JP2020512966A - 窒化ジルコニウム及びｉｔｏ系ｉｒ反射層を有する熱処理可能なコーティングされた物品 - Google Patents

Abstract

コーティングされた物品は、少なくとも誘電体層の間に任意選択的に挟まれた２つ以上の機能性赤外線（ＩＲ）反射層を含む。誘電体層は、窒化ケイ素などであってもよく、又はそれを含んでもよい。ＩＲ反射層のうちの少なくとも１つは、窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ）であるか、又はそれを含み、ＩＲ反射層のうちの少なくとも別の層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であるか、又はそれを含む。

Description

本発明は、少なくとも誘電体層の間に挟まれる可能性がある２つ以上の機能性赤外線（infrared、ＩＲ）反射層を含むコーティングされた物品、及び／又はその作製方法に関する。例示的実施形態では、ＩＲ反射層のうちの少なくとも１つは窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ）であるか、又はそれを含み、ＩＲ反射層のうちの少なくとも別の層は、酸化インジウムスズ（indium-tin-oxide、ＩＴＯ）であるか、又はそれを含む。コーティングは、コーティングされた物品が、赤色すぎない望ましいガラス側反射可視着色（例えば、−１４〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊色値（複数可））、望ましくは低太陽熱利得係数（solar heat gain coefficient、ＳＨＧＣ）、望ましい可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、望ましくは、低フィルム側可視反射率、熱焼戻しなどの任意の熱処理（heat treatment、ＨＴ）時の熱安定性、望ましくは、低い垂直放射（Ｅ_ｎ）、及び／又は望ましくは、高光対太陽利得比（light-to-solar gain ratio、ＬＳＧ）のうちの１つ以上を実現するように設計されてもよい。このようなコーティングされた物品は、モノリシック窓、絶縁ガラス（insulating glass、ＩＧ）窓ユニット、積層窓、及び／又は他の適切な用途の状況によって使用されてもよい。

低太陽光因子（solar factor、ＳＦ）及び太陽光熱利得係数（ＳＨＧＣ）値は、いくつかの用途、特に暖かい天候の気候で所望される。ＥＮ規格４１０に従って計算される太陽光因子（ＳＦ）は、窓ガラスなどを通して部屋に入る総エネルギーと入射太陽光エネルギーとの間の比に関する。したがって、低ＳＦ値は、窓／ガラスによって保護されている部屋などの望ましくない温熱に対して、優れた太陽光からの保護を示すことが理解されるであろう。低ＳＦ値は、コーティングされた物品（例えば、ＩＧ窓ユニット）を示し、それは、高温な周囲条件期間である夏の数ヶ月間、部屋をかなり涼しく保つことが可能である。したがって、高温環境では、低ＳＦ値が望ましい場合がある。高光対太陽利得（ＬＳＧ）値もまた望ましい。ＬＳＧは、Ｔ_ｖｉｓ／ＳＨＧＣとして計算される。ＬＳＧ値が高いほど、透過される可視光がより多くなり、コーティングされた物品によって透過される熱量が少なくなる。低いＳＦ値及びＳＨＧＣ値、並びに高いＬＳＧ値は、ＩＧ窓ユニット及び／又はモノリシック窓などのコーティングされた物品にとって望ましい場合があるが、このような値の達成は、着色及び／又は反射率値を犠牲にすることでもたらされ得る。特に、低ＳＨＧＣ値を達成する従来の試みは、多くの場合、望ましくない低いＬＳＧ値及び／又はコーティングの望ましくない可視着色をもたらした。窓用途におけるコーティングされた物品について、特に、深く色付けされていないガラス基材を使用することが望ましい場合には、許容可能な可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、低放射率、望ましいガラス側反射着色（例えば、望ましいａ^＊及びｂ^＊ガラス側反射色値）、低ＳＨＧＣ、及び高ＬＳＧの組み合わせを達成することが望ましいが、困難である。

ＳＦ（Ｇ−因子、ＥＮ４１０−６７３ ２０１１）及びＳＨＧＣ（ＮＦＲＣ−２００１）値は、全スペクトル（Ｔ_ｖｉｓ、Ｒｇ及びＲｆ）から計算され、典型的にはＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ １０５０などの分光光度計で測定される。ＳＦ測定は、モノリシックコーティングされたガラス上で行われ、計算された値は、モノリシック、ＩＧ、及び積層用途に適用することができる。

窓用の銀ベースの低Ｅ（低放射率）コーティングは、当該技術分野において既知である。しかしながら、銀は特に耐久性がなく、例えば、水分に曝された場合に容易に腐食し得る。したがって、銀ベースの低Ｅコーティングは、モノリシック窓などのモノリシック用途には望ましくないが、典型的には、銀ベースの低Ｅコーティングの耐久性の問題のために、複数の窓ガラスを含むＩＧ窓ユニットで使用される。

