EA028403B1 - Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение - Google Patents

Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение Download PDF

Info

Publication number
EA028403B1
EA028403B1 EA201591539A EA201591539A EA028403B1 EA 028403 B1 EA028403 B1 EA 028403B1 EA 201591539 A EA201591539 A EA 201591539A EA 201591539 A EA201591539 A EA 201591539A EA 028403 B1 EA028403 B1 EA 028403B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
layer
coating
substrate
dielectric layer
window glass
Prior art date
Application number
EA201591539A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591539A1 (ru
Inventor
Мартин Мельхер
Ян Хаген
Джулия Винсент
Original Assignee
Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сэн-Гобэн Гласс Франс filed Critical Сэн-Гобэн Гласс Франс
Publication of EA201591539A1 publication Critical patent/EA201591539A1/ru
Publication of EA028403B1 publication Critical patent/EA028403B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3441Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising carbon, a carbide or oxycarbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3649Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer made of metals other than silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3657Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
    • C03C17/366Low-emissivity or solar control coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/281Interference filters designed for the infrared light
    • G02B5/282Interference filters designed for the infrared light reflecting for infrared and transparent for visible light, e.g. heat reflectors, laser protection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/73Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/90Other aspects of coatings
    • C03C2217/94Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/90Other aspects of coatings
    • C03C2217/94Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • C03C2217/948Layers comprising indium tin oxide [ITO]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оконному стеклу с покрытием, отражающим тепловое излучение, содержащему подложку (1) и по меньшей мере одно отражающее тепловое излучение покрытие (2) по меньшей мере на одной поверхности подложки (1), причем покрытие (2) содержит в направлении от подложки (1), по меньшей мере, нижний диэлектрический слой (3), функциональный слой (4), который содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид, и верхний диэлектрический слой (5), причем по меньшей мере один затемняющий слой (10) находится ниже нижнего диэлектрического слоя (3), между нижним диэлектрическим слоем (3) и функциональным слоем (4), между функциональным слоем (4) и верхним диэлектрическим слоем (5) и/или выше верхнего диэлектрического слоя (5), и причем затемняющий слой (10) содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или карбид металла с температурой плавления выше 1900°C и удельным электрическим сопротивлением менее 500 мкОм∙см.

Description

Изобретение относится к оконному стеклу с покрытием, отражающим тепловое излучение, к способу его получения и к применению затемняющего слоя в стекле с таким покрытием.
Летом при высокой температуре окружающей среды и интенсивном прямом солнечном облучении салон автомобиля может сильно нагреваться. Если наружная температура ниже температуры внутри автомобиля, что имеет место, в частности, зимой, то холодное окно действует как поглотитель тепла, что плохо воспринимается пассажирами. Кроме того, необходимо обеспечить высокую теплопроизводительность кондиционера, чтобы предотвратить охлаждение салона через окна автомобиля.
Покрытия, отражающие тепловое излучение (так называемые низкоэмиссионные. 1о\\-Е-покрытия). известны. Такое покрытие отражает существенную часть солнечного излучения, в частности в инфракрасном диапазоне, что летом ведет к снижению нагрева салона автомобиля. Кроме того, если покрытие нанесено на обращенную внутрь автомобиля поверхность стекла, но оно снижает испускание длинноволнового теплового излучения нагретым стеклом внутрь автомобиля. При низких температурах наружного воздуха зимой такое покрытие снижает также излучение тепла из салона во внешнюю среду.
Из эстетических соображений или с точки зрения температурного комфорта может быть желательным, чтобы окно автомобиля имело уменьшенное пропускание света. Это часто справедливо, например, в случае боковых стекол, задних стекол или стекол в крыше. Такое оконное стекло можно получить, применяя снижающее светопропускание покрытие, отражающее тепловое излучение. Снижающие светопропускания и отражающие тепловое излучение покрытия, которые содержат функциональные слои из ниобия, тантала, никеля, хрома, циркония или их сплавов, известны специалисту, например, из документов И8 7592068 В2, И8 7923131 В2 и \УО 2004/076174 А1. Вследствие низкого светопропускания покрытия дефекты покрытия, которые могут появиться вследствие, в частности, производственных условий, имеют нежелательно высокую контрастность. Уже очень мелкие дефекты размером, например, около 100 мкм, могут создавать помехи наблюдателю, в частности, когда он смотрит сквозь стекло. Такие дефекты оконного стекла могут возникать, например, из-за того, что перед и/или во время процесса нанесения покрытия покрываемая поверхность стекла загрязняется частицами, которые после покрытия отделяются от поверхности. Частицы могут отделяться от поверхности также и во время последующей термообработки.
Чтобы устранить недостатки снижающих пропускание покрытий, можно нанести прозрачное покрытие, отражающее тепловое излучение, на тонированное стекло. Такие покрытия могут содержать функциональные слои на основе прозрачных проводящих оксидов, таких как оксид индия-олова, они известны, например, из заявок ЕР 2141135 А1, \УО 2010/115558 А1 и \УО 2011/105991 А1. Правда, оконные стекла с очень низким светопропусканием, например меньше 8%, таким способом получить нелегко, так как стекла со светопропусканием менее 10% промышленно обычно не выпускается.
Часто оконные стекла после нанесения покрытия подвергают термообработке и механическим трансформациям. При этом стекла в области автомобилестроения, например боковые стекла и задние стекла в виде однослойного безопасного стекла, и стекла в крыше, боковые стекла и задние стекла в виде многослойного безопасного стекла типично гнут и часто подвергают закалке или частичной закалке. Гибка и закалка оконного стекла также предъявляют к покрытию особые требования.
Из заявки и8 2008/0070045 А1 известно другое оконное стекло с 1о\\-Е покрытием, в котором функциональный слой содержит прозрачный проводящий оксид. Это покрытие содержит слой для поглощения теплового излучения, например из нитрида титана. Толщина поглощающего слоя не уточняется.
Из заявки и8 2005/0123772 А1 известно 1о\\-Е покрытие с функциональным слоем из серебра. Покрытие содержит светопоглощающий слой из нитрида титана. Ьо\\-Е покрытия на основе серебра очень подвержены коррозии и поэтому не могут применяться на поверхности стекла в контакте с внешней средой. Их применение типично ограничено поверхностями, обращенными к промежуточным слоям многослойного стекла. Поэтому их использование на обращенной внутрь помещения поверхности стекла невозможно.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать улучшенное оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение, причем отражающее тепловое излучение покрытие должно снижать светопропускание через стекло в видимом диапазоне спектра. Кроме того, покрытие должно быть стойким к коррозии и не повреждаться при гибке и закалке. Кроме того, следует разработать способ получения оконного стекла.
Согласно изобретению эта задача решена оконным стеклом с отражающим тепловое излучение покрытием в соответствии с п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления выявляются из зависимых пунктов.
Предлагаемое изобретением оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение, содержит подложку и по меньшей мере одно отражающее тепловое излучение покрытие по меньшей мере на одной поверхности подложки, причем покрытие содержит в направлении от подложки, по меньшей мере:
нижний диэлектрический слой, функциональный слой, который содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий
- 1 028403 оксид, и верхний диэлектрический слой, причем по меньшей мере один затемняющий слой находится ниже нижнего диэлектрического слоя, между нижним диэлектрическим слоем и функциональным слоем, между функциональным слоем и верхним диэлектрическим слоем и/или выше верхнего диэлектрического слоя, и причем затемняющий слой содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или карбид металла с температурой плавления выше 1900°С и удельным электрическим сопротивлением ниже 500 мкОм-см.
Отражающее тепловое излучение покрытие согласно изобретению является системой слоев, которая содержит, по меньшей мере, следующие отдельные слои в указанном порядке в направлении от подложки:
нижний диэлектрический слой, выше нижнего диэлектрического слоя, функциональный слой, который содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид (ТСО), и выше функционального слоя, верхний диэлектрический слой. Покрытие включает также по меньшей мере один затемняющий слой согласно изобретению.
Когда говорится, что первый слой расположен выше второго слоя, это означает в контексте изобретения, что этот первый слой находится дальше от подложки, чем второй слой. Когда говорится, что первый слой расположен ниже второго слоя, это означает в контексте изобретения, что второй слой находится дальше от подложки, чем первый слой.
Когда говорится, что первый слой расположен выше или ниже второго слоя, в контексте изобретения это не обязательно означает, что первый и второй слой находятся в прямом контакте друг с другом. Между первым и вторым слоями может находиться один или несколько других слоев, если только это явно не исключено.
Самый верхний слой покрытия в контексте изобретения является слоем, имеющим наибольшее расстояние от подложки. Самым нижним слоем покрытия в контексте изобретения является слой, наименее удаленный от подложки.
Указанные значения удельного электрического сопротивления измерены при температуре 20°С. Значения, указанные для показателя преломления, измерены на длине волны 550 нм.
Указанные значения температуры плавления и удельного электрического сопротивления специалист может взять, например, из таблиц или технического паспорта. Там типично указываются значения для твердого тела. В случае тонких слоев температура плавления и удельное электрическое сопротивление могут отличаться от этих значений. Однако значения, табулированные для твердого тела, являются для специалиста достаточным критерием для выбора подходящих материалов для затемняющего слоя согласно изобретению. Указанные значения температуры плавления и удельного электрического сопротивления следует понимать именно в этом смысле.
Когда говорится, что слой или другой элемент включает по меньшей мере какой-то один материал, то в контексте изобретения это охватывает также случай, когда слой состоит из этого материала.
Согласно изобретению металл, нитрид металла и/или карбид металла затемняющего слоя имеет низкое удельное электрическое сопротивление и, тем самым, заметную электропроводность. Благодаря такому проводящему затемняющему слою снижается пропускание в видимом диапазоне спектра у отражающего тепловое излучение покрытия, в частности, в результате поглощения и/или отражения. Естественно, затемняющий слой может также снижать пропускание в других диапазонах спектра, например в инфракрасном диапазоне. При этом степень пропускания можно регулировать выбором числа, толщины, а также материала затемняющих слоев. Таким образом, в результате можно получать очень темные оконные стекла, в частности, когда покрытие по изобретению используется на тонированном стекле. Это является большим преимуществом изобретения.
