HU217802B

HU217802B - Többrétegű átlátszó szubsztrátok

Info

Publication number: HU217802B
Application number: HU9402337A
Authority: HU
Inventors: Jean-Pierre Brochot; Olivier Guiselin; Pascal Petit
Original assignee: Saint-Gobain Vitrage
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 2000-04-28
Also published as: DE69404006D1; CZ288088B6; FI943720A0; TW334396B; HK1000533A1; US6042934A; FI110937B; NO942976D0; US6673427B2; US6287675B1; DE69404006T2; HU9402337D0; FI943720A; JPH07165442A; JP4108771B2; PL178985B1; CA2129488C; EP0638528A1; SG52638A1; DK0638528T3

Abstract

A találmány olyan átlátszó szubsztrát (1), amely előnyösen üvegbőlkészül, és amelyre a következő vékony rétegek vannak felvive: – egyelső dielektromosanyag-réteg (2), – egy infravörös sugárzástvisszaverő, elsősorban fémből álló első réteg (3), – egy másodikdielektromosanyag-réteg (5), – egy infravörös sugárzást visszaverő,elsősorban fémből álló második réteg (6), – egy harmadikdielektromosanyag-réteg (8). Az infravörös sugárzást visszaverő elsőréteg (3) vastagsága az infravörös sugárzást visszaverő második réteg(6) vastagságának 50–80%-a, előnyösen 55–75%-a és különösen előnyösen60–75%-a. ŕ

Description

A találmány olyan, legalább egy fémréteget tartalmazó, vékonyan egymásra rétegezett anyagokból álló bevonattal ellátott átlátszó szubsztrátokra, elsősorban üvegekre vonatkozik, amelyek széles hullámhossztartományban védenek a napsugárzás és/vagy infravörös sugárzás ellen.

A találmány tárgyát képezik a fenti szubsztrátok napsugárzást kivédő vagy szabályozó és/vagy hőszigetelő üvegek előállítására való alkalmazási eljárása is. Ezek az üvegek - a légkondicionálás és/vagy az autót egyre növekvő méretű üvegfelületeiből eredő túlfűtés mértékének csökkentésére - épületek és járművek üvegezésére alkalmazhatók.

A szubsztrátok számára ilyen tulajdonságokat biztosító ismert rétegezett anyagok két fém-oxid típusú dielektromos réteg között elhelyezve legalább egy fémréteget, például ezüstréteget tartalmaznak. Az ilyen rétegezett anyagokat általában mágneses térrel segített katódos szóróeljárással állítják elő.

A 90/02653 számon közzétett nemzetközi bejelentésben például olyan rétegezett bevonattal ellátott autóablak-üvegeket ismertetnek, amelyek belső felülete öt, vékonyan egymásra rétegezett bevonattal van ellátva, melyek termoplasztikus anyagot tartalmaznak a rétegek között.

Ez a rétegezett bevonat két ezüstréteg között három cink-oxid-réteget tartalmaz, és a rétegeket hordozó, külső anyaghoz közelebb álló ezüstréteg vastagsága valamivel nagyobb, mint a második ezüstrétegé.

A fenti közzétételi iratban ismertetett rétegezett bevonattal ellátott üvegek szélvédő üvegként alkalmazhatók, és ezért biztonsági okokból T_L áteresztőképességük nagyon nagy (körülbelül 75%), ami viszonylag magas napfaktor- [Solar factor (SF-)] értéket eredményez. A napfaktor az üvegen keresztül a térbe bejutó összes energia és hozzá tartozó napenergia hányadosa.

A találmány célkitűzése olyan, vékonyan egymásra rétegezett anyagokból álló bevonattal ellátott átlátszó szubsztrátok kifejlesztése, amelyek két vékony infravörössugárzás-visszaverő rétegből állnak, ezek a rétegek elsősorban fémrétegek és egy adott T_L érték mellett nagy szelektivitást mutatnak, azaz T_L/SF arányuk a lehető legnagyobb, és emellett a hordozószubsztrát-visszatükröződéskor mutatott vizuális megjelenésük is kielégítően esztétikus.

Ennek megfelelően a találmány olyan vékonyan egymásra rétegezett anyagokból álló bevonattal ellátott szubsztrátokra, elsősorban üvegekre vonatkozik, amelyeket úgy állítunk elő, hogy a szubsztrátra egymás után a következő anyagokat rétegezzük:

- egy első dielektromosanyag-réteg,

- egy infravörös sugárzást visszaverő, elsősorban fémből álló első réteg,

- egy második dielektromosanyag-réteg,

- egy infravörös sugárzást visszaverő, elsősorban fémből álló második réteg, és

- egy második dielektromosanyag-réteg,

- egy harmadik dielektromosanyag-réteg.

