JP5792623B2 - 少なくとも１つの反射防止膜を組み込む多重窓ガラスユニット及び多重窓ガラスユニットにおける反射防止膜の使用 - Google Patents

少なくとも１つの反射防止膜を組み込む多重窓ガラスユニット及び多重窓ガラスユニットにおける反射防止膜の使用 Download PDF

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Description

本発明は、フレーム構造によって一緒に保持されたガラス基板型の、少なくとも３枚の基板を備える多重窓ガラスユニットに関する。この多重窓ガラスユニットにおいて、少なくとも２つの中間ガス充填キャビティが各々、２枚の基板同士の間に在る。
特に、本発明は、フレーム構造によって一緒に保持された３枚の基板を備える三重窓ガラスユニットに関する。この三重窓ガラスユニットにおいて、２つの中間ガス充填キャビティが各々、２枚の基板の間に在る。
また、本発明は、断熱多重窓ガラスユニット及び遮光多重窓ガラスユニットの両方又は一方を製造するための基板の使用に関する。
このような多重窓ガラスユニットは同様に、特に空調の負荷を減少させ、過剰な暖房を防止し（それゆえ、この窓ガラスは「ソーラ制御（ｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌｅ ｓｏｌａｉｒｅ）」窓ガラスと呼ばれる。）、若しくは建物及び車両の客室におけるガラス張り表面の使用が増大し続けることによってもたらされる外部へのエネルギの散逸量を減少させ（窓ガラスは「低Ｅ」又は「低放射率」ガラスと呼ばれる。）、又はこれらの組み合わせを行う目的で、建物及び車両に取り付けることを目的とすることができる。
また、このような窓ガラスユニットを、例えば暖房用窓ガラス又はエレクトロクロミック窓ガラス（ｄｅｓ ｖｉｔｒａｇｅｓ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｅｓ）など特定の機能性を有する窓ガラスに組み込むことができる。
基板にこのような断熱及び遮光特性の両方又は一方を与えるための公知の１つの型式の薄積層体は、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する機能金属層、特に銀又は銀含有合金を主原料とする金属機能層からなる。
したがって、この型式の薄積層体において、機能層は２つの誘電体膜同士の間に在る。概して、各誘電体膜は数層を備え、これらの層は各々、窒化物タイプの誘電材料、特に窒化シリコン若しくは窒化アルミニウム、又は酸化物タイプの誘電材料から製造される。光学的見地から見ると、金属機能層の側面に位置するこれらの膜の目的は、この金属機能層の「反射を防止する」ことである。
しかし、時には、１つの又はそれぞれの誘電体膜と機能金属層との間に遮断膜（ｕｎ ｒｅｖｅｔｅｍｅｎｔ ｄｅ ｂｌｏｃａｇｅ）が挿入される。基板に面して機能層の下に配置される遮断膜は、曲げ及び焼戻しの両方又は一方のタイプの任意選択の高温熱処理の際に機能層を保護し、基板と反対側の機能層上に配置される遮断膜は、上側誘電体膜の溶着の際に、並びに曲げ及び焼戻しの両方又は一方のタイプの任意選択の高温熱処理の際にこの機能層をあらゆる劣化から保護する。
現在、銀を主原料とする単一の機能層（以後、「機能単層コーティング」と呼ぶ）を有する低Ｅ薄膜薄積層体がある。この低Ｅ薄膜薄積層体は、アルゴン９０％と空気１０％とを含む厚さ１６ｍｍのガス充填キャビティによって分離された２枚の４ｍｍ板ガラスからなる従来の二重窓ガラスユニットであって、これらのガラス板のうち１枚、すなわち建物に入る太陽光の入射方向を考えると建物の内部から最も遠い１枚が、ガス充填キャビティに向くその面上において機能単層コーティングによって被覆された従来の二重窓ガラスユニット（機能単層コーティングが「面３」と呼ばれる内面にある４−１６／（Ａｒ−９０％）−４構成）にこれらの薄積層体が取り付けられるときに、
− 約７５％〜８０％、又はさらにこれよりも大きい可視光線の光透過率ＴＬ
− 約２０〜１０％、又はこれよりも小さい可視光線の光反射率ＲＬ
− 少なくとも０.６であり、かつ約０.６３〜０.６８、又はこれよりも大きい日射透過率（ｇ値とも呼ばれる）、及び、
− １.５以下であり、かつ約１.２〜１.１又はこれよりもわずかに小さい熱伝達係数（Ｕ値とも呼ばれる）
を有する。
三重窓ガラス構造において、断熱膜を有する基板は、最も外側の面１から始めて昇順の面を通過する太陽光の入射方向を考慮すると基板の面２、面３若しくは面５、又はこれらの組み合わせの面上にある。
しかし、この断熱膜（又はこれらの断熱膜）を組み込むことにより、熱伝達係数を減少させることによって断熱を効果的に改良するが、可視光線の光透過率の減少及びｇ値の減少も生じる。
このように、多重窓ガラスユニットは、上記のような二重窓ガラスユニットよりも可視光線の透過が少なく、太陽放射による家屋内部のエネルギ節約がより小さい。
