BR112021007068A2

BR112021007068A2 - substrato transparente com um filme fino multicamadas e unidade de vidraças múltiplas compreendendo a mesma

Info

Publication number: BR112021007068A2
Application number: BR112021007068-0A
Authority: BR
Inventors: Jin Woo Han; Eun Hack Jang
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2021-07-20
Also published as: PL3906219T3; CO2021008515A2; WO2020141717A1; KR102659107B1; HUE064997T2; MX2021007749A; EP3906219B1; ES2972825T3; KR20200082791A; EP3906219C0; EP3906219A4; EP3906219A1

Abstract

SUBSTRATO TRANSPARENTE COM UM FILME FINO MULTICAMADAS E UNIDADE DE VIDRAÇAS MÚLTIPLAS COMPREENDENDO A MESMA. A presente invenção refere-se a um substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, incluindo: um substrato transparente; uma primeira pilha posicionada no substrato transparente e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma primeira camada funcional metálica posicionada na primeira pilha e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; uma segunda pilha posicionada na primeira camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma camada de absorção de luz visível posicionada na segunda pilha; uma terceira pilha posicionada na camada de absorção de luz visível e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma segunda camada funcional metálica posicionada na terceira pilha; e uma quarta pilha posicionada na segunda camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica. A razão de uma espessura da terceira pilha para uma espessura da segunda pilha é de 2,5 ou mais.

Description

“SUBSTRATO TRANSPARENTE COM UM FILME FINO MULTICAMADAS E UNIDADE DE VIDRAÇAS MÚLTIPLAS COMPREENDENDO A MESMA” Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um substrato transparente e a uma unidade de vidraça múltipla. Especificamente, a presente invenção refere-se a um substrato transparente e uma unidade de vidraça múltipla capaz de implementar simultaneamente uma excelente emissividade, refletância de superfície não revestida, refletância de superfície revestida, seletividade, e cor ajustando-se uma razão da espessura de uma terceira pilha para a espessura de uma segunda pilha. Fundamentos da Invenção

[0002] Um vidro de baixa emissividade (vidro Low-E) é um vidro no qual uma camada de baixa emissividade, incluindo um metal tal como a prata (Ag) com alta refletância na região do infravermelho, é depositada em uma forma de filme fino. O vidro de baixa emissividade é um material funcional que fornece efeitos de economia de energia de um edifício, refletindo a radiação na região do infravermelho para bloquear a radiação solar que entra no ambiente a partir do exterior no verão, e preservando a radiação de calor emitida a partir do ambiente para o exterior no inverno. Uma emissividade de um vidro representa um grau em que o vidro reflete a energia infravermelha com um longo comprimento de onda (2.500 a 40.000 nm). Quanto menor for a emissividade, maior será a refletância, de modo que a quantidade de energia infravermelha refletida é ainda maior, pelo que uma transferência de calor é reduzida e um coeficiente de transmissão de calor é diminuído, resultando em um aprimoramento dos efeitos de isolamento térmico. Por exemplo, um vidro comum não revestido tem uma emissividade de cerca de 0,84 e, no caso de revestimento do vidro, a emissividade é reduzida. Um vidro com uma camada revestida tendo uma baixa emissividade pode ter uma emissividade de, por exemplo, 0,10. Quanto menor for a emissividade, menor será o coeficiente de sombreamento.

[0003] Enquanto isso, em geral, uma camada revestida de vidro de baixa emissividade é constituída por várias camadas, incluindo uma camada de material dielétrico. No caso em que tal camada revestida é depositada em um substrato transparente (substrato de vidro), uma refletância de luz é reduzida e uma transmitância de luz é aumentada, de modo que a visibilidade de um objeto é melhorada.

[0004] Um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) (também conhecido como “fator de ganho de calor solar”) representa uma razão da quantidade de energia solar que entra no ambiente através de uma janela para a energia solar total incidente.

[0005] Em geral, é preferencial que um vidro tenha uma baixa emissividade e um baixo fator de ganho de calor solar, a fim de melhorar o efeito de isolamento térmico. Para isso, é necessário aumentar a espessura de uma camada funcional metálica (por exemplo, uma camada de Ag) na camada revestida tendo baixa emissividade. No entanto, quando a espessura da camada funcional metálica é aumentada, uma cor refletiva externa é gradualmente alterada para vermelho e uma refletância é, portanto, aumentada, uma cor transmissiva é gradualmente alterada para amarelo e uma transmitância é diminuída, uma refletância interna é aumentada, ou uma diferença de cor na cor refletiva é aumentada de acordo com a espessura de uma camada revestida ou um desvio no índice de refração.

[0006] Além disso, sabe-se que duas ou mais camadas funcionais metálicas são fornecidas para melhorar o efeito de isolamento térmico. No entanto, um substrato incluindo duas ou mais camadas funcionais metálicas mostra uma cor transmissiva mais esverdeada ou amarelada (um baixo valor a* TL ou um alto valor b* TL) em comparação com uma cor transmissiva de um substrato incluindo uma única camada funcional metálica.