A találmány szerinti rétegezett anyag infravörös sugárzást visszatükröző első rétege, azaz a hordozószubsztráthoz legközelebb álló réteg vastagsága az infravörös sugárzást visszaverő második réteg vastagságának körülbelül 50-80%-a, elsősorban 55-75%-a és előnyösen 60-70%-a. Ez a vastagság előnyösen a második réteg

65%-a.

A rétegek vastagságának ez a nagy aszimmetriája olyan visszaverődési tulajdonságokat eredményez, amely lehetővé teszi a jó szelektivitású üvegek előállításához megfelelő T_L- és SF-értékek előnyös módosítását, azaz az átlátszósági igény és a napsugárzás fűtő hatása között jó kompromisszum létrehozását.

Ez az aszimmetria további előnyöket is biztosít. Az egyik előny, hogy elsősorban visszaverődéskor vonzó vizuális megjelenést, azaz semleges, „tisztára mosott” külalakot eredményez, és ez a megjelenés a megfigyelés helyén mutatott beesési szögtől függetlenül is megmarad. Ez azt jelenti, hogy az ilyen üvegekkel ellátott épülethomlokzat külső szemlélője a megfigyelés helyétől függetlenül ugyanazt az árnyékhatástól mentes vizuális benyomást kapja. Ez az egységes megjelenés a jelenlegi építészeti elvárások miatt nagyon fontos jellemző.

Emellett az anyagok és a három, dielektromos anyag relatív vastagságának megfelelő kiválasztásával az üveg visszaverődési és áteresztési vizuális megjelenése egyaránt tovább finomítható és szabályozható.

A találmány egyik változatában az első réteg optikai vastagsága a harmadik rétegével közel azonosra választható. A második réteg vastagsága pedig előnyösen a második két réteg együttes optikai vastagságának 110%-ával egyenlő vagy e feletti érték, előnyösen az együttes vastagság 110-120%-a.

A találmány egy másik változatában a dielektromosanyag-rétegek relatív vastagságát előnyösen úgy állítjuk be, hogy az első réteg optikai vastagságát a harmadik rétegénél nagyobbra választjuk meg. Ennek megfelelően az első réteg optikai vastagsága a harmadik réteg vastagságának legalább 110%-a, elsősorban legalább 110-140%-a, különösen 115—135%-a, előnyösen körülbelül 125%-a. Az ábrákon ismertetett anyagok esetén a második dielektromos réteg vastagsága a másik két réteg együttes optikai vastagságával azonos.

A rétegek optikai vastagságának aránya mindkét esetben olyan, amely visszaverődés és áteresztés esetén egyaránt esztétikailag megfelelő, elsősorban kék és zöld szín kialakulását eredményezi.

A fenti két változat közül a második még azzal a további előnnyel is jellemezhető, hogy a rétegezett anyagot alkotó különböző rétegek vastagságának változtatásával az egész anyag „érzéketlenségét” is optimalizálja. Ez azt jelenti, hogy a rétegezett anyag egyik rétege vastagságának kismértékű változása nem okoz kirívó változást az egyedi üvegek vagy ugyanazon üveg különböző felületei megjelenése között. Ez elsősorban ipari szempontból nagyon fontos. A nagyméretű és/vagy nagyszámú üvegeket ugyanis azzal a célkitűzéssel gyártják, hogy az egyedi üveg-előállító sarasokban gyártott üvegek, elsősorban az ugyanazon üveg különböző zónái között mutatott megjelenési és funkcionális jellemzői a lehető legegyenletesebbek legyenek.

A találmány szerinti rétegezett anyag infravörös sugárzást visszaverő rétegeit, elsősorban fémrétegeit, kü2

HU 217 802 Β lönösen ha a dielektromosanyag-rétegeket oxigén jelenlétében végzett reaktív katódos szórással állítjuk elő, úgy célszerű előállítani, hogy a rétegekre egy vékony záróréteget viszünk fel. A zárórétegek az oxigénnel érintkező fémrétegeket megvédik, miközben a felső dielektromos réteg felvitele folyamán maguk részlegesen oxidálódnak. A zárórétegek anyaga tantál, titán vagy nikkel-króm ötvözet és vastagsága 1 -3 nm.

Az infravörös sugárzás ellen megfelelően viselkedő rétegeket ezüstrétegekből állíthatjuk elő.

A dielektromosanyag-rétegek elsősorban tantán(V)oxidból, cink-oxidból, ón(IV)-oxidból, nióbium(V)oxidból, titán(VI)-oxidból vagy ezek bizonyos elegyeiből állnak. Úgy is eljárhatunk, hogy a rétegeket olyan két, egymásra rétegezett anyagból állítjuk elő, amelyek közül az egyik ón(IV)-oxid, a másik pedig egy, az infravörössugárzás-vissza verő rétegek nedvesedését javító oxid, mint például a 93/01546 számú francia és a 94 400 289.8 számú európai bejelentésben ismertetettek szerint tantál(V)-oxid vagy niobium(V)-oxid vagy titán(IV)-oxid.