国際公開第２００７／１０４８７４号 国際公開第２００８／０５９１７０号 米国特許第２４９０６６２号明細書 欧州特許出願公開第８６７７５２号明細書 欧州特許第８３１３６０号明細書 米国特許第５２３９４０６号明細書 国際公開第９３／０９４６０号 欧州特許第８８１２６号明細書 欧州特許出願公開第２６８８７７号明細書 欧州特許第２３８１６４号明細書 欧州特許第３５７２３４号明細書 欧州特許第４０９４４２号明細書 欧州特許第９６４２８８号明細書 国際公開９２／１９６９５号 欧州特許第２５３７１３号明細書 欧州特許出願公開第６７０３４６号明細書 欧州特許出願公開第８６７７５２号明細書 欧州特許第８３１３６０号明細書 国際公開第００／５７２４３号 国際公開第００／０３２８９号 欧州特許第２４０２２６号明細書 欧州特許出願公開第１７７５６２５号明細書
本発明の目的は、高い光透過率及び高いｇ値を有する、少なくとも断熱が強化されつつ二重窓ガラスユニットと同様の光透過率及びｇ値を有する新規な型式の多重窓ガラスユニットを開発することによって、先行技術の欠点を改善することに成功することである。
したがって、本発明の１つの主題は、そのもっとも広義の意味で、請求項１に記載の多重窓ガラスユニットである。この窓ガラスユニットは、フレーム構造によって一緒に保持された少なくとも３枚の基板を備える。この窓ガラスユニットにおいて、少なくとも２つの中間ガス充填キャビティが各々、２枚の基板同士の間に在り、少なくとも１枚の基板が、中間ガス充填キャビティと当接する少なくとも１つの面上に、反射防止膜を有する。反射防止膜は、前記中間ガス充填キャビティを挟んで、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜と対面関係にある。
「反射防止膜」という用語は、ガラスの屈折率（指数ｎ、約１.５）と空気の屈折率（指数ｎ、約１）との間に在る正確な屈折率又は平均屈折率を有する光学的干渉要素又はシステムを意味すると理解されるべきである。
本明細書において言及される光学指数（「屈折率」とも呼ばれる）は、５５０ｎｍの波長で通常通りに測定されたものである。
好ましくは、中間ガス充填キャビティとそれぞれ当接する２つの面を有する中央の基板は、中間ガス充填キャビティと当接する少なくとも一方の面上に、好ましくはその両面上に反射防止膜を有する。
好ましくは、全ての中間ガス充填キャビティに対する対面関係において、一方の基板の一方の面は反射防止膜を有し、他方の基板の他方の面は赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜を有する。
１つの変形形態において、前記断熱膜は、エレクトロクロミックシステム型の活性システムを備え、別の変形形態において、前記断熱膜は低Ｅ又はソーラ制御の薄積層体を備える。この薄積層体は、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する少なくとも１つの機能層、特に、具体的には銀又は銀含有合金を主原料とする少なくとも１つの金属機能層を備える。
上記の変形形態において、前記薄積層体は、銀又は銀含有合金を主原料とする少なくとも１つの金属機能層と、２つの誘電体膜とを備えることが好ましく、前記膜は各々、少なくとも１つの誘電体層を備え、前記機能層は２つの誘電体膜同士の間に配置され、機能層は、任意選択には、機能層と機能層の下側の誘電体膜との間に配置される下方遮断膜の上に直接溶着され、また、機能層は、任意選択には、機能層と機能層の上側の誘電体膜との間に配置される上方遮断膜の下に直接溶着される。
また、銀又は銀含有合金を主原料とする単一金属機能層を備える薄積層体を使用することも可能である。機能層の下側の（すなわち、薄積層体を支える基板と機能層との間に位置した）誘電体膜の光学的厚さは、この場合好ましくは、機能層の上側の誘電体膜の光学的厚さよりも厚く、下側誘電体膜の光学的厚さ対上側誘電体膜の光学的厚さの比は、１.０５以上かつ１.４以下であり、任意選択には、１.０８以上かつ１.３以下である。
また、上記の解決法とは別に又はこれに加えて、銀又は銀含有合金を主原料とする単一金属機能層を備える薄積層体を使用することが可能であり、好ましくは、機能層の下側の前記誘電体膜は高屈折性誘電体層を備え、この高屈折層は２.２よりも大きい光学指数、好ましくは２.３以上かつ２.８以下の光学指数、任意選択には２.４以上２.７以下の光学指数を有する。
また、本発明は、請求項８において主張されるような使用に関する。その結果、フレーム構造によって一緒に保持された少なくとも３枚の基板を備える、本発明に係る多重窓ガラスユニットを製造するために、少なくとも１枚の基板の少なくとも１つの面上において反射防止膜が使用される。この多重窓ガラスユニット内には、少なくとも２つのガス充填キャビティが各々、２枚の基板の間に在り、前記反射防止膜は、中間ガス充填キャビティと当接すると共に、前記中間ガス充填キャビティを挟んで赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜と対面関係にある。