Согласно изобретению металл, нитрид металла и/или карбид металла затемняющего слоя имеет, кроме того, высокую температуру плавления. Такие затемняющие слои являются стойкими к коррозии и окислению, что выгодно. Поэтому оконное стекло с покрытием можно также подвергнуть термообработке, процессу гибки и/или закалки без повреждения покрытия (например, без трещин в затемняющем слое) или без повторного повышения светопропускания вследствие окисления затемняющего слоя. Это является следующим большим преимуществом настоящего изобретения.
Оконное стекло согласно изобретению предпочтительно предназначено для вставки в отверстие, например, автомобиля или здания, чтобы отделить внутреннее пространство от внешней среды. Покрытие согласно изобретению предпочтительно нанесено на поверхность подложки, которая в установленном положении оконного стекла будет обращена внутрь помещения. Это особенно выгодно с точки зрения теплового комфорта во внутреннем помещении. Поверхность, которая в установленном положении оконного стекла будет обращена внутрь помещения, в рамках изобретение называется внутренней поверхностью. При этом покрытие согласно изобретению может при высоких наружных температурах и солнечном облучении особенно эффективно отражать, по меньшей мере частично, тепловое излучение, испущенное от всего стекла в направлении салона. При низких наружных температурах покрытие со- 2 028403 гласно изобретению эффективно отражает тепловое излучение, испускаемое из салона, и тем самым снижает действие холодного стекла как поглотителя тепла.
Излучательная способность стекла по изобретению со стороны салона предпочтительно меньше или равна 35%, особенно предпочтительно меньше или равна 25%, в высшей степени предпочтительно меньше или равна 20%. При этом излучательная способность со стороны салона является параметром, который указывает, сколько теплового излучения стекла в установленном положении отдается во внутренний объем, например, здания или автомобиля, по сравнению с идеальным теплоизлучателем (черное тело). Под излучательной способностью в контексте изобретения понимается обычный коэффициент излучения при 283К согласно норме ΕΝ 12898.
Оконное стекло согласно изобретению в одном предпочтительном варианте осуществления имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 25%, предпочтительно менее 15%, особенно предпочтительно менее 10%, в высшей степени предпочтительно менее 8% и, в частности, менее 6%. Изобретение особенно выгодно для оконных стекол с пропусканием менее 10%. Дело в том, что получить такие стекла только путем тонировки подложки затруднительно, так как такие сильно тонированные подложки обычно промышленно не выпускаются. Оконные стекла с таким низким пропусканием могут быть желательны, в частности, в качестве бокового стекла, заднего стекла или стекла в крыше автомобиля или же в качестве окон в зданиях.
Параметр полного внесения энергии солнечным излучением для оконного стекла согласно изобретению предпочтительно составляет менее 50%, особенно предпочтительно менее 40%, в высшей степени предпочтительно менее 30%. Этот параметр известен также специалисту как параметр ТТ§ (1о1а1 1таи5тШеб кип).
Удельное поверхностное сопротивление покрытия согласно изобретению предпочтительно составляет от 10 до 50 Ом/квадрат, особенно предпочтительно от 15 до 30 Ом/квадрат.
Согласно изобретению отражающее тепловое излучение покрытие содержит по меньшей мере один затемняющий слой. Покрытие может также содержать несколько затемняющих слоев, например два, три или четыре затемняющих слоя, что может быть желательным по оптическим или механическим соображениям.
В одном предпочтительном варианте осуществления покрытие содержит один или два затемняющих слоя согласно изобретению. Это особенно выгодно с точки зрения простоты получения покрытия.
Затемняющий слой или несколько затемняющих слоев могут находиться, например, ниже нижнего диэлектрического слоя, между нижним диэлектрическим слоем и функциональным слоем, между функциональным слоем и верхним диэлектрическим слоем и/или выше верхнего диэлектрического слоя.
В особенно предпочтительных вариантах осуществления затемняющий слой, соответственно затемняющие слои находятся между нижним диэлектрическим слоем и функциональным слоем и/или между функциональным слоем и верхним диэлектрическим слоем. При этом затемняющие слои предпочтительно находятся в прямом контакте с функциональным слоем. Неожиданно оказалось, что такое отражающее тепловое излучение покрытие особенно хорошо подходит для того, чтобы без повреждений перенести термообработку, процесс гибки и закалку.
Затемняющий слой предпочтительно имеет толщину от 2 до 50 нм, особенно предпочтительно от 5 до 40 нм, в высшей степени предпочтительно от 10 до 30 нм. Это особенно выгодно с точки зрения эффекта снижения пропускания, а также коррозионной стойкости и гибкости затемняющего слоя.
Согласно изобретению затемняющий слой содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или карбид металла. При этом понятие металл в контексте изобретения охватывает также сплавы двух или более металлов. Равным образом, включены смешанные нитриды и смешанные карбиды двух или более металлов, а также сплавы, смешанные нитриды и смешанные карбиды одного металла с кремнием и/или алюминием.
Металлы и карбиды металлов могут содержать небольшие количества кислорода, что обусловлено производством. При этом содержание кислорода предпочтительно ниже 30 вес.%, особенно предпочтительно ниже 20 вес.%.
Металл, содержащийся в затемняющем слое, или его оксид или нитрид, содержащийся в затемняющем слое, предпочтительно выбран из переходных металлов, особенно предпочтительно из группы ΙΥΒ, УВ и νίΒ Периодической системы элементов. Затемняющий слой предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла или карбид металла из группы, состоящей из гафния, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, нитрида титана, нитрида циркония, нитрида гафния, нитрида ванадия, нитрида ниобия, нитрида тантала, нитрида титана, карбида циркония, карбида гафния, карбида ванадия, карбида ниобия, карбида тантала, карбида молибдена и карбида вольфрама, или их смесей или сплавов. Температура плавления Т, и удельное электрическое сопротивление р указанных материалов приведены в табл. 1 (см. также Н.О. Р1егкоп: НапбЬоок оГ РеГгасЮгу СатЫбек апб Мбтбек. ХУекРтооб: Νο\Ό5 РиЬйсабопк, 1996).
Температура плавления металла, нитрида металла и/или карбида металла предпочтительно выше 2200°С, особенно предпочтительно выше 2500°С. Это особенно выгодно с точки зрения стойкости к коррозии и окислению затемняющего слоя.
- 3 028403
Удельное электрическое сопротивление металла, нитрида металла и/или карбида металла предпочтительно меньше 200 мкОм· см. Это особенно выгодно с точки зрения эффекта снижения пропускания затемняющим слоем.
Затемняющий слой предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла или карбид металла из группы, состоящей из гафния, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, нитрида титана, нитрида циркония, нитрида гафния, нитрида ниобия, нитрида тантала, карбида титана, карбида циркония, карбида гафния, карбида ванадия, карбида ниобия, карбида тантала, карбида молибдена и карбида вольфрама, или их смесей или сплавов, или их сплавов, смешанных нитридов или смешанных карбидов с кремнием или алюминием. Вследствие высокой температуры плавления, выше 2500°С, это в высшей степени выгодно для коррозионной стойкости затемняющего слоя.
В высшей степени предпочтительно, затемняющий слой содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла или карбид металла из группы, состоящей из тантала, молибдена, вольфрама, нитрида титана, нитрида циркония, нитрида гафния, нитрида тантала, карбида титана, карбида циркония, карбида гафния, карбида ванадия, карбида ниобия, карбида тантала, карбида молибдена и карбида вольфрама, или их смесей или сплавов, или их сплавов, смешанных нитридов или смешанных карбидов с кремнием или алюминием. Вследствие высокой температуры плавления, выше 2500°С, это в высшей степени выгодно для коррозионной стойкости затемняющего слоя.
В принципе нитриды и карбиды предпочтительнее для затемняющего слоя, чем металлы или сплавы. Оказалось, что такие затемняющие слои особенно стойки к коррозии и окислению и устойчивы к повреждениям.
Нитрид металла и карбид металла могут быть стехиометрическими, подстехиометрическими или сверхстехиометрическими в отношении азота, соответственно углерода.
Таблица 1
Группа Т3 °С Р мкОм·см Т3 °С Р мкОм·см Тз °С Р мкОм·см
1УВ ΤίΝ 2950 20 ΤίΟ 3067 68
ΖγΝ 2980 14 ггс 3420 43
нг 2230 35 ΗΓΝ 3387 33 нгс 3928 37
УВ УИ 2177 85 УС 2830 60
иь 2468 13 иьи 2400 68 иьс 3600 35
Та 2996 12 ТаИ 3093 193 ТаС 3950 25
νίΒ
Мо 2620 5, 6 Мо2С 2520 71
N 3410 5,3 ГСС 3410 22
Функциональный слой обладает способностью отражать тепловое излучение, в частности инфракрасное излучение, однако для видимого диапазона спектра он является, по существу, прозрачным. Согласно изобретению функциональный слой содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид (1гапзрагеп1 сопбисйуе ох1Йе, ТСО). Показатель преломления материала функционального слоя предпочтительно составляет от 1,7 до 2,3. Функциональный слой предпочтительно содержит, по меньшей мере, оксид индия-олова (1ТО). Этим достигаются особенно хорошие результаты в отношении излучательной способности и гибкости покрытия согласно изобретению.
Функциональный слой на подложке ТСО, в частности 1ТО, не подвержен коррозии и поэтому особенно хорошо подходит для применения на внутренней поверхности оконного стекла.
Оксид индия-олова предпочтительно осаждают магнетронным катодным распылением мишени из оксида индия-олова. Мишень предпочтительно содержит от 75 до 95 вес.% оксида индия и от 5 до 25 вес.% оксида олова, а также обусловленные производственными причинами примеси. Осаждение оксида индия-олова предпочтительно проводится в атмосфере защитного газа, например аргона. К защитному газу может добавляться также незначительная доля кислорода, например, чтобы улучшить гомогенность функционального слоя.