A fenti oxidok mindegyike különböző előnyöket kínál. Az ón(IV)-oxid és a cink-oxid például javítja a lerakodási sebességet, ami iparilag jelentős reaktív katódos szóróeljárás szempontjából lényeges. A tantál(V)-oxid vagy a nióbium(V)-oxid pedig a rétegezett anyag mechanikai vagy kémiai ellenállását növeli, és az ezüstrétegek alatt elhelyezve ezek nedvesíthetőségét javítja. Kevert oxidok alkalmazásával azonban megteremthető a lerakodási sebesség és az ellenállás megfelelő egyensúlya, és a két oxid egymásra rétegezése a kiindulási anyagok költségeit és az ezüstrétegek jobb nedvesíthetőségét optimalizálja.

A tantál(V)-oxid alkalmazása további előnyökkel is jár. Az ilyen dielektromos anyagokból rétegezett anyaggal bevont üveg visszaverődéskor és áteresztéskor egyaránt kék színű, ami az esztétikai megjelenés szempontjából fontos. Ez a viselkedés azért meglepő, mert abban az esetben, ha a kérdéses rétegek csak kismértékben abszorbeálnak vagy nem abszorbensek, az áteresztéskor mutatott szín általában a visszatükrözéskor mutatott szín komplementere.

A találmány szerinti előnyös rétegezett anyag első rétegének vastagsága 7-9 nm, és a második réteg vastagsága 11-13 nm. Az első és harmadik dielektromos anyag optikai vastagsága előnyösen 60-90 nm, geometriai vastagsága 30-45 nm. A második réteg optikai vastagsága 140-170 nm, geometriai vastagsága 70-80 nm. Az optikai vastagság mérését ismert eljárással, a réteg valódi geometriai vastagságának és a réteget felépítő anyag törésmutatójának meghatározásával végezzük. Ez a mutató az oxid típusától függően változik, ón(IV)oxid, tantál(V)-oxid esetén 1,9-2,1 és nióbium(V)-oxid esetén körülbelül 2,3.

A találmány szerinti rétegezett anyaggal bevont szubsztrát többrétegű üveg része is lehet, azaz egy kettős szigetelőüveg üvegrétegeinek egyikét alkothatja. Ez utóbbi esetben a kettős üveg fényáteresztése 60-70%, és a napfaktor SF-értéke 0,32-0,42. Ezek az értékek az épületekhez való alkalmazhatóság feltételeit teljes mértékben kielégítik. Ezen túlmenően a visszaverődéskor mutatott vizuális megjelenésük előnyösen a megfigyelés helyének függvényében sem változik; és a kalorimetriás méréssel (L, a*, b* és c*) meghatározott a* és b* értéke 3-nál kisebb, elsősorban negatív szám marad.

Ez az anyag egy bevonattal ellátott üveg részét is alkothatja, amelynek fényáteresztő képessége körülbelül 70%.

A találmány további előnyös jellemzőit a következőkben bemutatásra kerülő példák és a mellékelt 1. ábra ismertetik.

Az ismertetésre kerülő példákban a rétegezett anyag komponenseinek rétegezését mágneses mezővel segített katódos szóróeljárással végezzük, azonban bármilyen olyan rétegező eljárás alkalmazható, amely lehetővé teszi a rétegezés szabályozását és a vastagság ellenőrzését.

A rétegezett anyag hordozóanyaga a 7-10. példák kivételével egy 4 mm vastag nátrium-mész-szilíciumüveg, a vastagság a 7-10. példák esetén 6 mm. Kettős üveg esetén a bevonattal ellátott üvegeket az elsővel azonos, de bevonat nélküli üveggel szerelik össze úgy, hogy az üvegek között 10 mm vastag gáztér, illetve a 7-8. példák esetén 12 mm vastag gáztér legyen.

Az 1. ábrán a találmány szerinti rétegezett anyag egy olyan ábrázolását láthatjuk, amely a jobb megértés elősegítése érdekében nem a valós rétegvastagság-arányokat mutatja. Az anyag fentiekben ismertetett 1 hordozószubsztráton rétegezve a következő rétegekből áll:

- egy ón(IV)-oxidot vagy tantál(V)-oxidot tartalmazó 2 első réteg, egy 3 ezüst első réteg,

- egy titánt vagy részlegesen oxidált Ni-Cr ötvözetet tartalmazó 4 záróréteg,

- egy ón(IV)- vagy tantál(V)-oxidot tartalmazó 5 második réteg, egy 6 ezüst második réteg, és

- egy, az első záróréteggel azonos második 7 záróréteg, és végül

- legalább egy fenti oxidot tartalmazó 8 utolsó réteg.

