ES2409680T5

ES2409680T5 - Artículo recubierto con viraje de color reducido para ángulos de visión altos

Info

Publication number: ES2409680T5
Application number: ES03797022T
Authority: ES
Inventors: Ronald E Laird
Original assignee: Guardian Glass LLC
Current assignee: Guardian Glass LLC
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: PL377070A1; CA2505694C; EP1583722B1; AU2003297949A1; EP1583722B2; WO2004058660A1; EP1583722A1; CA2505694A1; ES2409680T3; US20040121165A1; PL213502B1

Description

DESCRIPCIÓN

Artículo recubierto con viraje de color reducido para ángulos de visión altos

Antecedentes de la invención

Las ventanas que incluyen sustratos de vidrio con recubrimientos de control solar dispuestos sobre ellas son conocidas en la técnica. Dichas ventanas pueden usarse en el contexto de las ventanas arquitectónicas, ventanas de automóviles, y/o similares.

Las aplicaciones arquitectónicas comerciales a menudo requieren que determinadas ventanas de un edificio sean heat treated (tratadas térmicamente - HT) (p. ej., templadas térmicamente) y otras en cambio no. Dado que algunos edificios requieren, por lo tanto, el uso tanto de ventanas heat treated (tratadas térmicamente - HT) y no HT, los expertos en la técnica apreciarán que en la técnica es a veces necesario ajustar aproximadamente el color de las ventanas HT y no HT en el mismo edificio. El ajuste del color se realiza a menudo en términos de un ángulo de visión normal (es decir, directamente en el eje o con un ángulo de visión de 0 grados de observación directa de la ventana).

Sin embargo, el color con ángulos de visión mayores también puede ser importante en determinadas aplicaciones. Por ejemplo, a menudo no son deseables los altos grados de determinados tipos de viraje de color después de un cambio considerable en el ángulo de visión. Considérese el artículo recubierto no HT convencional descrito a continuación, que ha sido comercializado por el cesionario de esta solicitud antes de la fecha de presentación de esta y que incluye las capas indicadas a continuación sobre un sustrato de vidrio del sustrato de vidrio hacia fuera:

Artículo recubierto no HT convencional

Capa Espesor

Sustrato de vidrio 1-10 mm

TiO2 18 nm (180 Á)

ZnOx 10 nm (100 Á)

Ag 10.5 nm (105 Á)

NiCrOx 3 nm (30 Á)

SnO2 59.5 nm (595 Á)

ZnOx 12 nm (120 Á)

Ag 13 nm (130 Á)

NiCrOx 3 nm (30 Á)

SnO2 10 nm (100 Á)

Si3N4 19.5 nm (19 Á);

El artículo recubierto no HT convencional anteriormente mencionado tiene las siguientes características de color, tanto para un ángulo de visión normal (es decir, un ángulo de visión directa de 0 grados) como viewing angles (ángulos de visión - VA) más altos, tales como de 45 grados y 60 grados con respecto al eje (medidos en forma monolítica).

Tabla 1: Características de viraje de color del artículo anterior

Característica de color VA de 0 gra. VA de 45 gra. VA de 60 gra.

Cara de vidrio reflectante

a* -0,7 2,11 2,9

b* 0,62 0,16 -0,73

L* 26,93 31,39 44,97

Aa* g n/a 2,81 3,6

Cara de película reflectante

a* -2,86 2,88 4,2

b* 1,43 -0,51 4,2

L* 24,7 29,68 44,29

Se puede observar a partir de lo anterior que, aunque el valor de color b* de la cara de vidrio es razonablemente estable para un cambio del viewing angle (ángulo de visión - VA) de 0 a 60 grados, el valor de color a* de la cara de vidrio experimenta un cambio/viraje significativo para un cambio del ángulo de visión de 0 a 45 y/o 60 grados (es, decir Aa* es alto). Desafortunadamente, puesto que Aa*g (cara de vidrio reflectante) es bastante alto teniendo un valor de 3,6 dado un cambio en el viewing angle (ángulo de visión - VA) de aproximadamente 60 grados, el color del artículo recubierto (medido de forma monolítica) se vuelve significativamente más rojo cuando se produce este cambio en el ángulo de visión. En otras palabras, el valor a* de la cara de vidrio reflectante de 2,9 al VA de 60 grados corresponde a color rojo, mientras que el valor a* de -0,7 al VA de 0 grados es razonablemente neutro. Este cambio de color (es decir, significativamente más rojo) con el cambio de VA de 0 a 60 grados no es deseable, especialmente si se está tratando de ajustar el color con respecto a otro artículo recubierto que no es tan rojo a un ángulo de visión tan alto.

Expresado de otra manera, el valor de Aa*g más bien alto de 3,6 debido a un cambio en el ángulo de visión de 60 grados no es deseable. Este viraje de a* es además problemático para el recubrimiento arriba descrito puesto que el valor a* se aleja progresivamente del neutro (es decir, se vuelve más rojo) a medida que se desplaza hacia el valor VA de 60 grados de 2,9. Aunque otros han logrado en el pasado valores de Aa* más pequeños para dicho cambio del ángulo de visión, no se ha podido lograr en el contexto de los materiales de recubrimiento anteriormente mencionados.

