JP2009528560A

JP2009528560A - 赤外線反射層システム及びその製造方法

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Publication number: JP2009528560A
Application number: JP2008556682A
Authority: JP
Inventors: ゲルトクライデイター; ミヒャエルガイズレル; ウドシュライバー; ズベンシュラム
Original assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Current assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2009-08-06
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Also published as: CN101384516A; JP5284799B2; WO2007101530A1; US20090195865A1; EP1829835A1; KR101030147B1; KR20080093129A; WO2007101530A4

Abstract

本発明は、ガラス窓等用の赤外線反射層システムに関し、該層システムの特製は、熱処理後、例えば、ガラス窓を曲げたり、硬化した後でも維持される。銀を赤外線反射層として用いる。ＮｉＣｒＯｘとＺｎ（Ａｌ）Ｏｘの組み合わせを銀の下層ブロッカーとして用いる。また、化学量論的層もプレブロッカー層として用いる。具体的な作用点を、ＴｉＯｘＮｙの第１の誘電体層について選択する。二重下層ブロッカーとしてのＮｉＣｒＯｘとＺｎＡｌＯｘの層の厚さ及び酸化の程度と、ＴｉＯｘＮｙ基層の作用点の調和が、コーティングの焼き戻し性にとって重要である。

Description

説明

本発明は、請求項１のプリアンブルによる赤外線反射層システム及び請求項２９によるその製造方法に関する。

コートされた基材は、ビルや車両に用いられるとき、主要な役割を果たす。ここでは、ビルの建築用ガラスとして、又は車両の自動車ガラスとして、後に据え付けるためにコートしなければならない特に大面積ガラス窓のことである。

ガラスの作製に対する要求は高い。ガラスは可視光を十分に通さなければならないが、ＵＶ光は通過できないようにすることが多い。ガラスはまた同時に、熱調節の役目も果たさなければならない。これは、非常に低い放射線放出係数を有するＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属のことが多い導電性層をガラスに適用することにより達成される。Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕの赤外線反射層として、少なくとも１枚の層を含むこれらの層システムはまた低ｅ（低放射率又は低放射）層とも呼ばれる。ビル内から屋外へ僅かの熱放射線しか出さないからである。

これらの低ｅ層の非常に大きなことが多い光反射のために、これらの層には、反射防止層として機能する追加の透明コーティングが提供されている。これらの透明層を適用することにより、ガラス板に所望の色合いを設定することもできる。更に、赤外線反射層に適用された層もまた、層システムの高耐化学及び機械性のために機能する。

慣習的な機械的及び化学的負荷は別にして、このようにして作製されたガラス板は、曲げる、且つ／又は焼き戻しされていなくても、破損することなく、温度や曲げプロセスに耐えるものでなければならない。

可視範囲における高透過挙動及び熱放射線範囲における非常に高い反射挙動を備えた半透明材料窓、及びその製造方法は既に知られている（ＤＥ第１９５２０８４３Ａ１号）。この窓の上に、数枚の層を含むコーティングが適用され、Ａｇが、赤外線反射層を適切に形成している。コーティングを備えた窓は、ここでは、焼き戻しされたり曲げられていない。

少なくとも１枚の金属コーティング層及び更に誘電体層を備えたコートした基材も知られている（ＥＰ第１０８９９４７Ｂ１号）。コートされた基材は、ここでは、１回だけ熱処理されている。金属層を保護するために、コーティングプロセスにおいては、金属層は、部分酸化金属に基づく副層間に挟まれる。このコートされた基材は、焼き戻ししたり、曲げられるような構造である。このため、各熱処理の前に、各誘電体コーティング層には、部分酸化された２種類の金属の組み合わせに基づく副層が提供される。

焼き戻したり曲げることができる基材に適用された多層システムも知られている（米国特許第６５７６３４９Ｂ２号、米国特許第６６８６０５０Ｂ２号）。多層システムは、ここでは、２枚の赤外線反射層を含み、夫々が、２枚のＮｉＣｒＯｘ層間に挟まれている。

