ES2350826T3

ES2350826T3 - Artículo recubierto con sistema de capa(s) antirreflectante(s).

Info

Publication number: ES2350826T3
Application number: ES02789852T
Authority: ES
Inventors: Grzegorz Stachowiak
Original assignee: Guardian Industries Corp
Current assignee: Guardian Industries Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: WO2003048061A2; PL203994B1; EP1465841B1; DE60237398D1; CA2465607C; CA2465607A1; EP1465841A1; PL371917A1; US6589658B1; AU2002352892A1

Abstract

Un artículo recubierto que incluye un recubrimiento sostenido por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento: una capa metálica reflectante de infrarrojos (IR) intercalada entre unas capas de contacto primera y segunda; una primera capa dieléctrica con un índice de refracción n <= 2,7 dispuesta entre la capa reflectante de IR y el sustrato de vidrio; una segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una cuarta capa dieléctrica que comprende óxido de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; y en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio se dispone entre las capas dieléctricas segunda y cuarta, en el que la capa reflectante de IR comprende Ag y en el que al menos la capa de contacto debajo de la capa reflectante de IR comprende NiCr, NiCrOx o NiCrNx.

Description

Esta solicitud se refiere a un artículo recubierto que incluye un sistema de capa(s) antirreflectante(s). El sistema de capa(s) antirreflectante(s) puede incluir una o más capas.

ANTECEDENTES Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Los artículos recubiertos se conocen en la técnica. Por ejemplo, la patente US nº 5.800.933 divulga un artículo recubierto con un sistema de capas de control solar. El artículo recubierto de '933 incluye: sustrato/TiO2/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Por ejemplo, véase la Fig. 1 de la presente solicitud. En dichos recubrimientos, las capas de contacto de NiCr tienen la función de proteger la capa de Ag (plata) y también de servir como capas de adhesión y/o nucleación. Las capas dieléctricas (es decir, TiO2, Si3N4) cumplen funciones de protección y también llevan a cabo funciones antirreflectantes (es decir, reducen la reflectancia visible), y como resultado sirven para aumentar la transmisión del artículo recubierto en su conjunto. Otros recubrimientos de la técnica anterior son similares al que se muestra en la Fig. 1, pero omiten la capa de TiO2.

El documento EP 0 995 724 divulga un sustrato recubierto que incluye una pila de películas finas con una capa reflectante de infrarrojos dispuesta entre dos recubrimientos con base dieléctrica. La pila de capas está provista de una capa humectante basada en óxido de zinc directamente debajo de la capa reflectante de infrarrojos. Además, EP '724 muestra cómo usar materiales para el sistema de capas encima de la capa reflectante de infrarrojos presentando en el siguiente orden: una primera capa con un índice de refracción relativamente bajo, seguida de una segunda capa con un índice de refracción muy bajo, seguida de una tercera capa nuevamente con un índice de refracción mayor.

Aunque los artículos recubiertos como el que se muestra en la Fig. 1 proporcionan una buena reflexión de rayos ultravioleta (UV) y/o infrarrojos (IR), se enfrentan a problemas. Este tipo de problemas a menudo se refiere a cumplir requisitos de alta transmisión visible impuestos por los estándares de la industria y/o los mercados, al tiempo de satisfacer las necesidades de UV y/o IR. La necesidad de una mayor transmisión visible a menudo obliga a diseñadores de recubrimientos minimizar los espesores de la capa de contacto y/o cambiar los materiales de la capa de contacto a opciones menos absorbentes y/o menos duraderas. La lamentable consecuencia puede ser la durabilidad marginal del artículo recubierto si deben cumplirse requisitos de transmisión alta. En otras palabras, sería deseable que pudiera aumentarse la transmisión visible de dichos artículos y/o que pudiera reducirse la reflexión visible de tales artículos al tiempo que se mantiene una buena durabilidad.

También es deseable para artículos recubiertos en muchas aplicaciones un color neutro. Por desgracia, muchos de los procedimientos convencionales de hacer el color de un artículo recubierto más neutro resultan en una menor transmisión visible y/o una mayor reflexión.

Con anterioridad, ha sido difícil aumentar la transmisión visible y reducir la reflexión, mientras que al mismo tiempo se proporciona un color más neutro y se mantiene un control solar satisfactorio o características térmicas satisfactorias.

