CN110461790A - 具有基于氮化钛和ito的ir反射层的可热处理涂覆制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了涂覆制品，其包括任选地夹置在至少电介质层之间的两个或更多个功能性红外(IR)反射层。电介质层可具有或包含氮化硅等。IR反射层中的至少一个具有或包含氮化钛(例如，TiN)，并且IR反射层中的至少另一个具有或包含氧化铟锡(ITO)。

Description

具有基于氮化钛和ITO的IR反射层的可热处理涂覆制品
本发明涉及涂覆制品和/或其制造方法，该涂覆制品包括可以夹置在至少电介质层之间的两个或更多个功能性红外(IR)反射层。在示例性实施方案中，IR反射层中的至少一个具有或包含氮化钛(例如，TiN)，并且IR反射层中的至少另一个具有或包含氧化铟锡(ITO)。涂层可以设计成使得涂覆制品实现以下中的一个或多个：期望的玻璃侧反射可见光着色，其不是太红(例如，玻璃侧反射a*色值为-8至+1.6)；期望地低太阳能热增益系数(SHGC)；期望的可见光透射率(TY或Tvis)；期望地低膜侧可见光反射率；在任选的热处理(HT)诸如热回火时的热稳定性；期望地低法向发射率(En)；和/或期望地高光-太阳能增益此(LSG)。此类涂覆制品可用于单片窗、绝缘玻璃(IG)窗单元、层压窗和/或其他合适的应用的环境中。
背景技术和发明内容
在一些应用中期望低太阳能因数(SF)和太阳能热增益系数(SHGC)值，特别是在温暖气候下。根据EN标准410计算的太阳能因数(SF)涉及通过窗用玻璃进入房间等的总能量与入射太阳能之间的比率。因此，应当理解，较低SF值表示良好的太阳能保护，防止受窗/窗用玻璃保护的房间等的不期望加热。低SF值表示涂覆制品(例如，IG窗单元)，该涂覆制品能够在热的环境条件期间在夏季月份保持房间相当凉爽。因此，在热环境中有时期望低SF值。也期望高光-太阳能增益(LSG)值。LSG计算为Tvis/SHGC。LSG值越高，透射的可见光越多并且被涂覆制品透射的热量越少。虽然低SF和SHGC值以及高LSG值有时对于涂覆制品诸如IG窗单元和/或单片窗是期望的，但这种值的实现可能以牺牲着色和/或反射率值为代价。特别地，实现低SHGC值的常规尝试经常导致涂层的不期望地低LSG值和/或不期望的可见光着色。通常期望但困难的是，在窗应用中实现涂覆制品的可接受的可见光透射率(TY或Tvis)、期望的玻璃侧反射着色(例如，期望的a*和b*玻璃侧反射色值)、低SHGC、期望地低膜侧可见光反射率和高LSG的组合，尤其是如果期望使用非深色调的玻璃基底。
SF(G因数；EN410-673 201 1)和SHGC(NFRC-2001)值由全光谱(Tvis、Rg和Rf)计算，并且通常用分光光度计(诸如Perkin Elmer 1050)测量。SF测量在单片涂覆玻璃上进行，并且计算值可应用于单片、IG和层压应用。
用于窗的基于银的低E(低辐射率)涂层是本领域已知的。然而，银不是特别耐用的，并且如果暴露于例如水分，则可容易地腐蚀。因此，基于银的低E涂层对于单片应用(诸如单片窗)是不期望的，并且由于基于银的低E涂层的耐久性问题，通常用于包括多个玻璃窗格的IG窗单元中。
太阳能控制涂层是本领域已知的。例如，具有玻璃/Si3N4/NiCr/Si3N4/NiCr/Si3N4层叠堆的太阳能控制涂层在本领域中是已知的，其中NiCr层可以被氮化。例如，参见美国专利文件2012/0177899，该文件据此以引用方式并入本文。虽然美国专利文件2012/0177899的层叠堆提供了合理的太阳能控制并且是整体良好的涂层，但是它们在某些方面不足。US′899的第0025-0026段的实施例1、4和5中的玻璃侧反射a*值(在RGY下的a*)分别为-17.8、-15.95和+2.22，并且实施例1和4中的玻璃侧可见光反射率值(RGY)分别为36％和36.87％。US‘899中的实施例1和4是不期望的，因为玻璃侧可见光反射率(RGY)值太高，分别为36％和36.87％，并且因为玻璃侧反射a*值负得过多，分别为-17.8和-15.95。并且当在实施例5中RGY下降至15.82％时，这导致实施例5中的玻璃侧反射a*色值变得太红，值为+2.22。因此，US′899中描述的涂层不能实现可接受的可见光反射率值和玻璃侧反射a*着色值的组合。
某些已知的太阳能控制涂层使用NbN、NbZr或NbZrN作为IR反射层。例如，参见美国专利文件2012/0177899和美国专利号8,286,395。然而，本发明人惊奇地发现，对于给定的IR反射层厚度，仅使用这些材料NbN、NbZr或NbZrN用于IR反射层的太阳能控制涂层在法向辐射率(En)方面缺乏。对于给定的IR反射层厚度，本发明人发现此类涂层具有不期望地高法向发射率(En)值、不期望地高SHGC值；和/或不期望地低LSG值。
根据本发明的示例性实施方案，对于窗应用中的涂覆制品，期望设计涂层使得具有可接受的可见光透射率(TY或Tvis)、期望的玻璃侧反射着色(例如，期望的a*和b*反射色值)、期望地低膜侧可见光反射率、低发射率/辐射率、低SHGC和高LSG的组合。