El viraje de color de a* de la cara de vidrio reflectante no deseable del recubrimiento anteriormente mencionado se ilustra como recubrimiento “convencional” en la Figura 3 (es decir, la línea con los recuadros). El movimiento lateral significativo del valor a* de la cara de vidrio reflectante mostrado en la Figura 3 no es deseable, especialmente porque se aleja progresivamente del neutro a medida que el ángulo de visión aumenta a 60 grados.

En el documento WO 02/04375 se describe un sistema de capas que comprende una capa base de TiO2 y dos capas de plata, que están intercaladas entre capas que son de o que contienen óxido de níquel o un óxido de aleación de níquel. Según este documento, ambas capas de plata tienen que estar intercaladas en dichas capas en contacto y ambas capas en contacto tienen que escogerse de un óxido que incluye Ni.

Por tanto, el experto en la técnica apreciará que en la técnica se necesita un recubrimiento que experimente un menor viraje de a* de la cara de vidrio reflectante tras un cambio significativo en el ángulo de visión (p. ej., necesidad de un valor Aa*g menor). Por ejemplo, puede ser necesario en la técnica un recubrimiento que no se vuelva tan rojo cuando el ángulo de visión aumenta a 60 grados.

Breve resumen de la invención

Un objetivo de esta invención es proporcionar un artículo recubierto que experimente un valor a A*g (cara de vidrio reflectante) de no más de 3,0 dado un cambio del viewing angle (ángulo de visión - VA) de aproximadamente 0 a 60 grados. En determinadas realizaciones ilustrativas, este valor Aa*g puede ser no superior a 2,5, aún más preferiblemente no superior a 2,0, más preferiblemente no superior a 1,5 y, a veces, no superior a 1,0. Se observará que los valores Aa*g de la presente memoria son valores medidos de forma monolítica, si bien los artículos recubiertos se pueden utilizar de forma monolítica o bien en el contexto de una unidad de ventana de insulating glass (vidrio aislante - IG).

Otro objetivo de esta invención es proporcionar un artículo recubierto que experimente un valor a A*g (cara de vidrio reflectante) de no más de 2,0 para un cambio del viewing angle (ángulo de visión - VA) de aproximadamente 0 a 45 grados. En determinadas realizaciones ilustrativas, este valor Aa*g puede no ser superior a 1,5 y, aún más preferiblemente, no superior a 1,0.

Otro objeto de esta invención es proporcionar un artículo recubierto que tiene un valor de color a* de la cara de vidrio reflectante que es más neutro (es decir, está más cerca de 0) a un ángulo de visión de 45 y/o 60 grados que a aproximadamente un ángulo de visión de 0 grados.

Sorprendentemente, se ha descubierto que uno o más de los objetivos anteriormente mencionados se puede lograr disminuyendo el espesor de la capa de óxido situada debajo de la capa de plata inferior en el recubrimiento convencional anteriormente mencionado. Esta disminución del espesor de la capa de óxido de titanio da lugar, sorprendentemente, a la estabilización del valor de color a* de la cara del vidrio tras un aumento significativo en el ángulo de visión.

Otro objetivo de esta invención es satisfacer uno o más de los objetivos anteriormente mencionados.

Los objetivos anteriormente mencionados se logran mediante un artículo recubierto según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto según una realización ilustrativa de esta invención.

La Figura 2 es una vista en sección transversal del artículo recubierto de la Figura 1 utilizado en una unidad de ventana con IG según una realización ilustrativa de esta invención.

La Figura 3 es un gráfico de a* frente a b* que ilustra los valores de color de la cara del vidrio para cambios significativos del ángulo de visión para el recubrimiento convencional arriba descrito en comparación con los ejemplos 1-2 de esta invención que se exponen más adelante.

Descripción detallada de la invención

Determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención se refieren a un artículo recubierto que tiene un viraje de color a* de la cara de vidrio reflectante reducido al realizarse cambios significativos en el viewing angle (ángulo de visión -VA). Se observará que los valores a* de la cara de vidrio reflectante de la presente memoria son valores medidos de forma monolítica, si bien el artículo recubierto final puede ser monolítico o de cualquier otro tipo (p. ej., la unidad de ventana de IG).

Sorprendentemente, se ha descubierto que disminuyendo el espesor de la capa de óxido de titanio inferior (Tiox, donde 1 <= x < =3, o cualquier otra estequiometría adecuada) en comparación con el espesor de 18 nm (180 Á) descrito en el recubrimiento anterior, se puede reducir significativamente el viraje de color a* de la cara de vidrio reflectante (es decir, a*g)% En realizaciones de esta invención, el espesor de la cara de óxido se reduce de un espesor de 18 nm (180 Á) arriba mencionado hasta un espesor de 4 a 15 nm (de 40 a 150 ^Á) y, más preferiblemente, de 5-12,5 nm (de 50 a 125 Á) y, aún más preferiblemente, de 76,11 nm (de 70 a 110 Á).