最後に、コーティング後に焼き戻ししたり、曲げられる断熱層システムが知られている（ＤＥ第１９８５００２３Ａ１号又はＥＰ第０９９９１９２Ｂ１号）。この層システムは、ＴｉＯ_２層上に配置された不活性金属層を含み、２枚の層が低酸化ＮｉＣｒＯｘ間に挟まれている。

ＤＥ第１９８５００２３Ａ１号に基づいて、本発明は、基材上に焼き戻ししたり、曲げることの可能なコーティングを形成し、コーティングには、少なくとも１枚の赤外線反射層が含まれ、例えば、Ａｇ等の金属層の焼き戻し中、そこを通過する酸素やＮａ^＋イオンによる攻撃を防ぐという問題に取り組むものである。

本発明が取り組む問題は、請求項１又は２９の構成により解決される。

本発明は、このように、ガラス板等の赤外線反射層システムに関し、層システムの特性は、例えば、ガラス板を曲げたり、焼き戻すための熱処理後でも維持される。層が赤外線を適切に反射するように、銀を用いる。この銀のサブブロッカーとして、ＮｉＣｒＯｘ及びＺｎＡｌＯｘの組み合わせを用いる。更に、化学量論的層を、プレブロッカーとして導入する。ＴｉＯｘＮｙの第１の誘電体層のために、特別な作用点を選択する。コーティングの焼き戻し性にとって重要なのは、二重サブブロッカーとしてのＮｉＣｒＯｘとＺｎＡｌＯｘの層厚さと酸化度及びＴｉＯｘＮｙ基層の作用点の整合である。

本発明によれば、焼き戻しプロセスにも関わらず、コーティングの色は無色のままである。

焼き戻し中、即ち、加熱及び続く冷却中、酸素が、外側から赤外線反射層に通過できないようにするために、２枚の誘電体層を基材上に直接配置する。

第１の誘電体層は、酸素に対するブロッカー層として機能するばかりでなく、これに加えて、むしろ、焼き戻し後の光学パラメータの安定性を確保する。好ましく用いられるのは、ＴｉＯ_２又はＴｉＯｘＮｙ層である。この場合、コートされた基材の特に良好な機械的安定性が確保されるからである。

この第１の誘電体層上に、第２の誘電体層が適用される。この第２の層、好ましくはＳｉ_３Ｎ_４は、プレブロッカー層として機能する。これによって、このプレブロッカー層は、正確に定義された化学量論を有し、酸素の不透過性に関して特に良好な特性を有する。

この層の上にブロッカー層、好ましくはＮｉＣｒＯｘが適用される。プレブロッカーを用いる利点はまた、ＮｉＣｒＯｘ層の酸素含量を正確に設定する必要がないことである。

焼き戻し前後の色の無色性、システムに化学及び機械的安定性、並びに、熱負荷性は、プレブロッカー（例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４）、ブロッカー（ＮｉＣｒＯｘ）及び接着促進剤（例えば、ＺｎＡｌＯｘ）の組み合わせにより得られる。

第１の層のために、特に、ＴｉＯｘＮｙの場合には、１つに、コートされた基材の色の無色性が維持され、もう１つに、プレブロッカーとしての第２の誘電体層の適用により、酸素又はその他物質、例えば、Ｎａ^＋イオンが、続く層を通過するのを防ぐ。これによって、コートされた基材の耐化学及び機械性が維持される。

第１の誘電体及びプレブロッカーの層の順番を変える場合、ブロッカーは省くことができる。

ブロッカーのないこの層の順番のために、特に高い透過率が得られる。

本発明の実施形態を図面に示し、以下に詳細に説明する。

図１に、基材１上に配置されたコーティングシステム２を示す。このコーティングシステム２は、数枚の層３〜９を含み、スパッタプロセスにより製造される。各層３〜９は連続スパッタリングされる。

基材１、好ましくはガラス上に、第１の誘電体層３が、反応性スパッタリングにより適用される。この層３は、誘電体で、例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＴｉＯｘＮｙであるが、好ましくは、ＴｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＴｉＯｘＮｙである。正確には、ＴｉＯｘＮｙ及びＴｉＯ_２の化合物が特に有利であることが分かっている。コートされた基材１が、焼き戻し後、特に良好な色安定性を与えるからである。所望の耐化学及び機械性は、維持される、或いは、ＴｉＯｘＮｙ及びＴｉＯ_２以外の化合物でコートされた基材よりも増大する。