A rétegezésre alkalmas berendezés legalább egy olyan szórókamrából áll, amely a megfelelő anyagokból előállított célelektródákat tartalmaz. Az 1. szubsztrát sorban áthalad a célelektródák alatt, és a következő körülmények között megvalósul a lerakódás:

- a 3, 6 ezüstalapú rétegek előállítása ezüst célelektródával, argonatmoszférában, 0,8 Pa nyomáson történik,

- a 2, 5 és 8 SnO₂-alapú rétegek előállítása ön célelektródával, 36% oxigéntartalmú argon/oxigén atmoszférában, 0,8 Pa nyomáson történik, ha ezeket a rétegeket Ta₂O₅ vagy Nb₂O₅ alkalmazásával állítjuk elő, a rétegezést tantál vagy nióbium célelektródával, körülbelül 10 térfogat% oxigéntartalmú argon/oxigén atmoszférában, 0,8 Pa nyomáson végezzük,

- a Ni-Cr- vagy titánalapú 4, 7 rétegeket nikkelkróm ötvözet vagy titán célelektródával, argonatmoszférában, és a fenti nyomáson végezzük.

A következő példákban az utolsó kivételével a 2, 5 és 8 dielektromos rétegek előállításához tantál(V)oxidot alkalmazunk.

HU 217 802 Β

7-5. példák

Az 1., 2. és 5. példák abban az értelemben összehasonlító példák, hogy a 3 és 6 ezüstrétegek vastagsága gyakorlatilag azonos (1. példa) vagy aszimmetrikus, de ez az aszimmetria a találmány szerinti 2. és 5. példákhoz viszonyítva fordított arányú.

A rétegezett anyagok tulajdonságait és [nm]-ben mért vastagságát az 1. táblázatban foglaljuk össze. A Ni-Cr anyagból álló 4, 7 zárórétegek, amint az ismeretes, az összes réteg felhordása után valójában részle5 gesen oxidált rétegek lesznek.

7. táblázat

	1. példa	2. pclda	3. példa	4. példa	5. példa
Üveg(l)	-	-	-	-	-
Ta₂O₅ (2)	36,5	34,5	32	32	32
Ag (3)	10	U,5	8	8	12
Ni-Cr (4)	2	2	2	3	2
Ta₂O₅ (5)	77,5	94,5	77,5	72,5	77,5
Ag (6)	11	8	12	12,5	8
Ni-Cr (7)	2	2	2	2	2
Ta₂O₅ (8)	33,5	35	33,5	32	33,5

A 2. táblázatban a fenti példák szerinti anyagok %-os fényáteresztő képességét (T_L), %-os napfaktor- (SF-) értékét (amelyet a 67507 DIN szabvány A 233 függeléke 25 alapján határozunk meg), a nm-ben meghatározott domináló áteresztő hullámhosszértékeket, azaz lambdadom-t-t és az ezekhez kapcsolódó %-os színtisztaságot (p.t.), %-os fényvisszaverő képességet (R_L), a nm-ben meghatározott domináló visszaverési hullámhossz értékeket (lambada-dom-r) és a %-os visszaverési tisztaságot (p.r.) foglaljuk össze.

A kolorimetriás méréseket a szokásos feltételek között végezzük. A mérések mindegyikét kettős üvegként összeszerelt szubsztráttal, D₆₅ világítótestekre vonatkoztatva végezzük.

2. táblázat

	1. példa	2. pclda	3. pclda	4. pclda	5. példa
T_L	69	66	70	61	62
SF	42	42	42	38	38
Lambda-dom-t	493	489	498	490	478
p.t.	2	5	2	4	6
Rl	12		19	10	21
Lambda-dom-r	561	641	486	487	574
p.r.	3	9	3	6	35

A 3. táblázatban bizonyos fenti példák szerinti anya- egyikét kettős üveggel végezzük, azonban a szubsztrát gok domináló visszaverődési hullámhosszát és visszave- síkjára merőlegeshez viszonyítva 60°, illetve 70° beesérődési tisztaságát (p.r.) foglaljuk össze. A mérések mind- si szöggel mérünk.

3. táblázat

	1. példa	2. példa	3. példa	5. példa
Lambda-dom-r (60°)	470	569	480	571
p.r. (60°)	5,4	3	4,68	8
Rl (60°)	19	28	20	27
Lambda-dom-r (70°)	462	490	481	-498
p.r. (70°)	4,3	4	3,0	0,8
R_l (70°)	32	39	34	36

HU 217 802 Β

A 2., 3., valamint 5. példák esetében 0° és 60° beesési szög alkalmazásával (L*, a* és b*) rendszerű kolorimetriás mérést is végzünk. Az 5. példa szerinti anyag a

3. példa szerinti anyaggal azonos, azonban 3 és 6 ezüstrétegek vastagsága fordított arányú, ezért nem tartozik a találmány terjedelméhez.