銀ベースではない太陽制御コーティングは、例えば、ＮｉＣｒ層が窒化され得るガラス／Ｓｉ_３Ｎ_４／ＮｉＣｒ／Ｓｉ_３Ｎ_４／ＮｉＣｒ／Ｓｉ_３Ｎ_４の層積層体を有することが知られている。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許文献第２０１２／０１７７８９９号を参照されたい。米国特許文献第２０１２／０１７７８９９号の層積層体は、妥当な太陽制御を提供し、全体的に良好なコーティングであるが、これらは特定の点で欠けている。米国特許文献第２０１２／０１７７８９９号の段落００２５〜００２６の実施例１、４及び５におけるガラス側反射性ａ^＊値（Ｒ_ＧＹ下のａ^＊）は、それぞれ−１７．８、−１５．９５、及び＋２．２２である。米国特許文献第２０１２／０１７７８９９号の実施例１及び４は、ガラス側反射性ａ^＊値が、−１７．８及び−１５．９５においてそれぞれ負すぎるため、望ましくない。また、実施例５では、Ｒ_ＧＹが１５．８２％に低下すると、これは、実施例５のガラス側反射性ａ^＊色値が＋２．２２の値であまりに赤色になることをもたらす。したがって、米国特許文献第２０１２／０１７７８９９号に記載のコーティングは、許容可能な可視反射率値とガラス側反射ａ^＊着色値との組み合わせを達成することができなかった。

本発明の例示的実施形態によれば、窓用途におけるコーティングされた物品のためのコーティングは、許容可能な可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、望ましいガラス側反射着色（例えば、望ましいａ^＊及び／又はｂ^＊反射色値）、望ましくは低フィルム側可視反射率、低放射／放射率、低ＳＨＧＣ、及び高ＬＳＧの組み合わせを有するように設計されることが望ましいであろう。

本発明の特定の例示的実施形態では、モノリシック窓用途などの特定の用途は、著しく赤色ではないガラス側反射着色を要望する。換言すれば、モノリシック窓用途などの特定の用途は、負であるか、又は＋１．６又は＋１．０以下のいずれかであるガラス側反射性ａ^＊色値を要望する（＋１．６よりも高いガラス側反射ａ^＊値は、望ましくない赤色である）。このような反射ａ^＊値は、例えば、ガラス側反射（Ｒ_{Ｇ［又は外側、若しくは外部］}Ｙ）ａ^＊値の状況において特に望ましい。

本発明の特定の実施形態は、少なくとも透明な誘電体層の間に挟まれ得る２つ以上の機能性赤外線（ＩＲ）反射層を含むコーティングされた物品、及び／又はその作製方法に関する。誘電体層は、窒化ケイ素などであってもよく、又はそれを含んでもよい。特定の実施形態では、ＩＲ反射層のうちの少なくとも１つは窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ）であるか、又はそれを含み、ＩＲ反射層のうちの少なくとも別の層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であるか、又はそれを含む。驚くべきことに、かつ予期せぬことに、所与の太陽光制御コーティングにおける異なるＩＲ反射層のためのこれらの異なる材料の使用は、驚くべきことに、多くの場合、窓用途において望ましい特性である、改善されたガラス側反射ａ^＊値、低放射、低フィルム側可視反射率、及び／又は、高いＬＳＧ値などの改善された光学系をもたらすこと、及びＩＴＯのＩＲ反射層、又はそれを含むＩＲ反射層の提供は、コーティングされた物品を所望の可視透過率値に対してより容易に調整することを可能にする一方で、ＺｒＮのＩＲ反射層、又はそれを含むＩＲ反射層は、垂直放射率、ＳＦ及び／又はＳＨＧＣ値を適度に低く維持し、耐久性を改善することができることを見出した。本発明の実施形態によるコーティングは、熱焼戻しなどのいかなる任意の熱処理の前及び／又は後であっても、コーティングされた物品が、赤色すぎない望ましいガラス側反射可視着色（例えば、−１４〜＋１．６の反射ａ^＊色値（複数可））、望ましくは低太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）、望ましい可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、望ましくは、低フィルム側可視反射率、熱焼戻しなどの任意の熱処理（ＨＴ）時の熱安定性、望ましくは低い垂直放射率／放射（Ｅ_ｎ）、及び／又は望ましくは、高光対太陽利得比（ＬＳＧ）のうちの１つ以上を実現するように設計されてもよい。コーティングされていないガラスの場合、ＳＨＧＣが８０％ほどに達し得ることに留意されたい。ＬＳＧ値が高いほど、エネルギー節約が大きくなる。このようなコーティングされた物品は、モノリシック窓、絶縁ガラス（ＩＧ）窓ユニット、積層窓、及び／又は他の適切な用途の状況によって使用されてもよい。