[0007] Além disso, um valor de coordenada de cor de uma cor refletiva em uma superfície não revestida de um substrato incluindo duas ou mais camadas funcionais metálicas varia muito dependendo do ângulo. Uma grande interferência da luz interna ocorre em um substrato incluindo duas camadas funcionais metálicas em comparação com aquele em um substrato incluindo uma única camada funcional metálica e, portanto, uma mudança na cor refletiva dependendo de um ângulo é grande. Além disso, em um caso em que um substrato tem uma alta refletância, a sensibilidade da cor percebida pelos olhos humanos é aumentada. Portanto, um substrato tendo uma alta refletância e incluindo duas camadas funcionais metálicas é vulnerável a uma mudança na cor dependendo de um ângulo em comparação com um único substrato.

[0008] Além disso, no substrato incluindo duas ou mais camadas funcionais metálicas, uma refletância interna é aumentada à medida que uma refletância externa é aumentada.

[0009] É necessário que um substrato transparente tenha valores apropriados de várias características diretamente relacionadas a um sistema de camada revestida por pulverização catódica, tal como emissividade, refletância de superfície não revestida, refletância de superfície revestida, seletividade e cor. No entanto, uma vez que essas características podem entrar em conflito entre si, é importante determinar um equilíbrio adequado entre essas características. Sumário da Invenção Problema Técnico

[0010] A presente invenção foi realizada em um esforço para fornecer um substrato transparente e uma unidade de vidraça múltipla. Especificamente, a presente invenção foi feita em um esforço para fornecer um substrato transparente e uma unidade de vidraça múltipla capaz de implementar simultaneamente uma excelente emissividade, refletância de superfície não revestida, refletância de superfície revestida, seletividade e cor ajustando uma razão da espessura de uma terceira pilha para a espessura de uma segunda pilha. Solução para o Problema

[0011] Uma modalidade exemplificativa da presente invenção fornece um substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, incluindo: um substrato transparente; uma primeira pilha posicionada no substrato transparente e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma primeira camada funcional metálica posicionada na primeira pilha e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; uma segunda pilha posicionada na primeira camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma camada de absorção de luz visível posicionada na segunda pilha; uma terceira pilha posicionada na camada de absorção de luz visível e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma segunda camada funcional metálica posicionada na terceira pilha e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; e uma quarta pilha posicionada na segunda camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica.

[0012] A razão da espessura da terceira pilha para a espessura da segunda pilha é de preferência 2,5 ou mais.

[0013] A razão da espessura da quarta pilha para a espessura da primeira pilha pode ser de 1,5 ou mais.

[0014] O substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas pode ter uma cor transmissiva na faixa de -4 a* -9 e 0 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB, e pode ter uma cor refletiva em uma superfície não revestida na faixa de -2 a* 1 e -8 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB.

[0015] Uma absorbância de luz com comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) pode ser de 35% ou menos.

[0016] O substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas pode ainda incluir camadas de bloqueio empilhadas em pelo menos uma das superfícies superiores e superfícies inferiores da primeira e da segunda camada funcional metálica e evitar que a primeira e a segunda camada funcional metálica sejam oxidadas.

[0017] Uma transmitância visível (TL) pode ser de 40 a 60%, uma refletância de superfície não revestida (Rext) pode ser de 5 a 30% e uma refletância de superfície revestida (Rin) pode ser de 15% ou menos.

[0018] A emissividade corrigida pode ser de 2,5% ou menos.

[0019] Um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) pode ser de 0,35 ou menos.

[0020] A seletividade pode ser de 1,6 ou mais.

[0021] Outra modalidade exemplificativa da presente invenção fornece uma unidade de vidraça múltipla incluindo dois ou mais substratos transparentes espaçados uns dos outros, em que pelo menos um dos dois ou mais substratos transparentes é o substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas.

[0022] A unidade de vidraça múltipla pode ter uma cor transmissiva na faixa de -4 a* -9 e 0 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB, e pode ter uma cor refletiva externa na faixa de -3 a* 0 e -8 b* -2 nas coordenadas de cor CIELAB.

[0023] Um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) da unidade de vidraça múltipla pode ser de 0,3 ou menos.

[0024] A seletividade da unidade de vidraça múltipla pode ser de 1,7 ou mais. Breve Descrição dos Desenhos

[0025] A Figura 1 é uma vista transversal que ilustra esquematicamente uma seção transversal de um substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[0026] A Figura 2 é uma vista transversal ilustrando esquematicamente uma seção transversal de uma unidade de vidraça múltipla (em particular, uma unidade de vidro duplo) de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[0027] A Figura 3 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma terceira pilha para uma espessura de uma segunda pilha em exemplos experimentais.

[0028] A Figura 4 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma quarta pilha para uma espessura de uma primeira pilha em exemplos experimentais.

[0029] A Figura 5 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma segunda camada funcional metálica para uma espessura de uma primeira camada funcional metálica. Descrição Detalhada da Invenção

[0030] Os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” são usados para explicar várias partes, componentes, regiões, camadas e / ou seções, mas não estão limitados a eles. Esses termos são usados apenas para discriminar uma parte, componente, região, camada ou seção de outra parte, componente, região, camada ou seção. Assim, uma primeira parte, componente, região, camada ou seção descrita abaixo pode ser descrita como uma segunda parte, componente, região, camada ou seção sem abandonar o escopo da presente invenção.