在本发明的某些示例性实施方案中，某些应用诸如单片窗应用期望不显著红色的玻璃侧反射着色。换句话说，某些应用诸如单片窗应用期望玻璃侧反射a*色值，其为负或不大于+1.6或+1.0(玻璃侧反射a*值高于+1.6是不期望地红色)。此类反射a*值是尤其期望的，例如在玻璃侧反射(RG[或外侧，或外部]Y)a*值的情况下。
本发明的某些实施方案涉及涂覆制品和/或其制造方法，该涂覆制品包括可夹置在至少透明的电介质层之间的两个或更多个功能性红外(IR)反射层。电介质层可具有或包含氮化硅等。在某些示例性实施方案中，IR反射层中的至少一个具有或包含氮化钛(例如，TiN)，并且IR反射层中的至少另一个具有或包含氧化铟锡(ITO)。令人惊讶且出乎意料地发现，在给定的太阳能控制涂层中使用这些不同材料用于不同IR反射层(例如，与在两个IR反射层中使用TiN相反)令人惊讶地导致改进的光学器件，诸如改进的玻璃侧反射a*值和/或高LSG值，这是窗应用中通常期望的特性，以及期望地低膜侧可见光反射率，并且提供具有或包含ITO的IR反射层允许涂覆制品更容易地被定制为期望的可见光透射率值，而具有或包含TiN的IR反射层可以保持法向辐射率、SF和/或SHGC值合理地低。根据本发明的实施方案的涂层可以设计成使得在任何任选的热处理(诸如热回火)之前和/或之后，涂覆制品实现以下中的一者或多者：期望的玻璃侧反射可见光着色，其不是太红(例如，反射a*色值为-8至+1.6)；期望地低太阳能热增益系数(SHGC)；期望的可见光透射率(TY或Tvis)；期望地低膜侧可见光反射率；在任选的热处理(HT)诸如热回火时的热稳定性；期望地低法向辐射率/发射率(En)；和/或期望地高光-太阳能增益比(LSG)。注意，对于未涂覆的玻璃，SHGC可高达80％。LSG值越高，节能程度越高。此类涂覆制品可用于单片窗、绝缘玻璃(IG)窗单元、层压窗和/或其他合适的应用的环境中。
在本发明的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：包含ITO的第一红外(IR)反射层，该包含ITO的第一红外(IR)反射层在玻璃基底上；包含氮化硅的第一电介质层，该包含氮化硅的第一电介质层在玻璃基底上在至少该包含ITO的第一IR反射层上方；包含钛的氮化物的第二层IR反射层，该包含钛的氮化物的第二层IR反射层在玻璃基底上在至少该包含氮化硅的第一电介质层上方，使得该包含氮化硅的第一电介质层定位在至少该包含ITO的第一IR反射层与该包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；包含氮化硅的第二电介质层，该包含氮化硅的第二电介质层在玻璃基底上在至少该包含钛的氮化物的第二IR反射层上方；其中该涂层不含基于银的IR反射层；其中该涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值；并且其中该涂覆制品具有：约15％至80％的可见光透射率，不大于10％的膜侧可见光反射率，不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，以及至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
在本发明的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：包含ITO的第一红外(IR)反射层，该包含ITO的第一红外(IR)反射层在玻璃基底上；包含氮化硅的第一电介质层，该包含氮化硅的第一电介质层在玻璃基底上在至少该包含ITO的第一IR反射层上方；包含钛的氮化物的第二层IR反射层，该包含钛的氮化物的第二层IR反射层在玻璃基底上在至少该包含氮化硅的第一电介质层上方，使得该包含氮化硅的第一电介质层定位在至少该包含ITO的第一IR反射层与该包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；包含氮化硅的第二电介质层，该包含氮化硅的第二电介质层在玻璃基底上在至少该包含钛的氮化物的第二IR反射层上方；其中该涂层不含基于银的IR反射层；其中该涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值；并且其中涂覆制品具有：约15％至80％的可见光透射率和至少1.15的光-太阳能增益比(LSG)。
在本发明的某些示例性实施方案中，提供了涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：包含ITO的第一红外(IR)反射层，该包含ITO的第一红外(IR)反射层在玻璃基底上；第一电介质层，该第一电介质层在玻璃基底上在包含ITO的第一IR反射层上方并且直接接触该包含ITO的第一IR反射层；包含金属氮化物的第二层IR反射层，该包含金属氮化物的第二层IR反射层在玻璃基底上在第一电介质层上方并且直接接触第一电介质层，使得第一电介质层定位在该包含ITO的第一IR反射层与该包含金属氮化物的第二IR反射层之间并且直接接触包含ITO的第一IR反射层和包含金属氮化物的第二IR反射层；第二电介质层，该第二电介质层在玻璃基底上在包含金属氮化物的第二IR反射层上方并且直接接触包含金属氮化物的第二1R反射层；其中该涂层不含基于银的IR反射层；并且其中涂覆制品具有约15％至80％的可见光透射率。在某些示例中，金属氮化物可为钛、锆、铌等的氮化物。在某些示例中，电介质层中的一者或多者可为或包含氮化硅。