En determinadas realizaciones ilustrativas, dicha reducción del espesor de la capa de óxido de titanio permite que el artículo recubierto tenga un color (a* y/o b*) más neutro para un ángulo de visión alto, tal como 45 y/o 60 grados con respecto al eje, que para un ángulo de visión normal (0 grados con el eje). Esto es ventajoso dado que (a) el color del artículo recubierto es menos molesto para ángulos de visión altos (es decir, se puede lograr un color más neutro para el ángulo), y/o (b) el color del recubrimiento con respecto al eje se puede ajustar más fácilmente a otros recubrimientos. En determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención, el artículo recubierto tiene un valor a* de la cara de vidrio reflectante de -1,5 a 1,5 (más preferiblemente de -1,0 a 1,0) y un valor b* de la cara de vidrio reflectante de -1,5 a 1,5 (más preferiblemente de -1,0 a 1,0) para un ángulo de visión de aproximadamente 60 grados, logrando de este modo una coloración razonablemente neutra a este ángulo de visión alto.

En determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención, también se ha descubierto que los espesores respectivos de las capas reflectantes de infrarrojos (IR) (p. ej., capas de Ag) también pueden desempeñar un papel en la estabilización de los valores a* tras cambios significativos en el ángulo de visión. En particular, se ha descubierto que es útil en este sentido fabricar la capa reflectante de IR superior más gruesa que la capa reflectante de IR inferior.

El uso de la capa delgada de óxido de titanio en la presente invención para estabilizar los valores a* tras el cambio del ángulo de visión se puede utilizar para proporcionar un artículo recubierto (p. ej., no HT) que se ajusta en términos de color aproximadamente a un artículo recubierto homólogo HT tal como el descrito en la patente US-6.576.349 (n.° de serie 091794.224), ambos con ángulos de visión normales y con ángulos de visión más altos tales como de 45 y 60 grados con respecto al eje.

Algunas realizaciones de esta invención proporcionan un recubrimiento o sistema de capas de baja emisividad que puede utilizarse en aplicaciones tales como unidades de ventana con insulating glass (vidrio aislante - IG), ventanas para vehículos, claraboyas, puertas de vidrio y similares. Los artículos recubiertos (p. ej., unidades de IG o unidades monolíticas) según algunas realizaciones de esta invención tienen preferiblemente una alta transmisión visible de al menos 65 % (p. ej., cuando se utilizan sustratos de vidrio de 1,0 a 10 mm de espesor). En el contexto del ejemplo de unidades de IG, esta alta transmisión visible se combina con al menos uno de: (a) un SHGC no superior a aproximadamente 0,45, más preferiblemente no superior a aproximadamente 0,40; (b) un valor Aa*g (cara de vidrio reflectante) bastante bajo, medido de forma monolítica para el o los sustratos recubiertos, dado un cambio en el viewing angle (ángulo de visión - VA) de aproximadamente 0 a 45 a 60 grados; (c) un color de transmisión razonablemente neutro, de modo que el valor a* de transmisión es de -6,0 a 5,0 (más preferiblemente de -5 a -0), y el valor b* de transmisión es de -2,0 a 4,0 (más preferiblemente de 1,0 a 3,0); y/o (d) un color reflectante razonablemente neutro desde el exterior de la unidad IG (es decir, Rg/Rext) de modo que el valor a* reflectante (es decir, a*g) es de -5,0 a 2,0 (más preferiblemente de -3,0 a 0,5), y el valor b* reflectante (es decir, b*g) es de -7,0 a 1,0 (más preferiblemente de -5,0 a -1,0).

La Figura 1 es una vista en sección transversal lateral de un artículo recubierto según una realización no limitativa ilustrativa de esta invención. El artículo recubierto incluye el sustrato 1 (p. ej., sustrato de vidrio transparente, verde, bronce o verde azulado de aproximadamente 1,0 a 10,0 mm de espesor, más preferiblemente de aproximadamente 1,0 mm a 3,5 mm de espesor) y un recubrimiento 27 (o sistema de capas) proporcionado sobre el sustrato 1 ya sea directa o indirectamente. El recubrimiento (o sistema de capas) 27 incluye: una capa 3 de óxido de titanio (p. ej., una primera capa dieléctrica), una primera capa 7 de contacto inferior (que está en contacto con la capa 9), una primera capa reflectante 9 de infrarrojos (IR) metálica y conductora, una primera capa 11 de contacto superior (que está en contacto con la capa 9), una segunda capa dieléctrica 13 (que puede depositarse en una o múltiples etapas en diferentes realizaciones de esta invención), una segunda capa 17 de contacto inferior (que está en contacto con la capa 19), una segunda capa 19 reflectante de IR metálica y conductora, una segunda capa 21 de contacto superior (que está en contacto con la capa 19), una tercera capa dieléctrica 23 y, por último, una cuarta capa dieléctrica 25 protectora. Las capas 7, 11, 17 y 21 de “contacto” hacen contacto, cada una, con al menos una capa reflectante de IR (p. ej., una capa de Ag). Las capas 3-25 mencionadas anteriormente componen un recubrimiento 27 de baja emisividad que se proporciona en el sustrato 1 de vidrio o plástico.