[0031] Os termos técnicos usados neste documento são simplesmente para descrever uma modalidade exemplificativa particular e não são destinados a limitar a presente invenção. As formas singulares aqui utilizadas incluem formas plurais, a menos que tenham significados claramente opostos. O significado de “compreendendo” aqui utilizado especifica uma propriedade, área, número inteiro, etapa, operação, elemento e / ou componente específico e não exclui a presença ou adição de outras propriedades, áreas, números inteiros, etapas, operações, elementos e / ou componentes.

[0032] Quando é descrito que qualquer uma das partes está posicionada “acima” ou “sobre” a outra parte, a parte pode ser posicionada diretamente “acima” ou “sobre” a outra parte ou qualquer outra parte pode ser interposta entre elas. Ao contrário, quando é descrito que qualquer uma das partes está “diretamente sobre” a outra parte, não há nenhuma outra parte interposta entre elas.

[0033] O termo “camada(s)” na presente invenção refere-se a uma única camada ou múltiplas camadas que são empilhadas. Aqui, as múltiplas camadas referem-se a camadas empilhadas, cada uma das camadas empilhadas satisfazendo um requisito correspondente.

[0034] Os termos “emissividade” e “transmitância” na presente invenção são usados como comumente conhecido na técnica. O termo “emissividade” é uma medida que representa quanta luz é absorvida e refletida em um comprimento de onda predeterminado. Em geral, a emissividade satisfaz a seguinte equação.

[0035] (Emissividade) = 1 - (Refletância da superfície revestida)

[0036] Para um uso arquitetônico, um valor de emissividade em um espectro infravermelho de cerca de 2.500 a 50.000 nm é importante.

[0037] O termo “transmitância” aqui descrito refere-se a uma transmitância solar.

[0038] A menos que definido de outra forma, todos os termos incluindo termos técnicos e científicos usados neste documento têm o mesmo significado como comumente entendido por aqueles versados na técnica à qual a presente invenção pertence. Os termos definidos em um dicionário geralmente usado são interpretados como significados de acordo com documentos técnicos relacionados e conteúdos descritos atualmente, e não são interpretados como significados ideais ou significados muito formais, a menos que definido de outra forma.

[0039] A seguir, modalidades exemplificativas da presente invenção serão descritas em detalhes de modo que aqueles versados na técnica à qual a presente invenção pertence possam facilmente implementar as modalidades exemplificativas. No entanto, a presente invenção pode ser implementada em várias formas diferentes e não está limitada às modalidades exemplificativas aqui descritas.

[0040] A Figura 1 ilustra uma seção transversal de um substrato transparente 100 fornecido com um filme fino multicamadas. O substrato transparente 100 fornecido com um filme fino multicamadas da Figura 1 é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não está limitada aos mesmos. Consequentemente, o substrato transparente 100 fornecido com um filme fino multicamadas pode ser modificado de várias formas.

[0041] Conforme ilustrado na Figura 1, o substrato transparente 100 fornecido com um filme fino multicamadas inclui: um substrato transparente 110; uma primeira pilha 20 posicionada no substrato transparente 110 e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma primeira camada funcional metálica 30 posicionada na primeira pilha 20 e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; uma segunda pilha 40 posicionada na primeira camada funcional metálica 30 e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma camada de absorção de luz visível 50 posicionada na segunda pilha 40; uma terceira pilha 60 posicionada na camada de absorção de luz visível 50 e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma segunda camada funcional metálica 70 posicionada na terceira pilha 60 e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; e uma quarta pilha 80 posicionada na segunda camada funcional metálica 70 e incluindo pelo menos uma camada dielétrica.

[0042] Em seguida, os respectivos componentes serão descritos em detalhes.

[0043] Um material do substrato transparente 110 não é particularmente limitado, mas o substrato transparente 110 é de preferência feito de um material inorgânico rígido, tal como vidro ou um substrato de polímero orgânico.

[0044] Conforme ilustrado na Figura 1, a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 podem ser posicionadas em posições diferentes umas das outras. Especificamente, a primeira pilha 20 está posicionada diretamente no substrato transparente 110 e abaixo da primeira camada funcional metálica 30. A segunda pilha 40 está posicionada acima da primeira camada funcional metálica 30 e diretamente sob a camada absorvente de luz visível 50. A terceira pilha 60 está posicionada diretamente na camada absorvente de luz visível 50 e abaixo da segunda camada funcional metálica 70. A quarta pilha 80 está posicionada acima da segunda camada funcional metálica 70.

[0045] Cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 inclui pelo menos uma camada dielétrica. A camada dielétrica pode incluir óxido de metal, nitreto de metal ou oxinitreto de metal.

[0046] O metal pode incluir um ou mais dentre titânio (Ti), háfnio (Hf), zircônio (Zr), nióbio (Nb), zinco (Zn), bismuto (Bi), chumbo (Pb), índio (In), estanho (Sn) e silício (Si).

