BR112019007946B1

BR112019007946B1 - Artigo revestido com revestimento de baixa-e tendo camada absorvente e transmissão de baixa visibilidade

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Publication number: BR112019007946B1
Application number: BR112019007946-7A
Authority: BR
Inventors: Aritra Biswas; Bernd Disteldorf; Rajendran Venkatesan
Original assignee: Guardian Europe S.A.R.L.; Guardian Glass Management Services W.L.L.
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2022-12-20
Also published as: ES2895072T3; BR112019007946A2; EP3529220B8; JP6955559B2; MX2019004590A; CN110382432A; EP3529220A1; RU2729668C1; WO2018073621A1; PL3529220T3; EP3529220B1; KR20190126278A; CN110382432B; US10766808B2; JP2020500141A; US20190241466A1

Abstract

Esta invenção refere-se a um artigo revestido incluindo um revestimento de baixa emissividade (baixa E). Em certas formas de realização exemplificativas, o revestimento de baixa E é provido sobre um substrato (por exemplo, substrato de vidro) e inclui pelo menos as primeira e segunda camadas reflexivas de infravermelho (IV) (por exemplo, camadas à base de prata) que são espaçadas por camadas de contato (por exemplo, camadas à base de NiCr) e uma camada dielétrica de, ou incluindo, um material tal como nitreto de silício. A camada dielétrica é dividida por uma camada ou incluindo óxido de zircônio, a fim de melhorar a durabilidade. Em certas formas de realização exemplificativas, o artigo revestido tem uma transmissão de baixa visibilidade (por exemplo, não maior que 60%, mais preferivelmente não maior que cerca de 55%, e mais preferencialmente não maior que cerca de 50%).

Description

[001] Esta invenção refere-se a um artigo revestido incluindo um revestimento de baixa emissividade (baixa E). Em certas formas de realização exemplificativas, o revestimento de baixa E é provido sobre um substrato (por exemplo, substrato de vidro) e inclui pelo menos as primeira e segunda camadas reflexivas de infravermelho (IV) (por exemplo, camadas à base de prata) que são espaçadas por camadas de contato (por exemplo, camadas à base de NiCr) e uma camada dielétrica de, ou incluindo, um material tal como nitreto de silício e uma camada de, ou incluindo, óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2). Em certas formas de realização exemplificativas, o artigo revestido (forma monolítica e/ou na forma de janela de IG) tem uma transmissão de baixa visibilidade (por exemplo, não maior que 60%, mais preferencialmente não maior que cerca de 55%, e mais preferencialmente não maior que cerca de 50%). Em certas formas de realização exemplificativas, o artigo revestido pode ser tratado termicamente (por exemplo, temperado termicamente e/ou flexão por calor), e é projetado para ser substancialmente termicamente estável sob tratamento térmico (HT) por seu valor de ΔE* (reflexivo do lado do vidro) devido o HT não ser maior que 5,0, e mais preferivelmente não maior que 4,5. Os artigos revestidos de acordo com certas formas de realização exemplificativas desta invenção podem ser usados no contexto de unidades de janela de vidro isolante (IG), janelas de veículos, outros tipos de janelas, ou em qualquer outra aplicação adequada.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Os artigos revestidos são conhecidos na técnica para uso em aplicações de janelas, tais como unidades de janela de vidro isolante (IG), janelas de veículos e/ou semelhantes. Sabe-se que, em certos casos, é desejável tratar termicamente (por exemplo, temperar termicamente, flexionar termicamente e/ou reforçar termicamente) tais artigos revestidos para fins de têmpera, flexão ou semelhantes. O tratamento térmico (TH) de artigos revestidos requer tipicamente o uso de temperatura(s) de pelo menos 580 graus C, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 600 graus C e ainda mais preferencialmente de pelo menos 620 graus C. Tais temperaturas altas (por exemplo, 5-10 minutos ou mais) frequentemente causam que os revestimentos quebrem e/ou se deteriorem ou mudem de maneira imprevisível. Assim, é desejável que os revestimentos suportem tais tratamentos térmicos (por exemplo, têmpera térmica), se desejado, de uma maneira previsível que não danifique significativamente o revestimento.

[003] Em certas situações, os projetistas de artigos revestidos buscam uma combinação de transmissão visível desejável, cor desejável, baixa emissividade (ou emitância), e baixa resistência de folha (Rs). As características de baixa emissividade (baixa-E) e baixa resistência da folha permitem que esses artigos revestidos bloqueiem quantidades significativas de radiação IV de modo a reduzir, por exemplo, o aquecimento indesejável do veículo ou do interior da construção.

[004] A Patente US No 7.521.096, incorporada aqui por referência, descreve um revestimento de baixa E que usa camadas de contato de óxido de zinco (ZnO) abaixo das camadas reflexivas de IV com base em prata, e acima da camada reflexiva de IV com base em prata (Ag) usa uma camada de contato de NiCrOx seguida por uma camada dielétrica central de óxido de estanho (SnO2). Enquanto as camadas de contato de ZnO abaixo das camadas reflexivas de IV de prata provêm boas propriedades estruturais para o crescimento de prata, o ZnO degradou a durabilidade química, ambiental e mecânica do revestimento em certos casos. Além disso, a camada dielétrica de SnO2 espessa demonstrou microcristalização e tensão sobre o HT, o que provoca uma interface grosseira entre o SnO2, o ZnO e o Ag, o que pode levar à degradação da durabilidade e afetar a cor transmitida.