En vista de lo anterior, es un objeto de determinadas formas de realización de esta invención proporcionar un artículo recubierto de control solar (es decir, un artículo que incluye al menos una capa reflectante de IR y/o UV) habiendo aumentado la transmisión visible y/o reducido la reflectancia visible. En determinadas formas de realización de esta invención, es un objeto combinar dicha transmisión visible alta y/o reflectancia reducida con un color neutro del artículo recubierto. Uno o más de estos objetos se alcanza(n) proporcionando tales artículos recubiertos con sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) mejorado(s). De manera alternativa, el uso de tal(es) sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) mejorado(s) puede permitir a los recubrimientos tener o utilizar una(s) capa(s) de contacto más robusta(s) (p. ej., más gruesa(s) para una mejor durabilidad) o una(s) capa(s) de plata (Ag) más gruesa(s) (es decir, mejor rendimiento térmico) mientras manteniendo las características de transmisión similares si una mayor transmisión no es una característica más deseada.

Otro objeto de esta invención es cumplir con uno o más de los objetos y/o necesidades anteriormente indicados.

La invención proporciona una solución de acuerdo con la reivindicación 1.

En determinadas formas de realización no limitativas de ejemplo de esta invención, la(s) capa(s) oxinitruro de silicio pueden ser de diferentes grados (diferentes grados de oxidación y/o diferentes grados de nitrógeno) a fin de variar su respectivos índices de refracción n a lo largo de su(s) espesor(es) de una forma deseada. Además, la(s) capa(s) de óxido de titanio en el presente documento pueden tener diferentes grados de índice (para cambiar el índice de refracción) cambiando la microestructura de la capa a lo largo de su espesor. Por ejemplo, el índice de refracción n del óxido de titanio puede variar como una función de la estructura cristalina y/o de la densidad de empaquetado en la capa; y tales cambios de microestructura pueden ser causadas por ajustes de presión, las temperaturas del sustrato, post-tratamiento (p. ej., tratamiento térmico), velocidad de deposición, ángulo de incidencia y/o condiciones superficiales del sustrato.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de la técnica anterior.

La FIGURA 2 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con una forma de realización de esta invención.

La FIGURA 3 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con otra forma de realización de esta invención.

La FIGURA 4 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con otra forma de realización de esta invención.

FORMAS DE REALIZACIÓN DE EJEMPLO DE DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a artículos recubiertos que pueden ser usados en aplicaciones, incluyendo pero sin limitarse a ventanas de vehículos, ventanas de arquitectura (p. ej., ventanas de unidades de IG y/o ventanas monolíticas), ventanas tragaluz, y/o similares. Los artículos recubiertos de acuerdo con esta invención incluyen un sistema mejorado de capa(s) antirreflectante(s) para reducir la reflectancia visible y/o aumentar la transmisión visible en los artículo recubiertos que proporcionan la funcionalidad de control solar (p. ej., reflexión de IR y/o UV). Sorprendentemente, en determinadas formas de realización de ejemplo se ha descubierto que determinado(s) sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) de la presente invención pueden tanto: (a) mejorar la transmisión visible y/o reducir la reflectancia visible, y al mismo tiempo (b) lograr un color neutro, o más neutro, del artículo recubierto resultante. Los artículos recubiertos de acuerdo con diferentes formas de realización de esta invención pueden o no ser tratados térmicamente en diferentes aplicaciones de la invención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con una forma de realización de esta invención. El artículo recubierto de la Fig. 2 incluye un recubrimiento que incluye, desde el sustrato de vidrio hacia fuera (todos los índices de refracción a 550 nm):

vidrio (n = 1,51 a 550)

óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n = 2,1 a 2,7)

níquel-cromo (NiCr)

plata (Ag)

níquel-cromo (NiCr)

óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n = 2,1 a 2,7)

oxinitruro de silicio (SiOxNy) (n=1,45 a 2,0, preferentemente n = 1,6-1,9)

óxido de silicio (p. ej., SiO2) (n=1,4 a 1,7; preferentemente n = 1,45)

aire (n = 1,0)

Como se muestra en la Fig. 2, las capas de contacto (es decir, las capas de NiCr) rodean a y hacen contacto con la capa reflectante de IR de Ag. Las capas de contacto de NiCr ofrecen la protección química más inmediata para la capa de Ag y también sirven como capas de adhesión y/o de nucleación. En el presente documento, las capas de NiCr se denominan capas de "contacto" debido al contacto de la capa de reflexión de IR (es decir, la capa de Ag). En lugar de Ag, pueden usarse otros materiales reflectantes de IR (p. ej., Au) para la capa reflectante de IR (esto se aplica a todas las formas de realización en el presente documento). El espesor de la capa metálica de Ag (capa reflectante de IR) se elige con el fin de lograr el rendimiento térmico deseado (p. ej., la capa de Ag puede ser de aproximadamente 30-200 Å de espesor, más preferentemente de aproximadamente de 50-160 Å de espesor, a fin de lograr una resistencia laminar (RS) inferior a 25 ohmios/cuadrado, más preferentemente inferior a 20 ohmios/cuadrado y más preferentemente de 2-15 ohmios/cuadrado.