[0047] Mais especificamente, cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 pode incluir duas camadas dielétricas. As camadas dielétricas 22, 41, 62 e 81 das pilhas que estão próximas da primeira camada funcional metálica 30 ou da segunda camada funcional metálica 70 podem incluir óxido de zinco (ZnO). Além disso, as camadas dielétricas 21, 42, 61 e 82 das pilhas que estão distantes da primeira camada funcional metálica 30 ou da segunda camada funcional metálica 70 podem incluir nitreto de silício (Si3N4). A camada dielétrica pode ser adicionalmente dopada com Al e similares. Através de dopagem de Al, a camada dielétrica pode ser formada suavemente em um processo de produção. A camada dielétrica pode ser dopada com um agente de dopagem, por exemplo, flúor, carbono, nitrogênio, boro, fósforo e / ou alumínio. Ou seja, um alvo usado em um processo de pulverização catódica é dopado com alumínio, boro ou zircônio, de modo que seja possível melhorar não apenas as propriedades ópticas da camada revestida, mas também aumentar a velocidade de formação da camada dielétrica por pulverização catódica.

[0048] Em um caso em que a camada dielétrica inclui nitreto de silício, a camada dielétrica é dopada com zircônio, e Zr / (Si + Zr) em uma razão atômica pode ser de 10 a 50%. No momento da dopagem da camada dielétrica com zircônio, uma transmitância pode ser melhorada aumentando um índice de refração da camada dielétrica. Especificamente, a camada dielétrica 61 pode ser formada de nitreto de silício dopado com zircônio.

[0049] Cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 pode incluir três camadas dielétricas. Nesse caso, a camada intermediária das três camadas dielétricas pode ser formada por SnZnO. Neste momento, a durabilidade contra arranhões pode ser melhorada diminuindo a tensão compressiva da camada revestida. Especificamente, a terceira pilha 60 pode incluir três camadas dielétricas.

[0050] Cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 pode ter uma espessura de 5 a 100 nm. A primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 podem ter a mesma espessura ou diferentes espessuras. Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 pode ser uma única camada ou multicamadas com duas ou mais camadas, e no caso em que uma pilha é uma multicamada com duas ou mais camadas, a soma das espessuras de todas as camadas é considerada como a espessura da pilha.

[0051] Mais especificamente, a espessura da primeira pilha 20 pode ser de 15 a 30 nm. A espessura da segunda pilha 40 pode ser de 5 a 30 nm. A espessura da terceira pilha 60 pode ser de 40 a 100 nm. A espessura da quarta pilha 80 pode ser de 25 a 50 nm.

[0052] Além disso, em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, ajustando uma razão da espessura da terceira pilha 60 para a espessura da segunda pilha 40 ([espessura da terceira pilha] / [espessura da segunda pilha]) para 2,5 ou mais, uma absorbância de luz com comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450nm) pode ser reduzida. Ou seja, uma cor transmissiva e uma cor refletiva em uma superfície não revestida podem ser ajustadas para serem mais azuladas, diminuindo uma absorbância para a luz com um comprimento de onda azul (450 nm), mantendo uma absorbância para a luz com um comprimento de onda verde (550 nm) e luz com um comprimento de onda vermelha (650 nm). Especificamente, uma absorbância de luz com comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) pode ser de 35% ou menos. Neste caso, a absorbância refere-se a uma razão de intensidade da luz absorvida quando se assume que a intensidade da luz correspondente ao comprimento de onda em relação à luz incidente no substrato transparente 110 é de 100. Além disso, uma absorbância para a luz com um comprimento de onda de 550 nm (Abs @ 550 nm) pode ser de 25% ou mais. Além disso, uma absorbância de luz com comprimento de onda de 650 nm (Abs @ 650nm) pode ser de 35% ou menos. Mais especificamente, a absorbância de luz com comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) pode ser de 20 a 35%. Em adição, a absorbância de luz com comprimento de onda de 550 nm (Abs @ 550 nm) pode ser de 25% a 35%. Além disso, a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 650 nm (Abs @ 650 nm) pode ser de 25% a 35%.

[0053] Consequentemente, o substrato transparente 100 pode ter uma cor transmissiva na faixa de -4 a* -9 e 0 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB e pode ter uma cor refletiva em uma superfície não revestida na faixa de -2 a* 1 e - 8 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB. Mais especificamente, o substrato transparente 100 pode ter uma cor transmissiva na faixa de -5 a* -8 e -1 b* -2 nas coordenadas de cor CIELAB, e pode ter uma cor refletiva em uma superfície não revestida na faixa de -1 a* 0 e -7 b* -4 nas coordenadas de cor CIELAB.

[0054] Ajustando a razão da espessura da terceira pilha 60 para a espessura da segunda pilha 40 ([espessura da terceira pilha] / [espessura da segunda pilha]), como descrito acima, uma refletância da primeira camada funcional metálica 30 para a luz com um comprimento de onda de 450 nm é aumentada, uma reflexão interna entre a primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70 pode, assim, ser minimizada. Isso ocorre porque a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 450 nm é aumentada pela reflexão interna entre a primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70.

[0055] Mais especificamente, a razão da espessura da terceira pilha 60 para a espessura da segunda pilha 40 ([espessura da terceira pilha] / [espessura da segunda pilha]) pode ser de 5,0 a 7,0. Ainda mais especificamente, a razão da espessura da terceira pilha 60 para a espessura da segunda pilha 40 ([espessura da terceira pilha]

/ [espessura da segunda pilha]) pode ser de 5,5 a 6,5.

