощения. Также будет понятно, что эксплуатационные характеристики будут приблизительно сравнимыми у отожженного и термообработанного вариантов воплощения, но у термообработанных вариантов воплощения будет лучшее светопропускание, чем у отожженных вариантов воплощения.

Таблица 6
Примерные эксплуатационные характеристики стеклопакетов IG
Параметр Предпочтительный Более предпочтительный Пример Отожженный образец Термообработанный образец
Tvis (или TY) (%) ≥55 ≥60 61,6 60,7 61,6
Tuv (%) ≤10 ≤4 4,7 4,6 6,0
Tsol (%) ≤30 ≤23 23,6 23,2 22,9
Rsol (%) ≤50 ≤40 38,6 38,6 39,4
SHGC ≤30 ≤27 27,4 27,1 26,8
Величина U ≤1,8 ≤1,63 0,290 0,286 0,285
LSG ≥2,10 ≥2,20 (например, 2,26, 2,33 и т.д.) 2,25 2,24 2,30

[0064] В вышеприведенных таблицах 4 и 5 оптические данные собирали с помощью наблюдателя Осв. “C” (2 градуса). Данные по термическим характеристикам собирали в соответствии со стандартом NFRC 2001.

[0065] В некоторых примерных вариантах воплощения слой на основе никеля-титана может быть осажден распылением из металлической мишени. В некоторых случаях металлическая мишень может содержать 20% никеля и 80% титана в расчете на массу. В других примерных вариантах воплощения металлическая мишень может содержать 50% никеля и 50% титана в расчете на массу. Металлическая распыляемая мишень, состоящая из или включающая никель и титан, может включать от примерно 1 до 50% Ni (и все поддиапазоны между ними), более предпочтительно - от примерно 2 до 50% Ni (и все поддиапазоны между ними), а наиболее предпочтительно - от примерно 5 до 20% Ni (и все поддиапазоны между ними), в некоторых примерных вариантах воплощения (все процентные величины приведены в массовых %). Металлическая распыляемая мишень, состоящая из или включающая никель и титан, может дополнительно содержать от примерно 50 до 99% Ti (и все поддиапазоны между ними), более предпочтительно - от примерно 50 до 98% Ti (и все поддиапазоны между ними), а наиболее предпочтительно - от примерно 80 до 95% Ti (и все поддиапазоны между ними), в некоторых примерных вариантах воплощения (все процентные величины приведены в массовых %).

[0066] В дальнейших примерных вариантах воплощения слой на основе никеля-титана может быть осажден с помощью более чем одной распыляемой мишени. В некоторых случаях может быть использована металлическая мишень из Ni и металлическая мишень из Ti. В некоторых примерах слой на основе Ni и/или Ti может быть осажден распылением в присутствии одного или более благородных и/или реакционноспособных газов. В некоторых примерных вариантах воплощения Ni и Ti могут быть осаждены в присутствии по меньшей мере аргона и кислорода. В других примерных вариантах воплощения одна или более из мишеней могут быть керамическими. Например, барьерный слой может быть осажден с использованием по меньшей мере металлической мишени, включающей никель, и керамической мишени, включающей оксид титана, и/или металлической мишени, включающей титан, и керамической мишени, включающей оксид никеля. Кроме того, в дальнейших примерных вариантах воплощения одна, две или более керамических мишеней могут быть использованы для осаждения слоя, включающего оксид никеля-титана.

[0067] В некоторых примерных вариантах воплощения только некоторые контактные слои могут включать Ni и/или Ti, и/или их оксиды и нитриды. В других примерных вариантах воплощения другие контактные слои могут включать Ni и/или Cr, и/или их оксиды и нитриды. В дальнейших примерных вариантах воплощения другие контактные слои могут включать цинк и/или его оксиды.

