ES2636970T3

ES2636970T3 - Unidad de ventana de vidrio aislante con un revestimiento de baja emisividad que incluye capas reflectantes de la radiación IR

Info

Publication number: ES2636970T3
Application number: ES12186062.1T
Authority: ES
Inventors: Jose Ferreira; Jean-Marc Lemmer; Jean-Peter Muller; Scott V. Thomsen
Original assignee: Guardian Europe SARL; Guardian Industries Corp
Current assignee: Guardian Europe SARL; Guardian Industries Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2025-08-08
Also published as: PL1784303T3; EP2540681A3; CA2575949A1; CA2575949C; EP2540681B1; US7217461B2; WO2006028629A2; US20060046072A1; EP1784303A4; ES2634121T3; EP2540681A2; US20070128451A1; PL2540681T3; WO2006028629A9; US8142622B2; EP1784303A2; WO2006028629A3; EP1784303B1

Abstract

Una unidad de ventana de vidrio aislante (VA) que comprende: un primer y un segundo sustratos de vidrio (1, 2) y un revestimiento (30) soportado por uno de los sustratos, comprendiendo el revestimiento: una primera y una segunda capas reflectantes de la radiación infrarroja (IR) (9, 19) que comprenden plata, estando cada una de las capas reflectantes de la radiación IR intercaladas entre y en contacto con un par de capas de contacto (7,11; 17, 21), en donde la segunda capa reflectante de la radiación IR (19) está situada por encima de la primera capa reflectante de la radiación IR (9), en donde la capa de contacto (7) situada por debajo de la primera capa reflectante de la radiación IR (9) comprende óxido de zinc y la capa de contacto (17) situada por debajo de la segunda capa reflectante de la radiación IR (19) comprende un óxido de Ni y/o Cr, en donde la capa de contacto (17) situada por debajo de la segunda capa que comprende plata es del tipo sub-óxido y está oxidada en menor grado que la capa de contacto situada encima (21) y en contacto con la capa que comprende plata, y en donde la unidad de ventana de VA tiene una selectividad (Tvis/SF) de al menos 1,75 y un factor solar (SF) no mayor que 27,5.

Description

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DESCRIPCION

Unidad de ventana de vidrio aislante con un revestimiento de baja emisividad que incluye capas reflectantes de la radiacion IR

Esta invention se refiere a unidades de ventana de vidrio aislante (VA), de acuerdo con la revindication 1. Antecedentes de la invencion

Los artlculos revestidos son conocidos en la tecnica para su uso en aplicaciones de ventanas tales como unidades de ventana de vidrio aislante (VA), ventanas de vehlculos y/o similares. En ciertas situaciones, los disenadores de artlculos revestidos a menudo intentan una combination de alta transmision visible, color sustancialmente neutro, baja emisividad (o emitancia) y bloqueo de radiacion indeseable tal como radiacion infrarroja (IR) para evitar el calentamiento indeseable del interior de un edificio o similares. La alta transmision visible, por ejemplo, puede permitir que los artlculos revestidos sean mas deseables en ciertas aplicaciones de ventanas, mientras que las caracterlsticas de baja emisividad (baja E), baja SHGC (coeficiente de ganancia de calor solar) y bajo SF (factor solar o valor g) permiten que los artlculos revestidos bloqueen cantidades significativas de radiacion indeseable para reducir, por ejemplo, el calentamiento indeseable del interior del vehlculo o del edificio.

El factor solar (SF o valor g), calculado de acuerdo con la norma DIN 67507, se refiere a una relation entre la energla total que entra en una habitation o similar a traves de un acristalamiento y la energla solar incidente. Por lo tanto, se apreciara que bajos valores de SF son indicativos de una buena protection solar contra el calentamiento indeseable de habitaciones o similares protegidas por ventanas/acristalamientos. Por ejemplo, un valor SF bajo es indicativo de un artlculo revestido (por ejemplo, una unidad de VA tal como un doble acristalamiento) que es capaz de mantener una habitacion bastante frla durante los meses de verano durante las condiciones ambientales de mucho calor.

Aunque los valores bajos de SF son generalmente deseables para artlculos revestidos tales como unidades de ventana de VA, el logro de valores SF bajos generalmente viene a expensas de la transmision visible y/o coloration. A menudo es deseable, pero muy diflcil, conseguir una combinacion de una transmision visible alta y un valor SF bajo para un artlculo revestido, tal como una unidad de ventana de VA o similar. En este sentido, la relacion entre la transmision visible (Tvis) y SF se denomina a veces “selectividad”. “En otras palabras, la “selectividad” de un artlculo revestido se define por Tvis/SF.

Valores altos de selectividad (Tvis/SF) son indicativos de una combinacion de alta transmision visible y bajo SF, y por lo tanto son a menudo deseables. Desafortunadamente, valores altos de selectividad (Tvis/SF) han sido hasta ahora diflciles de conseguir.

Por ejemplo, un objetivo de acristalamiento descrito en la patente US- 6.673.427 concedida a Guiselin es conseguir la selectividad (es decir, Tvis/SF) “mas alta posible”. A este respecto, vease la Patente '427 en la columna 1, llneas 54-60. Dado este objetivo de lograr la selectividad (es decir, Tvis/SF) mas alta posible, los acristalamientos de acuerdo con la Patente '427 solo pudieron conseguir una selectividad de aproximadamente 1,6 a 1,7 en un doble acristalamiento (vease la Patente '427 en la columna 7, llneas 3-5). En particular, el Ejemplo 3 de la Patente '427 alcanzo una selectividad de aproximadamente 1,67 mientras que el Ejemplo 4 de la Patente '427 alcanzo una selectividad de aproximadamente 1,61, como se pone de manifiesto en la Tabla 2 de la Patente '427 (por ejemplo, para el Ejemplo 4, 61/38 = 1,605).