[0056] Uma razão da espessura da quarta pilha 80 para a espessura da primeira pilha 20 ([espessura da quarta pilha] / [espessura da primeira pilha]) também pode contribuir para diminuir a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm). A razão da espessura da quarta pilha 80 para a espessura da primeira pilha 20 pode ser de 1,5 ou mais. Mais especificamente, a razão da espessura da quarta pilha 80 e da espessura da primeira pilha 20 pode ser de 3 para

4.

[0057] Um índice de refração de cada uma dentre a primeira pilha 20, a segunda pilha 40, a terceira pilha 60 e a quarta pilha 80 para luz com um comprimento de onda de 550 nm pode ser de 1,8 a 2,3. Além disso, um coeficiente de extinção de cada uma das pilhas pode ser de 0,03 ou menos. Mais especificamente, o coeficiente de extinção de cada uma das pilhas pode ser de 0,01 ou menos.

[0058] Conforme ilustrado na Figura 1, em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, uma camada funcional metálica tem duas camadas funcionais metálicas, isto é, a primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70.

[0059] A primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70 têm propriedades de reflexão no infravermelho (IR).

[0060] Cada uma dentre a primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70 pode ser formada por um ou mais de ouro (Ag), cobre (Cu), paládio (Pd), alumínio (Al) e prata (Ag). Especificamente, cada uma dentre a primeira camada funcional metálica 30 e a segunda camada funcional metálica 70 pode ser formada de prata ou uma liga de prata. A liga de prata pode incluir uma liga de prata-ouro e uma liga de prata-paládio.

[0061] A soma das espessuras da primeira camada funcional metálica 30 e da segunda camada funcional metálica 70 pode ser de 27 a 33 nm. No caso em que a espessura da camada funcional metálica é muito pequena, um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) pode ser aumentado. Alternativamente, em um caso em que a espessura da camada funcional metálica é muito grande, as coordenadas de cor da cor transmissiva podem ser diferentes do azul.

[0062] Especificamente, cada espessura da primeira camada funcional metálica 30 e da segunda camada funcional metálica 70 pode ser de 10 a 20 nm.

[0063] A razão da espessura da segunda camada funcional metálica 70 para a espessura da primeira camada funcional metálica 30 ([espessura da segunda camada funcional metálica] / [espessura da primeira camada funcional metálica]) pode ser de 1,8 a 2,2.

[0064] Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas pode ainda incluir camadas de bloqueio empilhadas em pelo menos uma das superfícies superiores e superfícies inferiores da primeira camada funcional metálica 30 e da segunda camada funcional metálica 70 e prevenir a primeira e a segunda camada funcional metálica de serem oxidadas. A Figura 1 ilustra um caso em que as camadas de bloqueio 91 e 92 são empilhadas na superfície inferior e na superfície superior da primeira camada funcional metálica 30, respectivamente, e as camadas de bloqueio 93 e 94 são empilhadas na superfície inferior e na superfície superior da segunda camada funcional metálica 70, respectivamente. Cada uma das camadas de bloqueio 91, 92, 93 e 94 pode incluir um ou mais de titânio, níquel, cromo e nióbio. Mais especificamente, cada uma das camadas de bloqueio 91, 92, 93 e 94 pode incluir uma liga de níquel-cromo. Nesse caso, uma parte do cromo pode ser convertida em nitreto durante o processo de pulverização catódica.

[0065] Cada uma das camadas de bloqueio 91, 92, 93 e 94 pode ter uma espessura de 0,5 a 2 nm.

[0066] A camada de absorção de luz visível 50 está posicionada entre a segunda pilha 40 e a terceira pilha 60. A camada de absorção de luz visível 50 funciona para absorver luz visível e funciona como um ajustador capaz de ajustar uma diferença de refletância entre as camadas posicionadas sobre e sob a camada de absorção de luz visível 50. Isto é, em um caso em que a camada de absorção de luz visível 50 não está presente entre a segunda pilha 40 e a terceira pilha 60, uma refletância de superfície não revestida e uma refletância de superfície revestida podem ser quase iguais uma à outra; no entanto, em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, uma diferença entre uma refletância de superfície não revestida e uma refletância de superfície revestida pode ser gerada pela camada de absorção de luz visível 50. Portanto, uma emissividade pode ser reduzida. A camada de absorção de luz visível 50 pode incluir um ou mais de nióbio (Nb), níquel (Ni), cromo (Cr), titânio (Ti), zircônio (Zr) e estanho (Sn). A camada de absorção de luz visível 50 pode incluir nitreto do metal descrito acima. Especificamente, a camada de absorção de luz visível 50 pode incluir nitreto de nióbio. A espessura da camada de absorção de luz visível 50 pode ser de 1 a 3 nm. Além disso, um índice de refração da camada de absorção de luz visível 50 para luz com um comprimento de onda de 550 nm pode ser de 3,2 a 3,6. Além disso, um coeficiente de extinção da camada de absorção de luz visível 50 pode ser de 1,8 ou menos.