本発明の例示的実施例では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、ＩＴＯを含む少なくとも第１のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層が、少なくとも、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層との間に位置するように、ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む第１の誘電体層の上にある、第２の層のＩＲ反射層と、ガラス基材上の、少なくともジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、このコーティングは、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、このコーティングは、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、コーティングされた物品は、約１５〜８０％可視透過率、１５％以下のフィルム側可視反射率、０．４５以下のＳＨＧＣ値、−１４．０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する。

本発明の例示的実施例では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、少なくともＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層が、少なくとも、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層との間に位置するように、ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む第１の誘電体層の上にある、第２の層のＩＲ反射層と、ガラス基材上の、少なくともジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、このコーティングは、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、このコーティングは、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、コーティングされた物品は、約１５〜８０％可視透過率、及び少なくとも１．１７の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する。

したがって、本発明は、請求されるように、モノリシック窓ユニット、ＩＧ窓ユニット、積層窓ユニット、及びその上にコーティングを有するガラス基材を含む任意の他の物品を網羅する。モノリシック測定は、コーティングされた基材をＩＧ窓ユニット及び／又は積層窓ユニットから除去し、次いでモノリシック測定を実行することによって行われてもよいことに留意されたい。所与のコーティングでは、ＳＦ及びＳＨＧＣ値は、同一のコーティングされた物品を有するＩＧ窓ユニットよりもモノリシック窓ユニットに対して著しく高くなることにも留意されたい。

本発明の例示的実施形態による、コーティングされたモノリシック物品（熱処理されたもの又は熱処理されていないもの）の部分断面図である。

ここで添付の図面をより詳細に参照すると、同様の参照番号は、いくつかの図を通して同様の部分を示す。

コーティング８は、窓用途等で使用するためのコーティングされた物品のために、許容可能な可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、望ましいガラス側反射着色（例えば、望ましいａ^＊及びｂ^＊反射色値）、低フィルム側可視反射率、低放射／放射率、低ＳＨＧＣ、及び高ＬＳＧの組み合わせを有するように設計される。ＩＲ反射層が薄くなるときに可視透過率が増加すると、ＳＨＧＣなどのパラメータも増加し、垂直放射／放射率（Ｅ_ｎ）も減少し、これは、例えば、所与の用途のための所与のコーティングされた物品の所望の透過率に基づく。例示的な用途としては、建築用窓、住宅用窓、モノリシック窓、自動車用窓、及び／又はＩＧ窓が挙げられる。

本発明の特定の実施形態は、ガラス基材１上にコーティング８を有するコーティングされた物品であって、このコーティングが、少なくとも透明な誘電体層２、４、６、７の間に挟まれ得る２つ以上の機能性赤外線（ＩＲ）反射層３及び５を含む、コーティングされた物品、並びに／又はその作製方法に関する。誘電体層２及び／又は７などの透明誘電体層の一部は任意であり、特定の例示的実施形態では提供される必要はない。誘電体層２、４、及び６は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素などであってもよく、又はそれを含んでもよい。酸化ジルコニウム又は任意の他の好適な材料の、又はそれを含む透明な誘電オーバーコート７は任意である。特定の実施形態では、ＩＲ反射層のうちの少なくとも１つは窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ）であるか、又はそれを含み、ＩＲ反射層のうちの少なくとも別の層は、ＩＴＯであるか、又はそれを含む。図１の実施形態では、上部ＩＲ反射層５は窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ）であるか、又はそれを含み、下部ＩＲ反射層３はＩＴＯであるか、又はそれを含む。驚くべきことに、かつ予期せぬことに、所与の太陽光制御コーティングにおける異なるＩＲ反射層３及び５のためのこれらの異なる材料の使用は、驚くべきことに、多くの場合、窓用途において望ましい特性である、改善されたガラス側反射ａ^＊値、低放射、低フィルム側可視反射率、及び／又は、より高いＬＳＧ値などの改善された光学系をもたらすこと、及びＩＴＯのＩＲ反射層、又はそれを含むＩＲ反射層３の提供は、コーティングされた物品を所望の可視透過率値及び高ＬＳＧに対してより容易に調整することを可能にする一方で、ＺｒＮのＩＲ反射層、又はそれを含むＩＲ反射層５は、ＩＲ反射材料の所与の厚さのために、望ましくは低垂直放射率及び／又はＳＨＧＣ値を提供することを見出した。本発明の実施形態によるコーティング８は、熱焼戻しなどのいかなる任意の熱処理の前及び／又は後であっても、コーティングされた物品が、赤色すぎない望ましいガラス側反射可視着色（例えば、−１４〜＋１．６の反射ａ^＊色値（複数可））、望ましくは低太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）、望ましい可視透過率（ＴＹ又はＴ_ｖｉｓ）、低フィルム側反射率、熱焼戻しなどの任意の熱処理（ＨＴ）時の熱安定性、望ましくは低いＥ_ｎ、及び／又は望ましくは高光対太陽利得比（ＬＳＧ）のうちの１つ以上を実現するように設計されてもよい。本発明の例示的実施形態では、コーティング８は、Ａｇ又はＡｕベースのＩＲ反射層を含有しない。