因此，本发明涵盖单片窗单元、IG窗单元、层压窗单元，以及如受权利要求书保护的包括其上具有涂层的玻璃基底的任何其他制品。需注意，可通过下列步骤进行单片测量：从IG窗单元和/或层压窗单元去除涂覆基底，并且然后进行单片测量。还应注意，对于给定的涂层，单片窗单元的SF和SHGC值将显著高于具有相同涂覆制品的IG窗单元的SF和SHGC值。
附图说明
图1是根据本发明的一个示例性实施方案的单片涂覆制品(经热处理或未经热处理)的局部截面图。
具体实施方式
现在更特别地参考附图，其中类似的附图标号在整个若干视图中表示类似的部件。
对于窗应用等中使用的涂覆制品，设计涂层8使得具有可接受的可见光透射率(TY或Tvis)、期望的玻璃侧反射着色(例如，期望的a*和b*反射色值)、低膜侧可见光反射率、低SHGC和高LSG的组合。当IR反射层变薄时可见光透射率增加，参数诸如SHGC也将增加，并且En将减小，这是基于例如给定的应用的给定的涂覆制品的期望透射率。示例性应用包括建筑窗、住宅窗、单片窗、汽车窗和/或IG窗。
本发明的某些实施方案涉及涂覆制品和/或其制造方法，该涂覆制品在玻璃基底1上具有涂层8，其中涂层包括可夹置在至少透明的电介质层2、4、6、7之间的两个或更多个功能性红外(IR)反射层3和5。一些透明电介质层诸如电介质层2和/或7是任选的，并且在某些示例性实施方案中不需要提供。电介质层2、4和6优选地为无定形的，优选地具有k≤0.1，并且可以为或包含氮化硅、氧氮化硅、锡酸锌、氧化锡等。具有或包含氧化锆或任何其他合适的材料的透明电介质外覆层7是任选的。在某些示例性实施方案中，IR反射层中的至少一个具有或包含氮化钛(例如，TiN)，并且IR反射层中的至少另一个具有或包含ITO。在图1的实施方案中，上IR反射层5具有或包含氮化钛(例如，TiN)，并且下IR反射层3具有或包含ITO。令人惊讶且出乎意料地发现，在给定的太阳能控制涂层中使用这些不同材料用于不同IR反射层3和5(例如，与在两个IR反射层3和5中使用TiN相反)令人惊讶地导致改进的光学器件，诸如改进的玻璃侧反射a*值和/或更高的LSG值，这是窗应用中通常期望的特性，并且对于给定的厚度的IR反射材料，提供具有或包含ITO的IR反射层3允许涂覆制品更容易地被定制成期望的可见光透射率值和高LSG值，而具有或包含TiN的IR反射层5提供期望地低法向辐射率和/或SHGC值。根据本发明的实施方案的涂层8可以设计成使得在任何任选的热处理(诸如热回火)之前和/或之后，涂覆制品实现以下中的一者或多者：期望的玻璃侧反射可见光着色，其不是太红(例如，反射a*色值为-8至+1.6)；期望地低太阳能热增益系数(SHGC)；期望的可见光透射率(TY或Tvis)；低膜侧反射率；在任选的热处理(HT)诸如热回火时的热稳定性；期望地低En；和/或期望地高光-太阳能增益比(LSG)。在本发明的示例性实施方案中，涂层8不含基于Ag或Au的IR反射层。
在本发明的某些示例性实施方案中，某些应用诸如单片窗应用期望不显著红色的玻璃侧反射着色。换句话说，某些应用诸如单片窗应用期望玻璃侧反射a*色值，其为负或不大于+1.6(玻璃侧反射a*值高于+1.6是不期望地红色)。此类玻璃侧反射a*值不是太红，并且在玻璃侧反射(RGY)a*值的情况下是期望的。
在本发明的某些示例性实施方案中，涂覆制品可任选地进行热处理，并且优选地设计为可热处理的。如本文所用，术语“热处理(heat treatment)”和“热处理(heattreating)”意指将制品加热到足以实现含玻璃制品的热回火、热弯曲和/或热强化的温度。该定义包括例如在烘箱或炉中在至少约580摄氏度、更优选地在至少约600摄氏度的温度下加热涂覆制品足够的周期以允许回火、弯曲和/或热强化。在某些情况下，HT可持续至少约4分钟或5分钟。在本发明的不同实施方案中，涂覆制品可以进行或可以不进行热处理。代替在＞600C(例如，回火)下的HT，该涂层还可通过例如在低至350℃下启动HT而获得所期望的性能。例如，在350C下的HT之后，玻璃不被回火并且可被切割成期望的尺寸。