[005] A Patente U.S. No 5.557.462 descreve um revestimento de baixa E com uma pilha de camadas de SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN. No entanto, o artigo revestido da patente ‘462 é projetado para uma alta transmissão visível de pelo menos 63%. A patente ‘462 na coluna 3, linhas 12-15, ensina que a transmissão visível abaixo de 70% (artigo revestido monoliticamente) e abaixo de 63% (unidade de janela de IG) são indesejáveis. Assim, a patente ‘462 ensina diretamente longe de artigos revestidos com transmissão visível menor que 63%. Além disso, como amplamente explicado na Patente US No 8.173.263, os artigos revestidos da patente ‘462 não são tratáveis termicamente porque quando a resistência da folha de tratamento térmico (Rs) sobe de cerca de 3-5 para bem acima de 10, a turvação tende a ser ajustada a, e o valor de ΔE* reflexivo do lado do vidro é indesejável porque é mais de 5,0.

[006] O documento de patente US 2016/0185660 descreve um revestimento de baixa E com uma pilha de camadas de SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN/ZrO. No entanto, verificou-se que a durabilidade desta pilha de camadas pode ser melhorada.

[007] Por conseguinte, seria desejável proporcionar um artigo revestido que fosse caracterizado por um ou mais de: (i) transmissão de baixa visibilidade, (ii) boa durabilidade, e (iii) estabilidade térmica ao HT de modo a realizar um valor de ΔE* reflexivo do lado do vidro não maior que cerca de 5,0, mais preferivelmente não maior que cerca de 4,5.

[008] O termo ΔE* (e ΔE) é bem conhecido na técnica e é relatado, juntamente com várias técnicas para determiná-lo, em ASTM 2244-93, bem como relatado em Hunter et al. al., The Measurement of Appearance, 2a Ed. Capt. 9, página 162 e segs. [John Wiley & Sons, 1987]. Como usado na técnica, ΔE* (e ΔE) é uma maneira de expressar adequadamente a mudança (ou a falta dela) na refletância e/ou transmitância (e assim a aparência da cor, também) em um artigo após ou devido ao tratamento térmico. ΔE pode ser calculado pela técnica “ab”, ou pela técnica Hunter (designada por empregar um subscrito “H”). ΔE corresponde à escala Hunter Lab L, a, b (ou Lh, ah, bh). Similarmente, ΔE* corresponde à Escala LAB de CIE L*, a*, b*. Ambos são considerados úteis e equivalentes para os propósitos desta invenção. Por exemplo, como relatado em Hunter et. al. acima referenciada, a técnica de coordenadas/escala retangular(es) (CIE LAB 1976) conhecida como a escala L*, a*, b* pode ser usada, em que: L* é (CIE 1976) unidades de luminosidade; a* é (CIE 1976) unidades vermelho-esverdeadas; b* é (CIE 1976) unidades amarelo-azuladas; e a distância ΔE* entre L*o a*o b*o e L*i a*1 b*1 é: ΔE* = [(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2]1/2 , em que: ΔL* = L*1 - L*o; Δa* = a*1 - a*o; Δb* = b*1 - b*o; em que o subscrito “o” representa o revestimento (artigo revestido) antes do tratamento térmico e o subscrito “1” representa o revestimento (artigo revestido) após tratamento térmico; e os números empregados (por exemplo, a*, b*, L*) são aqueles calculados pela técnica de coordenadas L*, a*, b* mencionada anteriormente (CIE LAB 1976). Quando, por exemplo, os valores ΔE* reflexivos do lado do vidro são medidos, então os valores a *, b * e L * do lado do vidro reflexivo são usados. De um modo semelhante, ΔE pode ser calculado usando a equação acima para ΔE*, isto é, ΔE* = [(ΔL*)2 + (Δ*) 2 + (Δb*)2]I/2, substituindo a*, b*, L* com os valores do Hunter Lab ah, bh, Lh. Também dentro do escopo desta invenção e a quantificação de ΔE* são os números equivalentes se convertidos àqueles calculados por qualquer outra técnica empregando o mesmo conceito de ΔE* como definido acima.

BREVE SUMÁRIO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO EXEMPLIFICATIVAS DA INVENÇÃO

[009] Esta invenção refere-se a um artigo revestido incluindo um revestimento de baixa emissividade (baixa E). Em certas formas de realização exemplificativas, o revestimento de baixa E é provido sobre um substrato (por exemplo, substrato de vidro) e inclui pelo menos as primeira e segunda camadas reflexivas de infravermelho (IV) (por exemplo, camadas à base de prata) que são espaçadas por camadas de contato, (por exemplo, camadas à base de NiCr) e uma camada dielétrica de, ou incluindo, um material tal como nitreto de silício e uma camada dielétrica não absorvente de, ou incluindo, óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2). Verificou-se que a adição da camada não absorvente dielétrica de, ou incluindo, óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2) melhora a durabilidade. Em certas formas de realização exemplificativas, o artigo revestido tem uma transmissão de baixa visibilidade (por exemplo, não maior que 60%, mais preferivelmente não maior que cerca de 55%, mais preferivelmente não maior que cerca de 50%. Em certas formas de realização exemplificativas, o artigo revestido pode ser tratado termicamente (por exemplo, temperado e/ou aquecido termicamente), e é projetado para ser substancialmente termicamente estável após tratamento térmico (HT), pois seu valor de ΔE* (reflexivo do lado do vidro) devido ao HT não é maior que 5,0, mais preferencialmente não maior que 4,5. Tal valor de baixa ΔE* indica que o artigo revestido tem aproximadamente as mesmas características de transmissão e cor que o olho nu antes e depois do tratamento térmico (por exemplo, têmpera térmica). Os artigos revestidos de acordo com certas formas de realização exemplificativas desta invenção podem ser usados no contexto de unidades de janela de vidro isolante (IG), janelas de veículos, outros tipos de janelas, ou em qualquer outra aplicação adequada.