Aunque a veces se pueden conseguir selectividades mayores, se han logrado a expensas de valores de SF mas altos y/o coloracion indeseable en angulos de vision normales y/o fuera de la normalidad tales como 45 grados. Por ejemplo, en los ejemplos 1 y 2 de la patente US-5.595.825 concedida a Guiselin se utilizaban revestimientos de plata triple para alcanzar supuestamente valores de selectividad en acristalamientos dobles de 1,97 y 1,82, respectivamente. Sin embargo, los revestimientos de la patente '825 requirieron el uso de tres capas de plata separadas con espesores particulares para conseguir tales valores de selectividad, a expensas de mayores valores de SF de 30 y 34, respectivamente. Tales altos valores de SF pueden a veces ser indeseables en ciertos casos ilustrativos puesto que son indicativos de revestimientos que en ciertas situaciones no pueden bloquear suficiente radiacion para llegar a un edificio o interior del vehlculo. Tambien, en ciertos casos ilustrativos, el requisito de tres capas de plata separadas puede ser indeseable en el sentido de que tales revestimientos son mas costosos y mas engorrosos de fabricar y pueden ser mas susceptibles a problemas de rendimiento. Ademas, a partir de la Patente '825 no queda claro si los revestimientos de los mismos sufren cambios de color significativos al cambiar el angulo de vision y/o una coloracion indeseable.

El documento 2003/0150711, Laird, divulga un revestimiento que tiene las siguientes capas orientadas desde el sustrato de vidrio hacia fuera:

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Sustrato de vidrio: Espesor(A)

TiO2: 200

ZnO: 90

Ag: 130

NiCrOx: 30

SnO2: 680

ZnO: 90

Ag: 168

NiCrOx: 30

SnO2: 125

Si3N4: 220

Aunque el artlcuio revestido anteriormente del documento U.S. 2003/0150711 alcanza excelentes resultados en muchos aspectos, cuando se utiliza en el contexto de una unidad de ventana de VA (o doble acristalamiento), generalmente logra una selectividad (Tvis/SF) de aproximadamente 1,7 o mas. A menudo son deseables valores de selectividad mas altos.

En vista de lo anterior, sera evidente para los expertos en la materia que existe una necesidad de artlculos revestidos que son capaces de proporcionar uno o mas valores de alta selectividad, valores de SF bajos, color sustancialmente neutro a angulos de vision normales y/o fuera del eje y/o baja emisividad (o emitancia).

Breve resumen de ejemplos de realizaciones de la invencion

En ciertas realizaciones ilustrativas, se proporciona un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion con una pila de capas que puede permitir que el artlculo revestido consiga uno o mas valores de alta selectividad, valores de factor solar (SF) bajos, color sustancialmente neutro a angulos de vision normales y/o fuera del eje y/o baja emisividad. Cuando se proporcionan valores de alta selectividad (Tvis/SF), se proporciona una elevada relacion entre transmision visible y factor solar (SF), lo cual sera apreciado por los expertos en la materia. Los artlculos revestidos de acuerdo con ciertas realizaciones ilustrativas no de acuerdo con la invencion pueden usarse en unidades de ventana de VA. Ademas, el documento US 6.055.088 divulga un acristalamiento, que incluye al menos una capa activa y al menos un revestimiento reflectante sobre la capa activa. Tambien se describe un panel, particion, espejo o puerta que incluye el acristalamiento. El acristalamiento presenta una durabilidad termica y radiactiva superior, y es capaz de modular el aspecto optico de la capa activa. El documento US 2004/058 169 A1 divulga ademas un artlculo revestido que incluye un revestimiento que tiene una capa mas externa que incluye nitruro de silicio que recubre una subcapa que incluye un oxido metalico (MOx) o un oxinitruro metalico (MOxNy), donde el metal (M) se selecciona del grupo de Cr, Nb, Hf, Ta y/o combinaciones de los mismos. Dicho revestimiento proporciona una buena proteccion mecanica y qulmica en el contexto de artlculos revestidos que se pueden tratar termicamente.

En ciertas realizaciones ilustrativas, se proporciona un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion que tiene tanto alta selectividad como coloracion deseable tanto en angulos de vision normales como fuera del eje, tales como 45 grados respecto a lo normal. Ademas, en ciertas realizaciones ilustrativas, la coloracion del artlculo revestido no se desplaza mas de una cantidad predeterminada entre un angulo de vision normal y un angulo de vision fuera del eje, por ejemplo, de 45 grados.

De acuerdo con esta invencion, una unidad de ventana de VA presenta un valor de selectividad (Tvis/SF) de al menos 1,75, mas preferiblemente de al menos 1,80, incluso mas preferiblemente de al menos 1,85 y a veces de al menos 1,90.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, se consigue una alta selectividad sin sacrificar los valores de SF. En otras palabras, los valores de alta selectividad se consiguen en combinacion con valores de SF bastante bajos. En ciertas realizaciones ilustrativas, los artlculos revestidos no de acuerdo con la invencion presentan un valor de selectividad alto, en combinacion con un SF no mayor que 27,5 y mas preferiblemente un SF no mayor que aproximadamente 27,0 y lo mas preferiblemente un SF no mayor que aproximadamente 26,5. Esto permite que los artlculos revestidos, por ejemplo, presenten una buena selectividad mientras que al mismo tiempo bloquean la radiacion indeseable significativa que llega al interior del edificio o similar.