[0068] Было установлено, что использование контактного слоя на основе никеля-титана и/или его оксида выгодно повышает механическую и химическую стойкость покрытого изделия без ухудшения оптических свойств, так что набор слоев с единственным слоем серебра (например, низкоизлучательное покрытие, включающее всего один слой серебра) может быть использован в монолитных изделиях, на поверхности 1 и/или поверхности 2 стеклянной подложки (например, покрытие может быть обращено внутрь или наружу). Однако данное изобретение этим не ограничивается, и низкоизлучательное покрытие, включающее барьерный слой NixTiyOz, может быть использовано на любой поверхности в любой конфигурации согласно различным примерным вариантам воплощения.

[0069] Несмотря на то, что некоторые примерные варианты воплощения были описаны как относящиеся к низкоизлучательным покрытиям, описанные здесь слои, включающие Ni и/или Ti, могут быть использованы в связи с различными типами покрытий.

[0070] Описанное здесь покрытое изделие (например, см. Фиг. 1-5) может быть или не быть термообработано (например, закалено) в различных примерных вариантах воплощения. Используемые здесь термины «термическая обработка» и «термообработка» означают нагревание изделия до температуры, достаточной для достижения термической закалки или термического упрочнения включающего стекло изделия. Данное определение включает, например, нагревание покрытого изделия в термошкафу или печи при температуре, составляющей по меньшей мере примерно 550 градусов С, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 580 градусов С, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 600 градусов С, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 620 градусов С, а наиболее предпочтительно - по меньшей мере примерно 650 градусов С, в течение достаточно длительного отрезка времени, чтобы обеспечить закалку и/или термическое упрочнение. Этот отрезок может составлять по меньшей мере примерно две минуты или вплоть до примерно 10 минут в некоторых примерных вариантах воплощения.

[0071] Как указано выше, некоторые примерные варианты воплощения могут включать низкоизлучательное покрытие, поддерживаемое стеклянной подложкой. Такое покрытое изделие может быть использовано монолитно или ламинированным (наслоенным) на другую стеклянную или иную подложку. Покрытое изделие также может быть встроено в изолированный стеклопакет (IG). Стеклопакеты IG обычно включают первую и вторую по существу параллельные стеклянные подложки, отстоящие друг от друга. Вокруг периферии подложек предусмотрено уплотнение, а между подложками сохраняется промежуток (который может быть по меньшей мере частично заполнен инертным газом, таким как Ar, Xe, Kr и/или т.п.).

[0072] Покрытые изделия, проиллюстрированные и описанные здесь, или подобные покрытые изделия, могут быть ламинированы на другой лист стекла в некоторых примерных вариантах воплощения. В некоторых вариантах реализации может быть использован промежуточный слой на основе полимера. В различных вариантах воплощения могут быть использованы такие материалы, как, например, PVB, EVA и т.д. В таких случаях покрытие может быть предусмотрено между подложками (например, на поверхности 2 или 3) получаемого ламинированного изделия.

[0073] Некоторые или все описанные здесь слои могут быть нанесены посредством осаждения распылением или любым иным методом, таким как, например, CVD, осаждение в процессе горения и т.д.

[0074] Некоторые или все описанные здесь слои могут быть нанесены посредством осаждения распылением или любым иным методом, таким как, например, CVD, осаждение в процессе горения и т.д. Примерные слои, включающие Ni и Ti, например, могут быть осаждены распылением из одной или более распыляемых мишеней. Распыляемые мишени могут включать примерно 1-50% Ni и примерно от 50-99% Ti, более предпочтительно - 5-40% Ni и примерно 60-95% Ti, а еще более предпочтительно - примерно 10-30% Ni и примерно от 70-90% Ti. В некоторых примерных вариантах воплощения соотношение Ni:Ti в распыляемой мишени может составлять примерно 20:80. В различных вариантах воплощения возможны другие соотношения Ni:Ti, включая, например, 95/5, 75/25, 50/50, 25/75, 20/80, 10/90 и т.д. Здесь также подразумеваются поддиапазоны указанных диапазонов. Кроме того, будет понятно, что такие процентные величины/соотношения могут относиться к количеству Ni и/или Ti в слоях, независимо от того, являются ли такие слои полностью или частично окисленными или неокисленными (например, металлическими).