Альтернативно мишень может предпочтительно содержать по меньшей мере от 75 до 95 вес.% индия и от 5 до 25 вес.% олова. В таком случае осаждение оксида индия-олова проводится предпочтительно при подаче кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
На коэффициент излучения оконного стекла по изобретению можно влиять толщиной функционального слоя. Толщина функционального слоя предпочтительно составляет от 40 до 200 нм, особенно предпочтительно от 90 до 150 нм и в высшей степени предпочтительно от 100 до 140 нм, например примерно 120 нм. В этом диапазоне толщин функционального слоя достигаются особенно предпочтительные значения коэффициента излучения и особенно предпочтительная способность функционального слоя без повреждений выдерживать механические трансформации, такие как гибка или закалка.
- 4 028403
Однако функциональный слой может также содержать и другие прозрачные электропроводящие оксиды, например легированный фтором оксид олова (8иО2:Р), легированный сурьмой оксид олова (8иО2: §Ь), смешанный оксид индия и цинка (ΙΖΟ), легированный галлием или алюминием оксид цинка, легированный ниобием оксид титана, станнат кадмия и/или станнат цинка.
Отражающее тепловое излучение покрытие представляет собой систему слоев, которая, согласно изобретению, содержит по меньшей мере два диэлектрических слоя, а именно нижний диэлектрический слой и верхний диэлектрический слой. Нижний диэлектрический слой находится ниже функционального слоя, верхний диэлектрический слой находится выше функционального слоя. Однако покрытие согласно изобретению может также содержать один или несколько дополнительных диэлектрических слоев, которые могут располагаться ниже и/или выше функционального слоя.
Диэлектрические слои могут содержать, например, оксид кремния (δίΟ2), нитрид кремния (δί3Ν4), оксид цинка (ΖηΟ), оксид олова (8иО2), смешанный оксид олова и цинка (8ηΖηΟχ), оксид циркония (ΖγΟ2), оксид гафния (ΗίΌ2), оксид тантала (Та2О5), оксид вольфрама (^О3), оксид ниобия (№2О5) или оксид титана (ΤιΟ2) и иметь, например, толщину от 5 до 200 нм.
Затемняющий слой или затемняющие слои в принципе могут находиться в любом месте системы слоев. Например, затемняющий слой может находиться между функциональным слоем и соседним диэлектрическим слоем выше и/или ниже функционального слоя. Затемняющий слой может находиться, например, ниже самого нижнего диэлектрического слоя. Затемняющий слой может находиться, например, под самым верхним диэлектрическим слоем. Затемняющий слой может также находиться между двумя соседними диэлектрическими слоями.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения нижний диэлектрический слой является адгезионным слоем. Адгезионный слой ведет к длительно стабильной адгезии слоев, осажденных на подложку выше адгезионного слоя. Далее, адгезионный слой предотвращает обогащение зоны, граничащей с функциональным слоем, диффундирующими из подложки ионами, в частности ионами натрия, если подложка состоит из стекла. Такие ионы могут привести к коррозии и низкой адгезии функционального слоя. Поэтому адгезионный слой особенно выгоден с точки зрения стабильности функционального слоя.
Адгезионный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид или нитрид. Особенно предпочтительно адгезионный слой содержит оксид кремния (δίΟ2) или нитрид кремния (δΐ3Ν4). Это особенно выгодно с точки зрения адгезии слоев, осаждаемых на подложку выше адгезионного слоя. Оксид кремния может содержать легирующие присадки, например фтор, углерод, азот, бор, фосфор и/или алюминий. В высшей степени предпочтительно оксид кремния или нитрид кремния легированы алюминием (δίΟ2:Αί, δί3Ν4:Α1), бором (δίΟ2:Β, δί3Ν4:Β) или цирконием (δίΟ2:Ζτ, δί3Ν4:Ζτ). Это особенно выгодно с точки зрения оптических свойств покрытия, а также в отношении скорости нанесения адгезионного слоя, например, катодным распылением.
Оксид кремния или нитрид кремния предпочтительно осаждают магнетронным катодным распылением мишени, которая содержит по меньшей мере кремний. Мишень для осаждения адгезионного слоя, содержащего легированный алюминием оксид кремния или нитрид кремния, предпочтительно содержит от 80 до 95 вес.% кремния и от 5 до 20 вес.% алюминия, а также обусловленные производственными причинами примеси. Мишень для осаждения адгезионного слоя, содержащего легированный бором оксид кремния, соответственно нитрид кремния, предпочтительно содержит от 99,9990 до 99,9999 вес.% кремния и от 0,0001 до 0,001 вес.% бора, а также обусловленные производственными причинами примеси. Мишень для осаждения адгезионного слоя, содержащего легированный цирконием оксид кремния, соответственно нитрид кремния, предпочтительно содержит от 60 до 90 вес.% кремния и от 10 до 40 вес.% циркония, а также обусловленные производственными причинами примеси. В случае оксида кремния осаждение проводится предпочтительно при добавке кислорода в качестве реакционного газа, а в случае нитрида кремния при добавке азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
Легирование адгезионного слоя может также улучшить гладкость слоев, наносимых выше адгезионного слоя. Высокая гладкость слоев особенно благоприятна при применении оконного стекла согласно изобретению в области автомобилей, так как благодаря этому можно избежать неприятных ощущений шероховатости стекла. Если оконное стекло согласно изобретению является боковым стеклом, то оно может с меньшим трением перемещаться к рабочей кромке уплотнения.
Однако адгезионный слой может также содержать и другие материалы, например другие оксиды, такие как ΤιΟ2, Α12Ο3, Та2О5, Υ2Ο3, ΖγΟ2, ΗίΌ2, \УО3. №2Ο5 ΖηΟ, δηΟ2 и/или ΖηδηΟχ, или нитриды, как Α1Ν.
Адгезионный слой предпочтительно имеет толщину от 10 до 150 нм, особенно предпочтительно от 15 до 50 нм, например примерно 30 нм. Это особенно выгодно с точки зрения адгезии покрытия согласно изобретению и с точки зрения снижения диффузии ионов из подложки в функциональный слой.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения верхний диэлектрический слой является барьерным слоем для регулирования диффузии кислорода во время термообработки оконного стекла. Благодаря барьерному слою можно влиять на и регулировать содержание в функциональном слое
- 5 028403 кислорода, который оказывает заметное влияние на свойства функционального слоя. Слишком низкое, а также слишком высокое содержание кислорода ведет к слишком высокому удельному поверхностному сопротивлению и, тем самым, к слишком высокому коэффициенту излучения. Слишком низкое содержание кислорода ведет, кроме того, к заметной, часто нежелательной глубине цвета. Слишком высокое содержание кислорода в функциональном слое приводит к тому, что функциональный слой повреждается при гибке, что проявляется, в частности, как трещины внутри функционального слоя.
Толщина барьерного слоя предпочтительно составляет от 5 до 50 нм, особенно предпочтительно от 7 до 40 нм, в высшей степени предпочтительно от 10 до 30 нм. Этим достигаются особенно хорошие результаты в точки зрения удельного поверхностного сопротивления и гибкости. Кроме того, выгодно, что покрытие благодаря барьерному слою с указанной толщиной защищает от коррозии влажной атмосферой.
Показатель преломления материала барьерного слоя предпочтительно больше или равен показателя преломления материала функционального слоя. Показатель преломления материала барьерного слоя особенно предпочтительно составляет от 1,7 до 2,3. Этим достигаются предпочтительные оптические свойства покрытия, в частности эстетическая глубина цвета при отражении света.
Барьерный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид и/или нитрид. Оксид и/или нитрид может иметь стехиометрический иди нестехиометрический состав. Особенно предпочтительно барьерный слой содержит, по меньшей мере, нитрид кремния (δί3Ν4). Это особенно выгодно с точки зрения влияния барьерного слоя на окисление функционального слоя и на оптические свойства оконного стекла. Нитрид кремния может содержать легирующие присадки, например титан, цирконий, бор, гафний и/или алюминий. В высшей степени предпочтительно нитрид кремния легирован алюминием (δί3Ν4:Α1), или цирконием (δί3Ν4:Ζτ), или бором (δί3Ν4:Β). Это особенно выгодно с точки зрения оптических свойств, гибкости, гладкости и коэффициента излучения покрытия, а также с точки зрения скорости нанесения барьерного слоя, например, катодным распылением.
Нитрид кремния предпочтительно осаждают магнетронным катодным распылением мишени, которая содержит по меньшей мере кремний. Мишень для осаждения барьерного слоя, содержащего легированный алюминием нитрид кремния, предпочтительно содержит от 80 до 95 вес.% кремния и от 5 до 20 вес.% алюминия, а также обусловленные производственными причинами примеси. Мишень для осаждения барьерного слоя, содержащего легированный бором нитрид кремния, предпочтительно содержит от 99,9990 до 99,9999 вес.% кремния и от 0,0001 до 0,001 вес.% бора, а также обусловленные производственными причинами примеси. Мишень для осаждения барьерного слоя, содержащего легированный цирконием нитрид кремния, предпочтительно содержит от 60 до 90 вес.% кремния и от 10 до 40 вес.% циркония, а также обусловленные производственными причинами примеси. Осаждение нитрида кремния проводится предпочтительно при добавке азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
При термообработке после нанесения покрытия согласно изобретению нитрид кремния может частично окислиться. В таком случае осажденный в виде δί3Ν4 барьерный слой содержит после термообработки δίχΝγΘζ, при этом содержание кислорода типично составляет от 0 до 35 ат.%.
Однако альтернативно барьерный слой может также содержать, например, по меньшей мере \7О3. Ν62ϋ5. Βί2ϋ3, Τίϋ2 и/или Α1Ν.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения выше верхнего диэлектрического слоя расположен диэлектрический противоотражательный слой. Противоотражательный слой снижает отражение в видимом диапазоне спектра оконным стеклом согласно изобретению и приводит к нейтральному цветовому восприятию в отраженном и пропущенном свете. Кроме того, противоотражательный слой улучшает коррозионную стойкость функционального слоя. Материал противоотражательного слоя предпочтительно имеет показатель преломления меньше, чем показатель преломления материала функционального слоя. Показатель преломления материала противоотражательного слоя предпочтительно меньше или равен 1,8.