Mientras que el NiCr se ilustra como el material usado para las capas de contacto, en su lugar pueden usarse otros materiales para las capas de contacto en formas de realización alternativas de esta invención. Tales otros materiales para las capas de contacto incluyen, pero no se limitan a, NiCrOx, NiCrNx, NiCrOxNy, Ni, Cr, CrNx, NiOx, TiOx, NbOx, ZnO, Al2O3, ZnAlOx, cualquier combinación(es) de los mismos, o cualquier otro(s) material(es) adecuado(s) (esto se aplica a todas las formas de realización en el presente documento). Con respecto a todas las formas de realización en el presente documento, cada capa de contacto (p. ej., NiCr en la Fig. 2) puede ser de aproximadamente 3-30 Å de espesor, más preferentemente de aproximadamente de 5-20 Å de espesor y lo más preferentemente de aproximadamente 7-15 Å de espesor. La(s) capa(s) de contacto puede(n) o no ser continua(s) en diferentes formas de realización de esta invención. En determinadas formas de realización de ejemplo (véanse las figuras en el presente documento), un par o capas de contacto rodean a la capa de Ag.

La capa inferior de óxido de titanio sustancialmente transparente proporciona funciones antirreflectantes y/o de modificación de color. Opcionalmente, la(s) capa(s) de óxido de titanio en el presente documento puede(n) sustituirse con SiZrN, o cualquier otro dieléctrico adecuado que permita obtener los mismos resultados (esto se aplica a todas las formas de realización en el presente documento).

En general, el sistema antirreflectante de la Fig. 2 incluye la capa de óxido de titanio inferior y los dieléctricos sustancialmente transparentes dispuestos encima de las capas de NiCr y Ag, es decir, la capa de óxido de titanio superior, la capa de oxinitruro de silicio y la capa óxido de silicio. Reduciendo gradualmente los respectivos índices de refracción "n" desde la capa superior de NiCr (es decir, capa superior de contacto) hacia fuera hacia el aire, el sistema antirreflectante de Fig. 2 permite alcanzar una reflexión visible reducida y por lo tanto una mayor transmisión visible. El uso de oxinitruro de silicio es particularmente útil ya que puede depositarse de diferentes maneras (es decir, ajustando los flujos de gas de nitrógeno y oxígeno durante el proceso de pulverización catódica) a fin de lograr cualquier índice de refracción n deseado de 1,45 a 2,0, más preferentemente de 1,6 a 1,9 y lo más preferentemente un índice de refracción n de 1:65 a 1,85. De manera similar, el uso de óxido de titanio (TiOx, siendo x de 1,5 a 2,5, p. ej., x = 2) también es útil ya que su índice de refracción n puede variarse de 2,1 a 2,7 (más preferentemente de 2,4 a 2,65) dependiendo de, por ejemplo, los cambios de microestructura, p. ej., el índice n de óxido de titanio puede variar como una función de la estructura cristalina y/o densidad de empaquetado en la capa. Tales cambios de microestructura se pueden causar por el ajuste del flujo de gas de oxígeno durante el proceso de pulverización catódica de la capa, ajustes de presión, temperaturas de sustrato, post-tratamiento (p. ej., tratamiento térmico), velocidad de deposición, ángulo de incidencia y/o condiciones de la superficie del sustrato. Sorprendentemente, como se mostrará a continuación en los Ejemplos de esta forma de realización, el sistema antirreflectante también permite que el color del artículo recubierto (es decir, el color transmisivo y/o reflectante del lado de vidrio) se mueva más hacia el neutro (es decir, a* y/o b* es más cercano a cero

o a algunas otras dianas de color neutro como a* transmisivo =-2 y b* transmisivo =-3.4, que en el Ejemplo Comparativo CE). Con respecto al color reflectante, algunos en la técnica consideran que a*=-1 y b*=-1,5 reflectantes son la diana neutra total, por lo tanto en el presente documento tanto una diana de color de a*=-1 y b*=-1,5 reflectante como una diana de color de a*=0 y b*=0 reflectante pueden considerarse dianas "neutras". También pueden ponerse o usarse otras dianas neutras en diferentes formas de realización de esta invención. Por supuesto, no es necesario lograr estas dianas para obtener un color neutro.

También se ha descubierto, con respecto a cualquiera y todas las formas de realización del presente documento, que es a menudo deseable que la capa base dieléctrica (es decir, la capa de óxido de titanio inferior en la Fig. 2) pueda tener un índice de refracción n mayor que el índice de media ponderada global del recubrimiento superior (recubrimiento superior se refiere a todas las capas que hay encima de la capa superior de contacto de NiCr). También se ha descubierto que para capas de Ag más delgadas son a menudo deseables índices de refracción más bajos para el recubrimiento y la capa base dieléctrica. Como con todas las formas de realización del presente documento, las capas ilustradas preferentemente se depositan/forman por pulverización catódica aunque, sin duda, pueden usarse otras técnicas de deposición en formas de realización alternativas de esta invención.