ＴｉＯｘＮｙは、金属ターゲットの遷移モードでの反応性スパッタリングにより得られる。この場合、スパッタリングは、ＭＦ技術を用いてなされるのが好ましく、例えば、酸素センサ又はＰＥＭ（＝プラズマ放出測定）による等、安定調節しながらなされることが多い。

しかしながら、ＴｉＯ_２が層３を形成する場合には、ＴｉＯ_２は、セラミックＴｉＯｘターゲットからスパッタすることもできる。少量の酸素がアルゴンに添加されるが、ここでは、スパッタリングには反応性スパッタリングは含まれない。スパッタリングは、ＭＦ又はＤＣ技術によりなされ、ＤＣ技術だとより費用効率が高い。ヒステリシス特性又は遷移モードは、このプロセスでは生じない。

ＴｉＯｘＮｙを、基板１上に配置された第１の層３として選択する場合、酸素又はナトリウムイオンが、上層を通過しないようにするために、この層３上に、更に誘電体層４を配置しなければならない。

ＴｉＯｘＮｙ以外だと、層３上にあるこの層４は、層３にも含まれる化合物の１つを含むことができる。しかしながら、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＴｉＯ_２を用いるのが好ましい。従って、層４は、プレブロッカーとして機能する。酸素が上層を通過するのを防ぐ、又は少なくとも酸素の拡散を大幅に減じるために、化学量論的化合物のみを含み、ブロッカー層の前に配置されているからである。これによって、上層の化学量論は重要ではなくなる。

層４は、酸素又はナトリウムイオンが、上層５〜９を透過するのを防ぐ。これによって、焼き戻し後、コートされた基材の耐化学及び機械性も維持される。

しかしながら、層３が、化学量論的化合物を含む場合、その上に適用された第２の誘電体層４は不必要となる。層３は、酸素又はナトリウムイオンに対してブロッカー特性を既に有しているためである。それでも、このような層４を、層３に任意で適用することはできる。

層３及び４の合計厚さは、約２５ｎｍであり、層３の厚さは、約１５〜１９ｎｍであるため、層４より常に厚い。

層４の上に層５を適用する。この層５は、酸素に対してブロッカー層として機能する。この層は、Ｔｉ、ＴｉＯｘ、Ｃｒ、ＣｒＯｘ、Ｎｂ、ＮｂＯｘ、ＮｉＣｒ又はＮｉＣｒＯｘを含むことができるが、ＮｉＣｒ又はＮｉＣｒＯｘを含むのが好ましい。正確には、組成ＮｉＣｒＯｘの非化学量論的層の場合には、酸素に対するブロッカー特性が良好と判断されなければならない。酸素は、欠陥のために、ＮｉＣｒ金属格子に組み込まれる可能性があるためである。この層５の層厚さは、約３〜６ｎｍである。

この層５上に、反応性スパッタリングにより層６を適用する。この層６は、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ、ＺｎＴａＯｘ又はＺｎＡｌＯｘを含む。ＺｎＡｌＯｘが好ましく用いられる。

ＺｎＡｌＯｘを適用する１つのやり方は、ＭＦ技術により金属ターゲットをスパッタリングするものである。この金属ターゲットは、Ａｌ及びＺｎも含む。

ＺｎＡｌＯｘは、セラミックターゲットをスパッタリングすることにより好ましくは得られる。このＺｎＡｌＯｘ層は、半化学量論的層であるため、スパッタリングは、Ａｒ雰囲気中でなされ、少量のＯ_２がＡｒに添加される。しかしながら、純粋なアルゴン雰囲気中でのスパッタリングもまた行うことができる。