本発明の特定の例示的実施形態では、モノリシック窓用途などの特定の用途は、著しく赤色ではないガラス側反射着色を要望する。換言すれば、モノリシック窓用途などの特定の用途は、負であるか、又は＋１．６以下のいずれかであるガラス側反射性ａ^＊色値を要望する（＋１．６よりも高いガラス側反射ａ^＊値は、望ましくない赤色である）。このようなガラス側反射ａ^＊値は、赤色すぎず、ガラス側反射（Ｒ_ＧＹ）ａ^＊値の状況において望ましい。

本発明の特定の例示的実施形態では、コーティングされた物品は、所望により、熱処理されてもよく、好ましくは、熱処理可能であるように設計される。本明細書で使用するとき、「熱処理」及び「熱処理すること」という用語は、ガラスを含む物品の、熱焼戻し、熱屈曲、及び／又は熱強化を達成するのに十分な温度まで物品を加熱することを意味する。この定義は、例えば、コーティングされた物品を、オーブン又は炉内で、少なくとも約５８０℃、より好ましくは少なくとも約６００℃の温度で、焼戻し、曲げ、及び／又は加熱強化を可能にするのに十分な時間にわたって加熱することを含む。特定の例では、ＨＴは、少なくとも約４分間又は５分間にわたって行われるものであり得る。コーティングされた物品は、本発明の異なる実施形態において熱処理されていても、されていなくてもよい。

図１は、本発明の例示的実施形態による、コーティングされた物品の断面図である。図１の実施形態では、太陽制御コーティング８は、２つのＩＲ反射層３及び５、並びに透明な誘電体層２、４、６及び７を含む。コーティングされた物品は、少なくともガラス基材１（例えば、約１．０〜１２．０ｍｍの厚さ、より好ましくは、４〜８ｍｍの厚さの透明、緑色、青銅色、灰色、青色、又は青緑色ガラス基材（例示的なガラス基材の厚さが６ｍｍである））を含み、透明誘電体層２、４、６（例えば、窒化ケイ素［例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４］、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素ジルコニウム、又は他の好適な誘電体であるか、又はそれらを含む）、及びＩＲ反射層３、５を含む。上部ＩＲ反射層５は、窒化ジルコニウム（例えば、ＺｒＮ、好ましくは化学量論的又は実質的に化学量論的な種類）であるか、又はそれを含み、下部ＩＲ反射層３は、導電性ＩＴＯであるか、又はそれを含む。上部ＩＲ反射層５は、本発明の特定の例示的実施形態において、ＺｒＮ_ｘであるか、又はそれを含み、ここでｘは、好ましくは０．８〜１．２、より好ましくは０．９〜１．１であり、例示的値は約１．０である。これらの「ｘ」値は、例えば、「ｘ」が低すぎる場合と比較して、改善／低減された放射値を提供する。窒化ジルコニウムは、例えば銀と比較して非常に耐久性があり、例えば銀と比較して水分誘導腐食に対してより耐性があることが見出されている。驚くべきことに、かつ予期せぬことに、所与の太陽制御コーティングにおける、異なるＩＲ反射層３及び５のためのこれらの異なる材料の使用は、本明細書で説明されるような驚くべき結果を提供することが見出された。ＩＲ反射層５は、特定の場合においていくらかの少量の酸素を含んでもよいが、層５は、特定の実施形態では、８％以下の酸素、より好ましくは約５％以下の酸素、最も好ましくは約３％又は２％以下の酸素（原子％）など、酸素を実質的に含まないことが好ましい。コーティングされた物品は、任意選択的に、酸化ジルコニウム（例えば、ＺｒＯ_２）又は酸窒化ケイ素などの保護材料であるか、又はそれを含む透明誘電オーバーコート層７を含んでもよい。任意選択的に、任意の好適な化学量論の酸窒化ケイ素及び／又は酸窒化ジルコニウムであるか、又はそれを含む誘電層は、特定の例示的実施形態では、層積層体の上部にある層６と７との間に位置し、かつそれらと接触してもよい。本発明の特定の例示的実施形態では、コーティング８は、Ａｇ又はＡｕの金属ＩＲ遮断層又は反射層を含まないか、それらをベースとしない。本発明の特定の例示的実施形態では、ＩＲ反射層３及び５は、少なくともいくつかのＩＲ放射を反射し、任意の他の金属又は金属系ＩＲ反射層に接触しない。特定の例示的実施形態では、各層がドーパントなどの他の材料を含むことが可能である。当然のことながら、本発明の特定の代替的実施形態では、上述した層以外の層も提供されてもよく、又は上述した層のうち一部の層が省略されてもよく、異なる材料が使用されてもよいということが理解されるであろう。