图1为根据本发明的示例性实施方案的涂覆制品的截面图。在图1的实施方案中，太阳能控制涂层8包括两个IR反射层3和5，以及透明电介质层2、4、6和7。涂覆制品包括至少玻璃基底1(例如，约1.0mm至12.0mm厚、更优选地4mm至8mm厚的透明、绿色、青铜色、灰色、蓝色或蓝绿玻璃基底，其中示例性玻璃基底厚度为6mm)、透明电介质层2、4、6(例如，具有或包含氮化硅[例如，Si3N4]、氧氮化硅、氮化硅锆或一些其他合适的电介质)，以及IR反射层3、5。上IR反射层5具有或包含氮化钛(例如，TiN，优选地化学计量的或基本上化学计量的类型)并且下IR反射层3具有或包含导电性ITO。在本发明的某些示例性实施方案中，上IR反射层5具有或包含TiNx，其中x优选地为0.8至1.2、更优选地0.9至1.1，示例值为约1.0。与例如“x”太低相比，这些“x”值提供改进/降低的发射率值。已发现，与例如银相比，氮化钛是非常耐用的，并且与例如银相比更耐水分诱导的腐蚀。令人惊讶且出乎意料地发现，在给定的太阳能控制涂层中，将这些不同材料用于不同IR反射层3和5(例如，与在两个IR反射层3和5中使用TiN相反)提供了如本文所述的令人惊讶的结果。虽然在某些情况下IR反射层5可包含一些少量氧，但优选的是层5基本上不含氧，诸如不超过8％的氧，更优选地不超过约5％的氧，并且在某些实施方案中，最优选地不超过约3％或2％的氧(原子％)。虽然在本发明的优选实施方案中IR反射层5具有或包含氮化钛，但在本发明的可供选择的实施方案中，上IR反射层5可能为另一种金属氮化物，诸如氮化锆和/或氮化铌。涂覆制品可任选地包括透明电介质外覆层7，其具有或包含保护材料，诸如氧化锆(例如ZrO2)或氧氮化硅。任选地，在某些示例性实施方案中，具有或包含任何合适的化学计量的氧氮化硅和/或氧氮化锆硅的电介质层可以定位在层叠堆的上部部分中的层6和层7之间并且接触层6和层7。在本发明的某些示例性实施方案中，涂层8不包括具有或基于Ag或Au的任何金属IR阻挡或反射层。在本发明的某些示例性实施方案中，IR反射层3和5反射至少一些IR辐射，并且不接触任何其他金属或基于金属的IR反射层。在某些示例性实施方案中，每个层可包含其他材料，诸如掺杂剂。应当理解，在本发明的某些替代实施方案中，也可提供其他层，或者可省略某些层，并且可使用不同材料。例如，在本发明的某些可供选择的实施方案中，可在ITO上方添加另一个金属氮化物层5。
在某些示例性实施方案中，图1的整个涂层8至少包括所示的层，其中层2和层7特别是任选的。应注意，本文所用的术语“氧化物”和“氮化物”包括各种化学计量。例如，术语氮化硅(对于层2、4、6中的一者或多者)包括化学计量的Si3N4，以及非化学计量的氮化硅，并且这些层可以掺杂有其他材料诸如Al和/或O。所示的层可以通过磁控溅射、任何其他类型的溅射，或通过本发明的不同实施方案中的任何其他合适的技术沉积在玻璃基底1上。应注意，可在图1所示的叠堆中提供其他层，诸如在层2和层3之间、或在层3和层4之间、或者在基底1和层2之间等。通常，其他层也可设置在涂层的其他位置。因此，虽然涂层8或其层在基底1“上”或“由基底1支撑”(直接或间接)，但是可在它们之间提供其他层。因此，例如，图1中所示的层系统8及其层被认为是在基底1“上”，即使在其间可提供其他层(即，本文使用的术语“在……上”和“由……支撑”不限于直接接触)。然而，在优选的实施方案中可能存在图1所示的直接接触。
在本发明的某些示例性实施方案中，电介质层2、4和6可各自具有1.7至2.5(在550nm处)、更优选地在某些实施方案中1.8至2.2、并且最优选地在本发明的优选的实施方案中约2.0至2.06的折射率“n”。在本发明的某些示例性实施方案中，这些层2、4、6中的一者、两者、三者或全部可具有或包含氮化硅和/或氧氮化硅。在其中层2、4、6包含氮化硅(例如，Si3N4)或氧氮化硅的本发明的此类实施方案中，用于形成这些层的包含Si的溅射靶可以与或可以不与按重量计至多1％至20％(例如，8％)的铝或不锈钢(例如SS#316)混合，其量大约出现在如此形成的层中。即使使用这种量的铝和/或不锈钢，这些层仍被认为是电介质层。在某些示例性实施方案中，IR反射层3和5中的每一个设置在相应的氮化物层(例如，基于氮化硅的层2、4、6)之间，以便在可能的热处理(例如，热回火、热弯曲和/或热强化)期间降低或防止对IR反射层的损害，从而允许在多个视角的热处理之后实现可预测的着色。虽然图1以单片形式示出了根据本发明实施方案的涂覆制品，但是根据本发明其他实施方案的涂覆制品可包括IG(绝缘玻璃)窗单元等。
回到图1的实施方案，可使用与本文所讨论的需求中的一个或多个一致的各种厚度。根据本发明的某些示例性实施方案，用于在玻璃基底1上的图1实施方案的各个层的示例性厚度(以埃为单位)和材料如以下在某些示例性实施方案中所示以用于实现期望的透射率、玻璃侧反射着色和可见光反射率与期望地低SHGC值和/或期望地高LSG值(列出层以便远离玻璃基底1移动)的结合：
表1(图1实施方案中的厚度)
上面的表1涉及例如这样的实施方案，其中涂层8被设计成使得在任何任选的热处理(诸如热回火)之前和/或之后，涂覆制品实现以下中的一者、两者、三者、四者、五者、六者或全部七者：期望的玻璃侧反射可见光着色，诸如不太红的反射颜色(例如，反射a*色值为-8至+1.6)；期望地低SHGC；期望的可见光透射率；低膜侧可见光反射率，在任选的HT诸如热回火时的热稳定性；期望地低En；和/或期望地高LSG。在某些示例性实施方案中，下IR反射层5可在物理上比上IR反射层厚至少50埃更优选地至少在本发明的某些示例性实施方案中，上电介质层6在物理上比中心电介质层4厚至少50埃更优选地至少并且有时至少