このような使用において、好ましくは、前記反射防止膜を有する面は多重窓ガラスユニットの中央の基板の面であり、前記面は各々、中間ガス充填キャビティと当接する。
好ましくは、全ての中間ガス充填キャビティを挟んだ対面関係において、一方の基板の一方の面は反射防止膜を有し、他方の基板の他方の面は赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜を有する。
１つの使用の変形形態において、前記断熱膜は、エレクトロクロミックシステム型の少なくとも１つの活性システムを備え、別の使用の変形形態において、前記断熱膜は低Ｅ又はソーラ制御の薄積層体を備える。この薄積層体は、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する少なくとも１つの機能層、特に、具体的には銀又は銀含有合金を主原料とする少なくとも１つの金属機能層を備える。
上記の変形形態においてさらに、前記薄積層体は、好ましくは、銀又は銀含有合金を主原料とする少なくとも１つの金属機能層と、２つの誘電体膜とを備える。前記膜は各々、少なくとも１つの誘電体層を備え、機能層は２つの誘電体膜同士の間に配置され、機能層は、任意選択には、機能層と機能層の下側の誘電体膜との間に配置された下方遮断膜上に直接溶着され、また、機能層は、任意選択には、機能層と機能層の上側の誘電体膜との間に配置される上方遮断膜の下に直接溶着される。
この機能単層コーティングは、低Ｅコーティングであるときに、特に薄積層体側における反射において（ただし、「基板側」と呼ばれる反対側においても）、低シート抵抗（ひいては低放射率）、高光透過率及び比較的に無彩色を有する。薄積層体が曲げ、焼き入れ若しくは焼き戻し、又はこれらの組み合わせのタイプの１つ又は複数の高温熱処理を受けるか否かに関係なく、これらの特性は、限られた範囲内に維持されることが好ましい。
少なくとも上述のように各誘電体膜内部にある誘電体層は、１.６以上かつ２.８以下の、又は高屈折誘電体層の場合を除いて好ましくは１.９以上かつ２.２以下の光学指数を有する。
本発明に係る低Ｅ薄積層体は、機能層の平方あたりのオームで表されるシート抵抗Ｒ（放射率に直接関連する）が１０オーム／平方未満であり、おおよそ５〜３オーム／平方の程度である。
１つの具体的な変形形態において、下側誘電体膜及び上側誘電体膜の両方又は一方である少なくとも１つの誘電体膜は、窒化シリコンを主原料とする少なくとも１つの誘電体層を備え、この窒化シリコンは、任意選択には、アルミニウムなどの少なくとも他の１つの要素がドープされる。
１つの具体的な変形形態において、下側誘電体膜のための保護皮膜であって、基板から最も遠い保護皮膜は、任意選択にアルミニウムなどの少なくとも他の１つの要素がドープされた、酸化物を主原料とする、特に酸化亜鉛を主原料とする湿潤層である。
もっとも具体的なの変形形態において、下側誘電体膜は、混合酸化物から作られた少なくとも１つの非結晶性平滑層（ｕｎｅ ｃｏｕｃｈｅ ｄｅ ｌｉｓｓａｇｅ ｎｏｎ ｃｒｉｓｔａｌｌｉｓｅｅ）を備える。前記平滑層は結晶性の上側湿潤層、特に酸化亜鉛を主原料とする層と当接する。
好ましくは、下方遮断膜及び上方遮断膜の両方又は一方は、０.２ｎｍ≦ｅ≦１.８ｎｍになるような幾何学的厚さｅを有するニッケル（Ｎｉ）又はチタン（Ｔｉ）を主原料とする薄層を備える。
１つの特定の形態においては、少なくとも１つのニッケルを主原料とする薄層、特に上方遮断膜の薄層は、クロム（Ｃｒ）を含み、好ましくは、質量でＮｉ８０％及びＣｒ２０％を含有する。
別の特定の形態においては、少なくとも１つのニッケルを主原料とする薄層、特に上方遮断膜の薄層は、チタンを含み、好ましくは、質量でＮｉ５０％及びＴｉ５０％を含有する。
上側誘電体膜の保護皮膜であって、基板から最も遠い保護皮膜は、任意選択に質量で最大１０％の量の別の要素がドープされた酸化物、好ましくは不足当量的に溶着された酸化物、特に酸化チタン（ＴｉＯｘ）、混合錫亜鉛酸化物（ＳｎＺｎＯｘ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）を主原料とすることが好ましい。
薄積層体は、このように、保護皮膜、すなわち好ましくは不足当量的に溶着された保護皮膜を含むことができる。この保護皮膜又は保護層は、溶着後薄積層体において本質的に化学量論的に酸化される。
好ましくは、この保護層は、０.５から１０ｎｍの間の厚さを有する。
本発明に係る窓ガラスユニットにおいて、各基板を一体構造にすることができ、透明、エクストラクリア又は色つきにすることができる。
本発明に係る窓ガラスユニットにおいて、少なくとも１枚の基板は、ラミネート構造を有することができ、特にガラスタイプの少なくとも２枚の剛性の基板を少なくとも１枚の熱可塑性ポリマシートと組み合わせて、ガラス／ポリマシート／ガラスの構造を有することができる。ポリマは特に、ポリビニルブチラールＰＶＢ、エチレン／ビニルアセテートＥＶＡ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ及びポリ塩化ビニルＰＶＣを主原料としてもよい。