En las realizaciones de esta invención, el espesor de la capa 3 de óxido de titanio se controla para permitir un valor o valores de Aa*g reducidos para un cambio en el ángulo de visión de aproximadamente 0 a 45 y/o 60 grados, como se ha explicado anteriormente. En este respecto, los valores Aa*g descritos en la presente descripción se pueden obtener, entre otros modos, controlando el espesor de la capa 3 de óxido de titanio de modo que sea de 4 a 15 nm (de 40 a 150 Á), más preferiblemente de 5 a 12,5 nm (de 50 a 125 Á) y, aún más preferiblemente, de 76,11 nm (70 a 110 Á) Sorprendentemente, este espesor reducido de la capa 3 de óxido de titanio en comparación con el recubrimiento arriba descrito en la sección de antecedentes tiende a estabilizar el valor a* de la cara de vidrio reflectante tras un cambio significativo del ángulo de visión de modo que un valor a* no se vuelve demasiado rojo a un ángulo o a ángulos de visión altos.

Las capas reflectantes de infrarrojos (IR) 9 y 19 son preferiblemente metálicas y conductoras, y están fabricadas de plata o incluyen plata (Ag). Sin embargo, la Ag metálica es el material de elección para las capas 9 y 19 reflectantes de IR en las realizaciones de esta invención. Estas capas reflectantes de IR permiten que el recubrimiento 27 tenga baja emisividad y/o buenas características de control solar. La(s) capa(s) reflectantes de SIR puede(n), sin embargo, oxidarse ligeramente en determinadas realizaciones de esta invención.

Las capas 11 y 21 de contacto superiores (donde “superiores” significa las capas de contacto situadas encima de las respectivas capas reflectantes 9, 19 de IR) son de, o incluyen, óxido de cromo y níquel (NiCrOx), en las realizaciones de esta invención. El uso de NiCrOx para/en estas capas permite mejorar la durabilidad, en comparación con el uso de algunos otros materiales (p. ej., en comparación con el óxido de cinc). Las capas 11 y/o 21 de NiCrOx pueden oxidarse totalmente en determinadas realizaciones de esta invención (es decir, son completamente estequiométricas), o pueden oxidarse en al menos el 50 % en otras realizaciones de esta invención. Se señala que las capas 11 y 21 de contacto pueden ser o no ser continuas en distintas realizaciones de esta invención, dependiendo de sus respectivos espesores. La(s) capa(s) 11 y/o 21 de contacto superiores (de, o que incluyen NiCrOx) pueden tener o no una graduación de oxidación en diferentes realizaciones de esta invención. Graduación de oxidación significa que el grado de oxidación en la(s) capa(s) cambia en el espesor de la capa de modo que, por ejemplo, una capa de contacto puede graduarse de modo que se oxide menos en la interfase de contacto con la capa reflectante de IR inmediatamente adyacente que en una parte de la(s) capa(s) de contacto más alejada(s) de la capa reflectante de IR inmediatamente adyacente.

Las capas 7 y 17 de contacto inferiores (donde “ inferiores” significa las capas de contacto en la capa que está debajo de las capas reflectantes 9, 19 de IR) son de, o incluyen, óxido de cinc (p. ej., de ZnOx, donde x es de 0,6 a 1,2 en distintas realizaciones, más preferiblemente x es de 0,7 a 1,0) en realizaciones preferidas, pero no limitativas, de esta invención. Por ejemplo, la(s) capa(s) 7 y/u 11 de contacto inferiores pueden consistir esencialmente en óxido de cinc en determinadas realizaciones de esta invención, mientras que en otras realizaciones de esta invención la(s) capa(s) 7 y/u 11 de contacto inferiores pueden incluir o consistir esencialmente en ZnAlOx, donde x se ajusta a un valor de modo que el % de Al (en peso) en la capa sea de aproximadamente 0-15 %, más preferiblemente de aproximadamente 0-6 % y, con máxima preferencia, de aproximadamente 1-4 %. El uso de estos materiales (p. ej., ZnOx, ZnAlOx, o similares) para la(s) capa(s) 7 y/o 17 de contacto inferiores permite que la transmisión visible del artículo recubierto resultante aumente (en comparación con el caso en que se utilice NiCrOx para estas capas), permite reducir la resistencia laminar Rs y/o la emisividad y, sobre todo, permite mejorar el rendimiento solar. En la(s) capa(s) 7 y/o 17 que incluyen ZnOx, x puede fijarse de modo que la capa sea completamente estequiométrica (p. ej., ZnO), o de forma alternativa puede fijarse a un valor de 0,4 a 0,99, más preferiblemente de 0,7 a 0,99, y con máxima preferencia de 0,8 a 0,99 de modo que la(s) capa(s) sea(n) más conductora(s) (p. ej., esto puede hacerse reduciendo la cantidad de gas oxígeno y aumentando la cantidad de gas Ar utilizados durante un proceso de recubrimiento por metalizado por bombardeo iónico). De forma adicional, en determinadas realizaciones de esta invención, la(s) capa(s) 7 y/o 17 tienen un índice de refracción de 1,8 a 2,2, más preferiblemente de aproximadamente 1,9 a 2,1, de modo que, por ejemplo, las capas 3 y 7 representan claramente películas separadas y diferenciadas.