[0075] Описанные здесь примерные материалы могут быть использованы в связи с низкоизлучательным, противоконденсационным и/или другим применением. Примерные низкоизлучательные и/или противоконденсационные покрытия описаны, например, в заявках с порядковыми номерами 12/926,714; 12/923,082; 12/662,894; 12/659,196; 12/385,234; 12/385,802; 12/461,792; 12/591,611; и 12/654,594, полное содержание которых включено сюда по ссылке. Таким образом, в некоторых примерных вариантах воплощения один или более описанных здесь материалов барьерных слоев может заменить или дополнить один или более из слоев, включающих Ni и/или Cr, в этих и/или иных типах покрытий.

[0076] Используемые здесь термины «на», «поддерживаемый» и им подобные не следует интерпретировать как означающие, что два элемента непосредственно прилегают один к другому, если это явно не указано. Иными словами, можно сказать, что первый слой находится «на» втором слое или «поддерживается» вторым слоем, даже если между ними имеются один или более слоев.

[0077] Несмотря на то, что изобретение было описано в связи с тем, что в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом воплощения, подразумевается, что изобретение не должно быть ограничено раскрытым вариантом воплощения, а, напротив, предназначено охватывать различные модификации и эквивалентные компоновки, входящие в пределы сути и объема прилагаемой формулы изобретения.

1. Покрытое изделие, включающее в себя:
стеклянную подложку;
первый диэлектрический слой, поддерживаемый этой стеклянной подложкой;
нижний контактный слой, при этом упомянутый первый диэлектрический слой расположен между, по меньшей мере, упомянутой стеклянной подложкой и этим нижним контактным слоем;
отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой, содержащий серебро, расположенный на упомянутом нижнем контактном слое и непосредственно контактирующий с ним;
верхний контактный слой, расположенный на упомянутом отражающем инфракрасное излучение слое и непосредственно контактирующий с ним, причем этот верхний контактный слой содержит оксид Ni и Ti, и при этом содержание металлов в этом верхнем контактном слое составляет примерно от 10 до 30% Ni и примерно от 70 до 90% Ti.

2. Изолированный стеклопакет, включающий в себя:
покрытое изделие по п.1;
вторую стеклянную подложку, являющуюся по существу параллельной покрытому изделию и отстоящую от него; и
краевое уплотнение.

3. Покрытое изделие по п.1, в котором верхний контактный слой содержит Ni:Ti в соотношении примерно 20:80 (по массе).

4. Покрытое изделие по п.1, в котором верхний контактный слой имеет толщину от примерно 10 до 45 ангстрем.

5. Покрытое изделие по п.1, в котором верхний контактный слой имеет толщину от примерно 10 до 30 ангстрем.

6. Покрытое изделие по п.1, при этом покрытое изделие содержит только один отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро.

7. Покрытое изделие по п.1, дополнительно включающее в себя слой, содержащий оксид и/или нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере упомянутого верхнего контактного слоя, при этом слой, содержащий оксид и/или нитрид кремния, является самым внешним слоем покрытия, включающего перечисленные слои.

8. Покрытое изделие по п.1, дополнительно включающее в себя другой отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро.

9. Покрытое изделие по п.1, в котором нижний контактный слой содержит оксид Ni и Ti.

10. Покрытое изделие по п.1, в котором нижний контактный слой содержит оксид цинка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к солнцезащитному покрытию на стекле. Технический результат изобретения заключается в улучшении регулирования цвета и повышении термостойкости.

Изобретение относится к термически обрабатываемой системе слоев для остекления для защиты от солнца. Приводятся сведения о прозрачной, отражающей инфракрасное излучение системе слоев на прозрачной, диэлектрической подложке SO, способе ее изготовления и стеклоблоке при применении такой системы слоев.

Изобретение относится к способу изготовления системы со слоем с низкой излучательной способностью. Технический результат изобретения заключается в снижении поверхностного сопротивления.