本発明に係る窓ガラスユニットの基板は、反射防止膜及び断熱膜の両方又は一方に損傷を与えることなく熱処理を受けることができると好ましい。
したがって、これらの基板は、任意選択には、湾曲及び焼戻しの両方又は一方を加えられる。
したがって、本発明は、有利には、二重窓ガラスの外観に非常に近い好ましい外観（ＴＬｖｉｓ≧６０％、ＲＬｖｉｓ≦３０％、反射において無彩色）を有するものの、匹敵する二重窓ガラスユニットに比べてずっと優れた断熱特性及び同様のｇ値を有する多重窓ガラスユニット、特に三重窓ガラスユニットの生産を可能にする。
また有利には、多重窓ガラスユニットは、少なくとも一方の側に反射防止膜と、他方の側に赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜とを組み込み、これらの膜は、中間ガス充填キャビティを挟んで相互に対面関係にあり、このようにして、外部の攻撃から両方とも保護される。したがって、これらの膜が機械的及び化学的に抵抗する必要がない。
さらに、本発明に係る窓ガラスユニットは、製造が容易であり、低い開発コストで有利なエネルギ特性を有する。
例１の先行技術の二重窓ガラスユニットの断面図。 例２の三重窓ガラスユニットの断面図。 本発明に係る三重窓ガラスユニット、すなわち例３の三重窓ガラスユニットの断面図。 本発明に係る別の三重窓ガラスユニット、すなわち例４の三重窓ガラスユニットの断面図。 本発明に係る四重窓ガラスユニットの断面図。 機能単層コーティングを備える本発明に係る断熱膜であって、機能単層コーティングには、下方遮断膜及び上方遮断膜が設けられ、さらに任意選択の保護膜が設けられる、断熱膜を示す。
本発明の詳細かつ有利な特徴は、以下の添付した図によって図解される以下の非限定的例から明らかになる。
これらの図において、読みやすくするために各種の要素の比率は縮尺どおりには描かれていない。
図１は、以下の構成を有する先行技術のＤＧＵ（二重窓ガラスユニット）８０の構造を示す。この構成は、４−１６（Ａｒ９０％）−４であり、すなわち２枚の４ｍｍの透明板ガラスからなり、これらの板ガラスの各々が、アルゴン９０％と空気１０％を含む厚さ１６ｍｍの中間ガス充填キャビティ１５によって分離された基板１０、３０を形成し、組立体全体がフレーム構造９０によって共に保持される。
板ガラスの一方すなわち基板３０、すなわち図において左から右の方向に方向づけられた両側矢印で示された、建物に入る太陽光の入射方向を考えると、建物内部に最も近い板ガラスは、中間ガス充填キャビティに向いた内面２９に、以下に記載されている機能単層コーディングからなる断熱膜２６でコーティングされる（したがって、機能単層コーティングは「面３」と呼ばれる内面上にある。）。
この構造は下の例１を構成する。
図６は、ガラス基板３０に溶着された機能単層コーティングの構造を示す。機能単層コーティングにおいて、単一の機能層１４０は、２つの誘電体膜、すなわち基板３０に向かって機能層１４０の下に位置する下側誘電体膜１２０と、基板３０から反対側の機能層１４０の上に位置する上側誘電体膜１６０との間に在る。
これらの２つの誘電体膜１２０、１６０は、各々少なくとも１つの誘電体層１２２、１２４、１２６；１６２、１６４、１６６を備える。
任意選択には、一方で下側誘電体膜１２０と機能層１４０との間に配置された下方遮断膜１３０の上に機能層１４０を溶着させ、他方で機能層１４０と上側誘電体膜１６０との間に配置された上方遮断膜１５０の下に機能層１４０を直接溶着させることができる。
図６は、下側誘電体膜１２０が３つの誘電体層１２２、１２４、１２６を備えることと、上側誘電体膜１６０が３つの誘電体層１６２、１６４、１６６を備えることと、この誘電体膜１６０が、任意の保護層、具体的には酸化物、特に酸素が不足当量である酸化物を主原料とする保護層で終端することとを示す。
下の表１は、下記の例２〜４の全てにおいて使用された断熱膜の各層の（光学的厚さではなく）幾何学的厚さをナノメートルの単位で示す。
Figure 0005792623
下側誘電体膜１２０は、酸化錫ＳｎＯｘ（指数ｎ＝２.０）から製造された誘電体層１２２と、酸化チタンＴｉＯｘ（指数ｎ＝２.４）から製造された少なくとも１つの高屈折性誘電体層１２４とを備え、前記誘電体層１２４は上側誘電体湿潤層１２６と当接し、湿潤層は銀の結晶化を改良することを可能にし、それによってその伝導性を改良する。
この薄積層体において、誘電体層１６２と同様に、湿潤層は、質量でアルミニウム２％がドープされた亜鉛からなる金属ターゲットから溶着された、アルミニウムがドープされた酸化亜鉛ＺｎＯ：Ａｌ（指数ｎ＝１.９）から製造される。
誘電体層１６４は、質量でアルミニウム８％がドープされた窒化シリコンＳｉ３Ｎ４（指数ｎ＝２．０）から製造される。
誘電体層１６６は終端の保護層であり、この場合にはアンチモンがドープされた混合錫亜鉛酸化物（指数＝２.０）から製造される。この層は、Ｚｎ／Ｓｎ／Ｓｂそれぞれの質量比が６５／３４／１である金属ターゲットから溶着される。
下側誘電体膜１２０の光学的厚さは、
１５×２＋１５×２.４＋５×１.９＝７５.５ｎｍ
であり、