ＺｎＡｌＯｘ層が、低吸収、例えば、１〜２％の吸収としなければならない場合には、少量のＯ_２を添加するのが好ましい。

層５の化合物とは対照的に、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ、ＺｎＴａＯｘ又はＺｎＡｌＯｘは、酸素に対してブロッカー特性を有するばかりでなく、それらに適用された赤外線反射層に対して良好な接着特性も有している。これらの赤外線反射層は、元素周期系の第１の下位群の金属又はこれらの金属のうち少なくとも１つの合金を含むのが好ましい。赤外線反射層がＮｉＣｒＯｘ層に適用されるなら、このＮｉＣｒＯｘの酸素含量は正確に設定する必要はない。酸素含量が少なすぎる場合には、ＮｉＣｒＯｘ層は金属性が強く、適用された金属層７に関する接着強度が低すぎる。一方、酸素含量が多すぎる場合には、ＮｉＣｒＯｘ層は、酸素に対して良好なブロッカー特性を有していない。

酸素含量が多すぎる場合には、低酸化層ＮｉＣｒＯｘは、焼き戻し中、十分に酸素を取り込むことができない。従って、酸素は、赤外線反射層を通過して、この金属層の耐化学性が損なわれる。これらの問題は、第２のブロッカー層６を適用することにより回避される。層６には、ＺｎＡｌＯｘを用いるのが好ましく、これは、反応性スパッタリングにより適用される。よく使用され（例えば、ＤＥ第１９５２０８４３Ａ１号）、良好な接着強度も有するＺｎＯｘに比べて、ＺｎＡｌＯｘには、焼き戻し中、赤外線反射層に対する接着強度も維持されるという利点がある。

層６の非常に薄い層厚さで、赤外線反射層を良好に成長させるのに既に十分であるため、約１ｎｍの層厚さが適切である。

層６上に、赤外線反射層７を適用する。この赤外線反射層は、元素周期系の第１の下位群の金属又はこれらの金属のうち少なくとも１つの合金を含む。しかしながら、赤外線反射層は、Ａｇを含むのが好ましく、Ａｇは、酸素中スパッタリングにより適用される。Ａｇ層に組み込まれるこの酸素は、良好な耐化学性を必要とする。これらＡｇ層の層厚さは、約１１〜１３ｎｍである。

Ａｇ層７上に、再び、ブロッカー層８が適用される。この層８は、ＮｉＣｒＯｘを含むのが好ましく、Ｔｉ、ＴｉＯｘ、Ｃｒ、ＣｒＯｘ、Ｎｂ、ＮｂＯｘ又はＮｉＣｒも層８を形成することができる。

層８の厚さは、約３〜６ｎｍである。最後の層は誘電体層９で、第２の誘電体層４にも含まれる元素の１つを含むことができる。層９は、図１に示す通り、Ｓｉ_３Ｎ_４を含むのが好ましい。層９の層厚さは、約３０〜４５ｎｍである。

他の層システムに比べて、図１に示す層システムには、以下の利点がある。

ＴｉＯｘＮｙを含む層３のために、コートされた基材の耐機械及び化学性を損なうことなく、焼き戻し中、コートされた基材を確実に曲げることができる。ＴｉＯ_２中の窒素によって応力が減少し、比較的厚い層の場合には、コーティングの亀裂やピンホールが生じる傾向が減少するという利点がある。

プレブロッカーとして機能する層４は、ナトリウムイオン及び酸素が、上層５〜９を通過するのを減らす。

ＮｉＣｒＯｘを含む層５上に、ブロッカー層としても同時に機能する接着層６を適用する。ＮｉＣｒＯｘ層の酸素含量は、従って、正確に設定する必要はもはやない。この層６は、ＺｎＡｌＯｘを含むのが好ましい。

層６は、赤外線反射層７に対して、良好な接着強度を有する。

Ｓｉ_３Ｎ_４とＡｇは、互いに接着し難いため、他の材料の少なくとも１層を接着促進剤として間に適用しなければならない。ＺｎＡｌＯｘは、閉鎖層を形成しないよう薄くできるため、更なる材料を、Ｓｉ_３Ｎ_４とＡｇの間に配置しなければならない。この材料は、ＴｉＯ_２又はＴｉＯｘＮｙ又はＮｉＣｒＯｘのいずれかである。「ガラス／Ｓｉ_３Ｎ_４／ＴｉＯ_２／Ａｇ．．．ＴｉＯｘＮｙ」の構成では、Ａｇ中ＮｉＣｒＯｘは省くことができるため、二重銀低ｅ２コーティングステーションについてのコーティング設置のレイアウトにおいては、関連のガス分離を省くことができ、場所とコストの節約になる。ＴｉＯ_２の代わりに、ＴｉＯｘＮｙを層システムの各側で用いることもできる。