A 4. táblázatban összefoglalt a*, b*, valamint telítési c* értékek az a* és b* négyzetösszegek négyzetgyökével azonosak.

4. táblázat

	2. pclda	3. példa	5. példa
a* (0°)	12,2	-0,9	-2,2
b* (0°)	3,1	-3,1	22
c* (0°)	12,6	3,2	22,1
a* (60°)	-1	-0,9	-1,7
b* (60°)	2	-3	6
c* (60°)	2,2	3,13	6,2

Ezekből az adatokból a következő következtetéseket vonhatjuk le: ha az ezüstrétegek vastagsága különböző, és a szubsztráthoz közelebb lévő ezüstréteg sokkal vékonyabb, merőleges beesési szög mellett kék visszaverődést eredményező üveget kapunk.

Fontos megjegyezni, hogy a találmány szerinti üvegek, elsősorban ha tantál(V)-oxid dielektrikus réteget alkalmazunk, áteresztéskor is kék színűek.

A 2. táblázatból látható, hogy csak a 3. és 4. példák lambda-dom-r értéke 486 nm, és lambda-dom-t értéke 490 nm. Az 1. és 5. üvegek esetén a visszaverődés sárga árnyalatú, míg a 2. példánál vörösesbíbor árnyalatú.

A fentieken túlmenően a 2. példa szerinti anyagvisszaverődésnél mért színtisztaság (p.r.) körülbelül 10%, amely sokkal magasabb, mint a találmány szerinti 3. és 4. példáké. (Ez az érték az 5. példa esetén még magasabb.)

A 3. és 4. példákban ismertetett találmány szerinti üvegek jó szelektivitásértékkel, azaz legalább 1,6 vagy 1,7 értékkel és 42% vagy ez alatti napfaktorral jellemezhetők.

A fentiekből jól látható, hogy a találmány szerinti anyagok előnyös színkialakítása nem az adott üveg napsugárzás elleni védőképességének rovására történik.

A 3. és 4. táblázat adatai lehetővé teszik bizonyos fenti példák szerinti üvegek visszaverődésnél mutatott egységes megjelenésének értékelését.

A 3. táblázat azt mutatja, hogy a 3. példában ismertetett találmány szerinti üveg-visszaverődésnél mutatott színe kék, és ez a szín a lambda-dom-r értékkel kifejezve gyakorlatilag a 0°-on mért 486-tól 70°-on csak 481-ig változik, és a visszaverődési tisztaság is nagyon mérsékelt marad.

A körülbelül azonos vastagságú ezüstréteget tartalmazó, 1. példa szerinti üveg azonban a merőleges visszaverődési körülmények között mutatott sárga színről 60°-on kékre, 70°-on ibolyára változik.

A 4. táblázat azt igazolja, hogy csak a 3. példában ismertetett találmány szerinti anyag visszaverődési színe független a beesési szögtől, azaz az a* és b*, illetve a telítési c* értékek gyakorlatilag változatlanok.

A 2. és 5. példák szerinti üvegek esetén azonban az a* és b* értékek a beesési szög függvényében teljesen megváltoznak. A 2. példa szerinti üveg esetén az a* értéke a 0°-on mért nagyon pozitív 12,2-ről 60°-on nagyon negatív -1 értékre csökken.

Láthatóan csak a találmány szerinti példák teljesítik a szelektivitás és megjelenés egységességével szemben támasztott követelményeket.

6. és 7. példák

Ebben a két példában a dielektromos anyagként alkalmazott tantál(V)-oxid helyett ón(IV)-oxidot alkalmazunk, és a zárórétegek anyaga a 6. példa esetén titán és a 7. példa esetén Ni-Cr.

Az 5. táblázatban a rétegezett anyag egyes rétegeinek vastagságát foglaljuk össze nm-ben.

5. táblázat

	6. példa	7. pclda
Üveg(l)	-	-
SnO₂ (2)	34	32
Ag (3)	8	8
Ti vagy Ni-Cr (4)	1	1,5
SnO₂ (5)	77	74,5
Ag (6)	12	11,6
Ti vagy Ni-Cr (7)	1	1,5
SnO₂ (8)	35	33

Az így bevont szubsztrátokat a fentiekben ismertetett, kettős üvegek előállítására alkalmazzuk. A kettős üvegek merőleges beesési szög mellett mért fotometriás mérési eredményeit a 6. táblázatban foglaljuk össze.