Противоотражательный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид. Особенно предпочтительно противоотражательный слой содержит диоксид кремния (δίϋ2). Это особенно выгодно с точки зрения оптических свойств стекла и коррозионной стойкости функционального слоя. Диоксид кремния может содержать легирующие присадки, например фтор, углерод, азот, бор, фосфор и/или алюминий. В высшей степени предпочтительно оксид кремния легирован алюминием (δίϋ2:Α1), бором (δίϋ2:Β) или цирконием (δίϋ2:Ζτ).
Однако противоотражательный слой может также содержать и другие материалы, например другие оксиды, такие как Α12ϋ3.
Противоотражательный слой предпочтительно имеет толщину от 20 до 150 нм, особенно предпочтительно от 40 до 100 нм. Это особенно выгодно в отношении низкого отражения и высокого пропускания видимого света, а также с точки зрения установления желаемой глубины цвета стекла и коррозионной стойкости функционального слоя.
- 6 028403
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления отражающее тепловое излучение покрытие подложки содержит, по меньшей мере:
адгезионный слой в качестве нижнего диэлектрического слоя, выше адгезионного слоя: функциональный слой, выше функционального слоя: барьерный слой для регулирования диффузии кислорода, в качестве верхнего диэлектрического слоя и выше барьерного слоя: противоотражательный слой.
Затемняющий слой или несколько затемняющих слоев предпочтительно расположены ниже адгезионного слоя (т.е. между подложкой и адгезионным слоем), между адгезионным слоем и функциональным слоем, между функциональным слоем и барьерным слоем и/или между барьерным слоем и противоотражательным слоем.
Выше верхнего диэлектрического слоя (и при необходимости выше противоотражательного слоя) может располагаться покровный слой. Покровный слой предпочтительно является самым верхним слоем покрытия согласно изобретению. Покровный слой защищает покрытие по изобретению от повреждений, в частности, от царапин. Покровный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид, особенно предпочтительно по меньшей мере оксид титана (ΤίΟ2), оксид циркония (ΖγΘ2), оксид гафния (ΗίΌ2), оксид ниобия (Ν62Ο5), оксид тантала (Та2О5), оксид хрома (Сг2О3), оксид вольфрама (^О3) и/или оксид церия (СеО2). Толщина покровного слоя предпочтительно составляет от 2 до 50 нм, особенно предпочтительно от 5 до 20 нм. Этим достигаются особенно хорошие результаты в отношении стойкости к царапанью. При этом затемняющий слой может находиться также между верхним диэлектрическим слоем и покровным слоем или между противоотражательным слоем и покровным слоем.
Ниже нижнего диэлектрического слоя может находиться дополнительный диэлектрический слой, улучшающий адгезию, предпочтительно толщиной от 2 до 15 нм. Например, адгезионный слой может содержать δίΟ2, а дополнительный улучшающий адгезию слой может содержать по меньшей мере один оксид, какой как ΤίΟ2, А12О3, Та2О5, Υ2Ο3, ΖηΟ и/или ΖηδηΟχ, или нитрид как δί3Ν4 или Α1Ν. Благодаря улучшающему адгезию слою адгезия покрытия согласно изобретению еще больше улучшается, что выгодно. Кроме того, улучшающий адгезию слой позволяет улучшенную подгонку цветовых коэффициентов и пропускания или отражения.
Подложка предпочтительно содержит стекло, особенно предпочтительно листовое стекло, флоатстекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, кальциево-натриевое стекло или пластмассы, предпочтительно жесткие пластмассы, в частности полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения подложка является тонированной и/или окрашенной. Благодаря комбинации тонированной или окрашенной подложки с покрытием согласно изобретению можно, в частности, получить оконные стекла с улучшенным отражением теплового излучения при сниженном пропускании в видимом диапазоне спектра. Такие стекла могут применяться, например, в области автомобилей в качестве боковых стекол, задних стекол или стекол в крыше и могут быть желательны из эстетических соображений или из соображений температурного комфорта. По сравнению с бесцветными подложками со снижающими пропускание и отражающими тепловое излучение покрытиями (например, на подложке хрома) дефекты слоя, возможно имеющиеся, в случае стекол согласно изобретению не так сильно бросаются в глаза. Кроме того, благодаря покрытию по изобретению пропускание через тонированную подложку еще больше снижается, так что можно получить оконные стекла с очень низким светопропусканием. Подложка предпочтительно имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 40%, особенно предпочтительно менее 20% и в высшей степени предпочтительно менее 15%, например приблизительно 10%. Однако в принципе подложка может иметь и более высокое пропускание, например, больше или равное 70%. В этом случае благодаря покрытию согласно изобретению можно достичь легкой тонировки.
В особенно предпочтительном варианте осуществления подложка имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 15%, и оконное стекло с отражающим тепловое излучение покрытием имеет пропускание менее 10%. В высшей степени предпочтительном варианте осуществления подложка имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 10%, а оконное стекло с отражающим тепловое излучение покрытием имеет пропускание менее 7%, в частности менее 6%. Как результат, можно получать особенно темные оконные стекла.
Толщина подложки может варьироваться в широких пределах и, таким образом, отлично подбираться к требованиям в конкретных случаях. Предпочтительно применяются стекла со стандартной толщиной от 1,0 до 25 мм, предпочтительно от 1,4 до 4,9 мм. Размер подложки может меняться в широких пределах и согласовываться с применением согласно изобретению. Например, в автомобилестроении и в области архитектуры подложка имеет обычно площадь от 200 см2 до 20 м2.
Подложка может быть плоской или же слабо или сильно изогнутой в одном или нескольких пространственных направлениях. Плоские стекла встречаются, например, в остеклениях в области архитектуры или в остеклениях большой площади в автобусах, поездах или тракторах. Гнутые стекла встречаются, например, при остеклении в области автомобилей, причем типичные радиусы кривизны лежат в
- 7 028403 диапазоне от примерно 10 см до примерно 40 м. Радиус кривизны не обязан быть постоянным на всем стекле, и в одном и том же стекле могут иметься более и менее сильно изогнутые зоны. Особенным преимуществом изобретения является то, что снабдить покрытием согласно изобретению можно плоскую подложку и что покрытие не повреждается при позднейшем процессе гибки, который проводится обычно при повышенных температурах, например при 500-700°С. Конечно, покрытие в принципе можно нанести также на гнутую подложку. При этом трехмерная форма подложки предпочтительно не имеет мертвых зон, так что подложку можно покрывать, например, катодным распылением.
Покрытие согласно изобретению может наноситься на всю площадь поверхности подложки. Однако поверхность подложки может также содержать области без покрытия. Например, поверхность подложки может иметь не содержащую покрытия периферическую краевую зону и/или область без покрытия, которая служит в качестве окна передачи данных или коммуникационного окна.
Подложка может быть снабжена отражающим тепловое излучение покрытием по изобретению также на обеих поверхностях.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения подложка через по меньшей мере один термопластичный промежуточный слой соединена с защитным стеклом с образованием композиционного оконного стекла. Предпочтительно предусматривается, чтобы защитное стекло в установленном положении композиционного оконного стекла было обращено во внешнюю среду, тогда как подложка обращена внутрь салона. Покрытие согласно изобретению предпочтительно находится на противоположной от защитного стекла поверхности подложки.
Защитное стекло предпочтительно содержит стекло, особенно предпочтительно листовое стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, кальциево-натриевое стекло или пластмассы, предпочтительно жесткие пластмассы, в частности полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси. Защитное стекло предпочтительно имеет толщину от 1,0 до 25 мм, особенно предпочтительно от 1,4 до 4,9 мм.
Термопластичный промежуточный слой предпочтительно содержит термопластичные синтетические материалы, например поливинилбутираль (РУВ), этиленвинилацетат (БУЛ), полиуретан (РИ), полиэтилентерефталат (РЕТ) или несколько их слоев, предпочтительно толщинами от 0,3 до 0,9 мм.
Композиционное оконное стекло в одном предпочтительном варианте осуществления имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 25%, предпочтительно менее 15%, особенно предпочтительно менее 10%, в высшей степени предпочтительно менее 8% и, в частности, менее 6%. При этом подложка, защитное стекло и/или термопластичный промежуточный слой предпочтительно являются тонированными и/или окрашенными. Защитное стекло предпочтительно имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 40%, термопластичный промежуточный слой предпочтительно имеет пропускание от 20 до 70%.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления покрытие согласно изобретению наносят на обращенную внутрь салона поверхность подложки, при этом подложка образует стекло композиционного оконного стекла, обращенное внутрь салона. Далее на обращенную к защитному стеклу поверхность подложки, на обращенную к подложке поверхность защитного стекла или на пленкуподложку в термопластичном промежуточном слое наносят солнцезащитное покрытие. При этом солнцезащитное покрытие с успехом защищает от коррозии и механических повреждений. Солнцезащитное покрытие предпочтительно содержит по меньшей мере один металлический слой на основе серебра или содержащего серебро сплава толщиной от 5 до 25 нм. Особенно хорошие результаты достигаются с двумя или тремя функциональными слоями, которые отделены друг от друга диэлектрическим слоем толщиной от 10 до 100 нм. Солнцезащитное покрытие отражает часть падающего солнечного излучения вне видимого диапазона спектра, в частности в инфракрасной области спектра. Благодаря солнцезащитному покрытию снижается нагревание салона прямыми солнечными лучами. Кроме того, солнцезащитное покрытие снижает нагрев элементов стеклопакета, расположенных в направлении падения солнечного излучения за солнцезащитным покрытием и, тем самым, испускаемого стеклопакетом теплового излучения. Благодаря комбинации солнцезащитного покрытия с покрытием по изобретению для отражения теплового излучения еще больше улучшается тепловой комфорт в салоне, что выгодно.