層６の良好な接着強度のために、図１で、ＺｎＡｌＯｘ上に配置されたＡｇ層７は、Ａｇ層が配置された他の層に比べて非常に層厚さを薄くすることができる。

この薄い層厚さにも関わらず、Ａｇ層は、非常に良好なＩＲ反射を有する。表面抵抗が維持されているからである。これは、Ａｇ層がＺｎＡｌＯｘ層で最良に成長できるという事実に特によるものである。

図２に、図１に示したコートされた基材１の変形を示す。図１のコーティングシステム２とは対照的に、更なる層１１がコーティングシステム１０に適用されている。この層１１は、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ又はＳｉ_３Ｎ_４からなる、又はこれらを含むことができるが、好ましくは、Ｓｉ_３Ｎ_４又はＴｉＯ_２である。カバー層として、ＴｉＯ_２は、層システム１０の耐化学性を改善する。

層９はＳｉ_３Ｎ_４を含むため、層１１は、反応性スパッタリングによりＴｉＯ_２でコートされる。しかしながら、層１１は、セラミックターゲットのスパッタリングにより適用されることもあり得る。層９上に更に層１１が適用されるため、層９の層厚さを減じることができる。層９と１１の２層の厚さの合計は、合計厚さが約３７〜４４ｎｍとなるようにするのが好ましい。利点は、異なる組成の２枚の誘電体層９及び１１を適用することによって、化合物の特性が互いに補われることである。

以下に、個々の層の適用方法を説明する。

図１の層システム１０の層３〜９及び１１、又は層システム２の層３〜９は、反応性スパッタリングにより、且つ／又はセラミックターゲットのスパッタリングにより適用されるのが好ましい。層５、６、７、８は、アルゴン中、対応の金属ターゲットをスパッタリングすることによっても適用可能であるが、例えば、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｇ、ＮｉＣｒの場合には、少量の酸素と共にアルゴン中でスパッタリングすると有利である。層５、６、８は、低酸化化合物を含む場合には、酸素に対して良好なブロッカー特性を有するからである。Ａｇの場合には、純粋なＡｇ層に比べて、酸素の組み込みにより、耐化学性が改善される。

銀は、酸素の添加によりスパッタされることがあるが、この手順は、反応性スパッタリングとは考えられない。酸素の添加によるスパッタリングでは、プラズマ放電は酸素により決まらない。ターゲット表面は実質的に金属であり、放電は、金属スパッタプロセスのように挙動する。むしろ、スパッタされた層は、酸素ドープと呼ばれ、即ち、数パーセントの酸化銀を含有する銀を実質的に含む。プロセスガスは明らかに１０％未満であり、酸素割合は１〜５％である。銀を反応的にスパッタリングするには、少なくとも５０％の酸素割合がプロセスガスにおいて必要とされる。反応的に堆積した酸化銀の層は、実際、暗色から黒色である。

全ての層のスパッタプロセスは、約２ｘ１０^−３〜５ｘ１０^−３ｍｂａｒの圧力で実施される。不活性ガス、好ましくはＡｒを、反応性ガス、好ましくはＯ_２又はＮ_２に添加する。Ａｒ：Ｏ_２の比率は、好ましくは３：１であり、ＴｉＯｘＮｙ層の場合のように、層の製造にＮ_２も必要な場合には、Ｏ_２：Ｎ_２の比率は、５：１である。

この圧力及びガスの相対比は、これらの層を製造するスパッタプロセスにとって最良であることが分かっている。ただし、他の圧力及びガス混合物の他の組成でも実行可能である。

これら２つのパラメータとは別に、スパッタリングを行う電力も大きな役割を果たす。

図３に、図１に示したコーティングシステム２の更なる変形例を示す。図３に示すコーティングシステム２９においては、層３ではなく、層４が、基材上に直接配置されている。従って、層３と４は場所が変わっている。