在任何任选的热处理(HT)(诸如热回火)之前和/或之后，在本发明的某些示例性实施方案中，根据图1实施方案的涂覆制品具有如下在表2中的颜色/光学特性(单片地测量的)。应当注意，下标“G”代表玻璃侧反射，下标“T”代表透射，并且下标“F”代表膜侧反射。如本领域中已知的，玻璃侧(G)意指从涂覆制品的玻璃侧(与层/膜侧相反)观察时。膜侧(F)意指当从涂覆制品的涂层设置在其上的侧面观察时。表2中的以下特性符合照明C，2度观察仪，并且适用于本文的HT和非HT涂覆制品。玻璃侧反射着色可以使得涂覆制品在本发明的各种示例性实施方案中呈现中性色、蓝绿色或黄绿色。
表2：颜色/光学特性(图1实施方案单片)
仅出于示例的目的，表示本发明的示例性实施方案的实施例1以及比较例(CE)1至5在以下示出。
实施例
比较例(CE)1至4和实施例1至2是在4mm厚的透明玻璃基底上建模的溅射沉积(作为所有实施例)的层叠堆。并且比较例5是在4mm厚的绿色玻璃基底上建模的层叠堆。光学测量是单片测量。比较例1至5和实施例1至2的光学数据符合照明C，2度观察仪。氮化硅层掺杂有约8％的Al。TiN层为近似化学计量的。层厚度以埃为单位。下表4中的“L”代表层(例如，L2意指图1中所示的层2，L3意指图1中所示的层3，等等)。下面将示出，与在比较例1至5中使用TiN或NiCr用于层3相比，实施例1至2中使用ITO用于层3提供了意想不到的改进的光学器件。
表3：比较例(CE)1至5的层叠堆
在热回火(HT)之后单片地测量，比较例具有以下特性。
表4：测量的单片光学数据(比较例1至5)
根据本发明的实施例的实施例1至2具有以下层叠堆。层厚度以埃为单位。
表5：实施例1至2的层叠堆
在HT之后单片地测量，实施例1至2具有以下特性。
表6：测量的单片光学数据(实施例1至2)
使用ITO和TiNx用于IR反射层而不是使用TiNx用于两个IR反射层的优点是改善的热性能，诸如改善的En和/或LSG值。这在上表中示出。通过比较比较例1至5(表3至表4)与实施例1至2(表5至表6)可以看出，实施例1至2中使用ITO(而不是比较例1至5中的TiN或NiCr)用于层3提供了意想不到的结果。例如，比较例1、4和5的LSG值全部小于1.0，这是不期望的。而尽管比较例2和比较例3的LSG值在1.01和1.14更可接受但仍低，但这些比较例2和比较例3连同其它比较例具有10.8％或更高的不期望地高膜侧反射率。并且比较例3具有0.36的不期望地高法向发射率/辐射率(En)，这意味着没有足够的IR被涂层阻挡。因此，例如，所有的比较例具有不期望地高膜侧反射率值，并且大多数具有不期望地低LSG值。没有比较例(CE)具有足够低的法向发射率/辐射率(En)与期望地低膜侧可见光反射率和期望地高LSG的组合。
实施例1中使用ITO用于层3(而不是比较例1至5中的TiN或NiCr)意外地将膜侧可见光反射率值降低至更可接受和美观的2.2％和2.6％，并且令人惊讶地将LSG值增加至1.25和1.30，这意味着显著的节能。此外，使用TiN用于层5和使用ITO用于层3允许法向发射率(En)保持在不大于0.30、更优选地不大于0.25，并且最优选地不大于0.22的可接受范围中。
在本发明的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：包含ITO的第一红外(IR)反射层，该包含ITO的第一红外(IR)反射层在玻璃基底上；包含氮化硅的第一电介质层，该包含氮化硅的第一电介质层在玻璃基底上在至少该包含ITO的第一IR反射层上方；包含钛的氮化物的第二层IR反射层，该包含钛的氮化物的第二层IR反射层在玻璃基底上在至少该包含氮化硅的第一电介质层上方，使得包含氮化硅的第一电介质层定位在至少该包含ITO的第一IR反射层与包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；包含氮化硅的第二电介质层，该包含氮化硅的第二电介质层在玻璃基底上在至少该包含钛的氮化物的第二IR反射层上方；其中该涂层不含基于银的IR反射层；其中该涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值；并且其中该涂覆制品具有：约15％至80％的可见光透射率，不大于10％的膜侧可见光反射率，不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，以及至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述一段所述的涂覆制品中，涂层在某些实例中仅含有两个IR反射层。
在根据前述两段中任一段所述的涂覆制品中，包含氮化硅的第一电介质层可定位在第一IR反射层与第二IR反射层之间并且直接接触第一IR反射层和第二IR反射层。
在根据前述三段中任一段所述的涂覆制品中，包含钛的氮化物的第二IR反射层可包含TiNx，其中x为0.8至1.2，更优选地0.9至1.1。
在根据前述四段中任一段所述的涂覆制品中，第二IR反射层可含有0％至8％的氧(原子％)，更优选地0％至5％的氧(原子％)。
在根据前述五段中任一段所述的涂覆制品中，涂层还可包括包含氮化硅或氧氮化硅的另一个电介质层，该另一个电介质层定位在玻璃基底与第一IR反射层之间并且接触玻璃基底和第一IR反射层。
在根据前述六段中任一段所述的涂覆制品中，第二IR反射层可基本上由钛的氮化物组成。