En ciertas realizaciones ilustrativas, los artlculos revestidos no de acuerdo con la invencion presentan una transmision visible de aproximadamente 40 a 60 %, mas preferiblemente de aproximadamente 45 a 55 % y lo mas preferiblemente de aproximadamente 48 a 52 % en un contexto de unidad monolltica y/o de VA.

En ciertas realizaciones ilustrativas, el revestimiento de baja E de un artlculo revestido no de acuerdo con la

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invencion incluye solo dos capas reflectantes de la radiacion IR (por ejemplo, solo dos capas de plata o a base de plata). Aunque a veces pueden proporcionarse otros numeros de capas reflectantes de la radiacion IR, el uso de dos es preferible en ciertos casos en los que no se requieren mas de tales capas, haciendo de este modo que los revestimientos sean mas faciles y rentables de fabricar y menos susceptibles de producir problemas.

En ciertas realizaciones ilustrativas, se proporciona un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion con una capa o capas reflectantes de la radiacion infrarroja (IR) de o que incluye un material tal como plata (Ag), oro, o similares. La capa reflectante de la radiacion IR esta situada entre las respectivas capas de contacto inferior y superior, cada una de las cuales contacta con la capa reflectante de la radiacion IR. Las capas de contacto pueden estar hechas de material o materiales tales como un oxido de nlquel-cromo (NiCrOx) en ciertas realizaciones ilustrativas no de acuerdo con la invencion. De acuerdo con la invencion en la reivindicacion 1, la capa de contacto inferior (17) es del tipo suboxido, mientras que la capa de contacto superior (21) esta mas oxidada que la capa de contacto inferior. Sorprendentemente e inesperadamente, se ha descubierto que usando una capa de contacto de suboxido bajo y en contacto con la capa reflectante de la radiacion IR y una capa de contacto mas oxidada sobre la capa reflectante de la radiacion IR, se pueden lograr valores de selectividad significativamente mas altos y valores de SF inferiores en combinacion con una coloracion deseable a angulos de vision normales y/o fuera del eje. Estas representan ventajas ilustrativas significativas en la tecnica.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion de acuerdo con la reivindicacion 1, se proporciona una unidad de ventana de vidrio aislante (VA) que comprende un primer y segundo sustratos de vidrio y un revestimiento soportado por uno de los sustratos, comprendiendo el revestimiento: al menos una capa que comprende plata intercalada entre y en contacto con la primera y segunda capas de contacto, en el que la primera capa de contacto esta situada por debajo de dicha capa que comprende plata y esta oxidada en menor grado que la segunda capa de contacto situada por encima de dicha capa que comprende plata y en el que la unidad de ventana de VA tiene una transmision visible de 40 a 60 %, una selectividad (Tvis/SF) de al menos 1,75, y un factor solar (SF) no mayor que 27,5.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en seccion transversal de un artlculo revestido de acuerdo con un ejemplo de realizacion dentro del alcance de la reivindicacion 1.

La Figura 2 es una vista en seccion transversal de una unidad de VA de acuerdo con un ejemplo de realizacion de esta invencion.

Descripcion detallada de los ejemplos de la invencion

Haciendo referencia ahora mas particularmente a los dibujos adjuntos, en los cuales los numeros de referencia similares indican partes iguales a lo largo de las diversas vistas.

Los artlculos revestidos no de acuerdo con la invencion se pueden utilizar en aplicaciones tales como unidades de ventana de VA (que pueden incluir dos o mas sustratos de vidrio con un espacio entre ellos). En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion de acuerdo con la reivindicacion 1, el revestimiento incluye una pila de plata doble (es decir, dos capas, cada una de las cuales comprende o esta compuesta de plata).

En ciertas realizaciones ilustrativas, un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion esta provisto de una pila de capas que puede permitir que el artlculo revestido consiga uno o mas de alta selectividad (Tvis/SF), un factor solar (SF) bajo, color sustancialmente neutro en angulos de vision normales y/o fuera del eje y/o baja emisividad. Se pueden conseguir una, dos, tres o todas estas caracterlsticas en diferentes realizaciones de esta invencion. Cuando se proporciona una alta selectividad (Tvis/SF), se proporciona una relacion alta entre transmision visible (Tvis) y factor solar (SF), lo que sera apreciado por los expertos en la materia como una indicacion de una combinacion de buena transmision visible y buena proteccion solar de un edificio y/o interior del vehlculo, por ejemplo.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, una unidad de ventana de VA (por ejemplo, con dos sustratos de vidrio separados) presenta una alta selectividad (Tvis/SF) de al menos 1,75, mas preferiblemente de al menos 1,80, incluso mas preferiblemente de al menos 1,85 y a veces de al menos 1,90. En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, se logra una alta selectividad sin sacrificar el SF. En otras palabras, los valores de alta selectividad se consiguen en combinacion con valores de SF bastante bajos. En ciertas realizaciones ilustrativas, los artlculos revestidos no de acuerdo con la invencion presentan un valor alto de selectividad, en combinacion con un SF no mayor que 27,5 y mas preferiblemente un SF no mayor que aproximadamente 27,0 y lo mas preferiblemente un SF no mayor que aproximadamente 26,5 (el SF, o valor g, se calcula de acuerdo con la norma DIN 67507). Esto permite que los artlculos revestidos, por ejemplo, presenten una buena selectividad al mismo tiempo que bloquean una radiacion indeseable significativa que llega al interior del edificio o similar.

En ciertas realizaciones ilustrativas, se proporciona un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion que tiene tanto alta selectividad como coloracion deseable tanto en angulos de vision normales como fuera del eje tales como

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45 grados respecto a lo normal. Ademas, en ciertas realizaciones ilustrativas, la coloracion del artlculo revestido no se desplaza mas de una cantidad predeterminada entre un angulo de vision normal y un angulo de vision fuera del eje de 45 grados, por ejemplo.