Se ha descubierto que utilizando ZnOx, ZnAlOx, o similares, para la(s) capa(s) 7 y/o 17 de contacto inferiores, utilizando en cambio NiCrOx para la(s) capa(s) 11 y/o 21 de contacto superiores, el artículo recubierto resultante puede lograr una combinación de alta transmisión visible y resistencia laminar Rs reducida, así como una durabilidad (mecánica y/o química) aceptable. El NiCrOx, muy duradero, se utiliza para las capas 11 y/o 21 de contacto superiores para proporcionar durabilidad, mientras que el ZnOx, el ZnAlOx, o similares, se usa para la(s) capa(s) 7 y/o 17 de contacto inferiores para mejorar la transmisión visible y/u otras características solares. En otras palabras, el NiCrOx proporciona una buena durabilidad, especialmente cuando está sobre las capas de Ag, y la(s) capa(s) de contacto que incluye(n) óxido de cinc permite(n) combinar una alta transmisión visible con una baja resistencia laminar Rs y/o buen rendimiento solar.

La segunda capa dieléctrica 13 actúa como una capa de acoplamiento entre las dos mitades del recubrimiento 27 y es de, o incluye, óxido de estaño (p. ej., SnO2 o alguna forma no estequiométrica del mismo) en determinadas realizaciones de esta invención.

La tercera y cuarta capas dieléctricas 23 y 25 permiten mejorar la resistencia ambiental del recubrimiento 27 y también se proporcionan para obtener color. En algunas realizaciones ilustrativas, la capa dieléctrica 23 puede ser de, o incluir, óxido de estaño (p. ej., SnO2), aunque se pueden utilizar otros materiales en su lugar. La capa 25 de recubrimiento dieléctrico es de, o incluye, nitruro de silicio (p. ej., Si3N4) en las realizaciones de esta invención.

La capa 23 se puede omitir en determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención.

También puede(n) proporcionarse otra(s) capas (s) por debajo o por encima del recubrimiento ilustrado 27. Por tanto, aunque el sistema de capas o recubrimiento 27 está “ sobre” o “ soportado por” el sustrato 1 (directa o indirectamente), puede(n) proporcionarse otra(s) capa(s) entre los mismos. Así, por ejemplo, el recubrimiento 27 de la Figura 1 puede considerarse “ sobre” y “ soportado por” el sustrato 1, incluso si se proporcionan otras capas entre la capa 3 y el sustrato 1. Además, determinadas capas del recubrimiento 27 pueden eliminarse en algunas realizaciones, mientras que otras pueden añadirse en otras realizaciones de esta invención sin abandonar el espíritu general de algunas realizaciones de esta invención.

La Fig. 2 ilustra el recubrimiento o sistema 27 de capas utilizado en la superficie n.° 2 de una unidad de ventana de IG. Los recubrimientos 27 según cualquiera de las realizaciones en la presente memoria pueden utilizarse en las unidades IG como se muestra en la Fig. 2. Para diferenciar la “cara interior” de la unidad IG de la “cara exterior” , el sol 29 se presenta esquemáticamente en el exterior. La unidad IG incluye un panel o lámina de vidrio en la cara exterior (es decir, el sustrato 1 de la Fig. 1) y un panel o lámina 31 de vidrio en la cara exterior. Estos dos sustratos de vidrio (p. ej., vidrio flotado de 1-10 mm de espesor) se sellan en sus bordes periféricos mediante un sellante convencional y/o separador 33 y pueden estar provistos de una tira desecante convencional (no mostrada). Los paneles pueden entonces retenerse en un marco de retención de puerta o ventana convencional. Al sellar los bordes periféricos de las láminas de vidrio y sustituir el aire en el espacio aislante (o cámara) 30 por un gas tal como argón, se forma una unidad IG típica con un valor aislante alto. Opcionalmente, el espacio aislante 30 puede estar a una presión inferior a la presión atmosférica en determinadas realizaciones alternativas (con o sin un gas en el espacio 30), aunque esto por supuesto no es necesario en todas las realizaciones. Aunque se proporciona la cara interior del sustrato 1 con el recubrimiento 27 en la Fig. 2, esta invención no es tan limitante (p. ej., en otras realizaciones de esta invención, puede proporcionarse el recubrimiento 27 sobre la superficie interior del sustrato 31).

Volviendo a la Fig. 1, aunque pueden utilizarse varios espesores correspondientes a uno o más de los objetos tratados en la presente memoria, los espesores preferidos ilustrativos y materiales ilustrativos para las respectivas capas sobre el sustrato 1 de vidrio de la realización de las Figs. 1-2 son las siguientes:

Tabla 2 (Materiales/espesores ilustrativos; Realización de la Figura 1) Capa Intervalo preferido Más preferida Ejemplo

TiO2 (capa 3) 4,0- 15,0 nm 7,0-11,0 nm 9,0 nm

ZnOx (capa 7) 2,5-20,0 nm 4,0-15,0 nm 10,0 nm

(continuación)

Capa Intervalo preferido Más preferida Ejemplo

Ag (capa 9) 5,0-25,0 nm 8,0-15,0 nm 9,5 nm

NiCrOx (capa 11) 0,5-10,0 nm 1,5-6,0 nm 3,0 nm

SnO2 (capa 13) 0-100 nm 40,0-80,0 nm 580, nm

ZnOx (capa 17) 2,5-20,0 nm 4,0-15,0 nm 12,0 nm

Ag (capa 19) 5,0-25,0 nm 8,0-22,0 nm 13,9 nm

NiCrOx (capa 21) 5-10,0 nm 1,5-6,0 nm 3,0 nm

SnO2 (capa 23) 0-50,0 nm 7,0-20,0 nm 10,0 nm

Si3N4 (capa 25) 0-50,0 nm 12,0-32,0 nm 19 nm

En determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención, el recubrimiento/los sistemas 27 de capas según todas las realizaciones anteriores tienen las siguientes características de baja emisividad indicadas en la Tabla 3 cuando se proporcionan en el contexto de una unidad de ventana de insulating glass (IG) (véase la Figura 2), sin ningún tratamiento térmico significativo tal como el templado o flexión térmica. Se observará que en la Tabla 3 el término En significa emisividad/emitancia normal.