Изобретение относится к изделию с низкоизлучательным покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности низкоизлучательного покрытия.

Покрытое изделие, содержащее затравочный слой легированного галлием оксида цинка, относится к низкоэмиссионным покрытиям. Изделие содержит один функциональный слой, такой как отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой серебра и/или золота или включающий их.

Изобретение относится к изделию с низкоизлучательным покрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности низкоизлучательного покрытия.

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).

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.

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.

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.

Изобретение относится к вариантам способа получения покрытого изделия. Покрытое изделие включает стеклянную подложку, на которую нанесена тонкая пленка, содержащая углеродные нанотрубки (УНТ).

Изобретение относится к области фотогальванических устройств, в частности тонкопленочных композитных материалов, пригодных для изготовления гибких высокоэффективных преобразователей солнечной энергии, и касается нанокристаллических слоев на основе диоксида титана с низкой температурой отжига для применения в сенсибилизированных красителем солнечных элементах и способов их получения.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости.

Изобретение относится к промежуточной пленке для многослойного стекла, которую используют для многослойного стекла в автомобилях, зданиях и т.п. Пленка включает теплоизоляционный слой и экранирующий ультрафиолетовое излучение слой.

Изобретение относится к прозрачному огнестойкому остеклению. Технический результат изобретения заключается в обеспечении стабильности композиции слоя, обеспечивающей прозрачность остекления, в течение необходимого времени.

Изобретение относится к судостроению. Резервуар из композитных материалов для хранения и транспортировки сжиженных газов содержит корпус, образованный из трехслойных панелей, имеющих внутренний теплоизоляционный слой и два слоя обшивок из стеклопластика, и ребра жесткости.

Изобретение относится к межслойной пленке для ламинированного стекла и ламинированному стеклу, содержащему такую пленку. Межслойная пленка для ламинированного стекла включает звукоизолирующий слой, для которого температура T1, которая является температурой, которая дает максимальную величину тангенса δ при частоте 1 Гц, заключается в интервале от -30°C до 0°C.

Изобретение относится к морской технике и касается технологии изготовления прочного корпуса подводного аппарата. Цилиндрическую оболочку прочного корпуса подводного аппарата изготовляют из двух стеклянных слоев, между которыми формируют слой из пеностекла, и металлического покрытия в виде внешней, внутренней и торцевых облицовок, имеющих коэффициент температурного расширения, превышающий его величину у стекла.

Изобретение относится к морской технике и касается технологии изготовления прочного корпуса подводного аппарата. .

Изобретение относится к светопропускающей полимерной пленке, которая может быть нанесена на прозрачную или полупрозрачную поверхность, а также к применению и способу изготовления этой полимерной пленки и к использованию специальных материалов для ее изготовления. Предложена полимерная пленка с улучшенными энергозащитными свойствами, подходящая для нанесения на прозрачную или полупрозрачную поверхность, такую как стекло, и которая является прозрачной по меньшей мере на 50% для видимого света, характеризующаяся тем, что она включает по меньшей мере один слой полимерной подложки на ее верхней части в качестве функционального слоя, металлический слой, состоящий из сурьмы и/или мышьяка вместе с индием и галлием, причем полимерная пленка включает в сумме индий (In), галлий (Ga), сурьму (Sb) и мышьяк (As), которые присутствуют в виде сплава, например антимонида индия, антимонида галлия, арсенида индия, арсенида индия галлия и/или арсенида галлия по меньшей мере 4,0 мас. ppm и не более 25,0 мас. ppm. Кроме того, описано листовое стекло, к которому прикрепляется указанная пленка, и объекты, снабженные указанным листовым стеклом. Также описаны способы изготовления указанной пленки, стекла и объектов. Изобретение обеспечивает уменьшение поглощения тепла в транспортном средстве или здании, оборудованном этими пленками летом, экономия энергии охлаждения. 7 н. и 35 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 3 пр.
Наверх