En ciertos ejemplos de realizacion de esta invencion, los artlculos revestidos presentan una transmision visible de aproximadamente 40 a 60 %, mas preferiblemente de aproximadamente 45 a 55 %, y lo mas preferiblemente de aproximadamente 48 a 52 % en el contexto de una unidad de VA.

La resistencia de la hoja (Rs) es indicativa de la emisividad o la emitancia. Se consigue una baja resistencia de la hoja en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. En ciertas realizaciones ilustrativas, un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion presenta una resistencia de la hoja (Rs) de no mas de aproximadamente 3,0 ohmios/cuadrado, mas preferiblemente no mayor que aproximadamente 2,0 ohmios/cuadrado y lo mas preferiblemente no mayor que aproximadamente 1,9 ohmios/cuadrado antes de cualquier tratamiento termico opcional tal como el templado. Tales bajos valores de resistencia de la hoja son indicativos de una baja emisividad.

En ciertas realizaciones ilustrativas, el revestimiento de baja E de un artlculo revestido no de acuerdo con la invencion incluye solo dos capas reflectantes de la radiacion IR (por ejemplo, solo dos capas de plata o a base de plata). Aunque a veces pueden proporcionarse otros numeros de capas reflectantes de la radiacion IR, el uso de dos es preferible en ciertos casos en los que se puede lograr una baja emitancia y no son necesarias mas capas, haciendo de este modo que los revestimientos sean mas faciles y rentables de fabricar y menos susceptibles de producir problemas.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion de acuerdo con la reivindicacion 1, una capa reflectante de la radiacion IR esta situada entre las capas de contacto inferior y superior respectivas, cada una de las cuales contacta con la capa reflectante de la radiacion IR. Las capas de contacto pueden estar hechas de un material o materiales tales como un oxido de nlquel-cromo (NiCrOx) en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. La capa de contacto inferior (17) es del tipo suboxido, mientras que la capa de contacto superior (21) esta mas oxidada que la capa de contacto inferior. Sorprendentemente e inesperadamente, se ha descubierto que mediante el uso de una capa de contacto de suboxido debajo y en contacto con la capa reflectante de la radiacion IR y una capa de contacto mas oxidada sobre la capa reflectante de la radiacion IR, pueden lograrse valores de selectividad significativamente mas altos y valores SF inferiores en combinacion con una coloracion deseable en angulos de vision normales y/o fuera del eje. Estos representan ventajas de ejemplo significativas en la tecnica.

La figura 1 es una vista lateral en seccion transversal de un artlculo revestido de acuerdo con un ejemplo de realizacion dentro del alcance de la reivindicacion 1. El artlculo revestido incluye el sustrato 1 (por ejemplo, un sustrato de vidrio transparente, verde, de bronce o azul verdoso de aproximadamente 1,0 a 10,0 mm de espesor, mas preferiblemente de aproximadamente 1,0 mm a 7,0 mm de espesor) y un revestimiento (o sistema de capas) 30 proporcionado sobre el sustrato 1. El revestimiento (o sistema de capas) 30 incluye: capa dielectrica de oxido de titanio 3 que puede ser TiOx (por ejemplo, donde x es de 1,5 a 2,0), primera capa de contacto inferior 7 (que contacta con la capa reflectante de la radiacion IR 9), primera capa reflectante de la radiacion IR conductora y preferiblemente metalica 9, primera capa de contacto superior 11 (que contacta con la capa 9), capa dielectrica 13 (que puede depositarse en una o multiples etapas en diferentes realizaciones no de acuerdo con la invencion), capa dielectrica 15 que soporta la capa de contacto 17 y puede ser o incluye oxido de zinc, segunda capa de contacto inferior 17 (que contacta con la capa reflectante de la radiacion IR 19), segunda capa reflectante de la radiacion IR conductora y preferiblemente metalica 19, segunda capa de contacto superior 21 (que contacta con la capa 19), capa dielectrica 23 y finalmente la capa dielectrica protectora 25. Las capas “de contacto” 7, 11, 17 y 21 ponen cada una en contacto al menos una capa reflectante de la radiacion IR (por ejemplo, una capa a base de Ag, Au o similar). Las capas 3-25 anteriormente mencionadas forman un revestimiento de bajo E 30 que esta dispuesto sobre el sustrato de vidrio 1.

En casos monollticos no de acuerdo con la invencion, el artlculo revestido incluye solo un sustrato de vidrio 1, como se ilustra en la Fig. 1. Sin embargo, los artlculos revestidos monollticos de la presente invencion se pueden usar en dispositivos tales como unidades de ventana de VA, o similares. En cuanto a las unidades de ventana de VA, una unidad de ventana de VA puede incluir dos o mas sustratos de vidrio o plastico separados. Un ejemplo de unidad de ventana de VA se ilustra y describe, por ejemplo, en la patente US-6.632.491. Un ejemplo de unidad de ventana de VA tambien se muestra en la Fig. 2 y puede incluir, por ejemplo, el sustrato de vidrio revestido 1 mostrado en la Fig. 1 acoplado a otro sustrato de vidrio 2 a traves de espaciador(es), sellador(es) o similares a 4 con un espacio 6 que esta definido entre ellos. Este espacio 6 entre los sustratos en realizaciones de la unidad de VA puede en ciertos casos llenarse con un gas tal como argon (Ar). El espacio 6 puede o no estar a una presion menor que la atmosferica en diferentes realizaciones de esta invencion.