[0010] Além disso, em certas formas de realização exemplificativas nesta invenção, o revestimento inclui uma camada (por exemplo, revestimento superior) de, ou incluindo, óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio. Em certas formas de realização exemplificativas, esta camada de, ou incluindo, óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio, é substancialmente mais fina que cada uma das camadas reflexivas de IR que compreendem prata no revestimento.

[0011] É desejável prover um artigo revestido que seja caracterizado por um, dois ou todos os três: (i) transmissão de baixa visibilidade, (ii) boa durabilidade e (iii) estabilidade térmica em HT, de modo a realizar um valor de ΔE* reflexivo do lado do vidro não maior que 5,0, mais preferivelmente não maior que 4,5.

[0012] Em certos formas de realização exemplificativas desta invenção, é provido um artigo revestido incluindo um revestimento suportado por um substrato de vidro, o revestimento compreendendo: as primeira e segunda camadas reflexivas infravermelhas (IV) compreendendo prata, sendo a primeira camada reflexiva de IV localizada mais próxima para o substrato de vidro do que a segunda camada reflexiva de IV; uma primeira camada de contato compreendendo NiCr localizada sobre, e contactando diretamente a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata; uma camada dielétrica compreendendo nitreto de silício localizada sobre, e contactando diretamente, a primeira camada de contato compreendendo NiCr; em que a camada dielétrica compreendendo nitreto de silício é dividida por uma camada dielétrica compreendendo óxido de zircônio, de modo que a camada dielétrica compreendendo óxido de zircônio esteja localizada entre, e contactando, uma primeira porção da camada dielétrica compreendendo nitreto de silício e uma segunda porção da camada dielétrica compreendendo nitreto de silício; uma segunda camada de contato compreendendo NiCr localizada sobre, e contactando diretamente, a camada compreendendo nitreto de silício; a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata localizada sobre e, contactando diretamente, a segunda camada de contato compreendendo NiCr; uma terceira camada de contato compreendendo NiCr localizada, e contactando diretamente, a segunda camada reflexiva de IV; e outra camada dielétrica compreendendo nitreto de silício localizada sobre, e contactando diretamente, a terceira camada de contato compreendendo NiCr. Opcionalmente, pode ser proporcionada uma camada de revestimento superior compreendendo óxido de zircônio localizado sobre e contactando diretamente, a outra camada dielétrica compreendendo nitreto de silício. Opcionalmente, a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata pode ser mais espessa do que a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata. Opcionalmente, cada uma das primeira e segunda camadas reflexivas de IV compreendendo prata pode ser pelo menos duas vezes mais espessa do que a camada de revestimento superior que compreende óxido de zircônio. O artigo revestido pode ter uma transmissão visível, medida monoliticamente, não maior que 60%.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A figura 1 é uma vista em seção transversal de um artigo revestido de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção.

[0014] A FIGURA 2 é uma vista em seção transversal mostrando o artigo revestido da FIG. 1 provido em uma unidade de janela de IG de acordo com uma forma de realização exemplificativa desta invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMA DE REALIZAÇÃO EXEMPLIFICATIVA DA INVENÇÃO

[0015] Os artigos revestidos aqui podem ser usados em aplicações tais como, unidades de janela de IG, unidades de janela laminadas (por exemplo, para uso em aplicações em veículos ou construções), janelas de veículos, janelas arquitetônicas monolíticas, janelas residenciais e/ou qualquer outra aplicação adequada que inclui substratos de vidro único ou múltiplos.

[0016] Em certas formas de realização da presente invenção, o revestimento inclui uma pilha de prata dupla. Com referência à Fig. 1, por exemplo, em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, é proporcionado um artigo revestido incluindo um revestimento suportado por um substrato de vidro, o revestimento compreendendo: primeiras 9 e segundas 19 camadas reflexivas de infravermelho (IV) compreendendo, ou consistindo essencialmente em, prata, as primeiras 9 camadas reflexivas de infravermelho sendo localizadas mais perto do substrato de vidro 1 do que as segundas 19 camadas reflexivas de IV; uma primeira camada de contato compreendendo NiCr 7 localizada sob, e contactando diretamente, a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9, uma segunda camada de contato 11 localizada sobre, e contactando diretamente, a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9; uma camada dielétrica compreendendo nitreto de silício 14 (a camada 14 é constituída por uma porção de camada inferior 14a e uma porção de camada superior 14b) localizadas sobre, e contactando diretamente, a primeira camada de contato compreendendo NiCr 11; em que a camada dielétrica compreendendo nitreto de silício 14 é dividida por uma camada dielétrica não absorvente compreendendo óxido de zircônio 15, de modo que a camada dielétrica compreendendo óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2) 15 seja localizada entre, e contactando, a porção inferior 14a da camada dielétrica compreendendo nitreto de silício e porção superior 14b da camada dielétrica compreendendo nitreto de silício; uma terceira camada de contato compreendendo NiCr 17 localizada, e contactando diretamente, a porção superior 14b da camada compreendendo nitreto de silício 14; a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata 19 localizada sobre, e contactando diretamente, a segunda camada de contato compreendendo NiCr 17; uma quarta camada de contato compreendendo NiCr 21 localizada, e contactando diretamente, a segunda camada reflexiva de IV 19, e em que a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata 19 é pelo menos tão espessa como a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9. Em certas formas de realização preferidas, verificou-se que resultados surpreendentemente benéficos podem ser alcançados quando a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata 19 é mais espessa do que a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9, mais preferencialmente quando a segunda camada reflexiva de IV é pelo menos 10 angstroms (Â) mais espessa preferencialmente pelo menos 20 angstroms mais espessa) do que a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9. O revestimento inclui três camadas dielétricas 3, 14 e 24 de ou incluindo nitreto de silício, como mostrado na Fig. 1. A provisão da camada dielétrica não absorvente 15 de, ou incluindo, óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2), dividindo a camada com base em nitreto de silício 14 em duas porções iguais ou desiguais, foi encontrado para melhorar a durabilidade. Além disso, o revestimento inclui uma camada (por exemplo, revestimento superior) 27 de, ou incluindo, óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio. Em certas formas de realização exemplificativas, esta camada de, ou incluindo, óxido de zircônio ou e/ou oxinitreto de zircônio 27, é mais fina do que uma ou ambas as camadas reflexivas de infravermelho 9, 19 compreendendo prata no revestimento. Em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, cada uma das camadas reflexivas de IV compreendendo prata 9 e 19 tem pelo menos duas vezes a espessura, e mais preferencialmente pelo menos três vezes a espessura, como a camada 27 ou incluindo óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio. Em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, o revestimento inclui apenas duas camadas reflexivas de IR 9, 19 de, ou incluindo, prata ou semelhantes.