6. táblázat

	6. példa	7. példa
T_L	66	65
SF	38	39
Rl	10,4	9,4
Lambda-dom-r	511	484
p.r.	2	2
a*	-	-0,5
b*	-	-1,1

Ezek az üvegek visszaverődéskor a 3. és 4. példában ismertetett üvegekhez hasonlóan a beesési szögtől független vizuális megjelenést mutatnak. A 6. példa szerinti üveg visszaverődéskor mutatott színe a zöld, a

7. példa szerinti üvegé pedig a kék tartomány felé tolódik el.

Ezek a színek azonban nagyon semlegesek maradnak, nagyon alacsony tisztasági értékek tartoznak hozzájuk.

HU 217 802 Β

A találmány szerinti rétegezett anyagokkal bevont, szubsztrátokkal társított, laminált üvegek kedvező kolorimetriás tulajdonságait a monolitikus és a kettős szubsztrátok esetén is megtartják.

így például a 3. példa szerinti rétegezett anyaggal bevont szubsztrátot egy ugyanolyan típusú, de rétegezett bevonat nélküli, standard 0,3 mm vastag poli(vinilbutirál) fóliával bevont szubsztráttal szereljük össze.

A 7. táblázatban a fenti laminált üveg áteresztéskor mutatott T_L, p.t., lambda-dom-t, valamint a* és b* értékeit és a visszaverődéskor mutatott R_L, p.r., lambdadom-r, a* és b* értékeket (amelyeket a rétegezett anyaggal bevont szubsztrátoldalon foglaljuk össze (a fentiekben megadott egységekben).

7. táblázat

T_L	70
p.t.	1,2
Lambda-dom-t	50,2
a*	-3,27
b*	0,52
Rl	14
p.r.	8
Lambda-dom-r	483
a*	-2,2
b*	-4,4

A 7. táblázat adataiból láthatjuk, hogy ha a találmány szerinti rétegezett anyaggal bevont szubsztrátot laminált üvegrendszerrel társítjuk, esztétikai kolorimetriai jellemzői nem változnak. Ez azt jelenti, hogy ha az ilyen üvegek vissza- és áteresztésekor egyaránt zöld vagy kék színűek maradnak.

A 3., 4. és 6. találmány szerinti anyagok a fentiekben ismertetett, úgynevezett „első változat”-hoz tartoznak, azaz a 2., 5. és 8. oxidrétegek relatív vastagsága a következő jellemző értékek szerint alakul: a 2. réteg vastagsága körülbelül a 8. rétegével azonos, a középen lévő 5. réteg vastagsága valamivel nagyobb, mint a 2. és 8. rétegek vastagságának összege (ezekben a példákban a három réteget ugyanazon oxidból állítjuk elő, ezért mindegy, hogy a geometriai vagy az optikai vastagságra hivatkozunk).

A találmány szerinti anyagok úgynevezett „második változat”-át a következő példákban és elsősorban a

8. példában ismertetjük. Ebben a változatban a 2., 5. és 8. oxidrétegek vastagságviszonyait bizonyos mértékben módosítjuk. A 2. réteg optikai vastagsága lényegesen (25%-kal) nagyobb, mint a 8. rétegé. Az 5. réteg optikai vastagsága (vagy a különböző alrétegei vastagságának összege) megközelítőleg a másik két, azaz a 2. és 8. réteg optikai vastagságának összege.

8. példa

A 8. példa szerinti rétegezett anyaggal bevont szubsztrát a 7. példában ismertetettekkel azonos, a 2., 5. és 8. rétegek különböző vastagságú ón(IV)-oxidból állnak.

A fenti rétegezett anyag egyes rétegeinek vastagságát a 8. táblázatban foglaljuk össze.

8. táblázat

	8. példa
Üveg(l)	-
SnO, (2)	41
Ag(3)	8
Ni-Cr (4)	1,5
SnO₂ (5)	74,5
Ag(6)	12
Ni-Cr (7)	1,5
SnO₂ (8)	33

A szubsztrátot kettős üveg kialakítására alkalmazzuk. A kettős üveggel merőleges beesési szög mellett mért fotometriai jellemzőket a 9. táblázatban foglaljuk össze.

9. táblázat

	8. példa
T_L	65
SF	39
Rl	9,1
Lambda-dom-r	486
p.r.	1
a*	-0,7
b*	-0,5

Ha ezeket az eredményeket a 7. példában kapott hasonló értékekhez viszonyítjuk, láthatjuk, hogy megközelítőleg azonos T_L- és SF-értékeket kapunk. A visszaverődésnél mutatott megjelenés itt is a kék színek irányában tolódik el, és a szín ebben az esetben még semlegesebb, mert a tisztaság itt 1%, és az a* és b* értékek egyaránt jóval az 1 alatt vannak. A 7. példa szerinti rétegezett anyag további előnye, hogy az egyes rétegek vastagságának kismértékű változásai jobban megengedhetek, mert ez nem idézi elő a vizuális megjelenés lényeges változását.