在根据前述七段中任一段所述的涂覆制品中，涂层还可包括包含锆的氧化物的外覆层。
在根据前述八段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有约20％至70％的可见光透射率和/或至少1.15的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述九段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有至少1.22的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述十段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有不大于8％、更优选地不大于5％的膜侧可见光反射率。
在根据前述十一段中任一段所述的涂覆制品中，玻璃基底可为透明玻璃基底。
在根据前述十二段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有-8至+1.0的玻璃侧反射a*值和/或-9至+9的膜侧反射a*值。
在根据前述十三段中任一段所述的涂覆制品中，包含氮化硅的电介质层中的一个或多个还可包含氧和/或可掺杂有铝。
在前述十四段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可为单片窗。
在根据前述十五段中任一段所述的涂覆制品中，单片地测量的涂覆制品可具有不大于0.52、更优选地不大于0.45、并且最优选地不大于0.42的SHGC值。
在根据前述十六段中任一段所述的涂覆制品中，包含ITO的第一IR反射层可为至厚，和/或包含钛的氮化物的第二IR反射层可为至厚。
在根据前述十七段中任一段所述的涂覆制品中，包含ITO的第一IR反射层可为至厚，和/或包含钛的氮化物的第二IR反射层可为至厚。
在本发明的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：包含ITO的第一红外(IR)反射层，该包含ITO的第一红外(IR)反射层在玻璃基底上；第一电介质层，该第一电介质层在玻璃基底上在包含ITO的第一IR反射层上方并且直接接触该包含ITO的第一IR反射层；包含金属氮化物的第二层IR反射层，该包含金属氮化物的第二层IR反射层在玻璃基底上在第一电介质层上方并且直接接触第一电介质层，使得第一电介质层定位在该包含ITO的第一IR反射层与包含金属氮化物的第二IR反射层之间并且直接接触包含ITO的第一IR反射层和包含金属氮化物的第二IR反射层；第二电介质层，该第二电介质层在玻璃基底上在包含金属氮化物的第二IR反射层上方并且直接接触包含金属氮化物的第二IR反射层；其中该涂层不含基于银的IR反射层；并且其中涂覆制品具有约15％至80％的可见光透射率。
在根据前一段所述的涂覆制品中，涂层可具有不大于0.30、更优选地不大于0.25、并且最优选地不大于0.22的法向发射率(En)值。
在根据前述两段中任一段所述的涂覆制品中，金属氮化物可为钛的氮化物。
在根据前述三段中任一段所述的涂覆制品中，第一电介质层和/或第二电介质层可包含氮化硅。
在根据前述四段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有：不大于10％的膜侧可见光反射率，不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，以及至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述五段中任一段所述的涂覆制品中，第二IR反射层可含有0％至8％的氧(原子％)，更优选地0％至5％的氧(原子％)。
在根据前述六段中任一段所述的涂覆制品中，涂层还可包括可包含氮化硅和/或氧氮化硅的另一个电介质层，该包含氮化硅和/或氧氮化硅的另一个电介质层定位在玻璃基底与第一IR反射层之间并且接触玻璃基底和第一IR反射层。
在根据前述七段中任一段所述的涂覆制品中，涂层还可包括包含锆的氧化物的外覆层。
在根据前述八段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有约20％至70％的可见光透射率和/或至少1.15的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述九段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有至少1.22的光-太阳能增益比(LSG)。
在根据前述十段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有不大于8％、更优选地不大于5％的膜侧可见光反射率。
在根据前述十一段中任一段所述的涂覆制品中，玻璃基底可为透明玻璃基底。
在根据前述十二段中任一段所述的涂覆制品中，涂覆制品可具有-8至+1.0的玻璃侧反射a*值和/或-9至+9的膜侧反射a*值。