上側誘電体膜１６０の光学的厚さは、
５×１.９＋２５×２＋２×２＝６３.５ｎｍ
であることが分かる。すなわち、光学的厚さの比ｅ１２０／ｅ１６０は１.１９である。
三重窓ガラスユニット（ＴＧＵ）はこの基準で構成された。
三重窓ガラスユニットからなる多重窓ガラス１００の例２が構成された。図２に示すこの窓ガラスユニットは以下の構成を有する。この構成は、４−１２（Ａｒ９０％）−４−１２（Ａｒ９０％）−４であり、すなわち、３枚の４ｍｍの透明板ガラスからなり、これらの板ガラスの各々が、アルゴン９０％と空気１０％とを収容するそれぞれ厚さ１２ｍｍの中間ガス層１５、２５によってそれぞれ対の形で互いに分離された基板１０、２０、３０を形成し、組立体全体はフレーム構造９０によって共に保持される。
この三重窓ガラスユニットの外側の２枚の基板１０、３０は、各々、中間ガス充填キャビティ１５、２５に向いた内面１１、２９に、上記の機能単層コーティングから形成された断熱膜１４、２６でコーティングされる。したがって、機能単層コーティングは「面２」及び「面５」と呼ばれる面上にある。
この三重窓ガラスユニットの中央の基板２０、すなわちそれぞれ中間ガス充填キャビティ１５、２５と当接する２つの面１９、２１を有する基板は、どちらの面も膜でコーティングされない。
この例２によって、より低いＵ値によって明らかなように、例１の二重窓ガラスユニットよりも優れた断熱効果を得ることができるが、この窓ガラスの光透過率は、例１の二重窓ガラスの光透過率よりも低く、この窓ガラスのｇ値もより低い。
この問題を解決するために、図３に示す三重窓ガラスの例３が本発明により構成された。この三重窓ガラスユニットは、例２と同じ多重窓ガラスユニットの構成を有する。この構成は、４-１２（Ａｒ９０％）−４−１２（Ａｒ９０％）−４であり、すなわち、３枚の４ｍｍの透明板ガラスから構成され、これらの板ガラスの各々が、アルゴン９０％と空気１０％とを収容するそれぞれ厚さ１２ｍｍの中間ガス充填キャビティ１５、２５によってそれぞれ対の形で互いに分離された基板１０、２０、３０を形成し、組立体全体はフレーム構造９０によって保持される。
例２の場合と同様、三重窓ガラスユニットの外側の２枚の基板１０、３０は、中間ガス充填キャビティ１５、２５に向いた内面１１、２９に、上記の機能単層コーティングからなる断熱膜１４、２６で各々コーティングされる。したがって、機能単層コーティングは「面２」及び「面５」と呼ばれる面上にある。
しかし、例３においては、それぞれ中間ガス充填キャビティ１５及び２５と当接する三重窓ガラスユニットの中央の基板２０の２つの面１９、２１は各々、反射防止膜１８、２２でコーティングされる。
この例３は、同じＵ値から明らかであるように例２と同様に優れた断熱が得られるようにするが、この窓ガラスの光透過率は例２の三重窓ガラスの光透過率よりも高く、この窓ガラスのｇ値もより高い。したがって、例１の二重窓ガラスユニットと実質的に同じ光透過率及びｇ値を得ることができる。
図４に示された三重ガラスの別の例すなわち例４が、本発明により構成された。この三重窓ガラスユニットは、例２及び例３と同じ構成、すなわち４-１２（Ａｒ９０％）−４−１２（Ａｒ９０％）−４を有する。すなわち、この窓ガラスユニットは、３枚の４ｍｍ透明板ガラスからなり、この板ガラスの各々が、アルゴン９０％と空気１０％とを収容する各々厚さ１２ｍｍの中間ガス充填キャビティ１５、２５によって、それぞれ対の形で互いに分離された基板１０、２０、３０を形成し、組立体全体はフレーム構造９０によって共に保持される。
しかし、例４においては、この三重窓ガラスユニットの基板２０、３０は各々、中間ガス充填キャビティ１５、２５に向いた内面１９、２９に、上述の機能単層コーティングからなる断熱膜１６、２６でコーティングされる。したがって、機能単層コーティングは「面３」及び「面５」と呼ばれる面上にある。さらに、それぞれ中間ガス充填キャビティ１５及び２５と当接するこの三重窓ガラスユニットの基板１０、２０の２つの面１１、２１は各々、反射防止膜１２、２２でコーティングされる。
この例４は、例３の三重窓ガラスユニットと同じＵ値及び同じ高さの光透過率によって明らかなように、例３と同様に優れた断熱を得ることが可能になり、しかしながら、例３のｇ値よりもさらに高いｇ値を有することが可能になる。
本発明に係る例において、反射防止膜１２、１８、２２は
基板／Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２
の構造を有する４つの薄層を備える薄積層体からなる。
したがって、この膜は、基板から始まって、順に高指数層、低指数層、高指数層及び低指数層を有する。
上記の膜は、特許文献１の教示により製造された。
しかし、この種の薄膜コーティングを、任意の均等な反射防止膜、特に例えば特許文献２の教示から知られているような多孔質層をベースとした任意の反射防止膜と取り替えることができる。