Tabla 3: Características de baja emisividad (sin tratamiento térmico) Característica General Más preferida Máxima preferencia

R^s(ohms/cuadrado): <= 5,0 <=3,5 <=2,8

En: <= 0,07 <= 0,04 <= 0,03

Además, los artículos recubiertos que incluyen recubrimientos 27 según algunas realizaciones ilustrativas de esta invención tienen las siguientes características solares (p. ej., cuando el o los recubrimientos se proporcionan sobre un sustrato 1 de vidrio de sílice, cal y sosa transparente con un espesor de 1 a 10 mm) en forma monolítica. A continuación, en la Tabla 4, RgY es la reflexión visible desde la cara de vidrio (g) del artículo monolítico, mientras que RfY es la reflexión visible desde la cara del artículo monolítico sobre el que se sitúa la película (f) (es decir, el recubrimiento 27).

Tabla 4: Características solares de la unidad monolítica

Característica General Más preferida

Tvis (o TY)(III. C, 2 grad.): >= 70 % >= 75 %

a*t (III. C, 2 grad.): -6,0 a 0,0 -5,0 a -1,5

b*t (III. C, 2 grad.): -4,0 a 4,0 1,0 a 3,0

RgY (III. C, 2 grad.): 1 a 10 % 3 a 7 %

a*g (Iluminante C, 2 -2,0 a 4,0 -0,5 a 2,5

grad.):

b*g (III. C, 2 grad.): -7,0 a 1,0 -6,0 a 0,0

Aa*g (de 0 a 45° VA): <=2,0 <= 1,5

Aa*g (de 0 a 60° VA): <= 2,5 <= 1,5

RfY (III. C, 2 grad.): 1 a 7 % 1 a 6 %

a*f (III. C, 2 grad.): -5,0 a 5,0 -4,0 a 3,0

b*f (III. C, 2 grad.): -9,0 a 10,0 -7,0 a 8,0

SHGC: <= 0,49 <= 0,45

SC: <= 0,56 <= 0,53

T ultravioleta: <= 50 % <= 45 %

T UV daño ponderado: <= 0,50 <= 0,48

Resistencia de la lámina (Rs): <= 8 ohmios/cuadrado <= 5 ohmios/cuadrado

Por otro lado, las unidades de ventana de IG en las que se utilizan los recubrimientos 27 según determinadas realizaciones de esta invención como se muestra en la Figura 2 tienen las siguientes características solares (p. ej., donde el sustrato 1 de vidrio recubierto es un sustrato de vidrio de sílice, cal y sosa transparente de 2 a 7 mm de espesor y el otro sustrato 31 de vidrio de sílice, cal y sosa es transparente y tiene un espesor de 2 a 7 mm, sin ningún tratamiento térmico significativo). A continuación, en la Tabla 5, RgY es el reflejo visible desde la cara externa o exterior de la ventana (es decir, desde donde se encuentra el sol en la Figura 2), y RfY es el reflejo visible desde la cara interior (p. ej., desde el interior de un edificio) y los valores a* y b* con estos parámetros de reflexión respectivos también corresponden a la cara del vidrio (g) (es decir, desde el exterior de la ventana en la Figura 2) y la cara de la película (f) (es decir, desde el interior de la ventana en la Figura 2). Se observará que las características de la Tabla 5 siguiente son medidas en el contexto de una unidad IG, salvo que los valores Aa* se miden de forma monolítica, antes de instalar el artículo monolítico en la unidad IG.