[0017] A fim de aumentar a durabilidade, juntamente com propriedades ópticas e térmicas, e evitar mudanças estruturais significativas antes e depois do HT, artigos revestidos de acordo com certas formas de realização da presente invenção têm uma camada dielétrica central 14 ou incluindo nitreto de silício dividido pela camada de, ou incluindo, óxido de zircônio 15, e camadas de contato inferiores 7, 17 são com base em NiCr (em oposição a ZnO). Verificou-se também que o uso de NiCr metálico ou substancialmente metálico (possivelmente parcialmente nitretado) para a(s) camada(s) 7, 11, 17 e/ou 21 melhora a durabilidade química, mecânica e ambiental (em comparação com o uso de camadas de contato inferiores de ZnO abaixo das camadas de contato superiores de prata e/ou NiCr altamente oxidado acima da prata). Verificou-se também que a camada incluindo nitreto de silício depositado por pulverização catódica 14 em um estado amorfo, de modo que seja amorfa em ambos os estados assim revestidos e em HT, ajuda na estabilidade total do revestimento. Por exemplo, HCl a 5% a 65 graus C durante uma hora removerá o revestimento da Patente U.S. No 7.521.096, enquanto que o revestimento mostrado na Figura 1 e os exemplos aqui apresentados sobreviverão a este teste com HCl. E em ambiente de alta temperatura e alta umidade, há menos danos ao revestimento da Fig. 1 e os exemplos aqui após dez dias de exposição, do que ao revestimento da patente ‘096 após dois dias de exposição. E em relação a compostos químicos altamente corrosivos, tais como os usados para “lavagem de tijolos”, a resistência à corrosão é tal que a eliminação de borda não precisa de ser executada em certas formas de realização de IG e laminadas. De forma similar, para testes de abrasão mecânica, ciclagem térmica e testes de pulverização salina, os revestimentos dos exemplos aqui apresentados foram melhores que os da patente ‘096. Além disso, verificou-se que o fato de fazer com que a camada reflexiva de IV com base em Ag de topo 19 mais espessa do que a camada reflexiva de IV com base em Ag de fundo 9 melhora certas características ópticas do revestimento. O revestimento pode ser usado como revestido, ou tratado termicamente, devido aos valores relativamente baixos de ΔE* discutidos aqui. Por exemplo, quando o revestimento 30 está localizado na superfície # 2 de uma unidade de janela de IG (como mostrado na Fig. 2), os valores de ΔE* reflexivos do lado do vidro baixos devido ao tratamento térmico indicam que o artigo revestido tem aproximadamente as mesmas características de transmissão e cor como visto a olho nu, antes e depois do tratamento térmico (por exemplo, têmpera térmica), e assim pode ser usado como revestido ou como tratado termicamente sem afetar significativamente as características ópticas do mesmo.

[0018] Em certos formas de realização exemplificativas desta invenção, tais como Fig. 1, artigos revestidos tratados termicamente ou não tratados termicamente tendo múltiplas camadas reflexivas de IV (por exemplo, duas camadas à base de prata espaçadas) são capazes de realizar uma resistência de folha (Rs) menor que ou igual a 5,0 (mais preferivelmente menor que ou igual a 4,0, ainda mais preferencialmente menor que ou igual a 3,0). Os termos “tratamento térmico” e “tratar termicamente”, como aqui usados, significam aquecer o artigo a uma temperatura suficiente para obter a têmpera térmica, flexão térmica e/ou reforço térmico do artigo que inclui vidro. Esta definição inclui, por exemplo, aquecer um artigo revestido em um(a) fornalha ou forno a uma temperatura de pelo menos 580 graus C, mais preferivelmente pelo menos cerca de 600 graus C, durante um período suficiente para permitir a têmpera, a flexão e/ou reforço térmico. Em certos casos, o HT pode durar pelo menos cerca de 4 ou 5 minutos. O artigo revestido pode ou não ser tratado termicamente em diferentes formas de realização desta invenção.