また、この種の薄膜コーティングを、例えば特許文献３から知られているようなエッチングによるガラス表面処理からなる任意の均等の反射防止膜と取り替えることができる。このようにして、ほぼ５０〜２００ｎｍの厚さで、好ましくは６０〜１５０ｎｍの厚さにわたって１.０から１.３の間の屈折率を有するスケルトナイズドケイ酸塩構造（ｕｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｓｑｕｅｌｅｔｉｓｅｅ）を基板表面に生成することができる。
下の表２は例１〜４の主要な特性の要約を示す。
Figure 0005792623
上の表では、光学的特性及びエネルギ特性は、
− ＴＬｖｉｓ：光源Ｄ６５の下で測定した可視光線の光透過率ＴＬ（単位％）
− ＲＬｖｉｓ：光源Ｄ６５の下で測定した可視光線の光反射率ＲＬ（単位％）
− ｇ値、及び
− Ｕ値（単位Ｗ・ｍ−２・Ｋ−１）
である。
通常通り、本明細書全体を通して、
−ｇ値は日射透過率、すなわち、窓ガラスを通過して或る場所に入るエネルギ全体対、入射太陽エネルギ全体の比を示す。ＥＮ４１０規格により計算されたこの比率は０から１の間であり、
−Ｕ値は時にはＫ係数とも呼ばれ、窓ガラスの熱伝達係数を示す。これは、フレーム構造の縁部の効果を考慮に入れずに、窓ガラスの両側に位置する環境の間の単位温度差に関して、定常状態において壁を通過する単位面積当たりの熱量を示す。概して、熱量は、この場合のように、ＥＮ６７３規格により計算され、Ｗ・ｍ−２・Ｋ−１の単位で表される。
例２、３及び４の場合、基板１０、２０、３０が商標名ＤＩＡＭＡＮＴ（登録商標）としてＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎが販売するエクストラクリアガラスから作られる。
商標名ＰＬＡＮＩＬＵＸ（商標）としてＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎが販売する標準的なガラス基板１０、２０、３０を用いて、同様の例２’、３’及び４’を構成した。
これらの基板から、下の表３で要約されている特性を得ることができる。
Figure 0005792623
さらに、三重窓ガラスユニットの外面上、すなわち面１上又は面６上に反射防止膜を加えることによって、ｇ値及び光透過率をそれぞれ、少なくとも１％、概して約２％だけ増大することができることと、三重窓ガラスユニットの２つの外面上、すなわち面１上及び面６上に反射防止膜を加えることによって、ｇ値及び光透過率をそれぞれ、少なくとも２％概して約４％だけ増大することができることとが確認された。
エレクトロクロミック要素の形で断熱膜１４を製造することによって、すなわち一体構造基板１０を、特許文献４及び特許文献５の教示に係る、単純（非冗長）エレクトロクロミックシステム型の活性システムを組み込むラミネート基板に取り替えることによって、それぞれ例１〜３を基にして別の３つの例５、６及び７を構成した。
下の表４は、エレクトロクロミックシステムが活性状態ではないときの例５〜７の主要な特性の要約を示す。
Figure 0005792623
これらの一連の例においてさらに、本発明に係る例７の三重窓ガラスユニットは、実質的に同一のＵ値から明らかなように、本発明によらない例６の三重窓ガラスユニットと同様に優れた断熱を得られるようにするが、例７の三重窓ガラスユニットの光透過率は、例６の三重窓ガラスユニットの光透過率よりも高く、またそのｇ値は同じである。したがって、例５の二重窓ガラスユニットの光透過率及びｇ値と実質的に同じ値を得ることが可能である。
したがって、エレクトロクロミックシステム型の活性システムを組み込む三重窓ガラスユニットに反射防止膜を使用すると、漂白状態で高い程度の透明性（可視光線の光透過率）を維持できると共に、漂白状態で高いｇ値を得ることができる。このことは、建物のカーテンウォールの窓ガラスの場合に非常に有用である。
本発明において、活性システムは概してエレクトロクロミックシステムであり、特に可変的なエネルギ及び光学的特性の両方又は一方を有するタイプの電気的に制御可能なシステムである。
電気的に制御可能なシステムによって、特に、任意に減光作用／視覚度又は熱／太陽放射の濾過度を自由自在に修正できる窓ガラスが得られる。例えば、窓ガラスは、特許文献６に記載されるように光の透過又は吸収を調整するための、ビオロゲンを主原料とする窓ガラスである。
また、電界の作用の下で優先方向に移動できる粒子を含有する微液滴が内部に分散するポリマを主原料とする膜を備える「オプティカルバルブ」システムと呼ばれるものもある。その例は、特許文献７に記載されている。
また、上記のものと同様の作動様式を有する液晶システムもある。これらの液晶システムは、２つの導電層同士の間に配置されたポリマ膜を使用し、前記膜内部に分散した液晶の液滴、特にネマチック液晶が正の誘電異方性を有する。膜が電圧を受けると、液晶は優先的軸線に沿った方向に向けられ、それによって見えるようになる。電圧を受けないときは、膜は散乱状態になる。この例は、特許文献８〜１３に記載されている。特許文献１４に記載されるようなコレステリック液晶ポリマと、光透過率ＴＬが変動して切り替わる液晶システムとについて言及してもよい。