Todavla haciendo referencia a la Fig. 2, un ejemplo de unidad de VA puede comprender un par de sustratos de vidrio separados (1 y 2) cada uno de aproximadamente 6 mm de espesor, uno de los cuales esta revestido con un revestimiento 30 en algunos casos de ejemplos de la presente memoria, donde el espacio 6 entre los sustratos puede ser de aproximadamente 5 a 30 mm, mas preferiblemente de aproximadamente 10 a 20 mm y lo mas preferiblemente de aproximadamente 16 mm. En ciertas realizaciones ilustrativas, el revestimiento 30 se proporciona sobre la superficie interior del sustrato de vidrio exterior 1 como se muestra en la Fig. 2 (es decir, en la superficie N.°

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2 desde el exterior), aunque puede proporcionarse sobre el otro sustrato 2 en realizaciones alternativas de esta invencion.

La capa dielectrica 3 puede ser o incluir oxido de titanio en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. Esta capa se proporciona para propositos antirreflectantes y preferiblemente tiene un Indice de refraccion (n) de aproximadamente 2,0 a 2,6, mas preferiblemente de aproximadamente 2,2 a 2,5. La capa 3 se puede proporcionar en contacto directo con el sustrato de vidrio 1 en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion o como alternativa en ciertos casos se puede proporcionar otra capa o capas entre el sustrato 1 y la capa 3.

Las capas reflectantes de la radiacion infrarroja (IR) 9 y 19 son preferiblemente sustancialmente o totalmente metalicas y/o conductoras y pueden comprender o consistir esencialmente en plata (Ag), oro, o cualquier otro material reflectante de IR adecuado. Las capas reflectantes de la radiacion IR 9 y 19 ayudan a permitir que el revestimiento tenga caracterlsticas de baja E y/o buen control solar. Sin embargo, las capas reflectantes de la radiacion IR 9 y/o 19 pueden estar ligeramente oxidadas en ciertas realizaciones de esta invencion.

Las capas de contacto 11, 17 y 21 pueden ser de oxido de nlquel (Ni), cromo/oxido de cromo (Cr) o un oxido de aleacion de nlquel tal como oxido de nlquel-cromo (NiCrOx), u otro material o materiales adecuados, en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. El uso de, por ejemplo, NiCrOx en estas capas (11, 17 y/o 21) permite mejorar la durabilidad. Estas capas de contacto pueden o no ser continuas en diferentes realizaciones de esta invencion a traves de toda la capa reflectante de la radiacion IR.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, las capas de contacto superior 11 y/o 21 que estan situadas por encima de las respectivas capas reflectantes de la radiacion IR 9 y 19 se depositan de una manera no de acuerdo con la invencion para oxidarse en una primera extension. En ciertas realizaciones ilustrativas, las capas de contacto superiores 11 y/o 21 pueden estar sustancialmente completamente oxidadas.

Sorprendentemente, se ha descubierto que usando una capa de contacto de suboxido 17 bajo y en contacto con la capa reflectante de la radiacion IR 19 y una capa de contacto mas oxidada 21 sobre la capa reflectante de la radiacion IR 19, pueden lograrse valores de selectividad significativamente mas altos y valores SF inferiores en combinacion con una coloracion deseable en angulos de vision normales y/o fuera del eje. Estas representan ventajas ilustrativas significativas en la tecnica. En particular, se ha encontrado que tales resultados inesperados se pueden conseguir cuando la capa de contacto 17 bajo la capa reflectante de la radiacion IR 19 se deposita de manera que se oxida en un menor grado que la capa de contacto superior 21 en el otro lado de la capa reflectante de la radiacion IR 19. En ciertas realizaciones ilustrativas, las capas de contacto 17 y 21 pueden estar compuestas de oxidos del mismo metal o metales, pero ser oxidadas en diferentes grados en los que la capa de contacto inferior 17 se oxida en menor grado que la capa de contacto superior 21. Por ejemplo, en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, la capa de contacto de NiCrOx inferior 17 es un suboxido (es decir, esta solo parcialmente oxidada) mientras que la capa de contacto de NiCrOx superior 21 esta sustancialmente completamente oxidada tal como se deposita por pulverizacion catodica o similar.

En ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, tal como se depositan y/o en el producto final que no esta templado termicamente en ciertas realizaciones, la capa de contacto de suboxido 17 puede tener no mas de aproximadamente 80 % del contenido de oxlgeno de la capa de contacto superior 21, mas preferiblemente no mas de aproximadamente 70 % del contenido de oxlgeno de la capa de contacto superior 21 y lo mas preferiblemente no mas de aproximadamente 60 % del contenido de oxlgeno de la capa de contacto superior 21. En cada uno de estos casos, as! como en otros, se apreciara que la capa de contacto inferior 17 bajo la capa reflectante de la radiacion IR 19 se oxida en un menor grado que la capa de contacto superior 21 situada sobre la capa reflectante de la radiacion IR 19 en al menos ciertas porciones de las respectivas capas de contacto.

Con el fin de depositar la capa de contacto de suboxido 17 de una manera no de acuerdo con la invencion para que este menos oxidada que la capa de contacto superior 21, incluso cuando son oxidos del mismo metal o metales como Ni y/o Cr, se puede usar menos flujo de gas oxlgeno por kW de potencia de pulverizacion catodica en la capa de pulverizacion catodica 17 en comparacion con la capa 21. Por ejemplo, dado el mismo o similar objetivo u objetivos de pulverizacion catodica (por ejemplo, usando objetivos a base de NiCr para cada capa), puede usarse un flujo de oxlgeno gaseoso de aproximadamente 5 ml/kW cuando se pulveriza catodicamente la capa de contacto inferior de suboxido 17, mientras que se puede usar un flujo de gas oxlgeno de aproximadamente 10 ml/kW cuando se pulveriza catodicamente una capa de contacto superior sustancialmente completamente oxidada 21 (el resto de los flujos de gas puede estar compuesto de Ar o similar). En este ejemplo particular, el flujo de gas oxlgeno por kW de potencia de pulverizacion catodica para la capa de suboxido 17 es aproximadamente el 50 % del flujo para la capa de contacto superior mas oxidada 21. En ciertas realizaciones ilustrativas no de acuerdo con esta invencion, el flujo de gas oxlgeno por kW de potencia de pulverizacion catodica para la capa de suboxido 17 no es mas que aproximadamente 80 % del utilizado para la capa de contacto mas oxidada superior 21, mas preferiblemente no mas de aproximadamente 70 % del utilizado para la capa de contacto mas oxidada superior 21 e incluso mas preferiblemente no mas de aproximadamente 60 % del utilizado para la capa de contacto mas oxidada superior 21.