[0067] Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas pode incluir ainda uma camada de revestimento (não ilustrada) formada na quarta pilha 80. A camada de revestimento pode incluir um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste de um dopante TiOx, um dopante TiOxNy, um dopante TiNx e um dopante Zr. Mais especificamente, a camada de revestimento pode incluir TiZrxOyNz (aqui, x é 0,5 a 0,7, y é 2,0 a 2,5, e z é 0,2 a 0,6).

[0068] Pela configuração descrita acima, o substrato transparente de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode implementar simultaneamente uma excelente emissividade, refletância de superfície não revestida, refletância de superfície revestida, seletividade e cor. Uma vez que a descrição da cor foi explicada acima, a descrição duplicada da mesma será omitida.

[0069] Uma transmitância visível (TL) pode ser de 40 a 60%, uma refletância de superfície não revestida (Rext) pode ser de 5 a 30% e uma refletância de superfície revestida (Rin) pode ser de 15% ou menos.

[0070] A emissividade corrigida pode ser de 2,5% ou menos.

[0071] Um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) pode ser 0,35 ou menos.

[0072] A seletividade pode ser de 1,6 ou mais. A seletividade refere-se a um valor obtido pela divisão de uma transmitância visível por um coeficiente de ganho de calor solar.

[0073] O substrato transparente 100 de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode satisfazer uma ou mais características descritas acima. Além disso, o substrato transparente 100 de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode satisfazer simultaneamente duas ou mais características descritas acima. Uma vez que essas características podem estar intimamente relacionadas entre si, essas características precisam ser ajustadas de forma adequada, dependendo da especificação de produto desejada.

[0074] O substrato transparente 100 de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser usado em uma unidade de vidros múltiplos, um vidro laminado, e similares.

[0075] A Figura 2 ilustra esquematicamente uma seção transversal de uma unidade de vidraça múltipla 200 de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção. A unidade de vidraça múltipla 200 da Figura 2 é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não está limitada à mesma. Consequentemente, a unidade de vidraça múltipla 200 da Figura 2 pode ser modificada de várias formas.

[0076] Conforme ilustrado na Figura 2, a unidade de vidraça múltipla de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção é uma unidade de vidraça múltipla incluindo dois ou mais substratos transparentes (110 e 140) espaçados uns dos outros, e pelo menos um dos dois ou mais substratos transparentes (110 e 140) é o substrato transparente 110 fornecido com um filme fino multicamadas 120 descrito acima. A unidade de vidraça múltipla 200 inclui dois ou mais substratos transparentes espaçados uns dos outros com um espaçador 150 interposto entre os mesmos, e uma ou mais interfaces de separação de gás 130 estão dispostas entre os dois substratos. O substrato transparente 110 fornecido com o filme fino multicamadas 120 e substrato o transparente 140 sem filme fino separado são ilustrados na Figura 2; no entanto, diferente desta estrutura, a mesmo filme fino multicamadas 120 pode ser formado em uma superfície superior, uma superfície inferior ou cada uma da superfície superior e da superfície inferior do substrato transparente 140, e um filme fino diferente pode ser formado no substrato transparente 140.

[0077] A interface de separação de gás 130 pode ser preenchida com gás, tal como ar ou argônio.

[0078] A unidade de vidraça múltipla 200 pode ter uma cor transmissiva na faixa de -4 a* -9 e 0 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB e pode ter uma cor refletiva externa na faixa de -3 a* 0 e -8 b* -2 nas coordenadas de cor CIELAB. Mais especificamente, a unidade de vidraça múltipla 200 pode ter uma cor transmissiva na faixa de -5 a* -8 e -1 b* -2 nas coordenadas de cor CIELAB e pode ter uma cor refletiva externa na faixa de -2 a* -1 e -7 b* -4 nas coordenadas de cor CIELAB.

[0079] Um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) da unidade de vidraça múltipla 200 pode ser de 0,30 ou menos.

[0080] A seletividade da unidade de vidraça múltipla 200 pode ser de 1,7 ou mais.

[0081] A unidade de vidraça múltipla 200 pode ser usada para edifícios, veículos, equipamentos de transporte, móveis, eletrodomésticos ou indústria de energia renovável.

[0082] A seguir, a presente invenção será descrita em mais detalhes com referência a exemplos experimentais. No entanto, estes exemplos experimentais são meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não está limitada aos mesmos. Exemplo Experimental

[0083] Um substrato transparente, uma primeira pilha, uma primeira camada funcional metálica, uma segunda pilha, uma camada de absorção de luz visível, uma terceira pilha, uma segunda camada funcional metálica, uma quarta pilha e uma camada de revestimento foram empilhados sequencialmente.

[0084] Um substrato de vidro tendo uma espessura de 6 mm (nome do produto: Hanlite Clear, fabricado por Saint-Gobain) foi usado como o substrato transparente. A primeira pilha era constituída por duas camadas (SixNy-ZnO), a primeira camada funcional metálica era constituída por uma única camada de Ag, a segunda pilha era constituída por duas camadas (ZnO-SixNY), a camada de absorção de luz visível era constituída por uma única camada de NbN tendo uma espessura de 3 mm, a terceira pilha era constituída por três camadas (SixNy-SnZnO-ZnO) dopadas com Zr, a segunda camada funcional metálica era constituída por uma única camada de Ag, a quarta pilha era constituída por duas camadas (ZnO-SixNY), e a camada de revestimento era constituída por uma única camada TiZrxOyNz. Camadas de proteção de Ni-Cr, cada uma com uma espessura de cerca de 1 mm, foram empilhadas nas superfícies superiores e nas superfícies inferiores da primeira camada funcional metálica e da segunda camada funcional metálica.