図１の全体的なコーティング８は、特定の例示的実施形態では、少なくとも図示された層を含み、層２及び７は特に任意である。なお、本明細書で使用する場合には、「酸化物」及び「窒化物」という用語は、様々な化学量論比を含むことに留意されたい。例えば、窒化ケイ素（層２、４、６のうちの１つ以上について）という用語は、化学量論的Ｓｉ_３Ｎ_４、並びに非化学量論的窒化ケイ素を含み、これらの層は、Ａｌ及び／又はＯなどの他の材料でドープされてもよい。図示された層は、マグネトロンスパッタリング、任意の他の種類のスパッタリング、又は本発明の異なる実施形態における任意の他の好適な技術を介して、ガラス基材１上に堆積されてもよい。他の層（複数可）は、層２と３との間、又は層３と４との間、又は基板１と層２との間などの、図１に示される積層体内に提供されてもよいことに留意されたい。一般に、上述以外の層もまた、コーティングのどこか他の場所に設けられていてもよい。したがって、コーティング８、又はそれらの層は基材１「の上にある」か、又は基材１「によって支持されている」（直接的又は間接的に）が、それ以外の層（複数可）を、それらの間に設けてもよい。したがって、例えば、図１に示される層システム８及びそれらの層は、仮に、他の層（複数可）がそれらの間に設けられていたとしても、基材１の「上」にあると見なされる（すなわち、本明細書で使用する場合、「の上にある」及び「〜によって支持される」という用語は、直接接触することには限定されない）。しかしながら、好ましい実施形態では、図１に示される直接接触が存在し得る。

本発明の特定の例示的実施形態では、誘電体層２、４、及び６はそれぞれ、１．７〜２．７（５５０ｎｍで）、より好ましくは、本発明の特定の実施形態では１．９〜２．５、及び最も好ましくは、本発明の好適な実施形態では、約２．０〜２．０６の屈折率「ｎ」を有することができる。これらの層２、４、６のうちの１つ、２つ、３つ、又は全ては、本発明の特定の例示的実施形態において、窒化ケイ素及び／又は酸窒化ケイ素であってもよく、又はそれらを含んでもよい。層２、４、６が窒化ケイ素（例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４）又は酸窒化ケイ素を含む本発明のこのような実施形態では、これらの層を形成するために使用されるＳｉを含むスパッタリングターゲットは、アルミニウム又はステンレス鋼（例えば、ＳＳ＃３１６）の最大１〜２０重量％（例えば、８重量％）と混合されてもよく、この量はその後、形成される層に現れる。アルミニウム及び／又はステンレス鋼のこの量（複数可）であっても、このような層は、依然として誘電体層と見なされる。特定の例示的実施形態では、ＩＲ反射層３及び５のそれぞれは、可能な熱処理（例えば、熱焼戻し、熱屈曲、及び／又は熱強化）中にＩＲ反射層への損傷を低減又は防止するために、それぞれの窒化物層（例えば、窒化ケイ素ベースの層２、４、６）の間に提供されることにより、複数の視野角での熱処理に続いて予測可能な着色が達成されることを可能にする。図１は、モノリシック形態の本発明の実施形態によるコーティングされた物品を例示するが、本発明の他の実施形態によるコーティングされた物品は、ＩＧ（絶縁ガラス）窓ユニットなどを含んでもよい。

図１の実施形態に戻ると、様々な厚さが、本明細書で論じる必要性の１つ以上のものと矛盾することなく使用され得る。本発明の特定の例示的実施形態によれば、ガラス基材１上の図１の実施形態のそれぞれの層のための例示的な厚さ（単位：オングストローム）及び材料は、所望の透過率、ガラス側反射着色、低フィルム側可視反射率、低放射、及び望ましくは低ＳＨＧＣ値（複数可）及び／又は望ましくは高ＬＳＧ値を達成するための特定の例示的実施形態では、以下のとおりである（なお、以下では、各層は、ガラス基材１に近い方から遠い方に向かう順序で挙げられている）。