Cabe señalar que el sustrato es preferentemente de vidrio. El sustrato de

5 vidrio puede ser transparente o de color (p. ej., verde, gris, etc.) en diferentes formas de realización de la invención y puede ser de aproximadamente 1-10 mm de espesor, más preferentemente de 1-4 mm de espesor.

EJEMPLO(S) DE LA FORMA DE REALIZACIÓN DE FIG. 2

10 Las tablas que se muestran a continuación ilustran unos Ejemplo(s) (Ej.) de la forma de realización de Fig. 2, en comparación con un(os) Ejemplo(s) Comparativo(s) (CE) similar(es) a la Fig. 1 de la técnica anterior de la presente solicitud. El Ejemplo A (Ej. A) de la forma de realización de Fig. 2 debería

15 compararse con el Ejemplo Comparativo A (CE A), puesto que ambos tienen las mismas capas de control solar básicas (es decir, los espesores de Ag y NiCr y la disposición son iguales en ambos). Del mismo modo, el Ejemplo B (Ej. B) de la forma de realización de Fig. 2 debería compararse al Ejemplo Comparativo B (CE B), ya que ambos tienen las mismas capas de control solar básicas (es decir, los

20 espesores de Ag y NiCr y la disposición son iguales en ambos). Para estos ejemplos de simulación en las Tablas que se muestran a continuación, se asumieron los siguientes índices de refracción: para vidrio, n = 1,51; para Si3N4, n = 2,0; para SiOxNy, n = 1,72; para SiO2, n = 1,45; y para TiO2, n = 2,47, todos a 550 nm.

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PRIMERA TABLA: ESTRUCTURA DE CAPA (forma de realización de Fig. 2)

Vidrio TiO2 Si3N4 NiCr Ag NiCr TiO2 Si3N4 SiOxNy SiO2 Ej. A: 3,7mm 213Å 0Å 9Å 160Å 9Å 224Å 0Å 78Å 316Å CE A: 3,7mm 208Å 52Å 9Å 160Å 9Å 0Å 508Å 0Å 0Å Ej. B: 3,7mm 302Å 0Å 9Å 120Å 9Å 221Å 0Å 50Å 377Å CE B: 3,7mm 216Å 0Å 9Å 120Å 9Å 0Å 456Å 0Å 0Å

SEGUNDA TABLA: RENDIMIENTO ÓPTICO (forma de realización de Fig. 2)

Tvis a*t

Ej. A: 72,4% -3,3 CE A: 69,4% -4,1 Ej. B: 78,9% -2,1 CE B: 74,5% -2,3

Rlado
Rlado

b*t: de vidrio(g) a*g b*g de película(f) a*f b*f

-2,1: 10,9% 2,4 -2,0 4,9% 11,8 -7,3

-0,1: 12,3% 4,2 -2,6 7,0% 12,8 -11,5

-2,4: 5,2% -1,4 -1,2 3,3% 2,2 -1,7

-2,1: 7,1% -0,1 -1,0 3,0% 7,2 -3,2

Puede verse a partir las Tablas anteriores con respecto a la forma de realización de Fig. 2 de esta invención, que el sistema antirreflectante de la presente invención permite no sólo mejores características de transmisión (es decir, % de transmisión aumentado) y mejores características de reflexión (es

10 decir, reflexión reducida del lado de vidrio (Rg)), sino que sorprendentemente también al mismo tiempo proporciona valores de color que se movieron más hacia el neutro (el neutro máximo es a*=0 y b*=0). En particular, el Ej. A tuvo una mejor transmisión visible (Tvis mayor) que el CE A; el Ej. A tuvo una mejor reflexión del lado de vidrio (Rg menor) que el CE A; y el Ej. A tuvo unos valores de a*t (a*

15 transmisivo) y a*g (a* del lado de vidrio) más cercanos al neutro (es decir, más cercanos a cero, o alguna otra diana de color neutro como a* transmisivo =-2 y b* transmisivo =-3,4), como resultado del sistema de capas antirreflectantes de la forma de realización de Fig. 2. La Fig. 3 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de

20 acuerdo con otra forma de realización de esta invención. El artículo recubierto de la Fig. 4 incluye un recubrimiento que incluye, desde el sustrato de vidrio hacia fuera (todos los índices a 550 nm):

vidrio (n = 1,51)