Подложка может быть также соединена, например, с другим стеклом через разделительный элемент с получением теплоизоляционного стеклопакета. Подложка может также соединена более чем с одним дополнительным стеклом через термопластичные промежуточные слои и/или разделительные элементы.
Изобретение относится к способу получения оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение, причем на подложку последовательно наносят по меньшей мере:
(a) нижний диэлектрический слой, (b) функциональный слой, который содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид (ТСО), и (c) верхний диэлектрический слой, причем, кроме того, перед технологическим этапом (а), между технологическим этапом (а) и (Ь), между технологическим этапом (Ь) и (с) и/или после технологического этапа (с) наносят по меньшей мере один затемняющий слой, который содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или кар- 8 028403 бид металла с температурой плавления выше 1900°С и удельным электрическим сопротивлением менее 500 мкОм-см.
Предпочтительно, после верхнего диэлектрического слоя наносят противоотражательный слой. После верхнего диэлектрического слоя и при необходимости противоотражательного слоя можно нанести покровный слой.
В принципе перед и/или после каждого слоя может наноситься затемняющий слой. Можно наносить один или же несколько затемняющих слоев.
Отдельные слои осаждают известным способом, предпочтительно катодным распылением с поддержкой магнитного поля. Это особенно выгодно с точки зрения простого, быстрого, недорогого и равномерного покрытия подложки. Катодное распыление осуществляют в атмосфере защитного газа, например аргона, или в химически активной атмосфере, например путем добавления кислорода, углеводорода (например, метана) или азота.
Однако отдельные слои могут быть также нанесены другими известными специалисту способами, например термонапылением или химическим осаждением из газовой фазы (с11списа1 уароит бероШюп, СУЭ), осаждением монослоя (аЮпис 1ауег бсролОоп. ΑΕΌ), плазмохимическим осаждением из газовой фазы (РЕСУЭ) или влажнохимическим способом.
Стекло после нанесения отражающего тепловое излучение покрытия предпочтительно подвергают термообработке. При этом подложку с покрытием согласно изобретению нагревают до температуры по меньшей мере 200°С, особенно предпочтительно по меньшей мере 300°С. В результате термообработки улучшается, в частности, кристалличность функционального слоя. Тем самым заметно улучшаются, в частности, способность отражать тепловое излучение, а также оптические свойства стекла. Затемняющий слой согласно изобретению во время термообработки не повреждается. В частности, затемняющий слой при термообработке не окисляется в той степени, что приводит к повышению светопропускания.
В предпочтительном варианте осуществления способа по изобретению термообработку осуществляют в рамках процесса гибки. При этом подложку с покрытием согласно изобретению гнут в нагретом состоянии в одном или нескольких пространственных направлениях. Температура, до которой нагревают подложку, предпочтительно составляет от 500 до 700°С. Особенным преимуществом покрытия согласно изобретению для отражения теплового излучения является то, что его можно подвергнуть такому процессу гибки, не повреждая его при этом. Затемняющий слой согласно изобретению не повреждается в процессе гибки, например не трескается.
Конечно, перед или после процесса гибки могут проводиться и другие этапы термообработки. Альтернативно термообработку можно провести также с помощью лазерного излучения.
В одном предпочтительном варианте осуществления подложка после термообработки и при необходимости после гибки может быть подвергнута закалке или частичной закалке. Для этого подложку известным способом охлаждают в надлежащей степени. Закаленная подложка типично имеет поверхностные сжимающие напряжения по меньшей мере 69 МПа. Частично закаленная подложка типично имеет поверхностные сжимающие напряжения от 24 до 52 МПа. Закаленная подложка подходит в качестве однослойного безопасного стекла, например, в качестве бокового стекла или заднего стекла автомобиля.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения подложку после термообработки и при необходимости после процесса гибки и/или закалки с помощью по меньшей мере одного термопластичного промежуточного слоя соединяют с защитным стеклом с получением композиционного оконного стекла. При этом подложка предпочтительно расположена в композиционном оконном стекле так, чтобы ее снабженная покрытием по изобретению поверхность была обращена в противоположную сторону от термопластичного промежуточного слоя и защитного стекла.
Далее изобретение относится к применению предлагаемого изобретением оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение, в качестве окна или компонента окна, в частности в качестве компонента теплоизолирующего стеклопакета или композиционного оконного стекла, в зданиях, в частности в подъездах или в области окон, в качестве противопожарной двери, в качестве встроенной детали в мебели и приборах, в частности электронных приборах с функцией охлаждения или нагревания, например в качестве дверцы печи или холодильника, или в транспортных средствах, предназначенных для перемещения по земле, в воздухе или на воде, в частности в поездах, кораблях и автомобилях, например в качестве заднего стекла, бокового стекла и/или стекла в крыше.
Кроме того, изобретение относится также к применению затемняющего слоя согласно изобретению в отражающем тепловое излучение покрытии, соответственно в оконном стекле согласно изобретению с отражающим тепловое излучение покрытием, для снижения пропускания в видимом диапазоне спектра.
Далее изобретение подробнее поясняется на чертежах и примерах осуществления. Чертежи являются схематическими изображения и не соответствуют масштабу. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение. На чертежах показано:
фиг. 1 - сечение одного варианта осуществления, предлагаемого: изобретением оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение, фиг. 2 - сечение другого варианта осуществления, предлагаемого изобретением оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение,
- 9 028403 фиг. 3 - сечение следующего варианта осуществления предлагаемого изобретением оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение, фиг. 4 - сечение следующего варианта осуществления предлагаемого изобретением оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение, фиг. 5 - сечение композиционного оконного стекла, содержащего оконное стекло согласно изобретению, фиг. 6 показывает подробную блок-схему одного варианта осуществления способа согласно изобретению.
Фиг. 1 показывает сечение одного примера осуществления оконного стекла согласно изобретению с подложкой 1 и отражающим тепловое излучение покрытием 2 (называемым также 1о\\-Е покрытием). Подложка 1 содержит кальциево-натриевое стекло и имеет толщину 2,9 мм. Покрытие 2 содержит нижний диэлектрический слой 3, функциональный слой 4, затемняющий слой 10 и верхний функциональный слой 5. Слои расположены в указанном порядке в направлении от подложки 1.
Функциональный слой 4 состоит из оксида индия-олова (ΙΤΟ) и имеет толщину примерно 100 нм. Нижний диэлектрический слой 3 и верхний диэлектрический слой 5 могут быть получены известным специалисту способом и могут состоять, например, из оксида кремния (δίΟ2) или нитрида кремния (δί3Ν4) и иметь толщину примерно 100 нм.
Затемняющий слой 10 состоит из нитрида титана (ΤίΝχ) и имеет толщину около 20 нм. Затемняющий слой 10 приводит к снижению пропускания покрытием 2 в видимом диапазоне спектра.
Альтернативно затемняющий слой 10 можно также разместить между нижним диэлектрическим слоем 3 и функциональным слоем 4 или между подложкой 1 и нижним диэлектрическим слоем 3. Альтернативно, покрытие 2 может иметь также несколько затемняющих слоев 10.
Благодаря затемняющему слою 10 светопропускание покрытия 2 снижается. Если подложка 1 является тонированной, то пропускание света еще больше снижается из-за покрытия 2. Поэтому можно получать очень темные стекла, например, с пропусканием в видимом диапазоне спектра менее 10%. Оконные стекла с таким низким пропусканием сложно получить только тонировкой подложки, так как стекла с такой сильной тонировкой промышленно обычно не выпускаются. В отличие от покрытия со снижающим пропускание функциональным слоем (например, на подложке никеля, хрома, циркония, тантала или ниобия) на прозрачной подложке, обусловленные производственными причинами дефекты покрытия 2 по изобретению на тонированной подложке 1 имеют меньшую контрастность. Поэтому дефекты слоя не так сильно раздражают наблюдателя. Это является большим преимуществом настоящего изобретения.
Фиг. 2 показывает сечение следующего варианта осуществления оконного стекла согласно изобретению с подложкой 1 и отражающим тепловое излучение покрытием 2. Подложка 1 выполнена, как и на фиг. 1. Покрытие 2 содержит нижний диэлектрический слой 3, затемняющий слой 10, функциональный слой 4, верхний функциональный слой 5 и противоотражательный слой 6. Слои находятся на подложке в указанном порядке в направлении от подложки 1.
Нижний диэлектрический слой 3 является адгезионным слоем из легированного алюминием диоксида кремния (δίΟ2:Λί) и имеет толщину примерно 30 нм. Функциональный слой 4 состоит из оксида индия-олова (ΙΤΟ) и имеет толщину примерно 120 нм. Верхний диэлектрический слой 5 является барьерным слоем для регулирования диффузии кислорода во время термообработки стекла. Барьерный слой 5 состоит из легированного алюминием нитрида кремния (δτ3Ν4:Α1) и имеет толщину примерно 10 нм. Противоотражательный слой 6 состоит из легированного алюминием диоксида кремния (δίΟ2:Λ1) и имеет толщину примерно 40 нм.
Затемняющий слой 10 между нижним диэлектрическим слоем 3 и функциональным слоем 4 состоит из нитрида титана (ΤίΝχ) и имеет толщину около 20 нм. Затемняющий слой 10 приводит к снижению пропускания покрытием 2 излучения в видимом диапазоне спектра.
Альтернативно, затемняющий слой 10 можно также нанести на другое место, например между функциональным слоем 4 и верхним диэлектрическим слоем 5, между верхним диэлектрическим слоем 5 и противоотражательным слоем 6 или между подложкой 1 и нижним диэлектрическим слоем 3. Альтернативно, покрытие 2 может содержать также несколько затемняющих слоев 10.
Фиг. 3 показывает сечение следующего варианта осуществления оконного стекла согласно изобретению с подложкой 1 и отражающим тепловое излучение покрытием 2. Покрытие 2 содержит, как и на фиг. 2, нижний диэлектрический слой 3 (адгезионный слой), функциональный слой 4, верхний диэлектрический слой 5 (барьерный слой) и противоотражательный слой 6. Слои 3, 4, 5 и 6 выполнены, как показано на фиг. 2. Кроме того, покрытие 2 выше противоотражательного слоя 6 содержит покровный слой
7. Покровный слой 7 содержит, например, Τα2Ο5 или ΤίΟ2 и имеет толщину 10 нм. Благодаря покровному слою покрытие 2 защищено от механических повреждений, в частности от царапин, что выгодно.