光及び熱の透過率を調節できるようにするエレクトロクロミック窓ガラスもある。この種の窓ガラスは、特に特許文献１５及び１６に記載され、電解質膜はポリマ又はゲルの形をとり、他の層はミネラル型である。別のタイプの窓ガラスが、特許文献１７〜２０に記載されており、この場合、電解質層は本質的にミネラル層の形をとり、したがって、システムの全ての層は本質的にミネラルである。このタイプのエレクトロクロミックシステムは一般に、「オールソリッド（ｔｏｕｔ−ｓｏｌｉｄｅ）状態」エレクトロクロミックシステムと呼ばれる。また、全ての層がポリマ型であるエレクトロクロミックシステムもある。この場合は、「オールポリマ（ｔｏｕｔ−ｐｏｌｙｍｅｒｅ）」エレクトロクロミックシステムと呼ばれる。
概して、エレクトロクロミックシステムは、電解質層によって分離されると共に２つの電導層の側面に位置したエレクトロクロミック材料の２つの層を備える。
いずれの活性システムも基板によって支持される。基板は基板１０、２０又は３０であってもよい。また、この活性システムには、ミネラル材料又はプラスチック材料から作られていようといなかろうと、中間ガス充填キャビティなしに、少なくとも他の１枚の基板又は数枚の基板が付設されてもよい。この場合には、中間ガス充填キャビティがないので、システムの組立体全体は、本発明の意味する範囲内において断熱膜を形成すると考えられる。
本発明において及び本明細書を通して、「層」という用語は最大限広義に取られるにべきである。ポリマ膜又はゲル膜の形を取ることができる有機材料、特にポリマと同様にミネラル材料から層を作ることができる。これは、ミネラル及び無機材料と有機又はポリマ材料を組み合わせたハイブリッド活性システムと呼ばれるものである。
また、基板１０／ＳＡ１／キャビティ１５／基板２０／キャビティ２５／ＳＡ２／基板３０の形式の三重窓ガラス構造を想定することも可能である。この形式の三重窓ガラス構造では、ＳＡ１及びＳＡ２は、２つの同一の活性システム、又は２つの異なる活性システム、あるいは２つの相互に結合された活性システムを意味する。
本発明において適切な活性システムの例を、特許文献２１及び２２にも確認することができる。
図５は、本発明に係る四重窓ガラスユニットの例を示す。この四重窓ガラスユニットは以下の構成を有する。この構成は、４−１２（Ａｒ９０％）−４−１２（Ａｒ９０％）−４−１２（Ａｒ９０％）−４であり、すなわち、４枚の４ｍｍの透明板ガラスからなり、これらの板ガラスの各々が、アルゴン９０％と空気１０％を収容する各々厚さ１２ｍｍの中間ガス充填キャビティ１５、２５、３５によってそれぞれ対の形で互いに分離された基板１０、２０、３０、４０を形成し、組立体全体はフレーム構造９０によって共に保持される。
例２の場合と同様、この四重窓ガラスユニットの２枚の外側基板１０、４０は各々、中間ガス充填キャビティ１５、３５に向いた内面１１、３９に、上述の機能単層コーティングからなる断熱膜１４、３６でコーティングされる。したがって、機能単層コーティングは「面２」及び「面７」と呼ばれる面上にある。
この四重ガラス窓ガラスユニットにおいて、それぞれ中間ガス充填キャビティ１５、２５、３５と当接する２枚の中央の基板２０、３０の４つの面１９、２１、２９、３１は各々、反射防止膜１８、２２、２８、３２でコーティングされる。
この四重窓ガラスユニットは、光透過率及びｇ値が例３及び例４の値と実質的に同じでありながら、例３さらには例４よりもさらに優れた断熱を得ることを可能にする。
以上、本発明を例として説明した。特許請求の範囲によって画定される特許の範囲から逸脱することなく、当業者が本発明の様々な変形を作り出せるものと理解されるべきである。

Claims (13)

  1. フレーム構造（９０）によって一緒に保持された少なくとも３枚の基板（１０、２０、３０）を備える多重窓ガラスユニット（１００）であって、
    そのフレーム構造内において、少なくとも２つの中間ガス充填キャビティ（１５、２５）が各々、２枚の基板同士の間に在る、
    多重窓ガラスユニット（１００）において、
    少なくとも１枚の基板（１０、２０、３０）が、中間ガス充填キャビティ（１５、２５）と当接する少なくとも１つの面（１１、１９、２１、２９）に反射防止膜（１２、１８、２２）を有し、
    該反射防止膜が、前記中間ガス充填キャビティ（１５、２５）を挟んで、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜（１４、１６、２６）と対面関係にあり、
    前記断熱膜が、銀又は銀含有合金を主原料とする少なくとも１つの金属機能層（１４０）と、２つの誘電体膜（１２０、１６０）とを備え、該膜が各々、少なくとも１つの誘電体層（１２２、１２４、１２６、１６２、１６４、１６６）を備え、前記金属機能層（１４０）が、前記２つの誘電体膜（１２０、１６０）同士の間に配置され、
    前記断熱膜が、銀又は銀含有合金を主原料とする単一金属機能層（１４０）を備え、該金属機能層の下側の前記誘電体膜（１２０）の光学的厚さが、前記金属機能層の上側の前記誘電体膜（１６０）の光学的厚さよりも厚く、前記下側誘電体膜（１２０）の光学的厚さｅ１２０対前記上側誘電体膜（１６０）の光学的厚さｅ１６０の比であるｅ１２０／ｅ１６０が、１.０５以上かつ１.４以下である、