A kettős üvegként előállított 8. példa szerinti szubsztrát különböző pontjain meghatározott a* és b* értékek különbségei 1-nél kisebbek, ami azt jelenti, hogy a különbség emberi szemmel még akkor sem látható, ha a rétegek mindegyikének helyi vastagsága ±4%-kal változik. Ez ipari szempontból nagyon lényeges, mert így sokkal könnyebb az egységes, azaz a megjelenés helyi változásait nem mutató és a reprodukálható, azaz az egyedi üvegek, valamint a különböző üvegsarzsokban előállított üvegek megjelenése között különbséget nem mutató üvegek előállítása. Ez azt jelenti, hogy az ilyen rétegek egy adott gyártósor saját, elsősorban a kapott rétegek vastagságát befolyásoló gyártási paramétereinek határai között a vastagságváltozásra az egyéb hasonló rétegek6

HU 217 802 Β hez képest kevésbé érzékenyek és optikailag jobb minőségűek lesznek.

Az ilyen típusú rétegezett anyag adott optikai minőségének elérése érdekében pedig úgy járhatunk el, hogy kevésbé szigorú paraméterekkel működő gyártósort alkalmazunk, vagyis megengedjük a belső jellemzők kismértékű megváltozását.

Ipari szempontból az is előnyös, ha az 5. réteg vastagsága durván a 2. és 8. réteg vastagságának összege. Emiatt aztán elegendő két ón célelektróda alkalmazása, és így a megfelelő rétegezőkamrákban beállított teljesítményértékek szabályozása egyszerűsíthető. A 2. réteg előállítása úgy történik, hogy a szubsztrát áthalad az egyik beállított célelektróda alatt, és az így kapott réteg vastagsága az előre beállított érték lesz. A 8. réteg előállítása hasonlóan történik. A szubsztrát áthalad a beállított második célelektróda alatt, és az így kapott réteg vastagsága az előre beállított érték lesz. Az 5. réteget úgy kapjuk, hogy a szubsztrát a 2. és 8. réteg kialakításához beállított mindkét célelektróda alatt áthalad, és így a két olyan réteg rakódik egymásra, amelynek vastagsága e két utóbbi réteg vastagságának összege. Ehhez a kialakításhoz nem szükséges harmadik elektróda.

9-12. példa

A kísérletek célja a nedvesíthetőség és ennek következtében legalább az egyik ezüstréteg tulajdonságainak optimalizálása. A kísérletet a 94 400 289.8 számú európai bejelentésben ismertetett eljárással folytatjuk le.

A 9. és 10. példában a 2. és 8. rétegek egyaránt ón(IV)-oxidból készülnek, de az 5. réteg további két alrétegre, az ón(IV)-oxidból álló 5 első rétegre és a tantál(IV)-oxidból vagy nióbium(V)-oxídbóI álló 5 második rétegre tagolódik (például a 9., illetve a 10. példa). A 6 ezüstréteg alatt adott esetben egy Ni-Cr vagy Sn anyagokból álló vékony fémes alréteg is elhelyezhető.

A 11. és 12. példák esetén a 2. réteg szintén további két alrétegre, az ón(IV)-oxidból álló 2 első rétegre és a tantál(V)-oxidból álló 2 második rétegre tagolódik (például all., illetve a 12. példa). Az ezüstréteg alatt adott esetben egy vékony fémes alréteg is elhelyezhető.

Ezzel az eljárással a 9. és 10. példák esetén a 6 második ezüstréteg, a 11. és 12. példák esetén a két, azaz a 3 és 6 ezüstréteg nedvesíthetősége optimalizálódik.

Az így kapott rétegek nm-ben kifejezett vastagságát a 10. táblázatban foglaljuk össze.

10. táblázat

	9. és 10. példa	11. cs 12. példa
Üveg(l)	-	-
SnO₂ (2)	41	30-31
Ta₂O₅ vagy Nb₂O₅(2 bisz)	0	10
Ag(3)	8	8
Ni-Cr (4)	1,5	1,5
SnO₂ (5)	64	64

	9. és 10. példa	11. cs 12. példa
Ta₂O₅ vagy Nb₂O₅(5 bisz)	10	10
Ag(6)	12	12
Ni-Cr (7)	1,5	1,5
SnO₂ (8)	33	33

A rétegezett anyagok napsugárzás elleni védőhatása kismértékben javul. Emellett a keménységükről ismert oxidok, mint például a tantál(IV)- vagy nióbium(V)oxid az egész rétegezett anyag tartósságát, elsősorban mechanikai szilárdságát optimalizálják. A mechanikai szilárdság ilyen növekedése elsősorban a 11. és 12. példáknál jelentkezik.