25 óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n=2,1 a 2,7) níquel-cromo (NiCr) plata (Ag)

níquel-cromo (NiCr) óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n=2,1 a 2,7) nitruro de silicio (p. ej., Si3N4) (n=1,8 a 2,2, preferentemente n=2,0) oxinitruro de silicio (SiOxNy) (n=1,45 a 2,0, preferentemente n = 1,6-1,9) óxido de silicio (p. ej., SiO2) (n=1,4 a 1,7, preferentemente n = 1,45) aire (n = 1,0)

El sistema antirreflectante de Fig. 3 incluye la capa de óxido de titanio inferior y los dieléctricos dispuestos encima de las capas de NiCr y Ag, es decir, la capa de óxido de titanio superior, la capa de nitruro de silicio (p. ej., Si3N4, o cualquier otra forma no estequiométrica adecuada de nitruro de silicio, dependiendo del índice n deseado), la capa de oxinitruro de silicio, y la capa de óxido de silicio. Disminuyendo progresivamente (gradualmente) los respectivos índices de refracción "n", desde la capa superior de NiCr (es decir, capa superior de contacto) hacia fuera hacia el aire, el sistema antirreflectante permite alcanzar una reflexión visible reducida y por lo tanto una mayor transmisión visible. El uso de óxido de titanio (TiOx, siendo x de 1,5 a 2,5, p. ej., x=2) también es útil puesto que su índice de refracción n puede ser variado de 2,1 a 2,7 (más preferentemente de 2,4 a 2,65). El índice del oxinitruro de silicio es igualmente variable. Por lo tanto, el índice n del óxido de silicio es inferior al del oxinitruro de silicio, que es inferior al del nitruro de silicio, que es inferior al del óxido de titanio. Sorprendentemente, como se mostrará a continuación en el(los) Ejemplo(s) de esta forma de realización, el sistema antirreflectante también permite que el color del artículo recubierto (es decir, transmisivo y/o reflectante del lado de vidrio) se mueva más hacia el neutro.

EJEMPLO(S) DE LA FORMA DE REALIZACIÓN DE FIG. 3

Las Tablas que se muestran a continuación ilustran Ejemplo(s) (Ej.) de la forma de realización de Fig. 3, en comparación con un(os) Ejemplo(s) Comparativo(s) (CE) similar(es) a la Fig. 1 de la técnica anterior de la presente solicitud. El Ejemplo (Ej. A) de la forma de realización de Fig. 3 debería compararse al Ejemplo Comparativo A (CE A), puesto que ambos tienen las mismas capas de control solar básicas (es decir, los espesores de Ag y NiCr y la disposición son iguales en ambos). Para estos ejemplos de simulación en las Tablas que siguen a continuación, se asumieron los siguientes índices de refracción: para vidrio, n = 1,51; para Si3N4, n = 2,0; para SiOxNy, n = 1,72; para

5 SiO2, n = 1,45; y para TiO2, n = 2,47, todos a 550 nm.

PRIMERA TABLA: ESTRUCTURA DE CAPA (forma de realización de Fig. 3)

Vidrio TiO2 Si3N4 NiCr Ag NiCr TiO2 Si3N4 SiOxNy SiO2 Ej. A: 3,7mm 261Å 0Å 9Å 140Å 9Å 183Å 94Å 39Å 275Å CE A: 3,7mm 134Å 101Å 9Å 140Å 9Å 0Å 478Å 0Å 0Å

10 SEGUNDA TABLA: RENDIMIENTO ÓPTICO (forma de realización de la Fig. 3)

Rlado Rlado

Tvis a*t b*t de vidrio(g) a*g b*g de película(f) a*f b*f Ej. A: 76,2% -2,6 -2,5 6,4,% 1,1 -1,8 3,1% 8,1 -3,3 CE A: 70,6% -3,4 -1,1 11,1% 2,8 -2,2 5,2% 12,2 -7,3

Se puede observar a partir de las Tablas anteriores con respecto a la

15 forma de realización de Fig. 3 de esta invención, que el sistema antirreflectante de la presente invención permite no sólo unas mejores características de transmisión (es decir, % de transmisión aumentado) y unas mejores características de reflexión (es decir, una reflexión reducida del lado de vidrio (Rg)), sino que sorprendentemente también al mismo tiempo en el Ejemplo A de la forma de

20 realización de Fig. 3 proporciona unos valores de color que se movieron más hacia el neutro respecto al Ejemplo Comparativo (CE). En particular, el Ej. A tuvo una mejor transmisión visible (Tvis mayor) que el CE A; el Ej. A tuvo una mejor reflexión del lado de vidrio (Rg inferior) que el CE A; y el Ej. A tuvo unos valores de a*t (a* transmisivo) y a*g (a* reflectante del lado de vidrio) de color más