Tabla 5: Características solares de la unidad IG

Característica General Más preferida

Tvis (o TY)(III. C, 2 grad.): >= 65 % >= 67 %

a*t (III. C, 2 grad.): -7,0 a 0,0 -5 a -1,5

b*t (III. C, 2 grad.): -2,0 a 4,0 1,0 a 3,0

RgY (III. C, 2 grad.): 7 a 13 % 9 a 11 %

a*g (III. C, 2 grad.): -3,0 a 2,0 -2,0 a 0,5

b*g (III. C, 2 grad.): -5,0 a 1,0 -4,0 a -1,0

Aa*g (de 0 a 45° Va ): <= 2,0 <= 1,5

Aa*g (de 0 a 60° VA): <= 2,5 <= 1,5

RfY (III. C, 2 grad.): 7 a 14 % 10 a 12 %

a*f (III. C, 2 grad.): -4,0 a 2,0 -2,5 a 0,5

b*f (III. C, 2 grad.): -5,0 a 5,0 -4,0 a 3,0

SHGC: <= 0,45 <= 0,40

SC: <= 0,49 <= 0,46

Valor U: 0,20 a 0,30 0,22 a 0,25

T ultravioleta: <= 45 % <= 40 %

T UV daño ponderado: <= 0,45 <= 0,39

Además, se observará que se puede proporcionar una capa que incluye diamond-like carbon (carbono de tipo diamante -DLC) sobre el recubrimiento 27 en determinadas realizaciones ilustrativas de esta invención.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no deben interpretarse como limitativos. Se pueden encontrar técnicas de procesamiento ilustrativas utilizadas para el tratamiento de pulverización catódica de los recubrimientos ilustrativos en la patente relacionada US-6.936.347 (n.° de serie 09/978.184.) Cada uno de los siguientes ejemplos se elaboró mediante pulverización catódica para obtener aproximadamente el apilado de capas que se indica a continuación, desde el sustrato de vidrio hacia afuera. Los espesores enumerados son aproximaciones:

TABLA 6: PILA DE CAPAS PARA LOS EJEMPLOS 1-2

Capa Espesor

Sustrato de vidrio 6 mm

TiO2 9-9,5 nm (90-95 Á)

ZnOx 10 nm (100 Á)

Ag 9.5- 9,7 nm (95-97 Á)

NiCrOx 3 nm (30 Á)

SnO2 56-59 nm (560-590 Á)

ZnOx 12 nm (120 Á)

Ag 13.5- 15 nm (35-150 Á)

NiCrOx 3 nm (30 Á)

SnO2 10 nm (100 Á)

Si3N4 18.5- 20 nm (185-200 Á)

Puede observarse que el o los recubrimientos arriba expuestos incluyen una capa de óxido de titanio significativamente más delgada que la del revestimiento comparativo descrito en los antecedentes. Se cree que esta capa más delgada de óxido de titanio es un factor significativo para lograr los valores Aa* bajos descritos en la presente memoria con el cambio de VA. También se cree que haciendo la capa de Ag superior significativamente más gruesa (p. ej., al menos 5 % más gruesa, más preferiblemente al menos 10 % más gruesa y, con máxima preferencia, al menos 25 % más gruesa) que la capa de Ag inferior se ayuda a estabilizar los valores a* debidos al cambio del ángulo de visión. Una vez formados los recubrimientos, se analizó de forma monolítica cada uno de los artículos recubiertos ilustrativos, y los resultados se exponen a continuación en la Tabla 7. Las características visibles expuestas a continuación en la Tabla 7 se midieron según III. C, observador a 2 grados, que es conocido en la técnica.

Tabla 7: Características ópticas de los ejemplos 1-2 (monolíticos)

Ejemplo 1 Ejemplo 2

Transmisión Visible (Y) (III. C 2 grad.): 75,68 % 75,09 %

a* -3,42 -3,82

b* 1,67 1,56

Cara de vidrio reflectante (RY) (III C, 2 grad.): 5,49 % 5,54 %

a* 0,54 0,29

b* -5,56 -5,53

Cara de película reflectante (FY) (III. C, 2 grad.): 4,38 4,43

a* -5,57 -3,07

b* 6,86 7,03

Resistencia de la lámina (R^s) (ohmios/cuadrado): 2,37 2,21

Los ejemplos también se analizaron a diferentes ángulos de visión con el uso de un equipo Perkin Elmer Lambda 900 para determinar el viraje de color debido al cambio del ángulo de visión. Los resultados se exponen a continuación en las Tablas 8-9. Se observará que en las Tablas 8-9, como a lo largo de la presente memoria, el ángulo de visión de 0 grados puede ser verdaderamente 0 o, alternativamente, puede ser de aproximadamente 0, tal como un observador de 2 grad.

Tabla 8: Características de viraje de color del ejemplo 1 (monolítico) Características de color VA de 0 grad. VA de 45 grad. VA de 60 grad.

Cara de vidrio reflectante color

a* 0,54 0,76 -0,36

b* -5,56 -1,75 1,06

Aa*g: n/a 0,22 0,90

Tabla 9: Características de viraje de color del ejemplo 2 (monolítico) Características de color VA de 0 grad. VA de 45 grad. VA de 60 grad.

Cara de vidrio reflectante color

a* 0,29 1,44 0,42

b* -5,53 -0,57 -0,55

Aa*g: n/a 1,15 0,13

Estos valores a*, tras el cambio del ángulo de visión, son mejoras frente al recubrimiento comparativo descrito anteriormente en la sección de antecedentes. Después de fabricar dichos artículos recubiertos ilustrativos, se pueden utilizar en el contexto de unidades de ventana de IG. Los expertos en la técnica apreciarán que los valores a*g bajos con los cambios del viewing angle (ángulo de visión - VA) anteriormente mencionados logrados reduciendo el espesor de la capa de óxido de titanio (y, posiblemente, ajustando los espesores de Ag) son mejoras sorprendentes en la técnica.