[0019] A Figura 1 é uma vista em seção transversal lateral de um artigo revestido de acordo com uma forma de realização exemplificativa não limitativa desta invenção. O artigo revestido inclui o substrato 1 (por exemplo, substrato de vidro translúcido, verde, bronze ou azul-esverdeado de cerca de 1,0 a 10,0 mm de espessura, mais preferivelmente de cerca de 1,0 mm a 3,5 mm de espessura) e revestimento de baixa E (ou sistema de camadas) 30 provida no substrato 1, direta ou indiretamente. O revestimento (ou sistema de camadas) 30 inclui, por exemplo: camada de nitreto de silício dielétrica de fundo 3 que pode ser Si3N4, ou do nitreto de silício rico em Si para redução de turvação, ou de qualquer outro nitreto de silício de estequiometria adequado em diferentes formas de realização deste invenção, camada de contato inferior 7 (que entra em contato com a camada reflexiva de IV de fundo 9), primeira camada reflexiva de infravermelha (IV), de preferência metálica ou substancialmente metálica 9, camada de contato superior 11 (que contacta a camada 9), camada incluindo e/ou com base em nitreto de silício dielétrico 14 dividida em duas porções pela camada com base em óxido de zircônio 15, camada de contato inferior 17 (que contacta a camada reflexiva de IV 19), segunda camada reflexiva de IV de preferência metálica ou substancialmente metálica e condutora 19, a camada de contato superior 21 (que contacta a camada 19), camada de nitreto de silício dielétrica 24, que pode ser Si3N4, do tipo rico em Si para redução de turvação, ou de qualquer outro nitreto de silício de estequiometria adequado em diferentes formas de realização desta invenção, e a camada de revestimento superior 27 de, ou incluindo, um material, tal como, óxido de zircônio (por exemplo, ZrO2) e/ou oxinitreto de zircônio. Cada uma das camadas de “contato” 7, 11, 17 e 21 contacta uma camada reflexiva de IV (por exemplo, uma camada com base em Ag). As camadas acima mencionadas 3-27 constituem revestimento de baixa-E (isto é, baixa emissividade) que é provido no substrato de vidro ou plástico 1. As camadas 3-27 podem ser depositadas por pulverização catódica no substrato 1 em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, com cada camada sendo depositada por pulverização catódica em vácuo usando um ou mais alvos como necessário (os alvos de pulverização catódica podem ser cerâmicos ou metálicos). Camadas metálicas ou substancialmente metálicas (por exemplo, camadas 7, 9, 11, 17, 19 e 21) podem ser pulverizadas catodicamente em uma atmosfera contendo gás argônio, enquanto camadas nitretadas (por exemplo, camadas 3, 7, 11, 14, 17, 21 e 24) podem ser pulverizadas catodicamente em uma atmosfera contendo uma mistura de gases nitrogênio e argônio. As camadas de contato 7, 11, 17 e 21 podem ou não ser nitreto em diferentes formas de realização exemplificativas desta invenção.

[0020] Em casos monolíticos, o artigo revestido inclui apenas um substrato de vidro 1, como ilustrado na Fig. 1. No entanto, os artigos revestidos monoliticamente podem ser usados em dispositivos, tais como, para-brisas de veículos laminados, unidades de janela de IG e semelhantes. Quanto às unidades de janela de IG, uma unidade de janela de IG pode incluir dois substratos de vidro afastados. Uma unidade de janela de IG exemplificativa é ilustrada e descrita, por exemplo, no Documento de Patente U.S. No 2004/0005467, cuja descrição é aqui incorporada por referência. A Fig. 2 mostra uma unidade de janela de IG exemplificativa incluindo o substrato de vidro revestido 1 mostrado na Fig. 1 acoplado a outro substrato de vidro 2 através de espaçador(es), vedante s) 40 ou semelhante, com um interstício 50 sendo definido entre os mesmos. Este interstício 50 entre os substratos nas formas de realização da unidade de janela de IG pode, em certos casos, ser enchido com um gás tal como argônio (Ar). Uma unidade de IG exemplificativa pode compreender um par de substratos de vidro translúcido espaçados, cada um com cerca de 3-4 mm de espessura, um dos quais é revestido com um revestimento 30 aqui em certos exemplos, em que o interstício 50 entre os substratos pode ser de cerca de 5 a 30 mm, mais preferivelmente de cerca de 10 a 20 mm, e mais preferivelmente cerca de 16 mm. Em certos casos de exemplo, o revestimento de baixa E 30 pode ser proporcionado sobre a superfície interior de qualquer substrato voltado para o interstício (o revestimento é mostrado sobre a superfície principal interior do substrato 1 na Fig. 2 voltado para o interstício 50, mas em vez disso poderia ser sobre a superfície principal interior do substrato 2 voltada para o interstício 50). O substrato 1 e o substrato 2 podem ser o substrato mais externo da unidade de janela de IG no exterior da construção (por exemplo, na Fig. 2 o substrato 1 é o substrato mais próximo do exterior da construção, e o revestimento 30 é provido sobre a superfície #2 da unidade de janela de IG).