上記の表１は、例えば、コーティング８が、熱焼戻しなどのいかなる任意の熱処理の前及び／又は後であっても、コーティングされた物品が、赤色すぎない反射色（例えば、−１４〜＋１．６の反射ａ^＊色値（複数可））などの所望のガラス側反射可視着色、望ましくは低ＳＨＧＣ、望ましい可視透過率、熱焼戻しなどの任意のＨＴの熱安定性、望ましくは、低いＥ_ｎ、望ましくは、低フィルム側可視反射率、及び／又は望ましくは高いＬＳＧのうちの１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又は全てを実現するように設計された実施形態に関する。特定の例示的実施形態では、下部ＩＲ反射層５は、少なくとも５０オングストローム（Å）、より好ましくは少なくとも１００Å、時には少なくとも２００Å、最も好ましくは少なくとも３００Å、上部ＩＲ反射層よりも物理的に厚くてもよい。本発明の特定の例示的実施形態では、上部誘電体層６は、少なくとも５０オングストローム（Å）、より好ましくは少なくとも１００Å、中心誘電体層４よりも物理的に厚い。

熱焼戻しなどの任意の熱処理（ＨＴ）の前及び／又は後に、本発明の特定の実施形態では、図１の実施形態によるコーティングされた物品は、以下の表２に示す色／光学特性を有し得る（モノリシックで測定）。下付き文字「Ｇ」はガラス側反射を表し、下付き文字「Ｔ」は透過性を表し、下付き文字「Ｆ」はフィルム側反射を表すことに留意されたい。当該技術分野において既知であるように、ガラス側（Ｇ）は、コーティングされた物品のガラス側（層／フィルム側に対して）から見た場合を意味する。フィルム側（Ｆ）は、コーティングが施されたコーティングされた物品の側面から見た場合を意味する。以下の表２の特性は、Ｃ光源、２度視野に従うものであり、本明細書のＨＴ及び非ＨＴコーティングされた物品に適用可能である。ガラス側反射着色は、本発明の様々な例示的実施形態では、コーティングされた物品が、中間色、青緑色、又は黄緑色に見えるようなものであり得る。

あくまで一例として、本発明の例示的実施形態を表す実施例１、並びに比較例（ＣＥ）１〜５を以下に記載する。
実施例

比較例（ＣＥ）１〜４及び実施例１を、透明ガラス基材上に（全ての実施例で）層積層体にスパッタ蒸着させた。ＣＥ５は、緑色ガラス基材上にモデル化された層積層体であった。光学測定値は、モノリシックな測定値である。ＣＥ１〜５及び実施例１の光学データは、Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｔ Ｃ、２度のオブザーバに従っている。窒化ケイ素層を、約８％のＡｌでドープした。ＺｒＮ層は、ほぼ化学量論的であった。層厚さは、オングストローム（Å）を単位としている。以下の表４の「Ｌ」は、層を表す（例えば、Ｌ２は、図１に示された層２を意味し、Ｌ３は、図１に示された層３を意味するなどである）。以下に、実施例１の層３用のＩＴＯ及び層５用のＺｒＮの使用が、ＣＥ１〜５における層３のＴｉＮ又はＮｉＣｒの使用、及び層５用のＴｉＮの使用と比較して、予想外に改善された光学系をもたらしたことを示す。

熱焼戻し（ＨＴ）後にモノリシックに測定したところ、ＣＥは以下の特性を有した。

本発明の実施例による実施例１は、以下の層積層体を有した。層厚さは、オングストローム（Å）を単位としている。

モノリシックに測定したところ、実施例１は以下の特性を有した。

ＣＥ１〜５（表３〜４）を実施例１（表５〜６）と比較することにより、実施例１における層３及び５のそれぞれのためのＩＴＯ及びＺｒＮの使用が、予想外の結果をもたらしたことが分かる。例えばＣＥ１、２、４、及び５のＬＳＧ値は全て１．０１以下であり、これは望ましくない。ＣＥ３のＬＳＧは１．１４であったが、ＣＥ３は、０．３６の望ましくない高い垂直放射／放射率（Ｅ_ｎ）によって証明されるように、低い放射を維持することはできず、これは、ＣＥ３のコーティングによってＩＲが不十分に遮断されることを意味する。比較例（ＣＥ）は、望ましくは高いＬＳＧ、望ましくは低いＳＨＧＣ、及び望ましくは低いフィルム側可視反射率と組み合わされた、十分に低い垂直放射／放射率（Ｅ_ｎ）を有する。

実施例１の層３用のＩＴＯの使用及び層５用のＺｒＮの使用は、高ＬＳＧ、低ＳＨＧＣ、及び低放射／放射率（Ｅ_ｎ）の組み合わせを、減少したフィルム側可視反射率及び赤色すぎていなかったガラス側反射着色と共に、予想外に可能にした。１．３０のＬＳＧ値は、著しいエネルギー節約を意味する。