En ciertas realizaciones ilustrativas, las capas de contacto superior 11 y 21 proporcionadas sobre las respectivas

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capas reflectantes de la radiacion IR pueden ser depositadas no de acuerdo con la invention en maneras similares o las mismas.

La capa de contacto inferior 7 y/o la capa dielectrica 15 en ciertas realizaciones de esta invencion y dentro del alcance de la revindication 1 son o incluyen oxido de zinc (por ejemplo, ZnO). El oxido de zinc de la capa o capas 7, 15 puede contener otros materiales as! como Al (por ejemplo, para formar ZnAlOx). Por ejemplo, en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion, una o mas capas de oxido de zinc 7, 15 pueden doparse con desde aproximadamente 1 a 10 % de Al, mas preferiblemente de aproximadamente 1 a 5 % de Al y lo mas preferiblemente de aproximadamente 2 a 4 % de Al. El uso de oxido de zinc 7 bajo la plata 9 permite lograr una excelente calidad de la plata.

La capa dielectrica 13 puede ser o incluir oxido de estano en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. Sin embargo, como con otras capas de la presente invencion, pueden utilizarse otros materiales en diferentes casos. La capa dielectrica 23 puede ser o incluir oxido de estano en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. Sin embargo, la capa 23 es opcional y no necesita proporcionarse en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. La capa dielectrica 25, que puede ser un revestimiento que incluye una o mas capas en ciertos casos ilustrativos, puede ser de o incluir nitruro de silicio (por ejemplo, Si3N4) o cualquier otro material adecuado en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. Opcionalmente, pueden proporcionarse otras capas por encima de la capa 25. Por ejemplo, una capa de revestimiento o de oxido de zirconio (no mostrada) puede estar formada directamente encima de la capa de nitruro de silicio 25 en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion. La capa de nitruro de silicio 25 puede estar dopada con Al o similar en ciertas realizaciones ilustrativas de esta invencion.

Aunque pueden utilizarse diversos espesores y materiales en capas en diferentes realizaciones de esta invencion, ejemplos de espesores y materiales para las respectivas capas sobre el sustrato de vidrio 1 en la realization de la Fig. 1 son los siguientes, desde el sustrato de vidrio hacia fuera (los espesores de plata son aproximaciones basadas en los datos de deposition):

Ejemplo de materiales/espesores; Realizacion de la Fig. 1

Capa: Intervalo preferido (A) Mas preferido (A) Ejemplo (A)

Vidrio (espesor 1-10 mm)

TiOx (capa 3): 10-450 A 50-250 A 106 A

ZnOx (capa 7): 10-300 A 40-150 A 115 A

Ag (capa 9): 50-250 A 60-120 A 80 A

NiCrOx (capa 11): 10-100 A 30-45 A 36 A

SnO2 (capa 13): 0-1,000 A 350-850 A 658 A

ZnOx (capa 15): 10-300 A 40-150 A 136 A

NiCrOx (capa 17): 10-100 A 25-50 A 39 A

Ag (capa 19): 50-250 A 80-220 A 220 A

NiCrOx (capa 21): 10-100 A 30-55 A 45 A

SnO2 (capa 23): 0-750 A 150-300 A 189 A

Si3N4 (capa 25): 0-750 A 100-320 A 133 A

En el Ejemplo (vease la columna de la derecha, arriba, para espesores en el Ejemplo), las capas de contacto de NiCrOx 11 y 21 situadas por encima de las respectivas capas reflectantes de la radiacion IR estaban sustancialmente completamente oxidadas, mientras que la capa de contacto de NiCrOx 17 bajo la capa reflectante de la radiacion IR superior 19 era un suboxido y por tanto estaba oxidada en menor grado que las otras capas de contacto de NiCrOx. Como se explica en la presente memoria, esto ha permitido inesperadamente ciertas ventajas opticas.

En ciertas realizaciones ilustrativas, los artlculos revestidos de la presente invencion pueden tener las caracterlsticas opticas y solares siguientes cuando se proporcionan en el contexto de una unidad de VA de acuerdo con la invencion. La optica se puede medir de acuerdo con Ill. C, observador de 2 grados como se conoce en la tecnica. En ciertas realizaciones, al menos el sustrato de vidrio revestido no es templado termicamente. Un ejemplo de una unidad de VA, a efectos de referencia solamente, incluye un par de sustratos de vidrio de 6 mm (transparente y/o de color verde) separados por un espacio de 16 mm, no templados termicamente. Los datos siguientes se tomaron en el angulo de vision normal, a menos que se especifique lo contrario (por ejemplo, los datos ARgY, los datos Aa*g (valor absoluto) y los datos Ab*g (valor absoluto) son indicativos en el cambio en el valor listado entre el angulo de vision de 0 grados y un angulo de vision de 45 grados):

Ejemplo Caracterlsticas opticas (Unidad de VA)