La Figura 3 es un gráfico que representa los valores de color a*, b* de los ejemplos 1-2 anteriores, en comparación con el artículo recubierto convencional descrito en los antecedentes. Puede observarse en la Figura 3 que el artículo recubierto convencional (con capa más gruesa de óxido de titanio) experimenta un viraje mucho más drástico de a* con el cambio del ángulo de visión que los ejemplos 1-2. Además, y quizás de forma igualmente importante, si no más importante, se puede observar que los ejemplos 1 -2 tienen un color mucho más neutro (a*, b* más cerca de cero) que el artículo recubierto convencional al VA de 60 grados. Dicha coloración neutra a ángulos de visión altos puede ser especialmente útil para (1) el ajuste respectivo aproximado de recubrimientos homólogos HT, y/o (2) reducir la coloración intensa al cambiar el ángulo de visión.

Los términos utilizados en la presente descripción son conocidos en la técnica. Por ejemplo, la intensidad de la luz de longitud de onda visible reflejada, es decir, la “ reflectancia” se define mediante su porcentaje y se indica como RxY o Rx (es decir, el valor Y como se cita más abajo en ASTM E-308-85), donde “X” es “ G” para la cara de vidrio o “ F” para la cara de película. En la presente descripción, RY significa reflectancia de la cara de vidrio reflectante y FY significa reflectancia de la cara de película. “ Lado de vidrio” (p. ej., “ G” ) significa tal como se ve desde el lado del sustrato de vidrio opuesto a aquel en el que se encuentra el revestimiento mientras que “ lado de película” significa tal como se ve desde el lado del sustrato de vidrio sobre la que se encuentra el recubrimiento.

Las características del color se miden e indican en la presente memoria utilizando los valores a*, b* y la escala CIE LAB (es decir, el diagrama CIE a*, b*, III. CIE-C, observador a 2 grados). Pueden utilizarse de forma equivalente otras coordenadas similares, por ejemplo, mediante el subíndice “ h” , en referencia al uso convencional de la escala de Hunter Lab, o III. CIE-C, observador a 10°, o las coordenadas CIE LUV u*v*. Estas escalas se definen en la presente memoria según la norma ASTM D-2244-93 “ Método de ensayo normalizado para el cálculo de las diferencias de color a partir de unas coordenadas de color medidas con un instrumento” 9/15/93 ampliada por la norma ASTM E-308-85, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 06.01 “ Método normalizado para calcular los colores de los objetos utilizando el sistema CIE” y/o como se indica en IES LIGHTING HANDBOOK 1981 Reference Volume.

El término “ shading coefficient (coeficiente de sombreamiento - SC)” es un término bien conocido en la técnica y se utiliza en la presente memoria según su significado bien conocido. Se determina según la norma ASHRAE 142 “ Método normalizado para determinar y expresar la transferencia térmica y las propiedades ópticas totales de productos de ventana” del ASHRAE Standards Project Committee, SPC 142, septiembre de 1995. El SC puede obtenerse dividiendo el solar heat gain coefficient (coeficiente de ganancia térmica solar - SHGC) por aproximadamente 0,87. Por lo tanto, puede utilizarse la siguiente fórmula: SC = SHGC/0,87.

Aunque la invención se ha descrito en relación con lo que actualmente se considera como la realización más práctica y preferida, debe entenderse que la invención no está limitada a la realización descrita, sino que por el contrario se pretende cubrir varias modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas en el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un artículo recubierto que incluye un recubrimiento o sistema de capas soportado por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento (27) o sistema de capas desde el sustrato (1) de vidrio hacia fuera:

a) una capa (3) que incluye óxido de titanio;

b) una capa (7) de contacto que incluye óxido de cinc, en contacto con la capa c) de plata; c) una capa (9) que incluye plata en contacto con la capa (7) b) que incluye óxido de zinc;

d) una capa (11) que incluye óxido de cromo y níquel en contacto con la capa (c) que incluye plata; y

e) una capa (13) que incluye óxido de estaño;

f) una capa (17) que incluye óxido de cinc;

g) una capa (19) que incluye plata;

h) una capa (21) que incluye óxido de níquel y cromo; y

i) una capa (25) que incluye nitruro de silicio;

en donde el artículo recubierto tiene una resistencia de la lámina (R^s) no superior a 5,0 ohmios/cuadrado, y en donde el artículo recubierto tiene un valor Aa*g (cara de vidrio reflectante), medido de forma monolítica, no superior a 3,0 para un cambio del ángulo de visión de aproximadamente 60 grados; y donde la capa (3) que incluye óxido de titanio tiene un espesor de 4 a 15 nm, en donde el artículo recubierto no se templa ni se flexiona térmicamente.
2. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en donde el artículo recubierto tiene un valor Aa*g

(cara de vidrio reflectante), medido de forma monolítica, no superior a 1, 5 para un cambio del ángulo de visión de aproximadamente 60 grados.
3. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en donde el artículo recubierto tiene un valor Aa*g

(cara de vidrio reflectante), medido de forma monolítica, no superior a 1,0 para un cambio del ángulo de visión de aproximadamente 60 grados.
4. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en donde la segunda capa que comprende

plata (19) es al menos 10 % más gruesa que la primera capa que comprende plata (9).
5. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en donde la segunda capa que comprende

plata (19) es al menos 25 % más gruesa que la primera capa que comprende plata (9).
6. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en donde la capa que comprende óxido (3) de titanio está directamente en contacto con el sustrato (1) de vidrio.