一旦给出上述公开内容，许多其他特征、修改和改进对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，此类其他特征、修改和改进被认为是本发明的一部分，本发明的范围由以下权利要求确定：

Claims (30)

1.一种涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：
包含ITO的第一红外(IR)反射层，所述包含ITO的第一红外(IR)反射层在所述玻璃基底上；
包含氮化硅的第一电介质层，所述包含氮化硅的第一电介质层在所述玻璃基底上在至少所述包含ITO的第一IR反射层上方；
包含钛的氮化物的第二层IR反射层，所述包含钛的氮化物的第二层IR反射层在所述玻璃基底上在至少所述包含氮化硅的第一电介质层上方，使得所述包含氮化硅的第一电介质层定位在至少所述包含ITO的第一IR反射层与所述包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；
包含氮化硅的第二电介质层，所述包含氮化硅的第二电介质层在所述玻璃基底上在至少所述包含钛的氮化物的第二IR反射层上方；
其中所述涂层不含基于银的IR反射层；
其中所述涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值；并且
其中单片地测量的所述涂覆制品具有：约15％至80％的可见光透射率，不大于10％的膜侧可见光反射率，不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，以及至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
2.根据权利要求1所述的涂覆制品，其中所述涂层仅含有两个IR反射层。
3.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含氮化硅的第一电介质层定位在所述第一IR反射层与所述第二IR反射层之间并且直接接触所述第一IR反射层和所述第二IR反射层。
4.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含钛的氮化物的第二IR反射层包含TiNx，其中x为0.8至1.2。
5.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含钛的氮化物的第二IR反射层包含TiNx，其中x为0.9至1.1。
6.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述第二IR反射层含有0％至8％的氧(原子％)。
7.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述第二IR反射层含有0％至5％的氧(原子％)。
8.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂层还包括包含氮化硅的另一个电介质层，所述包含氮化硅的另一个电介质层定位在所述玻璃基底与所述第一IR反射层之间并且接触所述玻璃基底和所述第一IR反射层。
9.根据权利要求8所述的涂覆制品，其中所述包含氮化硅的另一个电介质层还包含氧。
10.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述第二IR反射层基本上由所述钛的氮化物组成。
11.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂层还包括包含锆的氧化物的外覆层。
12.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有约20％至70％的可见光透射率和至少1.15的光-太阳能增益比(LSG)。
13.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有至少1.22的光-太阳能增益比(LSG)。
14.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有不大于8％的膜侧可见光反射率。
15.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有不大于5％的膜侧可见光反射率。
16.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述玻璃基底是透明玻璃基底。
17.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有-8至+1.0的玻璃侧反射a*值和-9至+9的膜侧反射a*值。
18.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含氮化硅的电介质层中的一个或多个还包含氧并且掺杂有铝。
19.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品是单片窗。