図３の層３は、ＴｉＯｘＮｙを含むが、層３はまたＴｉＯ_２も含むことができる。そのため、層３は基材１上に配置されておらず、耐化学及び機械性が減少する。しかしながら、層５のこの配置により、ＮｉＣｒＯｘブロッカー層を省くことができる。ＺｎＡｌＯｘ層は、Ｓｉ_３Ｎ_４層よりもＴｉＯｘＮｙに良好に接合するためである。

このコーティングシステム２９においては、第１のブロッカー層を排除することによって、図１又は２に示すコーティングシステム２に比べて透過率が増大するという利点がある。

このように、このコーティングシステムには、透過率の増大が望ましく、耐機械及び化学性の要求が低い場合は利点がある。

図３には示していないが、図２と同様に、層９の上に更に層１１を適用することができ、層１１はＴｉＯ_２を含むのが好ましい。

図４に、２枚の赤外線反射層１８、２５のある基材１２上に配置されたコーティングシステム１３を示す。

図４に示す通り、層１４〜２１は、図２に示すコーティングシステム１０と組成や順番に違いはない。層２１上に更に７枚の層、即ち、層２２〜２８が適用されている。層２５は、更に適用された赤外線反射層である。

層２１にスパッタされた層２２〜２８は、７枚の層１５〜２１と同じ組成及び順番を有している。従って、基材１２を第１の誘電体層１４でコートした後、層をＳｉ_３Ｎ_４、ＮｉＣｒＯｘ、ＺｎＡｌＯｘ、Ａｇ、ＮｉＣｒＯｘ、Ｓｉ_３Ｎ_４及びＴｉＯ_２の順で続けて２回コートする。これによって、１枚のみの赤外線反射層を備えたコーティングシステムは、２枚の赤外線反射層を備えたコーティングシステム１３になる。

明らかに、ＴｉＯｘＮｙ層とは別に、コーティングシステム１３は、原理上、一方が他方の上にスタックされた２つのコーティングシステム１０を含む。これには、スパッタプロセスにおいて、同じターゲット材料を用いることができるという利点がある。基材１２上に、層１４〜２１を適用した場合、ターゲット材料を、全く新しい異なるターゲット材料に交換することなく、コーティングプロセスを単純に繰り返すことができる。

図４は、２枚の赤外線反射層１８、２５を備えた好ましいコーティングシステム１３を示しているが、組成は変えることができる。

層１４は、好ましくはＴｉＯｘＮｙからなるが、層１４は、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ又はＳｉ_３Ｎ_４を含むことができる。

対照的に、層１５、２０、２１、２２、２７、２８は、一連のＳｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及び／又はＺｎＯからの少なくとも１種類の化合物を含むことができる。これらの層は、対応のセラミックターゲットの反応性スパッタリング又はスパッタリングにより適用される。

層１６、１９、２３、２６は、Ｔｉ、ＴｉＯｘ、Ｃｒ、ＣｒＯｘ、Ｎｂ、ＮｂＯｘ、ＮｉＣｒ又はＮｉＣｒＯｘを含むことができる。接着層１７、２４は、ＴａＯ、ＺｎＯｘ、ＺｎＴａＯｘ又はＺｎＡｌＯｘを含む。

赤外線反射層１８、２５は、好ましくはＡｇを含むが、Ｃｕ、Ａｕ又はこれら金属の合金も含むことができる。

コーティングシステム１３の、図１〜３に示す１枚のみの赤外線反射層を有するコーティングシステムとの層厚さの違いは最小である。

層２０〜２２の厚さだけが違う。層２０〜２２の厚さは変えることができるが、これらの層２０〜２２の層厚さの合計は約７０〜９０ｎｍである。

層２０〜２２の材料は交換可能で、層２１がＳｉ_３Ｎ_４を含み、層２０、２２がＴｉＯ_２を含むようにすることができる。

ＮｉＣｒＯｘ層１９、２３間に、２枚、更には１枚のみの層を配置することもできる。例えば、２枚の層を２枚のＮｉＣｒＯｘ層１９、２３間に配置する場合には、一方の層が、例えば、ＴｉＯ_２を含み、もう一方の層がＳｉ_３Ｎ_４を含むことができる。層の順番は重要ではない。