    多重窓ガラスユニット（１００）。
  2. 中央の基板（２０）の２つの面（１９、２１）が各々、中間ガス充填キャビティ（１５、２５）と当接し、前記基板が、中間ガス充填キャビティと当接する少なくとも一方の面に、反射防止膜（１８、２２）を有することを特徴とする、
    請求項１に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  3. 中央の基板（２０）の２つの面（１９、２１）が各々、中間ガス充填キャビティ（１５、２５）と当接し、前記基板が、中間ガス充填キャビティと当接する両面（１９、２１）に、反射防止膜（１８、２２）を有することを特徴とする、
    請求項１に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  4. 全ての前記中間ガス充填キャビティ（１５、２５）を挟んだ対面関係において、一方の基板の一方の面（１１、１９、２１、２９）が反射防止膜（１２、１８、２２）を有し、他方の基板の他方の面が、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜（１４、１６、２６）を有することを特徴とする、
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  5. 前記金属機能層（１４０）が、前記金属機能層（１４０）と前記金属機能層の下側の前記誘電体膜（１２０）との間に配置された下方遮断膜（１３０）の上に直接溶着されることを特徴とする、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  6. 前記金属機能層（１４０）が、前記金属機能層（１４０）と前記金属機能層の上側の前記誘電体膜（１６０）との間に配置された上方遮断膜（１５０）の下に直接溶着されることを特徴とする、
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  7. 前記下側誘電体膜（１２０）の光学的厚さｅ１２０対前記上側誘電体膜（１６０）の光学的厚さｅ１６０の比であるｅ１２０／ｅ１６０が、１.０８以上かつ１.３以下であることを特徴とする、
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  8. 前記金属機能層の下側の前記誘電体膜（１２０）が高屈折性誘電体層（１２４）を備え、該高屈折性誘電体層が２.２よりも大きな屈折率を有することを特徴とする、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  9. 前記高屈折性誘電体層が２.３以上かつ２.８以下の屈折率を有することを特徴とする、
    請求項８に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  10. 前記高屈折性誘電体層が２.４以上かつ２.７以下の屈折率を有することを特徴とする、
    請求項９に記載の多重窓ガラスユニット（１００）。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の、フレーム構造（９０）によって一緒に保持された少なくとも３枚の基板（１０、２０、３０）を備える多重窓ガラスユニット（１００）を製造するための、少なくとも１枚の基板（１０、２０、３０）の少なくとも１つの面上における反射防止膜（１２、１８、２２）であって、
    前記多重窓ガラスユニット内には、少なくとも２つの中間ガス充填キャビティ（１５、２５）が各々、２枚の基板同士の間に在り、前記反射防止膜（１２、１８、２２）が、中間ガス充填キャビティ（１５、２５）と当接すると共に、前記中間ガス充填キャビティ（１５、２５）を挟んで赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜（１４、１６、２６）と対面関係にあることを特徴とする、
    反射防止膜（１２、１８、２２）。
  12. 前記反射防止膜（１８、２２）を有する前記面（１９、２１）が、前記多重窓ガラスユニット（１００）の中央の基板（２０）の面であり、前記面（１９、２１）が各々、中間ガス充填キャビティと当接することを特徴とする、
    請求項１１に記載の反射防止膜（１２、１８、２２）。
  13. 全ての中間ガス充填キャビティ（１５、２５）を挟んだ対面関係において、一方の基板の一方の面（１１、１９、２１、２９）が反射防止膜（１２、１８、２２）を有し、他方の基板の他方の面が、赤外線及び太陽放射の両方又は一方の反射特性を有する断熱膜（１４、１６、２６）を有することを特徴とする、
    請求項１１又は１２に記載の反射防止膜（１２、１８、２２）。
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