A fentieket összefoglalva azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a találmány szerinti üvegek a következő előnyös tulajdonságokkal jellemezhetők:

- szelektivitásuk jó, közel 1,70 érték,

- egyenletes vizuális megjelenésük a szem számára vonzó (különösen a visszaverődéskor és adott esetben az áteresztéskor mutatott kék vagy zöld szín),

- a fényáteresztő képességük hullámhossz-tartománya lehetővé teszi az épületüvegezésekhez alkalmazott üvegek, elsősorban kettős üvegek napsugárzás elleni védőhatásának kihasználását,

- a vékony, rétegezett anyag a 2. oldalon van (az oldalakat hagyományosan úgy számozzuk, hogy az üveg külső oldalát tekintjük első oldalnak, és innen haladunk az adott tér irányába).

A találmány szerinti rétegekkel bevont szubsztrát laminált üvegekhez is előnyösen alkalmazható.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Átlátszó szubsztrát (1), amely előnyösen üvegből készül, és amelyre a következő vékony rétegek vannak felvive:

- egy első dielektromosanyag-réteg (2),

- egy infravörös sugárzást visszaverő, elsősorban fémből álló első réteg (3),

- egy második dielektromosanyag-réteg (5),

- egy infravörös sugárzást visszaverő, elsősorban fémből álló második réteg (6),

- egy harmadik dielektromosanyag-réteg (8), azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő első réteg (3) vastagsága az infravörös sugárzást visszaverő második réteg (6) vastagságának 50-80%-a, előnyösen 55-75%-a és különösen előnyösen 60-75%-a.
2. Az 1. igénypont szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy a második dielektromosanyagréteg (5) optikai vastagsága a két másik dielektromosanyag-réteg optikai vastagsága összegével azonos vagy annak 110%-a, előnyösen körülbelül 110-120%-a.
3. A 2. igénypont szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az első dielektromosanyag-réteg (2) és a harmadik dielektromosanyag-réteg (8) optikai vastagsága azonos.

HU 217 802 Β
4. Az 1. igénypont szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az első dielektromosanyag-réteg (2) optikai vastagsága nagyobb, mint a harmadik dielektromosanyag-réteg (8) optikai vastagsága, és az első réteg (2) optikai vastagsága a harmadik réteg (8) optikai vastagságának legalább 110%-a, előnyösen legalább 110- 140%-a és különösen előnyösen legalább 125%-a.
5. A 4. igénypont szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy a második dielektromosanyag-réteg (5) optikai vastagsága az első és harmadik dielektromos réteg optikai vastagságának összege.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő rétegek (3, 6) mindegyikén egy olyan vékony, részlegesen oxidált fém záróréteg helyezkedik el, amely elsősorban titánból vagy nikkel-króm ötvözetből épül fel és vastagsága előnyösen 1-3 nm.
7. Az 1 -6. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő rétegek (3, 6) ezüstből épülnek fel.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy a három dielektromosanyag-réteg (2, 5, 8) közül legalább egynek az anyaga tantál(V)-oxid, ón(IV)-oxid, cink-oxid, nióbium(V)-oxid, titán(IV)-oxid vagy ezek megfelelő elegye, vagy egy olyan első ón(lV)-oxid-réteg, amelyen egy második tantál(V)-oxid-, nióbium(V)-oxidvagy titán(IV)-oxid-réteg helyezkedik el.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő első réteg vastagsága 7-9 nm.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő második réteg (6) vastagsága 1-13 nm.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti átlátszó szubsztrát (1), azzal jellemezve, hogy az első és harmadik dielektromosanyag-réteg (2, illetve 8) optikai vastagsága 60-90 nm, és a második dielektromos réteg vastagsága 140-170 nm.
12. Laminált üveg, azzal jellemezve, hogy az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti szubsztrátot tartalmazza, T_L fényáteresztő képessége 70% és külső visszaverődésre mutatott színe a kék vagy a zöld tartományban van.
13. Többszörös, elsősorban kettős üveg, azzal jellemezve, hogy az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti szubsztrátot tartalmazza, T_L fényáteresztő képessége 60-70% és SF-napfaktora 0,32-0,42.
14. Többszörös, elsősorban kettős üveg, azzal jellemezve, hogy az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti szubsztrátot tartalmazza, és elsősorban, ha a rétegeket (2, 5, 8) tantál(V)-oxidból állítjuk elő, külső visszaverődésre és adott esetben áteresztésre mutatott színe is a kék tartományban van.
15. A 14. igénypont szerinti többszörös üveg, azzal jellemezve, hogy a külső visszaverődésre mutatott optikai megjelenése a beesési szögtől függetlenül gyakorlatilag változatlan, és a kolorimetriás rendszerben (L, a*, b* és c*) mért a* és b* értéke 3 alatti, elsősorban negatív számok.