このコーティングシステム１３において、層１５を層１４と交換することもできる。層１５が基材１２上に配置されるため、耐化学及び機械性は減少しないが、層１６及び２３を省くことができる。これによって、コーティングシステム１３の透過率が増大する。

３枚以上の赤外線反射層を備えたコーティングシステムも考えられる。１枚のみの赤外線反射層を備えたコーティングシステムは、２枚の赤外線反射層を備えたコーティングシステムに比べて、約５〜１０％可視光透過率が減少することは考慮に入れなければならない。このように、赤外線反射層の数が増えると、透過率は減少する。しかしながら、２枚の赤外線反射層を備えたコーティングシステムには、ＩＲ反射率が１００％近くまで増大するという利点がある。２枚の赤外線反射層を備えたコーティングシステムは、このように、透過率の損失はほんの僅かで、非常に良好な熱調節が行える。

これらの層の選択性Ｓは、大幅に高くなる。選択性Ｓは、Ｓ＝Ｔ_ＶＩＳ／Ｔ_ＶＩＳで計算される。式中、Ｔ_ＶＩＳ＝可視範囲の透過率、Ｔ_ＶＩＳ＝赤外範囲の透過率である。

赤外線反射層を備えた基材上に配置されたコーティングシステムを示す図である。図１に示すコーティングシステムの変形例を示す図である。図１に示すコーティングシステムの更なる変形例を示す図である。２枚の赤外線反射層を備えた基材上に配置されたコーティングシステムを示す図である。