Кроме того, покрытие 2 содержит три затемняющих слоя 10. Первый затемняющий слой 10 находится между подложкой 1 и нижним диэлектрическим слоем 3. Второй затемняющий слой 10 находится между нижним диэлектрическим слоем 3 и функциональным слоем 4. Третий затемняющий слой 10 находится между функциональным слоем 4 и верхним диэлектрическим слоем 5. Затемняющие слои 10 состоят из ΤίΝχ и имеют толщину от 10 до 15 нм. С тремя затемняющими слоями 10 согласно изобрете- 10 028403 нию светопропускание снижается сильнее, чем при единственном затемняющем слое 10, без потери выгодных оптических свойств из-за слишком толстого единственного затемняющего слоя 10.
Фиг. 4 показывает сечение оконного стекла согласно изобретению с отражающим тепловое излучение покрытием 2. Стекло предназначается для применения в качестве бокового стекла автомобиля. Подложка 1 имеет толщину 3,15 мм. Подложка 1 состоит из тонированного кальциево-натриевого стекла и имеет пропускание примерно 14% в видимом диапазоне спектра. Оконное стекло подвергают термической закалке и гибке, как это принято в области автомобилестроения для боковых стекол.
Покрытие 2 наносят на внутреннюю поверхность подложки 1. Там выгодный эффект покрытия 2 на температурный комфорт в салоне автомобиля выражен особенно отчетливо. Покрытие 2 отражает часть попадающего через стекло солнечного излучения, в частности в ультракрасном диапазоне. Кроме того, благодаря низкому коэффициенту излучения покрытия 2 тепловое излучение, испущенное нагретым стеклом в направлении салона автомобиля, по меньшей мере, частично подавляется. В результате салон меньше нагревается летом. Зимой выходящее из салона тепловое излучение отражается. Поэтому холодное стекло не производит такого плохого впечатления как поглотитель тепла. Кроме того, можно снизить необходимую теплопроизводительность кондиционера, что ведет к существенной экономии энергии.
Покрытие 2 предпочтительно наносят на подложку 1 перед гибкой плоской подложки 1. Покрытие плоской подложки технически заметно проще, чем покрытие гнутой подложки. Затем подложку 1 типично нагревают до температуры 500-700°С, например до 640°С. С одной стороны, термообработка требуется, чтобы согнуть подложку 1. С другой стороны, в результате термообработки равномерно улучшается, частности, излучательная способность покрытия 2. Образованный в качестве барьерного слоя верхний диэлектрический слой 5 влияет на степень окисления функционального слоя 4 во время термообработки. Содержание кислорода в функциональном слое 4 после термообработки довольно низкое, поэтому покрытие 2 можно подвергать процессу гибки. Слишком высокое содержание кислорода привело бы к повреждению функционального слоя 4 при гибке. С другой стороны, содержание кислорода в функциональном слое 4 после термообработки достаточно высоко, чтобы иметь низкий коэффициент излучения.
Покрытие 2 выполнено, как показано на фиг. 2. Благодаря затемняющему слою 10 светопропускание через стекло еще больше снижается. В результате стекло с покрытием 2 имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 10%. Такие темные (задние) боковые стекла могут быть желательны с точки зрения температурного комфорта и/или из эстетических соображений. Затемняющий слой 10 согласно изобретению благодаря его стойкости к коррозии и окислению способен без повреждений выдержать термообработку и процесс гибки.
Фиг. 5 показывает сечение предлагаемого изобретением оконного стекла с отражающим тепловое излучение покрытием 2 как части композиционного оконного стекла. Подложка 1 через термопластичный промежуточный слой 9 соединена с защитным стеклом 8. Композиционное оконное стекло предназначено для стекла в крыше автомобиля. Композиционные оконные стекла гнут, как это принято для оконных стекол в области автомобилей. В установленном состоянии композиционного оконного стекла защитное стекло 8 обращено наружу, а подложка 1 обращена к салону. Внутренняя подложки 1, которая обращена в противоположную сторону от защитного стекла 8 и термопластичного промежуточного слоя 9, снабжена покрытием 2 согласно изобретению. Подложка 1 и защитное стекло 8 состоят из кальциевонатриевого стекла и имеют толщину 2,1 мм каждый. Термопластичный промежуточный слой 9 содержит поливинилбутираль (РУВ) и имеет толщину 0,76 мм.
Подложка 1, защитное стекло 8 и термопластичный промежуточный слой 9 являются тонированными. Благодаря покрытию 2 светопропускание дополнительно снижается. Тем самым можно получать очень темные композиционные оконные стекла.
Фиг. 6 показывает блок-схему одного примера осуществления предлагаемого изобретением способа получения оконного стекла с отражающим тепловое излучение покрытием 2.
Примеры
Были приготовлены оконные стекла с отражающим тепловое излучение покрытием 2. Точные последовательности используемых слоев и толщины слоев для примеров 1-8 представлены в табл. 2 и 3. Подложка 1 состояла из тонированного кальциево-натриевого стекла и имела пропускание в видимом диапазоне спектра 25%. Затемняющие слои 10 содержали нитрид титана. Нитрид титана имеет (в расчете на твердое вещество) температуру плавления 2950°С и удельное электрическое сопротивление 20 мкОм-см. Примеры отличаются числом, толщиной, а также положением затемняющих слоев 10.
Во всех примерах подложка 1 сначала была плоской, методом катодного распыления на нее осаждали покрытие 2 по изобретению. Затем подложку 1 с покрытием 2 подвергали термообработке в течение 10 мин при 640°С, затем гнули и придавали ей радиус кривизны примерно 30 см.
- 11 028403
Таблица 2
Позиции Материал Толщина
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4
2 б ЗЮ2:А1 7 0 нм 7 0 нм 7 0 нм 7 0 нм
10 ΤίΝχ - - - -
2 2 со Т-1 3Ν4:Α1 ΤίΝχ ΙΤΟ ΤίΝχ 3ίΟ2:Α1 стекло 2 0 нм 5 нм 12 0 нм 5 нм 35 нм 2,1 мм 2 0 нм 10 нм 12 0 нм 10 нм 35 нм 2,1 мм 2 0 нм 10 нм 12 0 нм 35 нм 2,1 мм 2 0 нм 12 0 нм 10 нм 35 нм 2,1 мм
Таблица 3
Позиции Материал Толщина
Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8
2 6 ЗЮ2:А1 7 0 нм 7 0 нм 7 0 нм 7 0 нм
10 Τ1ΝΧ - - - 2 0 нм
5 3Ν4:Α1 2 0 нм 2 0 нм 2 0 нм 2 0 нм
10 ΤίΝχ 2 0 нм 2 0 нм 3 0 нм -
4 ΙΤΟ 12 0 нм 12 0 нм 12 0 нм 12 0 нм
10 ΤίΝχ - 2 0 нм - -
3 3ίΟ2:Α1 35 нм 35 нм 35 нм 35 нм
1 стекло 2,1 мм 2,1 мм 2,1 мм 2,1 мм
Результаты анализа тестируемых стекол приведены в табл. 6. При этом К квадрат означает удельное поверхностное сопротивление покрытия 2. Параметр Ть означает пропускание стеклом видимого света. Параметр 1% означает коэффициент отражения стеклом видимого света. Параметр Ль означает коэффициент поглощения стеклом видимого света. На оптическое состояние покрытия влияют, в частности, мутность (На/е), а также трещины.
Благодаря покрытиям 2 согласно изобретению с затемняющим слоем 10 пропускание через стекло еще больше снижается. Термообработка при гибке стекол ведет к снижению удельного поверхностного сопротивления и, тем самым, к уменьшению излучательной способности. При этом затемняющий слой 10 не окисляется, что могло бы привести к заметному повышению пропускания Ть. Процесс гибки также не повреждает покрытия, что во всех случаях хорошо для оптического состояния слоя.
Сравнительные примеры.
Сравнительные примеры отличаются от примеров согласно изобретению отражающим тепловое излучение покрытием 2. Как и в примерах по изобретению, покрытия содержат нижний диэлектрический слой 3, функциональный слой 4, верхний диэлектрический слой 5 и противоотражательный слой 6. Однако покрытия не содержат затемняющего слоя 10 согласно изобретению. Вместо этого каждое покрытие содержит два слоя из материала, который не отвечает требованиям согласно изобретению к затемняющему слою (см. табл. 5, в которой указаны соответствующие температуры плавления Т8 и удельная электропроводность ρ).
Точные последовательности слоев с используемыми материалами и толщины слоев для сравнительных примеров 1-3 указаны в табл. 4. Результаты анализа тестируемых стекол приведены в табл. 6.