[0085] Uma absorbância para a luz com um comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm), uma absorbância para a luz com um comprimento de onda de 550 nm (Abs @ 550 nm) e uma absorbância para a luz com um comprimento de onda de 650 nm (Abs @ 650 nm) foram medidas ao alterar as espessuras da primeira pilha, da primeira camada funcional metálica, da segunda pilha, da terceira pilha, da segunda camada funcional metálica e da quarta pilha como na Tabela 1, e os resultados são mostrados na Tabela 1.

Tabela 1 No Primeira Primeira Segunda Terceira Segunda Quarta Abs Abs Abs . pilha (nm) camada pilha pilha camada pilha @ @ @ funcional (nm) (nm) funcional (nm) 450 550 650 metálica metálica nm nm nm (nm) (nm) (%) (%) (%) 1 10 10 10 60 20 35 27,5 39,3 59,1 2 10 10 35 35 20 35 38,2 44,1 59,7 3 10 10 60 10 20 35 34,8 41,5 55,6 4 10 15 10 60 15 35 29,1 33,9 45,7 5 10 15 35 35 15 35 36,4 36,3 45,9 6 10 15 60 10 15 35 32,7 35,4 44,0 7 10 20 10 60 10 35 31,4 28,6 33,6 8 10 20 35 35 10 35 35,3 28,9 33,8 9 10 20 60 10 10 35 31,6 29,0 33,7 10 20 10 10 60 20 35 29,1 40,1 59,4 11 20 10 35 35 20 35 40,3 45,1 60,2 12 20 10 60 10 20 35 36,5 42,1 55,9 13 20 15 10 60 15 35 30,7 35,3 47,0

14 20 15 35 35 15 35 38,3 37,9 47,4 15 20 15 60 10 15 35 34,1 36,7 45,4 16 20 20 10 60 10 35 33,0 30,2 34,9 17 20 20 35 35 10 35 37,0 30,6 35,2 18 20 20 60 10 10 35 32,8 30,6 35,0 19 30 10 10 60 20 35 30,5 41,0 59,3 20 30 10 35 35 20 35 42,0 46,0 60,2 21 30 10 60 10 20 35 38,0 42,6 55,7 22 30 15 10 60 15 35 31,7 36,4 48,0 23 30 15 35 35 15 35 39,2 39,0 48,5 24 30 15 60 10 15 35 34,9 37,5 46,3 25 30 20 10 60 10 35 33,6 31,4 36,0 26 30 20 35 35 10 35 37,3 31,8 36,4 27 30 20 60 10 10 35 33,0 31,6 36,2

[0086] O conteúdo da Tabela 1 é ilustrado nas Figuras 3 a 5.

[0087] A Figura 3 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma terceira pilha para uma espessura de uma segunda pilha. Conforme ilustrado na Figura 3, pode ser confirmado que, quando a razão da espessura da terceira pilha para a espessura da segunda pilha era de 2,5 ou mais, a absorbância para a luz com comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) diminuiu drasticamente.

[0088] A Figura 4 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma quarta pilha para uma espessura de uma primeira pilha. Conforme ilustrado na Figura 4, pode ser confirmado que, quando a razão da espessura da quarta pilha para a espessura da primeira pilha era de 1,5 ou mais, a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) diminuiu levemente.

[0089] A Figura 5 é um gráfico que mostra os resultados da medição de uma absorbância para cada razão de uma espessura de uma segunda camada funcional metálica para uma espessura de uma primeira camada funcional metálica. Conforme ilustrado na Figura 5, pode ser confirmado que, à medida que a razão da espessura da segunda camada funcional metálica para a espessura da primeira camada funcional metálica foi aumentada, a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 550 nm (Abs @ 550nm) e a absorbância para a luz com um comprimento de onda de 650 nm (Abs @ 650nm) foram aumentadas drasticamente.

[0090] Uma transmitância, uma transmitância de superfície não revestida, uma refletância de superfície não revestida, uma refletância de superfície revestida, um SHGC, uma seletividade, e uma emissividade corrigida de cada um dos Nos. 13 e 14 na Tabela 1 foram medidos.

[0091] Além disso, uma unidade de vidro duplo incluindo um substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas tendo uma espessura de 6 mm, uma interface de separação de gás tendo uma espessura de 16 mm e um substrato de vidro tendo uma espessura de 6 mm (nome do produto: Hanlite Clear, fabricado por Saint-Gobain) foi produzida, uma transmitância e uma refletância externa da unidade de vidro duplo foram medidas e os resultados são apresentados nas Tabelas 2 e 3. .