Claims

赤外線反射層システムであって、特に、曲げる、且つ／又は焼き戻しされるガラスシート用であって、少なくとも１枚の赤外線反射層を備えており、
ａ）基材（１、１２）上に配置された第１の誘電体層（３、１４）、それに続いて、
ｂ）第１のブロッカー層（５、１６）、
ｃ）接着介在層（６、１７、２４）、
ｄ）赤外線反射層（７、１８、２５）、
ｅ）第２のブロッカー層（８、１９、２６）及び
ｆ）第２の誘電体層（９、２０、２７）を含み、
前記第１の誘電体層（３、１４）及び前記第１のブロッカー層（５、１６）の間に、プレブロッカー層（４、１５）が配置されていることを特徴とする赤外線反射層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４及び／又はＴｉＯｘＮｙからなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＴｉＯｘＮｙであることを特徴とする請求項２記載の層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＴｉＯ_２であることを特徴とする請求項２記載の層システム。
前記第１及び第２のブロッカー層（５、８、１６、１９、２３、２６）が、ＴｉＯｘ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、ＮｂＯｘ、ＣｒＯｘ及び／又はＮｉＣｒＯｘからなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記接着介在層（６、１７、２４）が、ＺｎＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＴａＯｘ及び／又はＺｎＡｌＯｘからなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）が、元素周期系の第１の下位群の金属及び／又はこれらの金属の少なくとも１つからなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）がＡｇからなり、又はＡｇを含むことを特徴とする請求項６記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）が酸素を含むことを特徴とする請求項７及び８記載の層システム。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）が、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及び／又はＺｎＯからなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記プレブロッカー層（４、１５）が化学量論的に構造化されていることを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記プレブロッカー層（４、１５）がＴｉＯ_２及び／又はＳｉ_３Ｎ_４からなり、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１１記載の層システム。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）上に更なる層（１１、２１、２８）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の層システム。
前記更なる層（１１、２１、２８）が、ＴｉＯ_２からなり、又はＴｉＯ_２を含むことを特徴とする請求項１３記載の層システム。
赤外線反射層システムであって、特に、曲げる、且つ／又は焼き戻しされるガラスシート用であって、少なくとも１枚の赤外線反射層を備えており、
ａ）基材（１、１２）上に配置された第１のプレブロッカー（４、１５）、それに続いて、
ｂ）第１の誘電体層（３、１４）、
ｃ）接着介在層（６、１７、２４）、
ｄ）赤外線反射層（７、１８、２５）、
ｅ）ブロッカー層（８、１９、２６）及び
ｆ）第２の誘電体層（９、２０、２７）を含むことを特徴とする赤外線反射層システム。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）上に、更なる層（１１、２１、２８）が配置されていることを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記更なる層（１１、２１、２８）が、ＴｉＯ_２からなる、又はＴｉＯ_２を含むことを特徴とする請求項１６記載の層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４及び／又はＴｉＯｘＮｙからなる、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＴｉＯｘＮｙである、又はＴｉＯｘＮｙを含むことを特徴とする請求項１８記載の層システム。
前記第１の誘電体層（３、１４）が、ＴｉＯ_２である、又はＴｉＯ_２を含むことを特徴とする請求項１８記載の層システム。
前記ブロッカー層（８、１９、２６）が、ＴｉＯｘ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、ＮｂＯｘ、ＣｒＯｘ及び／又はＮｉＣｒＯｘからなる、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記接着介在層（６、１７、２４）が、ＺｒＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＴａＯｘ及び／又はＺｎＡｌＯｘからなる、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）が、元素周期系の第１の下位群の金属及び／又は合金、或いはこれらの金属の１つを少なくとも含むことを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）が、Ａｇからなる、又はＡｇを含むことを特徴とする請求項２３記載の層システム。
前記赤外線反射層（７、１８、２５）が酸素を含むことを特徴とする請求項２４記載の層システム。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）が、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及び／又はＺｎＯからなる、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記プレブロッカー層（４、１５）が化学量論的に構造化されていることを特徴とする請求項１５記載の層システム。
前記プレブロッカー層（４、１５）がＴｉＯ_２及び／又はＳｉ_３Ｎ_４からなる、又はこれらの物質を含むことを特徴とする請求項２７記載の層システム。
曲げる、且つ／又は焼き戻しされるガラスシート用の赤外線反射層を製造する方法であって、
ａ）基材（１、１２）を提供する工程と、
ｂ）前記基材（１、１２）上に第１の誘電体層（３、１４）を適用する工程と、
ｃ）前記第１の誘電体層（３、１４）上にプレブロッカー（４、１５）を適用する工程と、
ｄ）前記プレブロッカー（４、１５）上に第１のブロッカー層（５、１６、２３）を適用する工程と、
ｅ）前記ブロッカー層（５、１６、２３）上に接着介在層（６、１７、２４）を適用する工程と、
ｆ）前記接着介在層（６、１７、２４）上に赤外線反射層（７、１８、２５）を適用する工程と、
ｇ）前記赤外線反射層（７、１８、２５）上に第２のブロッカー層（５、１９、２６）を適用する工程と、
ｈ）前記第２のブロッカー層（５、１９、２６）上に第２の誘電体層（９、２０、２７）を適用する工程とを含む方法。
前記第１の誘電体層（３、１４）ＴｉＯ_２及び／又はＴｉＯｘＮｙが、セラミックターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第１の誘電体層（３、１４）ＴｉＯ_２及び／又はＴｉＯｘＮｙが、反応性スパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第１及び第２のブロッカー層（５、８、１６、１９、２５、２６）Ｔｉ、ＴｉＯ_２、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、ＣｒＯｘ、ＮｂＯｘ及び／又はＮｉＣｒＯｘが、反応性スパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第１及び第２のブロッカー層（５、８、１６、１９、２５、２６）Ｔｉ、ＴｉＯｘ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、ＣｒＯｘ、ＮｂＯｘ及び／又はＮｉＣｒＯｘが、アルゴン中セラミック又は金属ターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記接着介在層（６、１７、２４）ＺｎＡｌＯｘが、金属ターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記接着介在層（６、１７、２４）ＺｎＡｌＯｘが、セラミックターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記赤外線反射層が、最低量の酸素を添加しながら、スパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第２の誘電体層（９、２１）ＴｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及び／又はＺｎＯが、反応性スパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第２の誘電体層（９、２１）ＴｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２及び／又はＺｎＯが、セラミックターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）上に更なる誘電体層（２１、２２）が、反応性スパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
前記第２の誘電体層（９、２０、２７）上に更なる誘電体層（２１、２２）が、セラミックターゲットのスパッタリングにより適用されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
工程ｄ）〜ｈ）を繰り返すことを特徴とする請求項２９記載の方法。