Таблица 4
Материал (толщина)
Позиция Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 1
б ЗЮ2:А1 (70нм) ЗЮ2:А1 (70нм) ЗЮ2:А1 (70нм)
5 3Ν4:Α1 (20нм) 3Ν4:Α1 (20нм) 3Ν4:Α1 (20нм)
ΝίΟτ (Юнм) Τί (Юнм) ΝιΟγΝ (Юнм)
4 ΙΤΟ (120нм) ΙΤΟ (120нм) ΙΤΟ (120нм)
ШСг (Юнм) Τί (Юнм) ΝιΟγΝ (Юнм)
3 ЗЮ2:А1 (35нм) ЗЮ2:А1 (35нм) ЗЮ2:А1 (35нм)
1 Стекло (2,1мм) Стекло (2,1мм) Стекло (2,1мм)
- 12 028403
Таблица 5
т3/°с ρ/мкОм·см
ШСг 1400 100
Τί 1660 43
Таблица 6
Перед термообработкой После термообработки
^квадрат [Ом/квадрат] Ть [%] ^квадрат [Ом/квадрат] Ть [%] о\о /р Аь [%] Оптическое состояние покрытия
Пример 1 56 20, 0 16 22,8 3, б 73, 6 хорошее
Пример 2 55 15, 7 17 18,8 2,8 78,4 хорошее
Пример 3 53 20, 8 16 22,5 1,5 76, 0 хорошее
Пример 4 53 19, 7 16 22,2 4,9 72,9 хорошее
Пример 5 48 16, 7 19 18,8 5, 2 76, 0 хорошее
Пример 6 50 11,2 18 13,2 1,7 85, 1 хорошее
Пример 7 28 13,4 16 15, 8 0, 6 83, б хорошее
Пример 8 47 15, б 21 18,9 0, 8 80,3 хорошее
Сравнительный пример 1 35 5, 9 12 б, 9 5, 4 87,7 неприемлемое
Сравнительный пример 2 52 14, б 18 25, 8 6, 0 68,3 неприемлемое
Сравнительный пример 3 44 б, 7 25 б, б 9, 8 83, б неприемлемое
Не соответствующие изобретению затемняющие слои из №Сг, Τΐ или ΝΚ'τΝ повреждаются в результате термообработки с процессом гибки, так что оптическое состояние покрытия во всех случаях не приемлемо для потребителей в области автомобилей. Кроме того, в частности, поглощающие слои из Τΐ недостаточно стойки к окислению, так что после термообработки они имеют заметно повышенное пропускание Ть
Кроме того, из табл. 6 видно, в частности, что на пропускание можно влиять через толщину затемняющего слоя 10. Отсюда получаются предпочтительные диапазоны толщин затемняющего слоя 10.
Благодаря затемняющему слою 10 согласно изобретению достигается снижение светопропускания отражающим теплового излучение покрытием. При этом затемняющие слои 10 являются достаточно стойкими к коррозии и окислению, чтобы без повреждений выдержать температурную обработку и процесс гибки. Этот результат был для специалиста неожиданным и удивительным.
Список позиций для ссылок:
(1) подложка;
(2) покрытие, отражающее тепловое излучение;
(3) нижний диэлектрический слой;
(4) функциональный слой;
(5) верхний диэлектрический слой;
(6) противоотражательный слой;
(7) покровный слой;
(8) защитное стекло;
(9) термопластичный промежуточный слой;
(10) затемняющий слой.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение, содержащее подложку (1) и по меньшей мере одно отражающее тепловое излучение покрытие (2) по меньшей мере на одной из сторон подложки (1), причем покрытие (2) содержит в направлении от подложки (1), по меньшей мере, нижний диэлектрический слой (3), функциональный слой (4), содержащий по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид, и верхний диэлектрический слой (5), причем по меньшей мере один затемняющий слой (10) находится под нижним диэлектрическим слоем (3), между нижним диэлектрическим слоем (3) и функциональным слоем (4), между функциональным слоем (4) и верхним диэлектрическим слоем (5) и/или над верхним диэлектрическим слоем (5), и причем затемняющий слой (10) содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или карбид металла с температурой плавления выше 1900°С и удельным электрическим сопротивлением менее 500 мкОм-см, и причем толщина затемняющего слоя (10) составляет от 2 до 50 нм.
  2. 2. Оконное стекло по п.1, предназначенное для отделения внутреннего помещения от внешней среды, причем покрытие (2) нанесено на обращенную внутрь помещения сторону подложки (1).
  3. 3. Оконное стекло по п.1 или 2, которое имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 25%, предпочтительно менее 15%, особенно предпочтительно менее 10%, в высшей степени предпочтительно менее 8%, в частности менее 6%.
  4. 4. Оконное стекло по одному из пп.1-3, причем подложка (1) имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 15%, а оконное стекло с отражающим тепловое излучение покрытием (2) имеет пропускание менее 10%, и причем подложка (1) предпочтительно имеет пропускание в видимом диапазоне спектра менее 10%, и оконное стекло с отражающим тепловое излучение покрытием (2) имеет светопропускание менее 7%, в частности менее 6%.
  5. 5. Оконное стекло по одному из пп.1-4, причем толщина затемняющего слоя (10) составляет от 5 до 40 нм.
  6. 6. Оконное стекло по одному из пп.1-5, причем металл, нитрид металла или карбид металла затемняющего слоя (10) выбран из групп ГУБ, УБ и νίΒ Периодической системы элементов.
  7. 7. Оконное стекло по одному из пп.1-6, причем температура плавления металла, нитрида металла и/или карбида металла выше 2200°С, предпочтительно выше 2500°С, и причем удельное электрическое сопротивление металла, нитрида металла и/или карбида металла составляет менее 200 мкОм-см.
  8. 8. Оконное стекло по одному из пп.1-7, причем функциональный слой (4) содержит, по меньшей мере, легированный фтором оксид олова, легированный сурьмой оксид олова и/или оксид индия-олова и имеет толщину от 40 до 200 нм, предпочтительно от 90 до 150 нм.
  9. 9. Оконное стекло по одному из пп.1-8, причем верхний диэлектрический слой (5) содержит материал с показателем преломления от 1,7 до 2,3, предпочтительно по меньшей мере один оксид и/или нитрид, особенно предпочтительно нитрид кремния и в высшей степени предпочтительно легированный алюминием нитрид кремния, легированный цирконием нитрид кремния или легированный бором нитрид кремния, и имеет толщину от 5 до 50 нм.
  10. 10. Оконное стекло по одному из пп.1-9, причем нижний диэлектрический слой (3) содержит по меньшей мере один оксид или нитрид, предпочтительно оксид кремния или нитрид кремния, особенно предпочтительно легированный алюминием диоксид кремния, легированный цирконием диоксид кремния или легированный бором диоксид кремния, и имеет толщину от 10 до 150 нм, предпочтительно от 15 до 50 нм.
  11. 11. Оконное стекло по одному из пп.1-10, причем выше верхнего диэлектрического слоя (5) находится противоотражательный слой (6), который предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид, особенно предпочтительно оксид с показателем преломления меньше или равным 1,8, в высшей степени предпочтительно диоксид кремния, в частности легированный алюминием диоксид кремния, легированный цирконием диоксид кремния или легированный бором диоксид кремния, и который имеет толщину от 20 до 150 нм, предпочтительно от 40 до 100 нм.
  12. 12. Оконное стекло по одному из пп.1-11, причем покрытие (2) в качестве наружного слоя содержит покровный слой (7), который содержит по меньшей мере один оксид, предпочтительно, по меньшей мере, ΤίΟ2, ΖτΟ2, ΗίΌ2, ИЬ2О5, Та2О5, Сг2О3, \УО3, и/или СеО2 и который предпочтительно имеет толщину от 2 до 50 нм.
  13. 13. Оконное стекло по одному из пп.1-12, причем подложка (1) по меньшей мере через один термопластичный промежуточный слой (9) соединена с защитным стеклом (8) с образованием многослойного оконного стекла и причем покрытие (2) нанесено на обращенную от защитного стекла (8) сторону подложки (1).
  14. 14. Способ получения оконного стекла с покрытием, отражающим тепловое излучение (2), причем
    - 14 028403 на подложку (1) последовательно наносят, по меньшей мере:
    (a) нижний диэлектрический слой (3), (b) функциональный слой (4), который содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводящий оксид, и (c) верхний диэлектрический слой (5), причем дополнительно перед технологическим этапом (а), между технологическими этапами (а) и (Ь), между технологическими этапами (Ь) и (с) и/или после технологического этапа (с) наносят по меньшей мере один затемняющий слой (10), который содержит по меньшей мере один металл, нитрид металла и/или карбид металла с температурой плавления выше 1900°С и удельным электрическим сопротивлением менее 500 мкОм-см и толщина которого составляет от 2 до 50 нм.
  15. 15. Способ по п.14, причем подложку (1) с покрытием (2) нагревают до температуры по меньшей мере 200°С.
EA201591539A 2013-02-20 2013-12-19 Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение EA028403B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13155969 2013-02-20
PCT/EP2013/077351 WO2014127867A1 (de) 2013-02-20 2013-12-19 Scheibe mit wärmestrahlung reflektierender beschichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591539A1 EA201591539A1 (ru) 2016-01-29
EA028403B1 true EA028403B1 (ru) 2017-11-30

Family

ID=47748487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591539A EA028403B1 (ru) 2013-02-20 2013-12-19 Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10287207B2 (ru)
EP (1) EP2958872B1 (ru)
JP (1) JP6181210B2 (ru)
KR (1) KR101728620B1 (ru)
CN (1) CN104995150B (ru)
BR (1) BR112015018645B1 (ru)
CA (1) CA2901778C (ru)
EA (1) EA028403B1 (ru)
ES (1) ES2626911T3 (ru)
MX (1) MX360105B (ru)
PL (1) PL2958872T3 (ru)
PT (1) PT2958872T (ru)
WO (1) WO2014127867A1 (ru)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11155493B2 (en) 2010-01-16 2021-10-26 Cardinal Cg Company Alloy oxide overcoat indium tin oxide coatings, coated glazings, and production methods
MX2017007357A (es) * 2014-12-05 2018-04-24 Agc Flat Glass Na Inc Fuente de plasma utilizando un revestimiento de reduccion de macro-particulas y metodo de uso de una fuente de plasma utilizando un revestimiento de reduccion de macro-particulas para la deposicion de revestimientos de pelicula delgada y modificacion de superficies.