本発明の例示的実施例では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、少なくともＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層が、少なくとも、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層と、ジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層との間に位置するように、ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む第１の誘電体層の上にある、第２の層のＩＲ反射層と、ガラス基材上の、少なくともジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、このコーティングは、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、このコーティングは、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、コーティングされた物品は、約１５〜８０％可視透過率、１５％以下のフィルム側可視反射率、０．４５以下のＳＨＧＣ値、−１４．０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する。

直前の段落のコーティングされた物品において、コーティングは、場合によっては２つＩＲ反射層のみを含有する。

先行する２段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層は、第１のＩＲ反射層と第２のＩＲ反射層との間に位置し、かつそれらと直接接触してもよい。

先行する３段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層は、ＺｒＮ_ｘを含んでもよく、式中、ｘは０．８〜１．２、より好ましくは０．９〜１．１である。

先行する４段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、第２のＩＲ反射層は、０〜８％の酸素（原子％）、より好ましくは０〜５％の酸素（原子％）を含有してもよい。

先行する５段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、ガラス基材と第１のＩＲ反射層との間に位置し、かつそれらと接触する、窒化ケイ素及び／又は酸窒化ケイ素を含む別の誘電体層を更に含んでもよい。

先行する６段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、第２のＩＲ反射層は、ジルコニウムの窒化物から本質的になってもよい。

先行する７段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、ジルコニウムの酸化物を含むオーバーコートを更に含んでもよい。

先行する８段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、約２０〜７０％（より好ましくは３０〜６０％、最も好ましくは３５〜４５％）の可視透過率、及び／又は少なくとも１．１７の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有してもよい。

先行する９段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、少なくとも１．１７の光対太陽利得比（ＬＳＧ）、より好ましくは少なくとも１．２５のＬＳＧを有してもよい。

先行する１０段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、１２％以下、より好ましくは１０％以下のフィルム側可視反射率を有してもよい。

先行する１１段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ガラス基材は透明なガラス基材であってもよく、熱処理（例えば、熱焼戻し）されていても、又は熱処理されていなくてもよい。

先行する１２段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、−１０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び／又は−１５〜＋１５のフィルム側反射ａ^＊値を有し得る。

先行する１３段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、窒化ケイ素を含む誘電体層のうちの１つ以上は、酸素を更に含んでもよく、かつ／又はアルミニウムでドープされてもよい。

先行する１４段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、モノリシック窓であってもよい。

先行する１５段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、モノリシックに測定されたコーティングされた物品は、０．４０以下、より好ましくは０．３３以下のＳＨＧＣ値を有してもよい。

先行する１６段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層は、１００〜９５０Åの厚さであってもよく、かつ／又はジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層は、５０〜４５０Åの厚さであってもよい。

先行する１７段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層は、３００〜８００Åの厚さであってもよく、かつ／又はジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層は、１３０〜３００Åの厚さであってもよい。

先行する１８段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ＩＴＯを含む第１のＩＲ反射層は、ジルコニウムの窒化物を含む第２のＩＲ反射層よりも、少なくとも５０Å、より好ましくは少なくとも１００Å、更により好ましくは少なくとも２００Å、最も好ましくは少なくとも３００Å物理的に厚くてもよい。

上記の開示を考慮すると、当業者には多くの他の特徴、修正、及び改善が明らかになるであろう。したがって、そのような他の特徴、修正、及び改善は、本発明の一部であると見なされ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定されるべきである。

Claims (33)

1. ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
   前記ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、
   前記ガラス基材上の、少なくともＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、
   ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層が、少なくともＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層と、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層との間に位置するように、前記ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層の上にある、第２の層のＩＲ反射層と、
   前記ガラス基材上の、少なくとも前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、
   前記コーティングが、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、
   前記コーティングが、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、
   前記コーティングされた物品が、約１５〜８０％の可視透過率、１５％以下のフィルム側可視反射率、０．４５以下のＳＨＧＣ値、−１４．０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、コーティングされた物品。
2. 前記コーティングが、２つのＩＲ反射層のみを含む、請求項１に記載のコーティングされた物品。
3. 窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層が、前記第１のＩＲ反射層と前記第２のＩＲ反射層との間に位置し、かつそれらと直接接触する、請求項１又は２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
4. 前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層が、ＺｒＮ_ｘを含み、式中、ｘが、０．８〜１．２である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
5. 前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層が、ＺｒＮ_ｘを含み、式中、ｘが、０．９〜１．１である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
6. 前記第２のＩＲ反射層が、０〜８％の酸素（原子％）を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
7. 前記第２のＩＲ反射層が、０〜５％の酸素（原子％）を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
8. 前記コーティングが、前記ガラス基材と前記第１のＩＲ反射層との間に位置し、かつそれらと接触する、窒化ケイ素を含む別の誘電体層を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
9. 窒化ケイ素を含む前記別の誘電体層が、酸素を更に含む、請求項８に記載のコーティングされた物品。
10. 前記第２のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物から本質的になる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
11. 前記コーティングが、ジルコニウムの酸化物を含むオーバーコートを更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
12. 前記コーティングされた物品が、約２０〜７０％の可視透過率、及び少なくとも１．１７の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
13. 前記コーティングされた物品が、少なくとも１．２５の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
14. 前記コーティングされた物品が、１２％以下のフィルム側可視反射率を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
15. 前記コーティングされた物品が、１０％以下のフィルム側可視反射率を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
16. 前記ガラス基材が、透明ガラス基材である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
17. 前記コーティングされた物品が、−１０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び−１５〜＋１５のフィルム側反射ａ^＊値を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
18. 窒化ケイ素を含む前記誘電体層のうちの１つ以上が、酸素を更に含み、かつアルミニウムでドープされている、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
19. 前記コーティングされた物品が、モノリシック窓である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
20. モノリシックに測定された前記コーティングされた物品が、０．４０以下のＳＨＧＣ値を有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
21. モノリシックに測定された前記コーティングされた物品が、０．３３以下のＳＨＧＣ値を有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
22. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、１００〜９５０Åの厚さであり、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層が、５０〜４５０Åの厚さである、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
23. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、３００〜８００Åの厚さであり、かつ／又は前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層が、１３０〜３００Åの厚さである、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
24. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも１００Å物理的に厚い、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
25. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも３００Å物理的に厚い、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
26. ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
    前記ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、
    前記ガラス基材上の、少なくともＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、
    ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層が、少なくとも、ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層と、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層との間に位置するように、前記ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層の上にある、第２の層のＩＲ反射層と、
    前記ガラス基材上の、少なくとも前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層の上にある、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、
    前記コーティングが、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、
    前記コーティングが、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、及び
    前記コーティングされた物品が、約１５〜８０％の可視透過率及び少なくとも１．１７の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、コーティングされた物品。
27. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも１００Å物理的に厚い、請求項２６に記載のコーティングされた物品。
28. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも３００Å物理的に厚い、請求項２６又は２７に記載のコーティングされた物品。
29. ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
    前記ガラス基材上の、ＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層と、
    前記ガラス基材上の、ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層の上にあり、かつそれに直接接触する、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層と、
    ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層であって、窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層が、ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層と、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層との間に位置し、かつそれらと直接接触するように、前記ガラス基材上の、窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層の上にあり、かつそれに直接接触する、第２の層のＩＲ反射層と、
    前記ガラス基材上の、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層の上にあり、かつそれと直接接触する、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層と、を含み、
    前記コーティングが、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、
    前記コーティングが、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、
    前記コーティングされた物品が、約１５〜８０％の可視透過率を有する、コーティングされた物品。
30. 前記コーティングされた物品が、１５％以下のフィルム側可視反射率、０．４５以下のＳＨＧＣ値、−１４．０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項２９に記載のコーティングされた物品。
31. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも１００Å物理的に厚い、請求項２９又は３０に記載のコーティングされた物品。
32. ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層が、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層よりも少なくとも３００Å物理的に厚い、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
33. ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品の製造方法であって、前記方法が、
    前記ガラス基材上のＩＴＯを含む第１の赤外線（ＩＲ）反射層をスパッタ蒸着させることと、
    前記ガラス基材上の、ＩＴＯを含む少なくとも前記第１のＩＲ反射層の上に、窒化ケイ素を含む第１の誘電体層をスパッタ蒸着させることと、
    ジルコニウムの窒化物を含む第２の層のＩＲ反射層を、窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層が、少なくとも、ＩＴＯを含む前記第１のＩＲ反射層と、前記ジルコニウムの窒化物を含む前記第２のＩＲ反射層との間に位置するように、前記ガラス基材上の、少なくとも窒化ケイ素を含む前記第１の誘電体層の上に、スパッタ蒸着させることと、
    前記コーティングが、銀ベースのＩＲ反射層を含有せず、前記コーティングが、０．３０以下の垂直放射（Ｅ_ｎ）値を有し、前記コーティングされた物品が、（ｉ）約１５〜８０％可視透過率、（ｉｉ）１５％以下のフィルム側可視反射率、（ｉｉｉ）０．４５以下のＳＨＧＣ値、（ｉｖ）−１４．０〜＋１．６のガラス側反射ａ^＊値、及び（ｖ）少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有するように、前記ガラス基材上の、少なくとも前記第１及び第２のＩＲ反射層の上に、窒化ケイ素を含む第２の誘電体層をスパッタ蒸着させることと、を含む、方法。

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