25 cercanos al neutro como resultado del sistema de capas antirreflectantes de la forma de realización de Fig. 3.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con otra forma de realización de esta invención. El artículo recubierto de la Fig. 4 incluye un recubrimiento que incluye, desde el sustrato de vidrio hacia fuera (todos los índices a 550 nm):

vidrio (n = 1,51) óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n=2,1 a 2,7) nitruro de silicio (p. ej., Si3N4) (n=1,8 a 2,2, preferentemente n=2,0) níquel-cromo (NiCr) plata (Ag) níquel-cromo (NiCr) nitruro de silicio (p. ej., Si3N4) (n=1,8 a 2,2, preferentemente n=2,0) óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n=2,1 a 2,7) oxinitruro de silicio (SiOxNy) (n=1,45 a 2,0, preferentemente n=1,6 -1,9) óxido de silicio (p. ej., SiO2) (n=1,4 a 1,7, preferentemente n = 1,45) aire (n=1,0)

El sistema antirreflectante de Fig. 4 incluye la capa de óxido de titanio inferior, así como la capa inferior de nitruro de silicio (estequiométrica, o no estequiométrica como rica en Si) y los dieléctricos dispuestos encima de las capas de NiCr y Ag, es decir, la capa de nitruro de silicio superior (estequiométrica, o no estequiométrica como rica en Si), la capa de óxido de titanio, la capa de oxinitruro de silicio y la capa de óxido de silicio. Reduciendo gradualmente los respectivos índices de refracción "n", desde la capa superior de NiCr (es decir, capa superior de contacto) hacia fuera hacia el aire (a excepción de la capa de nitruro de silicio superior), el sistema antirreflectante permite lograr una reflexión visible reducida y por lo tanto una mayor transmisión visible. Esta forma de realización ilustra que pueden situarse a ambos lados de la capa de Ag capas de nitruro de silicio protectoras finas (p. ej., de aproximadamente 10-150Å de espesor, más preferentemente de aproximadamente de 30-70Å de espesor y lo más preferentemente de aproximadamente 40-60Å de espesor) a fin de ponerse en contacto con las respectivas capas de NiCr de contacto, intercalando así las capas de contacto de NiCr y la capa de Ag entre las mismas. Estas capas

de nitruro de silicio adicionales pueden mejorar las características mecánicas y/o químicas de la película, y sorprendentemente esto no causa una pérdida significativa de las ventajas ópticas asociadas con los sistemas antirreflectantes de la presente invención. Por ejemplo, incluso con la presencia de las capas de 5 nitruro de silicio protectoras de la forma de realización de Fig. 4, el sistema antirreflectante todavía permite una mejora óptica (mayor transmisión visible) y tiene aproximadamente las mismas características de color en muchos aspectos como el Ejemplo Comparativo CE. Por lo tanto, esta forma de realización de Fig. 4 permite mejorar la durabilidad mecánica y/o química (mediante las capas

10 protectoras de silicio nitruro adicionales), sin sacrificar una mejora del rendimiento de la transmisión visible o del color significativa.

EJEMPLO(S) DE LA FORMA DE REALIZACIÓN DE FIG. 4

15 Las Tablas que se muestran continuación ilustran un(os) Ejemplo(s) (Ej.) de la forma de realización de Fig. 4, en comparación con un(s) Ejemplo(s) Comparativo(s) (CE) similar(es) a la Fig. 1 de la técnica anterior de la presente solicitud. El Ejemplo A (Ej. A) de la forma de realización de Fig. 4 debería compararse al Ejemplo Comparativo A (CE A), puesto que ambos tienen las

20 mismas capas de control solar básicas (es decir, los espesores de Ag y NiCr y la disposición son iguales en ambos). Para estos ejemplos de simulación en las Tablas que se muestran a continuación, se asumieron los siguientes índices de refracción: para vidrio, n = 1,51; para Si3N4, n = 2,0; para SiOxNy, n = 1,72; para SiO2, n = 1,45; y para TiO2, n = 2,47, todos a 550 nm.

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PRIMERA TABLA: ESTRUCTURA DE CAPA (forma de realización de Fig. 4)

Vidrio TiO2 Si3N4 NiCr Ag NiCr Si3N4 TiO2 Si3N4 SiOxNy SiO2 Ej. A: 3,7mm 232Å 50Å 9Å 120Å 9Å 50Å 162Å 0Å 62Å 366Å CE A: 3,7mm 216Å 0Å 9Å 120Å 9Å 0Å 0Å 456Å 0Å 0Å

30: SEGUNDA TABLA: RENDIMEINTO ÓPTICO (forma de realización de Fig. 4)

Rlado Rlado

Tvis a*t b*t de vidrio(g) a*g b*g de película(f) a*f b*f Ej. A: 77,8% -2,3 -2,4 5,6,% 0,3 -1,6 3,1% 5,5 -2,5 CE A: 74,5% -2,3 -2,1 7,1% -0,1 -1,0 3,0% 7,2 -3,2

Puede verse a partir de las Tablas anteriores con respecto a la forma de

5 realización de la Fig. 4 de esta invención, que el sistema antirreflectante de la presente invención permite no sólo mejores características de transmisión (es decir, % de transmisión aumentado), sino también una mejor durabilidad mecánica y/o química debido a la presencia de la capas de nitruro de silicio protectoras.