20.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中单片地测量的所述涂覆制品具有不大于0.52的SHGC值。
21.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中单片地测量的所述涂覆制品具有不大于0.45的SHGC值。
22.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含ITO的第一IR反射层为至厚，并且所述包含钛的氮化物的第二IR反射层为至厚。
23.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含ITO的第一IR反射层为至厚，和/或所述包含钛的氮化物的第二IR反射层为至厚。
24.一种涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：
包含ITO的第一红外(IR)反射层，所述包含ITO的第一红外(IR)反射层在所述玻璃基底上；
包含氮化硅的第一电介质层，所述包含氮化硅的第一电介质层在所述玻璃基底上在至少所述包含ITO的第一IR反射层上方；
包含钛的氮化物的第二层IR反射层，所述包含钛的氮化物的第二层IR反射层在所述玻璃基底上在至少所述包含氮化硅的第一电介质层上方，使得所述包含氮化硅的第一电介质层定位在至少所述包含ITO的第一IR反射层与所述包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；
包含氮化硅的第二电介质层，所述包含氮化硅的第二电介质层在所述玻璃基底上在至少所述包含钛的氮化物的第二IR反射层上方；
其中所述涂层不含基于银的IR反射层；
其中所述涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值；并且
其中单片地测量的所述涂覆制品具有约15％至80％的可见光透射率和至少1.15的光-太阳能增益比(LSG)。
25.一种涂覆制品，包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：
包含ITO的第一红外(IR)反射层，所述包含ITO的第一红外(IR)反射层在所述玻璃基底上；
第一电介质层，所述第一电介质层在所述玻璃基底上在所述包含ITO的第一IR反射层上方并且直接接触所述包含ITO的第一IR反射层；
包含金属氮化物的第二层IR反射层，所述包含金属氮化物的第二层IR反射层在所述玻璃基底上在所述第一电介质层上方并且直接接触所述第一电介质层，使得所述第一电介质层定位在所述包含ITO的第一IR反射层与所述包含金属氮化物的第二IR反射层之间并且直接接触所述包含ITO的第一IR反射层和所述包含金属氮化物的第二IR反射层；
第二电介质层，所述第二电介质层在所述玻璃基底上在所述包含金属氮化物的第二IR反射层上方并且直接接触所述包含金属氮化物的第二IR反射层；
其中所述涂层不含基于银的IR反射层；并且
其中所述涂覆制品具有约15％至80％的可见光透射率。
26.根据权利要求25所述的涂覆制品，其中所述涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值。
27.根据权利要求25至26中任一项所述的涂覆制品，其中所述金属氮化物是钛的氮化物。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的涂覆制品，其中所述第一电介质层和/或所述第二电介质层包含氮化硅。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有：不大于10％的膜侧可见光反射率，不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，以及至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
30.一种制造包括由玻璃基底支撑的涂层的涂覆制品的方法，所述方法包括：
在所述玻璃基底上溅射沉积包含ITO的第一红外(IR)反射层；
在所述玻璃基底上在至少所述包含ITO的第一IR反射层上方溅射沉积包含氮化硅的第一电介质层；
在所述玻璃基底上在至少所述包含氮化硅的第一电介质层上方溅射沉积包含钛的氮化物的第二层IR反射层，使得所述包含氮化硅的第一电介质层定位在至少所述包含ITO的第一IR反射层与所述包含钛的氮化物的第二IR反射层之间；
在所述玻璃基底上在至少所述第一IR反射层和所述第二IR反射层上方溅射沉积包含氮化硅的第二电介质层，使得所述涂层不含基于银的IR反射层，所述涂层具有不大于0.30的法向发射率(En)值，并且单片地测量的所述涂覆制品具有：(i)约15％至80％的可见光透射率，(ii)不大于10％的膜侧可见光反射率，(iii)不大于约30％的玻璃侧可见光反射率，(iv)-10.0至+1.6的玻璃侧反射a*值，和(v)至少1.10的光-太阳能增益比(LSG)。
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