Caracterlstica: General Mas preferida La mejor

Selectividad (Tvis/SF):: > 1,75 > 1,80 > 1,85

SF (DIN 67507):: < 27,5 > 27,0 < 26,5

SHGC:: < 27,5 < 26,0 < 25,5

Tvis (o TY) (Ill C, 2 grados):: 40-60 % 45-55 % 48-52 %

a*t:: -8 a +2 -6 a +1 -5,5 a 0

b*t:: -2 a +8 -1 a +4 0 a +3

RgY (refl. exterior):: < 17 % < 16 % < 15 %

a*g:: -5 a +2 -3 a +2 -2,5 a +1

b*a:: -15 a +10 -12,0 a +4 -11,5 a 0

RgY (45° VA):: < 17 % < 16 % < 15 %

a*g:: -5 a +3 -3 a +2 -2,5 a +2

b*g:: -15 a +10 -13,0 a +4 -12 a 0

ARgY (desplazamiento de 0-45°):: < 1,5 % < 1,0 % < 0,5 %

Aa*g:: < 3,5 < 2,5 < 2,1

Ab*g,:: < 3,5 < 2,0 < 1,5

Rg (ohmios/cuadrado):: < 3,0 < 2,0 < 1,9

En ciertas realizaciones ilustrativas, los artlculos revestidos de la presente invencion pueden tener las siguientes 5 caracterlsticas opticas y solares cuando se miden monollticamente no de acuerdo con la invencion (por ejemplo, sustrato de vidrio transparente de 6 mm de espesor, no templado termicamente).

Ejemplo Caracterlsticas opticas (monollticas).

Caracterlstica: General Mas preferida La mejor

Tvis (o TY) (Ill, C, 2 grados,):: 45-65 % 50-60 % 52-59 %

a*t:: -8 a +2 -6 a +1 -5 a 0

b*t:: -2 a +8 -1 a +4 0 a +2

RgY (refl. lado del vidrio):: < 16 % < 14 % < 13 %

a*g:: -5 a +2 -3 a +2 -2 a 0

b g:: -20 a +10 -15 a +3 -13 a 0

ARgY (desplazamiento de 0-45°):: < 1,5 % < 1,0 % < 0,5 %

Aa*g:: < 3,5 < 2,5 < 2,1

Ab*g:: < 3,5 < 2,0 < 1,5

RfY (refl. lado de la pellcula):: < 21 % < 20 % < 19 %

a*f:: -5 a +6 -3 a +3 -2 a +2

b*f:: -20 a +25 -15 a +20 -10 a +18

Rs (ohmios/cuadrado):: < 3,0 < 2,0 < 1,9

10

Los siguientes ejemplos se proporcionan solo con fines ilustrativos y no se pretende que sean limitantes a menos que se reivindique especlficamente.

Ejemplo

15

El Ejemplo 1 siguiente se realizo por pulverizacion catodica del revestimiento mostrado en la Fig. 1 sobre un sustrato de vidrio transparente de 6 mm de grosor 1 para tener aproximadamente la pila de capas expuesta a continuacion y mostrada en la Fig. 1. Los espesores de la capa flsica son aproximaciones y estan en unidades de angstroms (A). Pila de capas para el Ejemplo 1. Los espesores de la capa flsica son aproximaciones, y estan en unidades de

5

10

15

20

25

angstroms (A).

Pila de capas del Ejemplo 1

Capa Sustrato de vidrio: Espesor (A)

TiO2: 106

ZnAlOx: 115

Ag: 80

NiCrOx (sco): 36

SnO2: 658

ZnAlOx: 136

NiCrOx (suboxido): 39

Ag: 220

NiCrOx (sco): 45

SnO2: 189

Si3N4: 133

En el Ejemplo anterior, la capa de contacto de NiCrOx 17 bajo la capa reflectante de la radiacion IR superior 19 era un suboxido, mientras que las otras dos capas de contacto de NiCrOx estaban substancialmente completamente oxidadas (“sco” significa substancialmente completamente oxidada). El artlculo revestido de ejemplo no se templo termicamente ni se doblo por calor. La capa de contacto de NiCrOx 17 bajo la capa reflectante de la radiacion IR superior 19 fue depositada por pulverizacion catodica como un suboxido usando un flujo de oxlgeno gaseoso en la camara de pulverizacion catodica (con un objetivo de pulverizacion catodica de NiCr) de aproximadamente 5 ml/kW, mientras que las otras dos capas de contacto de NiCrOx 11 y 21 se depositaron por pulverizacion catodica en forma substancialmente totalmente oxidada usando un flujo de oxlgeno gaseoso en las camaras de pulverizacion respectivas de aproximadamente 10 ml/kW (donde kW es indicativo de la potencia utilizada como se conoce en la tecnica). De este modo, la capa de contacto de suboxido 17 se oxido en menor medida que las capas de contacto 11 y 21 y, por lo tanto, fue mas absorbente.

El artlculo revestido del Ejemplo 1, en forma monolltica no de acuerdo con la invencion, tenia las siguientes caracteristicas (Ill. C, 2 grados para transmision visible y reflectancia en angulos de vision normales).

Ejemplo 1 (monolltica)

Caracteristica Ejemplo 1

Trans. visible (Tvis o TY): 54,47 %

a* -4,84

b* 1,16

Reflectancia del lado del vidrio (RY): 12,88 %

a* -1,18

b* -12,65

Reflectancia del lado del vidrio (RY) (45° VA): 13,2 %

a* +1,3

b* -12,0

Reflectancia del lado de la pelicula (FY): 18,47 %

a* 1,94

b* 17,40

Rs (ohmios/cuadrado): 1,81

De lo anterior se puede ver que la reflectancia del lado del vidrio cambiaba muy poco incluso cuando el angulo de vision (VA) se desplazo de 0 a 45 grados (o un desplazamiento similar en la luz incidente). Por lo tanto, el artlculo revestido es ventajoso porque se ve similar desde muchos angulos de vision diferentes.