[0021] Em certas formas de realização da presente invenção, uma, duas, três ou todas as quatro camadas de contato 7, 11, 17, 21 podem ser ou incluir NiCr (qualquer razão adequada de Ni:Cr), e podem ou podem não ser nitretadas (NiCrNx). Em certas formas de realização exemplificativas, uma, duas, três ou todas as quatro destas camadas incluindo NiCr 7, 11, 17, 21 são substancialmente ou totalmente não oxidadas. Em certas formas de realização exemplificativas, as camadas 7, 11, 17 e 21 podem ser todas de NiCr metálico ou NiCr substancialmente metálico (embora possam estar presentes quantidades traço de outros elementos). Em certas formas de realização exemplificativas, um, dois, três ou todas as quatro camadas 7, 11, 17, 21 com base em NiCr pode(m) compreender de 0-10% de oxigênio, mais preferivelmente de 0-5% de oxigênio, e mais preferivelmente de 0-2% oxigênio (% atômica). Em certas formas de realização exemplificativas, uma, duas, três ou todas as quatro destas camadas 7, 11, 17, 21 pode(m) conter de 0-20% de nitrogênio, mais preferivelmente de 1-15% de nitrogênio, e mais preferivelmente de cerca de 1-12% nitrogênio (% atômica). As camadas 7, 11, 17 e/ou 21 com base em NiCr podem ou não ser dopadas com outro(s) material(is) tal como aço inoxidável, Mo ou semelhantes. Verificou-se que o uso de camada(s) de contato com base em NiCr 7 e/ou 17 sob a(s) camada(s) 9 reflexiva (s) com base em prata melhora a durabilidade do artigo revestido (em comparação com se as camadas 7 e 17 forem diferentes de ZnO).

[0022] As camadas dielétricas 3, 14 (incluindo 14a e 14b) e 24 podem ser ou incluem nitreto de silício em certas formas de realização desta invenção. As camadas de nitreto de silício 3, 14 e 24 podem, entre outras coisas, melhorar a capacidade de tratamento térmico dos artigos revestidos e proteger as outras camadas durante o HT opcional, por exemplo, tal como têmpera térmica ou semelhante. Um ou mais dos nitritos de silício das camadas 3, 14, 24 pode(m) ser do tipo estequiométrico (isto é, Si3N4), ou alternativamente do tipo de nitreto de silício rico em Si em diferentes formas de realização desta invenção. A presença de Si livre em uma camada incluindo nitreto de silício rico em Si 3 e/ou 14 pode, por exemplo, permitir que certos átomos, tal como sódio (Na), que migram para fora do vidro 1 durante HT sejam mais eficientemente interrompidos pelo camada(s) incluindo nitreto de silício rico em Si antes que elas atinjam prata e danifiquem a mesma. Assim, acredita-se que o SixNy rico em Si pode reduzir a quantidade de danos causados à(s) camada(s) de prata durante TH em certas formas de realização da presente invenção, permitindo assim que a resistência da folha (Rs) diminua ou permaneça praticamente a mesma de maneira satisfatória. Além disso, acredita-se que o SixNy rico em Si nas camadas 3, 14 e/ou 24 pode reduzir a quantidade de dano (por exemplo, oxidação) feito à prata e/ou NiCr durante HT em certas formas de realização exemplificativas opcionais desta invenção. Em certas formas de realização exemplificativas, quando nitreto de silício rico em Si é usado, a camada de nitreto de silício rico em Si (3, 14 e/ou 24) como depositada pode ser caracterizada por camada(s) de SixNy, em que x/y pode ser de 0,76 a 1,5, mais preferivelmente de 0,8 a 1,4, ainda mais preferencialmente de 0,82 a 1,2. Quaisquer e/ou todas as camadas de nitreto de silício aqui discutidas podem ser dopadas com outros materiais, tais como, aço inoxidável ou alumínio em certas formas de realização exemplificativas desta invenção. Por exemplo, qualquer e/ou todas qualquer e/ou todas as camada(s) de nitreto de silício 3, 14, 24 aqui discutida(s) pode(m) opcionalmente incluir de cerca de 0-15% de alumínio, mais preferivelmente de cerca de 1 a 10% de alumínio, em certas formas de realização da presente invenção. O nitreto de silício de camadas 3, 14, 24 pode ser depositado por pulverização catódica de um alvo de Si ou SiAl, em uma atmosfera tendo gás argônio e nitrogênio, em certas formas de realização desta invenção. Pequenas quantidades de oxigênio também podem ser providas em certos casos em qualquer uma ou todas as camadas de nitreto de silício.

[0023] A camada não absorvente dielétrica 15 é, de preferência de, ou incluindo, óxido de zircônio. O óxido de zircônio na camada 15 pode ser ZrO2 ou qualquer outra estequiometria adequada. Verificou-se que a provisão da camada com base em óxido de zircônia 15 em uma posição para dividir a camada com base de nitreto de silício 14 em duas porções 14a e 14b resulta na durabilidade melhorada. Enquanto a camada 15 consiste em, ou consiste essencialmente em, ZrO2 em formas de realização preferidas desta invenção, é possível que outros materiais possam estar presentes na camada. Por exemplo, a camada 15 pode ser dopada com outros materiais em certos exemplos, tal como nitrogênio, por exemplo. Em certas formas de realização exemplificativas, a camada de óxido de zircônio 15 contém entre cerca de 0 e 10% de nitrogênio, mais preferivelmente entre cerca de 1 e 7% de nitrogênio.

[0024] As camadas 9 e 19 reflexivas de infravermelho (IV) são, de preferência, substancialmente ou totalmente metálicas e/ou condutoras, e podem compreender ou consistir essencialmente em prata (Ag), ouro ou qualquer outro material reflexivo de IV adequado. As camadas reflexivas de IV 9 e 19 ajudam a permitir que o revestimento tenha baixa E e/ou boas características de controle solar.