Tabela 2 Transmitância Refletância de superfície Refletância de superfície SHGC Seletividade Emissividade não revestida revestida TEXTOS corrigida

DELETADOS % a* b* Y a* b* Y a* b* (NFRC) (NFRC)

TEXTOS TEXTOS

DELETADOS DELETADOS Exemplo 55 -6,3 -1,2 14,1 -0,3 -4,5 2 11 -13 0,3 1,83 0,021 (No. 13) Exemplo 55 -6,6 2,4 13,1 -0,5 -5,3 9 -6 -20 0,36 1,53 0,029 Comparativo (No. 14) 19/21

Tabela 3 Transmitância Refletância externa SHGC Seletividade

TEXTOS

DELETADOS % a* b* Y a* b* (NFRC) (NFRC)

TEXTOS

DELETADOS Exemplo 49 -7 -1 17 -1,5 -4,5 0,25 1,96 (No. 13) Exemplo 49 -7,5 2,6 16 -0,5 -1,7 0,26 1,88 Comparativo (No. 14)

[0092] Como mostrado nas Tabelas 2 e 3, foi confirmado que o substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas e a unidade de vidro duplo de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode implementar simultaneamente uma excelente emissividade, refletância de superfície não revestida, refletância de superfície revestida, seletividade e cor.

[0093] A presente invenção não está limitada às modalidades exemplificativas e pode ser produzida em várias formas, e será entendido por aqueles versados na técnica à qual a presente invenção pertence, que modalidades exemplificativas da presente invenção podem ser implementadas em outras formas específicas sem modificar o espírito técnico ou características essenciais da presente invenção. Portanto, deve ser entendido que as modalidades exemplificativas mencionadas acima são ilustrativas em termos de todos os aspectos e não são limitadas. < Descrição dos Símbolos >

[0094] 100: substrato transparente fornecido com filme fino multicamadas,

[0095] 110: substrato transparente,

[0096] 20: primeira pilha,

[0097] 21, 22: camada dielétrica,

[0098] 30: primeira camada funcional metálica,

[0099] 40: segunda pilha,

[00100] 41, 42: camada dielétrica,

[00101] 50: camada de absorção de luz visível,

[00102] 60: terceira pilha,

[00103] 61, 62: camada dielétrica,

[00104] 70: segunda camada funcional metálica,

[00105] 80: quarta pilha,

[00106] 81, 82: camada dielétrica,

[00107] 91, 92, 93, 94: camada de bloqueio,

[00108] 200: unidade de vidros múltiplos,

[00109] 120: filme fino multicamadas,

[00110] 130: interface de separação de gás,

[00111] 140: substrato transparente,

[00112] 150: espaçador

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato transparente; uma primeira pilha posicionada no substrato transparente e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma primeira camada funcional metálica posicionada na primeira pilha e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; uma segunda pilha posicionada na primeira camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma camada de absorção de luz visível posicionada na segunda pilha; uma terceira pilha posicionada na camada de absorção de luz visível e incluindo pelo menos uma camada dielétrica; uma segunda camada funcional metálica posicionada na terceira pilha e tendo uma propriedade de reflexão no infravermelho; e uma quarta pilha posicionada na segunda camada funcional metálica e incluindo pelo menos uma camada dielétrica, em que uma razão de uma espessura da terceira pilha para uma espessura da segunda pilha é de 2,5 ou mais.

2. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: uma razão de uma espessura da quarta pilha para uma espessura da primeira pilha é de 1,5 ou mais.

3. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: o substrato transparente fornecido com o filme fino multicamadas tem uma cor transmissiva nas faixas de -4 a* -9 e 0 b* -3 em coordenadas de cor CIELAB, e uma cor refletiva em uma superfície não revestida na faixa de -2 a* 1 e -8 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB.

4. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que: uma absorbância para a luz com um comprimento de onda de 450 nm (Abs @ 450 nm) é de 35% ou menos.

5. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: camada de bloqueio empilhada em pelo menos uma das superfícies superiores e superfícies inferiores da primeira e da segunda camada funcional metálica, e prevenir a primeira e a segunda camada funcional metálica de serem oxidadas.

6. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que: uma transmitância visível (TL) é de 40 a 60%, uma refletância de superfície não revestida (Rext) é de 5 a 30%, e uma refletância de superfície revestida (Rin) é de 15% ou menos.

7. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que: uma emissividade corrigida é de 2,5% ou menos.

8. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) é de 0,35 ou menos.

9. Substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que: uma seletividade é de 1,6 ou mais.

10. Unidade de vidraça múltipla, caracterizada pelo fato de que compreende: dois ou mais substratos transparentes espaçados um do outro, em que pelo menos um dos dois ou mais substratos transparentes é o substrato transparente fornecido com um filme fino multicamadas definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

11. Unidade de vidraça múltipla, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que: a unidade de vidraça múltipla tem uma cor transmissiva na faixa de -4 a* -9 e 0 b* -3 nas coordenadas de cor CIELAB e tem uma cor refletiva externa na faixa de -3 a* 0 e -8 b* -2 nas coordenadas de cor CIELAB.

12. Unidade de vidraça múltipla, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que: um coeficiente de ganho de calor solar (SHGC) é de 0,3 ou menos.

13. Unidade de vidraça múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizada pelo fato de que: uma seletividade é de 1,7 ou mais.