10 Con respecto a la neutralidad de color, en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención los artículos recubiertos (unidades monolíticas y/o de IG) tienen: (a) unos valores de a* transmisivo de -4,0 a +3,0, más preferentemente de -4,0 a +2,0, aún más preferentemente de -2,5 a +1,0; y lo más preferentemente de -2,5 a +0,5; (b) unos valores de b* transmisivo de -5,0 a

15 +4,0, más preferentemente de -3,0 a +2,0, aún más, preferentemente de -2,0 a +2,5 y lo más preferentemente de -1,0 a +2,0; (c) unos valores de a* reflectante del lado de vidrio de -5,0 a +3,0, más preferentemente de -3,5 a +3,5, aún más preferentemente de -3,0 a +1,0, y lo más preferentemente de -2,5 a +0,5; y/o (d) unos valores de b* reflectante del lado de vidrio de -6,0 a +4,0, más

20 preferentemente de -4,0 a 2,5, aún más preferentemente de -3,5 a +2,0, y lo más preferentemente de -2,5 a +1,0. Al igual que para la transmisión visible (Tvis), los artículos recubiertos de acuerdo con determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención tienen una transmisión visible (Tvis) (Ill. C, observador de grado 2) por lo menos del 70%, más preferentemente por lo menos del 74%, y

25 lo más preferentemente por lo menos del 77% (p. ej., para un espesor de vidrio de entre 1-4 mm). Los artículos recubiertos de acuerdo con determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención tienen una reflectancia de lado de vidrio (Rg) <= 15%, más preferentemente <= 10%, aún más preferentemente <= 8%, y lo más preferentemente <= 6% (cabe señalar que la reflectancia de lado de vidrio a este respecto es una función del espesor de la capa de Ag; cuanto más gruesa sea la capa de Ag mayor será la reflectancia del lado del vidrio, pero también mejores serán las propiedades térmicas del artículo recubierto -por lo tanto hay compromisos en diferentes formas de realización de esta invención). Las características anteriormente mencionadas se aplican a artículos recubiertos tratados y/o no tratados térmicamente de acuerdo con esta invención.

En cuanto al color, cabe señalar que cuando se ponga en una unidad de IG, el color de un artículo recubierto monolítico tiende a desplazarse en la dirección del verde. Esta es la razón por la cual pueden tolerarse pequeños valores positivos de a* y a menudo desearse en artículos recubiertos monolíticos, destinados a ser usados en las unidades de IG.

Mientras que las formas de realización ilustradas anteriormente analizadas cada uno de ellas incluye sólo una única capa reflectante de IR (p. ej., de Ag), cabe señalar que en formas de realización alternativas de esta invención pueden proporcionarse capa(s) reflectante(s) de IR adicional(es) (p. ej., de Ag). Por lo tanto, los sistemas AR del presente documento pueden aplicarse sobre una sola pila de capas de Ag como se ilustra en las Figs. 2-4, o alternativamente pueden suministrarse pilas de capas de Ag superiores a dobles o incluso triples como será reconocido por los expertos en la materia. Por otra parte, puede(n) añadirse capa(s) adicional(es) a los artículo recubiertos de acuerdo con esta invención, entre los recubrimientos ilustrados y el sustrato, sobre los recubrimientos ilustrados y el sustrato, y/o entre las capas de los recubrimientos ilustrados. Por ende, en referencia a la Fig. 2 para propósitos de ejemplo, mientras que la capa de oxinitruro de silicio se encuentra entre las capas de óxido de silicio y óxido de titanio, otra(s) capa(s) adicional(es) puede(n) en algunos casos también suministrarse entre las capas de óxido de silicio y óxido de titanio (es decir, el término "entre" como se usa en el presente documento no significa que una primera capa que se encuentra "entre" otras dos capas tiene que ponerse en contacto con esas otras capas).