El articulo revestido del Ejemplo 1 se acoplo despues a otro sustrato de vidrio de aproximadamente 6 mm de

5

10

15

20

25

30

espesor para formar una unidad de ventana de VA como se muestra en la Fig. 2, sin ser templado. La separacion entre los dos sustratos de vidrio era de aproximadamente 16 mm de espesor. La unidad de VA tenia las siguientes caracteristicas.

Ejemplo 1 (Unidad de VA).

Caracteristica Ejemplo 1

Selectividad (Tvis/SF): 1,83

SF: 27,1

Trans. visible. (Tvis o TY): 49,7 %

a* -5,49

b* 1,67

Reflectancia en el lado/exterior del vidrio (RY): 14,9 %

a* -2,21

b* -11,48

Rs (ohmios/cuadrado) : 1,81

Ademas, se ha encontrado sorprendentemente que el color reflectante/exterior es sustancialmente independiente del estado de polarizacion de la luz incidente. En otras palabras, el color reflectante/exterior no cambia significativamente como una funcion del estado de polarizacion de la luz incidente. Esto representa una mejora significativa en la tecnica.

Se preparo otro ejemplo, concretamente, el Ejemplo 2. El Ejemplo 2 era similar al Ejemplo 1 excepto que tenia una capa de revestimiento de oxido de zirconio dispuesta sobre la capa superior de nitruro de silicio 25. El ejemplo 2, cuando se coloco en una unidad de VA, tenia las siguientes caracteristicas.

Ejemplo 2 (Unidad de VA)

Caracteristica Ejemplo 1

Selectividad (Tvis/SF): 1,89

SF: 26,6

Trans. visible (Tvis o TY): 50,2 %

a* -5,97

b* 0,19

Reflectancia en el lado/exterior del vidrio (RY): 14,0 %

a* -0,93

b* -9,10

Se puede ver a partir de los Ejemplos expuestos anteriormente que se consiguio una combinacion de alta selectividad y SF bajo en ambos ejemplos, lo que representa un ejemplo significativo de ventaja en la tecnica.

Para fines de comparacion, se preparo un articulo revestido con un Ejemplo Comparativo (EC) similar al Ejemplo 1 excepto que en el ejemplo comparativo la capa de contacto 17 no estaba presente. El resultado en una unidad de VA fue una transmision visible del 50 % y un SF de 29 (es decir, la selectividad fue de 1,72). Por lo tanto, se puede ver que el uso de una capa de contacto 17 en forma de suboxido da lugar sorprendentemente e inesperadamente a un articulo revestido que tiene un valor SF mejorado, asi como una selectividad mejorada (comparar el Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 con respecto al Ejemplo Comparativo).

Aunque la invention se ha descrito en relation con lo que actualmente se considera que es la realization mas practica y preferida, debe entenderse que la invencion no se limita a la realizacion divulgada, sino que, por el contrario, se pretende que abarque varias modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Una unidad de ventana de vidrio aislante (VA) que comprende:

un primer y un segundo sustratos de vidrio (1, 2) y un revestimiento (30) soportado por uno de los sustratos, comprendiendo el revestimiento:

una primera y una segunda capas reflectantes de la radiacion infrarroja (IR) (9, 19) que comprenden plata, estando cada una de las capas reflectantes de la radiacion IR intercaladas entre y en contacto con un par de capas de contacto (7,11; 17, 21),

en donde la segunda capa reflectante de la radiacion IR (19) esta situada por encima de la primera capa reflectante de la radiacion IR (9), en donde

la capa de contacto (7) situada por debajo de la primera capa reflectante de la radiacion IR (9) comprende oxido de zinc y la capa de contacto (17) situada por debajo de la segunda capa reflectante de la radiacion IR (19) comprende un oxido de Ni y/o Cr,

en donde la capa de contacto (17) situada por debajo de la segunda capa que comprende plata es del tipo sub-oxido y esta oxidada en menor grado que la capa de contacto situada encima (21) y en contacto con la capa que comprende plata, y en donde la unidad de ventana de VA tiene una selectividad (Tvis/SF) de al menos 1,75 y un factor solar (SF) no mayor que 27,5.
2. La unidad de ventana de VA de la reivindicacion 1, en la que el revestimiento (30) incluye solo dos capas reflectantes de la radiacion infrarroja (IR) (9, 19).
3. La unidad de ventana de VA de la reivindicacion 1, en donde la unidad de ventana de VA tiene un valor a* de reflexion exterior, con un angulo de vision normal, de -3 a +2, preferiblemente en donde la unidad de ventana de VA tiene un valor a* de reflexion exterior, con un angulo de vision normal, de -2,5 a +1.
4. La unidad de ventana de VA de la reivindicacion 1, en la que el revestimiento tiene una resistencia de hoja (Rs) de no mas de 3,0 ohmios/cuadrado.
5. La unidad de ventana de VA de la reivindicacion 1, en donde la unidad de VA tiene un valor a* exterior que no varla en mas de 3,5 dado un desplazamiento del angulo de vision de 0 a 45 grados, preferiblemente que no varla en mas de 2,5 dado un desplazamiento del angulo de vision de 0 a 45 grados.
6. La unidad de ventana de VA de la reivindicacion 1, en la que los valores a* y b* de reflexion exterior de la unidad de ventana de VA no varlan en mas de 3,5 dado un desplazamiento del angulo de vision de 0 a 45 grados.