[0025] Outra(s) camada(s) abaixo ou acima do revestimento ilustrado pode(m) também ser provida(s). Assim, enquanto o sistema ou revestimento de camada está “sobre” ou “suportada por” substrato 1 (direta ou indiretamente), outra(s) camada(s) pode(m) ser proporcionada(s) entre a(s) mesma(s). Assim, por exemplo, o revestimento da Fig. 1 pode ser considerado “sobre” ou “suportada por” o substrato 1, mesmo que outra(s) camada(s) seja(m) proporcionada(s) entre a camada 3 e o substrato 1. Além disso, certas camadas do revestimento ilustrado podem ser removidas em certas formas de realização, enquanto outras podem ser adicionadas entre as várias camadas ou as várias camadas podem ser divididas com outra camada(s) adicionada(s) entre as seções divididas em outras formas de realização desta invenção sem se afastar do espírito geral de certas formas de realização desta invenção.

[0026] Embora várias espessuras e materiais possam ser usadas em camadas em diferentes formas de realização desta invenção, espessuras e materiais exemplificativa(o)s para as respectivas camadas sobre o substrato de vidro 1 na forma de realização da Fig. 1 são os seguintes, a partir do substrato de vidro para fora (espessuras físicas recitadas):

[0027] As porções inferior e superior 14a e 14b da camada à base de nitreto de silício 14 têm substancialmente a mesma espessura física (a mesma espessura +/- 10%) em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, embora elas não precisem estar em formas de realização alternativas desta invenção. Além disso, em certas formas de realização da presente invenção, a camada de óxido de zircônio 15 é mais fina do que ambas as camadas de prata 9, 19 e é também mais fina do que ambas as camadas de nitreto de silício 14a, 14b em certas formas de realização desta invenção. Em certas formas de realização da presente invenção, a camada de óxido de zircônio 15 é pelo menos 10 angstroms (Â) mais fina do que ambas as camadas de prata 9, 19 e é pelo menos 100 angstroms mais finas do que ambas as camadas de nitreto de silício 14a, 14b em certas formas de realização exemplificativas desta invenção.

[0028] A segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata 19 é pelo menos tão espessa como a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9. Em certas formas de realização preferidas, verificou- se que resultados surpreendentemente benéficos podem ser alcançados quando a segunda camada reflexiva de IV compreendendo prata 19 é mais espessa do que a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9, mais preferencialmente quando a segunda camada reflexiva de IV 19 é pelo menos 10 angstroms (Â) mais espessa (mais preferencialmente pelo menos 20 angstroms mais espessa) do que a primeira camada reflexiva de IV compreendendo prata 9.

[0029] Em certas formas de realização exemplificativas, a camada de revestimento superior de, ou incluindo, óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio 27 é mais fina que cada uma das camadas reflexivas de IV 9, 19 compreendendo prata no revestimento 30. Em certas formas de realização desta invenção, cada das camadas reflexivas de infravermelho compreendendo prata 9 e 19 tem pelo menos duas vezes a espessura, e mais preferivelmente pelo menos três vezes a espessura, como a camada 27 ou incluindo óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio.

[0030] Em certas formas de realização exemplificativas, a espessura total (14a + 14b) da camada com base em nitreto de silício central 14 é mais espessa que a espessura da camada de nitreto de silício 24, de preferência pelo menos 100 angstroms, mais preferencialmente pelo menos 300 angstroms, e mais preferencialmente 340 angstroms. Em certas formas de realização exemplificativas, a camada de nitreto de silício 3 é pelo menos 200 angstroms mais espessas (mais preferivelmente pelo menos 300 angstroms mais espessas) do que cada uma das camadas 14a e 14b de nitreto de silício. Além disso, em certas formas de realização exemplificativas, cada uma das camadas à base de nitreto de silício 3, 14 e 24 é pelo menos duas vezes mais espessa do que a camada incluindo óxido de zircônio 27, mais preferencialmente pelo menos três vezes mais espessa, e mais preferencialmente pelo menos quatro ou cinco vezes mais espesso.

[0031] O revestimento 30 oferece boa durabilidade e permite menor reflexão interna e externa em comparação com um revestimento de baixa E de base única de prata. No entanto, os valores delta-E* estão tipicamente na faixa de 4-5. O revestimento e os artigos revestidos, incluindo o revestimento, podem ser concebidos para aparecerem azul claro na transmissão e reflexão, mas podem tornar-se ligeiramente mais neutros após HT opcional.

[0032] Em certas formas de realização exemplificativas desta invenção, os artigos revestidos aqui podem ter as seguintes características ópticas e solares apresentadas na Tabela 2 quando medidas monoliticamente (antes e/ou após HT opcional). As resistências de folha (Rs) aqui consideradas levam em consideração todas as camadas reflexivas de IV (por exemplo, camadas de prata 9, 19). Note-se que “antes do tratamento térmico” significa recozido, mas antes do tratamento térmico em alta temperatura, tal como a têmpera térmica, como aqui descrito.

[0033] Pode ser visto a partir do acima que o tratamento térmico (por exemplo, têmpera térmica) aumenta ligeiramente a transmissão visível do artigo revestido. Em certas formas de realização exemplificativas laminadas desta invenção, os artigos revestidos aqui que foram opcionalmente tratados termicamente até uma extensão suficiente para têmpera, e que foram acoplados a outro substrato de vidro para formar uma unidade de IG, podem ter as características Ópticas/Solares citadas acima em uma estrutura como mostrado na Fig. 2 (por exemplo, onde as duas folhas de vidro têm, cada uma, 6 mm de espessura de vidro translúcido com um interstício de 16 mm entre as mesmas cheias com 90/10 de argônio/ar). Tais unidades de janela de IG podem ter uma transmissão visível de cerca de 20-55% em certas formas de realização exemplificativas desta invenção.

[0034] Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com o que é presentemente considerado como a forma de realização mais prática e preferida, é para ser entendido que a invenção não é para ser limitada à forma de realização descrita, mas pelo contrário, se destina para cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do espírito e do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de incluir um revestimento (30) suportado por um substrato de vidro (1), o revestimento compreendendo: primeira e segunda camadas reflexivas de infravermelho (IV) (9, 19) compreendendo prata, a primeira camada reflexiva de IV (9) sendo localizada mais próxima do substrato de vidro (1) do que a segunda camada reflexiva de IV (19); uma primeira camada de contato (7) compreendendo NiCr localizada sobre, e contatando diretamente, a primeira camada reflexiva de IV (9) compreendendo prata; uma camada dielétrica (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício localizada sobre, e contatando diretamente, a primeira camada de contato (7) compreendendo NiCr; em que a camada dielétrica compreendendo nitreto de silício (14a, 14b) é dividida por uma camada dielétrica de divisão não absorvente (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2, de modo que a camada dielétrica de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 esteja localizada entre, e contatando, uma primeira porção da camada dielétrica (14a) compreendendo nitreto de silício e uma segunda porção da camada dielétrica (14b) compreendendo nitreto de silício; uma segunda camada de contato (11) localizada sobre, e contatando diretamente, a camada (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício; a segunda camada reflexiva de IV (19) compreendendo prata localizada sobre, e contatando diretamente, a segunda camada de contato (11); e uma terceira camada de contato (17) localizada sobre, e contatando diretamente, a segunda camada reflexiva de IV (19).

2. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de base (3) compreendendo nitreto de silício localizada entre o substrato de vidro (1) e a primeira camada reflexiva de IR (9).

3. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a camada de base (3) compreendendo nitreto de silício é de 600-1.000 angstroms de espessura.

4. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada dielétrica de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 tem uma espessura de 70-120 angstroms.

5. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as primeira e segunda porções da camada dielétrica (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício são da mesma espessura +/- 10%.

6. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que cada uma das primeira e segunda porções da camada dielétrica (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício é de 200-450 angstroms de espessura.

7. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a camada dielétrica de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 é mais fina do que a primeira e segunda camadas reflexivas de IV (9, 19) compreendendo prata.

8. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada dielétrica de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 é pelo menos 100 angstroms mais fina do que as primeira e segunda porções da camada (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício.

9. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a camada de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio consiste em ZrO2.

10. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente outra camada dielétrica (24) compreendendo nitreto de silício localizada sobre e diretamente em contato com a terceira camada de contato (17).

11. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de revestimento superior (27) compreendendo óxido de zircônio localizada sobre, e contatando diretamente, a outra camada dielétrica (24) compreendendo nitreto de silício.

12. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a segunda camada reflexiva de IV (19) compreendendo prata é mais espessa do que a primeira camada reflexiva de IV (9) compreendendo prata.

13. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o artigo revestido tem uma transmissão visível, medida monoliticamente, não maior que 60%.

14. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que cada uma das primeira e segunda camadas reflexivas de infravermelho (9, 19) que compreende prata tem pelo menos três vezes a espessura de uma camada de revestimento superior (27) que compreende óxido de zircônio.

15. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a camada de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 compreende ainda nitrogênio.

16. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a segunda camada reflexiva de IV (19) compreendendo prata é pelo menos 10 angstroms (Â) mais espessa do que a primeira camada reflexiva de IV (9) compreendendo prata.

17. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a camada dielétrica (14a, 14b) compreendendo nitreto de silício que é localizada sobre, e contata diretamente, a primeira camada de contato (7) compreendendo NiCr, é amorfa.

18. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de contato (7) compreendendo NiCr é metálica e não contém mais do que 5% (% atômica) de oxigênio.

19. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a segunda camada de contato compreendendo NiCr (11) é metálica e não contém mais do que 5% (% atômica) de oxigênio.

20. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que a terceira camada de contato (17) compreendendo NiCr é metálica e não contém mais do que 5% (% atômica) de oxigênio.

21. Artigo anterior de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que as referidas primeira, segunda e/ou terceira camadas de contato (7, 11, 17) contêm ainda nitrogênio.

22. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o referido artigo revestido tem uma transmissão visível de 20-60% medido monoliticamente.

23. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que o referido artigo revestido não é temperado termicamente e tem uma transmissão visível de 20- 55% medido monoliticamente.

24. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que o artigo revestido é temperado termicamente.

25. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o artigo revestido é tratado termicamente e tem um valor de ΔE* reflexivo do lado do vidro não maior que 5,0 devido ao tratamento térmico.

26. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o artigo revestido é tratado termicamente e tem um valor de ΔE* reflexivo do lado do vidro não maior que 4,5, devido ao tratamento térmico.

27. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pelo fato de que o revestimento (30) tem uma resistência de folha (Rs) menor que ou igual a 4,0 ohms/quadrado.

28. Unidade de janela de IG, caracterizada pelo fato de incluir o artigo revestido conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 27 e outro substrato de vidro que é acoplado ao referido artigo revestido.

29. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de que a camada dielétrica de divisão (15) compreendendo óxido de zircônio ZrO2 contém de 1 a 7% de nitrogênio (% atômico).