Los espesores de las capas de contacto (p. ej., NiCr) y la(s) capa(s) reflectante(s) de IR han sido analizados anteriormente. Con respecto a otros espesores de capa, las capas de óxido de titanio inferiores de acuerdo con formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de 10-600 Å de espesor, más preferentemente de 50-300 Å de espesor, y lo más preferentemente de 50250 Å de espesor. Las capas inferiores de silicio nitruro del presente documento (es decir, entre la capa de Ag y el sustrato) en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de aproximadamente 10-600 Å de espesor, más preferentemente de 25-450 Å de espesor, y lo más preferentemente de 50-350 Å de espesor. Las capas de óxido de titanio superiores (es decir, por encima de la Ag) en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de 10-500 Å de espesor, más preferentemente de 50-300 Å de espesor. Las capas de nitruro de silicio superiores en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de 10-600 Å de espesor, más preferentemente de 50-500 Å de espesor, y lo más preferentemente de 50400 Å de espesor. Las capas de oxinitruro de silicio de acuerdo con determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de 20-800 Å de espesor, más preferentemente de 40-600 Å de espesor. Las capas de óxido de silicio de acuerdo con formas de realización de ejemplo de esta invención pueden ser de aproximadamente 10-700 Å de espesor, más preferentemente de 20-600 Å de espesor, y lo más preferentemente de 50-500 Å de espesor. Por otra parte, mientras que estos materiales se usan en determinados ejemplos de esta invención, no son limitativos a menos que se reivindique específicamente puesto que en su lugar puede(n) usarse otro(s) material(es) de capa en la naturaleza general de la presente invención.

Mientras que la invención ha sido descrita en relación con lo que se considera actualmente la forma de realización más práctica y preferente, debe entenderse que la invención no se limita a la forma de realización divulgada, sino por el contrario, se intenta cubrir diversas modificaciones y configuraciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

Reivindicaciones

1.

Un artículo recubierto que incluye un recubrimiento sostenido por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento:

una capa metálica reflectante de infrarrojos (IR) intercalada entre unas capas de contacto primera y segunda; una primera capa dieléctrica con un índice de refracción n <= 2,7 dispuesta entre la capa reflectante de IR y el sustrato de vidrio; una segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una cuarta capa dieléctrica que comprende óxido de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; y en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio se dispone entre las capas dieléctricas segunda y cuarta, en el que la capa reflectante de IR comprende Ag y en el que al menos la capa de contacto debajo de la capa reflectante de IR comprende NiCr, NiCrOx o NiCrNx.
2.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio hace contacto con al menos una de las capas dieléctricas segunda y cuarta.
3.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene una transmisión visible de por lo menos un 70%, una resistencia laminar (RS) de no más de 20 ohmios/cuadrado y una reflectancia del lado de vidrio <= 15%
4.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene una transmisión visible de por lo menos el 74%.
5.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica comprende óxido de titanio.
6.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el óxido de titanio comprende TiO2.
7.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una(s) capa(s) que comprende(n) nitruro de silicio dispuesta(s) entre por lo menos una de: (a) la primera capa dieléctrica y la capa reflectante de IR y

(b) la tercera capa dieléctrica y la capa reflectante de IR.
8.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene color caracterizado por: un valor de a* transmisivo de -4,0 a +2,0, un valor de b* transmisivo de -5,0 a +4,0, un valor de a* reflectante del lado de vidrio de -3,5 a +3,5, y un valor de b* reflectante del lado de vidrio de -6,0 a +4,0.
9.

El artículo recubierto de la reivindicación 8, en el que el artículo recubierto tiene color caracterizado por al menos uno de un valor de a* transmisivo de -2,5 a +1,0 y un valor de a* reflectante del lado de vidrio de -3,0 a +1,0.
10.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que se ajusta la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio para tener un índice de refracción n de 1,6 a 1,9.
11.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio es de al menos uno de diferentes grados de oxidación y diferentes grados de nitrógeno, así que un índice de refracción n de la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio cambia de un primer valor en una primera porción de la tercera capa dieléctrica a un segundo valor inferior en una segunda porción de la tercera capa dieléctrica, en el que la segunda porción de la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio con menor índice de

refracción n está más lejos de la capa reflectante de IR que la primera porción de la tercera capa dieléctrica.
12.

El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la segunda capa

5 dieléctrica que comprende óxido de titanio tiene diferentes grados de índice de manera que un índice de refracción n de la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio cambia de un primer valor en una primera porción de la segunda capa dieléctrica a un segundo valor más pequeño en una segunda porción de la segunda capa dieléctrica, en el que la segunda

10 porción de la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio con el menor índice de refracción n está más lejos de la capa reflectante de IR que la primera porción de la segunda capa dieléctrica.
13. El artículo recubierto de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente

15 una capa dieléctrica comprende nitruro de silicio dispuesta entre la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio y la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio.
14. El artículo recubierto de la reivindicación 13, en el que el nitruro de silicio 20 comprende Si3N4.