US9745792B2 (en) 2015-03-20 2017-08-29 Cardinal Cg Company Nickel-aluminum blocker film multiple cavity controlled transmission coating
KR101961585B1 (ko) * 2015-05-15 2019-03-22 쌩-고벵 글래스 프랑스 열-복사-반사 코팅 및 그에 부착된 체결 또는 밀봉 요소를 갖는 판유리
JP6498354B2 (ja) 2015-08-18 2019-04-10 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 送風機を使用するガラス曲げ装置およびガラス曲げ方法
EP3338367B1 (de) 2015-08-18 2020-09-23 Saint-Gobain Glass France Scheibenanordnung mit scheibe mit low-e-beschichtung und kapazitivem schaltbereich
US10577271B2 (en) 2015-09-08 2020-03-03 Saint-Gobain Glass France Overpressure-assisted gravity bending method and device suitable therefor
JP6545372B2 (ja) 2015-11-25 2019-07-17 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 正圧アシスト式の重力曲げ法およびこの方法に適した装置
US11247931B2 (en) 2016-01-28 2022-02-15 Saint-Gobain Glass France Positive pressure-supported glass bending method and device suitable therefor
CN105967660A (zh) * 2016-03-23 2016-09-28 马鞍山金晟工业设计有限公司 一种延长排风叶片寿命的涂层材料
KR101873103B1 (ko) 2016-09-06 2018-06-29 (주)엘지하우시스 창호용 기능성 건축 자재
FR3057900A1 (fr) * 2016-10-26 2018-04-27 Saint-Gobain Glass France Vitrage multiple comprenant au moins une feuille de verre mince revetue d'un empilement a faible emissivite
JP6991706B2 (ja) * 2016-11-30 2022-02-03 キヤノン株式会社 光学素子およびそれを有する光学系
FR3061172B1 (fr) * 2016-12-26 2020-03-27 Saint-Gobain Glass France Dispositif chauffant comprenant un substrat verrier revetu sur ses deux faces
US10294147B2 (en) * 2017-01-05 2019-05-21 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article having titanium nitride based IR reflecting layer(s)
US10392300B2 (en) * 2017-02-23 2019-08-27 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article having titanium nitride and ITO based IR reflecting layers
US10392689B2 (en) * 2017-02-23 2019-08-27 Guardian Glass, LLC Heat treatable coated article having zirconium nitride and ITO based IR reflecting layers
HUE053120T2 (hu) * 2017-04-12 2021-06-28 Saint Gobain Kompozit ablaktábla elektromosan vezérelhetõ optikai tulajdonságokkal rendelkezõ funkcionális elemmel
US10556821B2 (en) * 2017-04-26 2020-02-11 Guardian Glass, LLC Laminated window including different glass substrates with low-E coating adjacent vehicle or building interior and/or methods of making the same
US10948628B1 (en) 2017-06-14 2021-03-16 Eclipse Energy Systems, Inc. Thin film coatings on transparent substrates and methods of making and using thereof
CN111032591B (zh) * 2017-08-31 2023-02-17 皮尔金顿集团有限公司 涂覆的玻璃制品、其制造方法,以及用其制成的光伏电池
DE102017126832B4 (de) * 2017-11-15 2021-07-29 Hensoldt Optronics Gmbh Laservorrichtung
BR112020010113A2 (pt) 2017-12-05 2020-10-13 Saint-Gobain Glass France vidraça compósita que tem revestimento de proteção solar e revestimento de reflexão de radiação térmica
CN108275889A (zh) * 2017-12-29 2018-07-13 广东中航特种玻璃技术有限公司 一种减反射镀膜玻璃和制备方法
CN108642447A (zh) * 2018-05-08 2018-10-12 北京汉能光伏投资有限公司 一种曲面镀膜板及其制备方法和包含其的太阳能组件
KR20210035771A (ko) * 2018-07-23 2021-04-01 오사까 가스 가부시키가이샤 방사 냉각 장치
CN109357226A (zh) * 2018-10-22 2019-02-19 扬州新思路光电科技有限公司 高效散热的太阳能路灯
US11028012B2 (en) * 2018-10-31 2021-06-08 Cardinal Cg Company Low solar heat gain coatings, laminated glass assemblies, and methods of producing same
FR3098215B1 (fr) * 2019-07-05 2021-12-31 Saint Gobain Vitrage a double couche de tin pour controle solaire
WO2021044994A1 (ja) * 2019-09-02 2021-03-11 セントラル硝子株式会社 灰色ガラス物品の製造方法
FR3101871B1 (fr) * 2019-10-10 2021-09-24 Saint Gobain Vitrage isolant comprenant des couches d’ITO et de nitrure de niobium
DE102019131378B4 (de) * 2019-11-20 2021-06-10 Schott Ag Brandschutzglas mit temperaturstabiler Beschichtung
US20220342217A1 (en) * 2019-11-28 2022-10-27 Saint-Gobain Glass France Projection assembly for a head-up display (hud) with p-polarised radiation
JP2021092364A (ja) * 2019-12-12 2021-06-17 日本電気硝子株式会社 調理器用トッププレート
KR20210074757A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 쌩-고벵 글래스 프랑스 박막 다층 코팅이 구비된 투명 기재
FR3107703B1 (fr) * 2020-02-28 2023-06-23 Saint Gobain Vitrage de controle solaire comprenant une couche de nitrure de titane
KR102420111B1 (ko) * 2020-06-17 2022-07-12 한국유리공업 주식회사 박막 다층 코팅이 구비된 투명 기재
KR102408459B1 (ko) * 2020-06-17 2022-06-13 한국유리공업 주식회사 박막 다층 코팅이 구비된 투명 기재
FR3111631A1 (fr) 2020-06-19 2021-12-24 Saint-Gobain Glass France Vitrage de controle solaire comprenant une couche a base de nitrure de titane et une couche a base d’ito
EP3925938A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-22 Saint-Gobain Glass France Heatable low-e glazing comprising two layers based on titanium nitride
CN118006155A (zh) * 2024-01-11 2024-05-10 中稀易涂科技发展有限公司 用于辐射制冷涂料的稀土基高带隙填料用浆料及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6572990B1 (en) * 1998-11-30 2003-06-03 Asahi Glass Company, Limited Transportation equipment window antireflection film, glass with antireflection film, laminated glass and production method therefor
US20050123772A1 (en) * 2000-12-15 2005-06-09 Valerie Coustet Glazing provided with a stack of thin layers for solar protection and/or heat insulation
US20080070045A1 (en) * 2004-10-18 2008-03-20 Pilkington Group Limited Solar Control Glazing
WO2011105991A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Guardian Industries Corp. Articles including anticondensation and/or low-e coatings and/or methods of making the same
WO2012022876A2 (fr) * 2010-07-28 2012-02-23 Saint-Gobain Glass France Vitrage

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE787599A (fr) * 1971-08-16 1973-02-16 Battelle Memorial Institute Vitrage filtrant antisolaire et isolant thermique
US5705278A (en) 1991-09-30 1998-01-06 Ppg Industries, Inc. Heat processable metallic vacuum coatings
US6274244B1 (en) 1991-11-29 2001-08-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Multilayer heat processable vacuum coatings with metallic properties
TW219953B (ru) * 1991-09-30 1994-02-01 Ppg Industries Inc
US5417827A (en) 1991-11-29 1995-05-23 Ppg Industries, Inc. Cathode targets of silicon and transition metal
US6793781B2 (en) 1991-11-29 2004-09-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Cathode targets of silicon and transition metal
US6139969A (en) 1991-11-29 2000-10-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Reactive sputtering of silicon and transition metal
US5709938A (en) 1991-11-29 1998-01-20 Ppg Industries, Inc. Cathode targets of silicon and transition metal
US5337191A (en) * 1993-04-13 1994-08-09 Photran Corporation Broad band pass filter including metal layers and dielectric layers of alternating refractive index
US20020136905A1 (en) * 1999-11-24 2002-09-26 Medwick Paul A. Low shading coefficient and low emissivity coatings and coated articles
DE102008030825A1 (de) * 2008-06-30 2009-12-31 Schott Ag Vorrichtung zur Reflektion von Wärmestrahlung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
CN101875536B (zh) 2009-12-31 2013-06-12 中航三鑫股份有限公司 镀膜玻璃及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6572990B1 (en) * 1998-11-30 2003-06-03 Asahi Glass Company, Limited Transportation equipment window antireflection film, glass with antireflection film, laminated glass and production method therefor
US20050123772A1 (en) * 2000-12-15 2005-06-09 Valerie Coustet Glazing provided with a stack of thin layers for solar protection and/or heat insulation
US20080070045A1 (en) * 2004-10-18 2008-03-20 Pilkington Group Limited Solar Control Glazing
WO2011105991A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Guardian Industries Corp. Articles including anticondensation and/or low-e coatings and/or methods of making the same
WO2012022876A2 (fr) * 2010-07-28 2012-02-23 Saint-Gobain Glass France Vitrage

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015010760A (es) 2015-11-30
PT2958872T (pt) 2017-06-07
WO2014127867A1 (de) 2014-08-28
EA201591539A1 (ru) 2016-01-29
MX360105B (es) 2018-10-23
US20160002100A1 (en) 2016-01-07
CN104995150B (zh) 2018-11-23
JP2016513056A (ja) 2016-05-12
PL2958872T3 (pl) 2017-09-29
EP2958872B1 (de) 2017-03-01
BR112015018645A2 (pt) 2017-07-18
KR20150107845A (ko) 2015-09-23
KR101728620B1 (ko) 2017-04-19
CA2901778A1 (en) 2014-08-28
BR112015018645B1 (pt) 2022-01-25
EP2958872A1 (de) 2015-12-30
CA2901778C (en) 2019-06-18
JP6181210B2 (ja) 2017-08-16
US10287207B2 (en) 2019-05-14
ES2626911T3 (es) 2017-07-26
CN104995150A (zh) 2015-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA028403B1 (ru) Оконное стекло с покрытием, отражающим тепловое излучение
JP7071503B2 (ja) 太陽光保護コーティング及び熱放射反射コーティングを有する複合ペイン
US9650291B2 (en) Pane with thermal radiation reflecting coating
KR101676233B1 (ko) 열 복사선을 반사하는 코팅을 갖는 시트
US20200124771A1 (en) Pane having an electrically conductive coating, with reduced visibility of fingerprints
US10017416B2 (en) Composite pane having a sun protection and a heat protection function
JP2001039742A (ja) 太陽光線および熱線を反射する合わせガラス
CN113677520A (zh) 具有防晒涂层和热射线反射涂层的复合玻璃板
CN117917383A (zh) 涂有导电层堆叠体的玻璃板

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM