JP5972359B2 - 連続層の被覆を持つ透明ガラス基板 - Google Patents

連続層の被覆を持つ透明ガラス基板 Download PDF

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Description

本発明は、連続層で被覆された透明基板に関し、これらの層の少なくとも一つは、Low−E層と呼ばれる低放射率層であり、その積層構造は高いソーラファクター値(solar factor)値を持つ。かくして被覆された基板は、典型的には少なくとも一つの二重透明窓ガラスユニットを含む機能性ガラス構造を形成する。
特定の光学的及び電気的効果のために、ガラスのような透明基板上に、特に金属または半導体及びそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物に基づく化合物の連続層を含む種々の積層構造を形成することは知られている。従って、観察角度にかかわらず色の安定性を示しながら反射及び反射防止特性並びに低または高ソーラファクターが求められる光起電力用途のような太陽光用途のために、建築用途のために、自動車用途のために、オーブンドア等のような家庭使用のために、積層構造を例として引用することができる。
ガラス基板上の多層構造の例は、SnO:F,SnO:Sb,ITO(スズをドープした酸化インジウム)のような化合物または銀のような金属の結果としてLow−E特性を提供する積層構造を含む。また、基板とLow−E機能層の間に、一方では、玉虫色を減らすためにナトリウムイオンのガラスからの移動を防止し、他方では被覆されたガラスの異なる観察角度での反射での色の変動の発生を防止する層を含めることが有利でありうる。
建築要求のために、すなわち窓を備えた家または建物のために、ガラス基板は、遠赤外(IR)範囲の、すなわち2500nmより高い波長に対する放射率(E)を最少にしながらソーラファクター(SFまたはg)のようなある環境要求を受けることは明らかである。従って、かかる窓ガラス構造は、特に低放射率層を備えた二重窓ガラスユニットは、二重の機能:Low−E層のために高度に満足できる断熱性及び建物内の熱の保持、及び高SFと関連したエネルギー「自由」供給、を提供する。ここで例として述べる価値があるものは、ガラス基板:透明ガラス−SiO−SnO:Fであり、その性能値は、放射率が0.1程度と低く、SFが二重窓ガラスユニットに対し約73%であり、ガラス基板の一つがこれらの層で被覆されているようなものである。SiOxの下層は、この場合、ガラスからのナトリウムイオンの移動を防止するためにかつ被覆されたガラスの反射での色の中性化を可能にするために、すなわち反射での干渉色を防止するために使用される。
考慮されなければならない別のパラメーターは、その全体が窓ガラスユニットと適切な枠から形成された窓のエネルギー節約性能であり、それは頭字語「WER」−「窓エネルギー評価」により規定される。二重窓ガラスに基づいたもののような窓はまた、AからGの文字により表わされたエネルギー−節約性能の程度により分類されることができ、「Aラベル」は最も効率的な性能である。例えば、WERは、British Fenestration Rating Council−BFRC(ロンドン、英国)により概略を述べられた基準に従ってガラスのための支持枠により取り付けられた二重窓ガラスユニットに対し計算されることができる。BFRCによれば、WERの評価は、以下の式に基づいて達成される:
WER(kWh/m/年)=(218.6×g)−68.5×(U+L)、ここで
g=SF:窓のソーラファクター;
U(窓)=支持枠と窓ガラスを含む窓の熱係数(W/m・K);
L:窓を通しての空気の通過と関連した熱損失(W/m・K)。
従って、正のWER値は、1年当たりの窓の平方メートル当たりのkWh(キロワット時)の節約を示し、負の値は、窓がエネルギー消費を起こすことを示す。この式によれば、Aラベルの窓は正のWERを持ち、Bラベルは、−10〜0の間の範囲のWERを持つ窓に対し使用され、Gラベルは、窓が−70より小さいWERを持つことを示す。Aラベルは、英国市場のために意図された窓のために特に推奨される。
特許出願WO94/25410は、薄い機能層を備えたガラス基板を含む窓ガラスユニットを記載し、この薄い機能層は、特に低放射特性を持ち、その層側の反射での色の選択はブルースケール内にある。この文献は、(i)ガラス上に直接置かれ、酸窒化ケイ素または酸炭化ケイ素に基づくかまたはTiO,SnO及びZnOのような金属酸化物に基づき、1.65〜1.90の範囲の屈折率を持ち、70〜135mmで変わる厚さを持つ内側被覆;(ii)2に近い屈折率、300〜450nmの範囲の厚さを持ち、例えばSnO:Fから構成されている機能層;及び(iii)機能層上に設けられ、特にSiOから構成され、70〜110nmで変わる厚さ及び1.40〜1.70の屈折率を持つ外側層;を含む積層構造を記載する。この方法で被覆されかつ二重窓ガラスユニット内に組み立てられた基板は、最大15%の光反射、特に465〜480nmのブルースケールでの反射での色、及び最大5%の層側上の反射での純度を持つ。
米国特許6174599B1は、薄い機能層を備えたガラスを含む窓ガラスユニットを記載し、この薄い機能層は、特に低放射特性を持ち、その層側の反射での色の選択はブルースケール内にある。この文献は、(i)ガラス上に直接置かれ、勾配屈折率を持つ酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素に基づいた内側被覆;(ii)1.8〜2の屈折率、350〜550mmの厚さを持ち、例えばSnO:Fから構成されている機能層;及び(iii)機能層上に設けられ、特にSiOから構成されており、70〜120nmで変わる厚さ及び1.4〜1.7の間の屈折率を持つ外側層;を含む積層構造を記載する。この方法で被覆された基板は、少なくとも75%の光透過率、ブルースケールでの反射での色、及び最大0.18の放射率を持つ。
本発明の目的の一つは、層で被覆された透明ガラス基板を提供することであり、そこでは集成体は積層構造を形成し、前記ガラス基板は二重または三重窓ガラスユニットの一部を形成する。従って、かかる二重または三重窓ガラスユニットはその特性の一つを最適化することだけを求めるのではなく、観察角度にかかわらず反射での中性色と色の安定性との間の妥協を満たし、有利には0.12より小さいかまたはそれに等しい低い放射率及び最高の可能なSFを有し、適切な枠内に置かれたかかる窓ガラスに基づいた窓に対して正のWERが得られることを可能にし、これらのWER値を達成する。望ましくない「乳白色の」外観を防止するために、窓ガラスが1%未満、またはさらに0.6%未満の曇り度を示すことも必要である。
従って、本発明は、
反射において色を中性化するための第一層と、
455〜800nmの範囲の厚さを持つSnO:Fから本質的になる低放射率を持つ第二層と、
40〜65nmまたは140〜180nmの範囲の厚さを持つSiOから本質的になり、かつxが2より小さいかまたはそれに等しい第三層と、
をこの順序で含む被覆を持つことを特徴とする透明ガラス基板に関する。
出願人は、透明ガラス基板の積層構造の層を形成する材料及びそれらの厚さの選択のために、ソーラファクター、WER、放射率、及び同時に異なる観察角度での中性色の安定性に関して強化された性能を達成する二重窓ガラスユニットが形成されることができることを示した。少なくとも73%、さらに75%に近いかまたはさらにより高い、または81%までのSF値が0.12より小さいかまたはそれに等しいE値を持つ窓ガラスに対し達成されることができ、従って正のWER値が得られることを可能にする。同時に、種々の観察角度での色の中性がa<0、有利には、−1 −3、及びb<5、好ましくは−6 5、有利には−5 5、特に有利には−2 2(8°〜55°範囲の観察角度での反射での値−光源D65)で保持されることができ、それはまた、三重窓ガラスユニットでも当てはまる。a及びbのこれらの値は、反射での色の中性が保持されることを可能にする。すなわち、望ましくない、美的に許容できない赤反射を防止しながら、わずかな反射(それらの望ましい色合いは黄色がかった緑または青−緑である)が可能にされ、かつ最大3.5の値を持つ(以下参照)Δaにより測定される観察角度にかかわらず反射での色の安定性を窓ガラスに与えることを可能にする。本発明の枠組では、反射での中性及び安定性は、建物の外部側に関して、すなわち「P」側から、観察または測定される。当業者は、技術文献において、特に米国特許4377613、4187336及び4419386に記載されたように、Ray G.Gordon及びR.S.Hunterによる仕事に基づいて、a及びbの測定に関連する全ての詳細及び全ての情報を見出すだろう。さらに、曇り度の値はできるだけ低く、1%未満まで、またはさらに0.6%未満にさえ保持されることができる。しかし、上記E値を得るために、クレームされたようにSnO:Fの厚さを持つことが必要であり、それは不幸にも希望の低い曇り度の値に反しうる。従って、これを達成するために、SnO:Fを蒸着する方法は、HClまたはHNOのような前駆物質中に存在する無機酸を含み、その効果は、WO2010/107998の教示によれば、この層の粗さを「ならす」または滑らかにすることである。
本発明の利点の一つは、特に二重窓ガラスまたは三重窓ガラスユニットの場合において、SFを増加することが知られている一つ以上の超透明ガラスに頼る必要なしに、及び/またはこれらの二重窓ガラスユニット内の充填ガスとしてUを減少することが知られているクリプトンまたはキセノンを使用することなしにこれらの性能を達成されることを可能にすることである。
従って、出願人は、これらの目的を達成するために、特に、反射での色の中性化または安定性を可能にしながらSFが増加されることを可能にするSiO層(第三層)の厚さを選ぶことが必要であることを示した。さらに、最も低い可能なU(二重窓ガラス)値(すなわち典型的には1.4W/m・Kより小さいかまたはそれに等しい)を達成するために、本発明によるSnO:Fの厚さにすることが必要である。より一般的な言葉では、この目的を達成可能にするのは実際に特定の厚さ範囲を持つ特別な層の組み合わせである。なぜなら色安定性のSF,Eのような所定のパラメーターの最適化は他のパラメーターの性能に影響を持つからである。工業規模で、有利には直列で溶融スズ浴でまたはこのスズ浴領域の下流に設けられた徐冷がま内で、操作の最適化された実施により、特に追加のひどく高い費用なしにかつ反応器の著しい汚れなしに積層構造が作られることができることも要求される。
かかる窓ガラスユニット(二重または三重窓ガラス)、及び窓の面積の典型的には25%を示し、最大1.2W/m・KのUを有する参照枠を取り付けた窓は、反射でa<0及びb<5の値を持つWER Aラベルを持つ。当業者は、本発明の効果がさらに層及びそれらの厚さに関係することを心に留めながら適切な枠を選ぶだろう。本発明の枠組において、窓はその最も広い意味で理解されなければならない。すなわちそれは、家庭及び工業建物でまたは建物の窓ガラスファサード要素、すなわちVEAタイプ要素(外部取り付け窓ガラス)として等しく十分に使用されることができる。
ソーラファクターF(SF)は標準規格EN410により測定される。
値a及びbは、標準光源D65(それは6500Kに等価の色温度を持つ昼光の状態を示す)によるCIE(International Commission on Illumination)により確立されたL表色系により得られる。
三つの成分L,a及びbは、一般に三次元空間により表わされる。純度である成分Lは、0(黒色)から100(白色)まで行く垂直軸により表わされる。水平面では、成分aは灰色(a=0)を通過する赤色(正のa)から緑色(負のa)までの色の範囲を一つの軸上で表わし、成分bは、灰色(b=0)を通過する黄色(正のb)から青色(負のb)までの色の範囲を第二軸上で表わす。
反射でのa及びbの値が低いとき、色は中性であると考えられる。中性に加えて、建物市場は、反射においてa 0の値を避ける色を要求する。
中性に加えて、角度的色安定性は、反射でのΔaの測定により確立される。この値が低いほど、色の中性が種々の観察角度で維持される。Δaのこの測定は、8°、20°、30°、45°及び55°の各観察角度に対し確立されたものからもたらされる平均値である。すなわち、
Figure 0005972359
観察角度α(8°−55°)は、窓ガラスに垂直な軸(α=0°)に対して測定された窓ガラスの傾斜の角度である。二重及び三重窓ガラスユニットに対する値Δaは、有利には最大3.5であり、好ましくは最大3である。
本発明の積層構造を含む二重窓ガラスユニットは、建築分野で伝統的に使用され、窓ガラスが14〜17mmの空間により互いに分離され、前記空間がアルゴンのような希ガスで満たされているものである。透明な基板は、有利には種々の厚さの、典型的には約3.8mm〜8mmの範囲の、透明または超透明ガラスを表わす。超透明ガラスは、Feの形で表わすと0.04重量%未満、特に0.02重量%未満の最大鉄含有量を持つガラスを意味すると理解される。透明ガラスは、Feの形で表わすと0.04%から0.4重量%までの最大鉄含有量を持つガラスを意味すると理解される。
第一層の目的は、被覆されたガラスの反射での色の中性化を可能にすること、すなわち反射での干渉色を防止することである。それは好ましくはガラス基板と直接接触しており、有利には本質的に酸窒化ケイ素SiO、または酸炭化ケイ素SiOからなる単一層であり、ここでxは2より小さく、その屈折率は1.65〜1.75の範囲にあり、この層の厚さは55〜95nm、有利には60〜90nm、最も有利には70〜90nmの範囲にある。「x」と「y」の値は、屈折率値を調整するために選ばれる。一般的に、中性化層の後者の変形はSiOにより示され、ここでxは2より小さい。
また、第一中性化層は主としてSn及びSiの酸化物から形成された混合層であることができ、その厚さは55〜95nm、有利には60〜90nm、最も有利には70〜90nmの範囲である。
他の実施態様では、第一中性化層はまた、ガラス基板上に配置されたTiOの層からなる二重層であることができ、それは酸化ケイ素、酸炭化ケイ素SiO、または酸窒化ケイ素SiOの層で被覆され、xは2より小さいかまたはそれに等しく、TiOの厚さは好ましくは5〜15nmであり、酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素の厚さは15〜40nmである。
さらなる変形として、第一中性化層は、ガラス基板上に配置されたSnOまたはZnOの層から形成された二重層であることができ、それは酸化ケイ素、酸炭化ケイ素SiO、または酸窒化ケイ素SiOの層で被覆され、ここでxは2より小さいかまたはそれに等しく、SnOまたはZnOの厚さは好ましくは15〜35nmであり、酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素の厚さは15〜40nmである。
低放射率を持つ第二層(それは好適な実施態様では第一中性化層の上に直接設けられる)は、本質的にSnO:Fからなり、0.12より小さいかまたはそれに等しい、好ましくは0.1より小さいかまたはそれに等しい放射率Eを持ち、かつ455〜800nm、最も有利には455〜740nmの範囲の厚さを持つ。かかる層は、CVDのような伝統的に使用される技術により作られる。これは、窓ガラスに低放射率値を与える層である。特別な実施態様では、SnO:Fはさらに酸化ジルコニウムによりドープされることができる。この場合、層中のジルコニウムの原子パーセントは、0.3原子%〜2.0原子%の範囲、好ましくは0.5原子%〜2.0原子%の範囲である。
第三層(それは好適な実施態様によれば、低放射率を持つ第二層の上に配置される)は、有利には酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素であり、従って有利には定義SiOに属しており、好ましくはSiOである。屈折率は好ましくは1.3〜1.6の範囲にある。第三層の材料は、吸収性でないという利点を持ち、低屈折率を持ち、本発明の窓ガラスでは、これは、光反射(LR)が著しく減少されることを可能にし、それがSFを増加する。しかし、反射での最も有意な減少を与える厚さの範囲は、反射での色の乏しい角度的安定性を生じうる。従って、最良の妥協は40〜65nmまたは140〜180nmの範囲のこの層の厚さに対し見出された。この層の厚さは好ましくは40〜60nm、最も有利には45〜60nmの範囲である。140〜180nmの厚さは希望の効果が得られることを可能にするけれども、それでもなお、この範囲は、かかる厚さを使用する技術的困難性及び反応器を汚すかなりの危険のためにあまり好まれない。
本発明の枠組において積層構造を形成する全ての層は、従来からCVD(化学蒸着)、PECVD(プラズマ強化化学蒸着)及びマグネトロンスパッタリングまたはそれらの組み合わせのような化学的及び/または物理的蒸着法を用いて得られる。これらの層は、従来からいわゆるフロートガラス技術で使用される処理装置を用いてライン上で蒸着されることができる。
一例として、第一層、中性化層、及び第三層は、例えばシラン(SiH)、酸素または二酸化炭素(CO)のような酸化ガス、もし必要ならエチレン、及びベクターガスとしての窒素を含むガス形態の前駆物質から出発する化学蒸着(CVD)により蒸着されることができ、そこではガス流束はガラスの熱い表面上に向けられる。各前駆物質の割合は、例えばSiOxの蒸着を可能にし、そこではxは2より小さいかまたはそれに等しい。当業者は、特許出願WO2010/107998,US7037555またはFR2666325を参照することができるが、これは網羅的でない。
ガラス上の第一層、中性化層でかつ低放射率の第二層を形成するためにそれぞれ使用されるSnOまたはSnO:Fの層はまた、当業者に既知の態様で、好ましくはCVDで作られる。CVDを使用すると、この層は、典型的に、三塩化モノブチルスズ(MBTC)のような有機金属誘導体または四塩化スズ(SnCl)のような無機誘導体であることができるスズ前駆物質、空気、蒸気の形の水、酸素により形成され、かつSnO:F層のためには、HFまたはトリフルオロ酢酸のようなドーピングのためのフッ素化源、及び特に曇りの減少のため(WO2010/107998)にもし必要であるならHNOにより形成される。これらのガス状前駆物質は、有利にはライン上で熱いガラス上に向けられかつ蒸着される。
ガラス上の第一層、中性化層の一部を形成するTiOの蒸着はCVD技術を用いて実施されることが好ましい。WO99/48828に記載されたように、TTiP(チタンテトライソプロポキシド)またはTiClのようなチタンの有機または無機誘導体に基づいた前駆物質は、上述のスズ及びシラン誘導体の代わりにCVDで使用される。
極めて有利な実施態様によれば、本発明は、二枚の透明なガラス基板を含む二重窓ガラスユニットに関し、その一枚は、1.4W/m・KのU、0.12より小さいかまたはそれに等しい、好ましくは0.1より小さいかまたはそれに等しい放射率、及び少なくとも73%、有利には少なくとも75%、特に75%〜81%の範囲のソーラファクター値を持つ本発明の被覆を持つガラス基板である。かかる二重窓ガラスユニットは上述されており、一般的に市場で入手可能なものである。かかる窓ガラスユニットでは、単一のガラス基板が本発明の積層構造により覆われ、それは通常「P」位置に、すなわち外側の方に向けられた層を持つ最も内側のガラス基板上に置かれる。この場合、WERはまた、正の値を持ち、これは窓の表面積の典型的には25%を示す適切な枠により許容されたときにのみ可能であり、そこでは枠のUは最大1.2W/m・Kである。参照枠は、ここでは窓の表面積の25%を示しかつ最大1.2W/m・Kの枠のUを持つものとして規定される。
この二重窓ガラスユニットからの作用により、ここで規定された参照枠、及び本発明の二重窓ガラスユニットを含む窓であって、ゼロより大きいかまたはそれに等しい、特に1〜10kWh/m/年の範囲の値を持つWERを持つ窓が提供される。
他の実施態様によれば、本発明は、三枚の透明ガラス基板を持つ三重窓ガラスユニットに関し、その少なくとも一枚は1.1W/m・KのU、0.12より小さいかまたはそれに等しい放射率、及び少なくとも64%のソーラファクター値を持つ本発明の被覆を持つガラス基板であり、これらは、通常、「P」位置、すなわち外側の方に向けられた層を持つ最も内側のガラス基板上にあり、二枚の他の基板は最も外側にある。
三枚のガラス基板のうち二枚が本発明による層で被覆されている場合には、これらは、通常、P及びP位置にある。この場合、WERは同様に正の値を持ち、これは、典型的には窓の表面積の25%を示す適切な枠により許容されたときにのみ可能であり、そこでは枠のUは最大1.2W/m・Kである。64%〜75%の範囲のSF値が達成されることができることは極めて有利である。
この三重窓ガラスユニットからの作用により、ここで規定されたところの参照枠、及び本発明の三重窓ガラスユニットを含む窓であって、ゼロより大きいかまたはそれに等しい、特に1〜10kWh/m/年の範囲の値を持つWERを持つ窓が提供される。
上で示されたように、二重または三重窓ガラスユニットは8°〜55°の範囲の観察角度で光源D65でa<0、有利には−1 −3、及びb<5、好ましくは−6 5、有利には−5 5、最も有利には−2 2の反射での色を持つ種々の観察角度で色中性を持つ。二重及び三重窓ガラスユニットに対するΔaの値は、有利には、最大3.5、好ましくは最大3である。
これは、これらの二重または三重窓ガラスユニットにおける他のガラス基板(すなわち本発明の層で被覆されておらず、代わりに反射防止層のような他の層で被覆されている特定のガラス基板)の可能性を除外しない。同様に、本発明の層で被覆された面とは反対の面上に反射防止層を持つ本発明の層で被覆された基板の可能性は除外されない。
別の態様によれば、本発明は、二枚の透明ガラス基板を含む二重窓ガラスユニットでの使用に関し、それらの一枚は、少なくとも73%のソーラファクター値、0.12より小さいかまたはそれに等しい放射率値を与えるために、反射での色を中性化するための第一層、455〜800nmの範囲の厚さを持つSnO:Fから本質的になる低放射率を持つ第二層、及び40〜65nmまたは140〜180nmの範囲の厚さを持つSiO(ここでxは2より小さいかまたはそれに等しい)から本質的になる第三層をこの順序で含む被覆を持つガラス基板であり、そこでは窓ガラスは1.4W/m・Kより小さいかまたはそれに等しい熱係数Uを持つ。SF値が75%〜81%の範囲であることが極めて有利である。
別の態様によれば、本発明は、三枚の透明ガラス基板を含む三重窓ガラスユニットでの使用に関し、それらの一枚は、少なくとも64%のソーラファクター値、0.12より小さいかまたはそれに等しい放射率値を与えるために、反射での色を中性化するための第一層、455〜800nmの範囲の厚さを持つSnO:Fから本質的になる低放射率を持つ第二層、及び40〜65nmの間または140〜180nmの範囲の厚さを持つSiO(ここでxは2より小さいかまたはそれに等しい)から本質的になる第三層をこの順序で含む被覆を持つガラス基板であり、そこでは窓ガラスは1.1W/m・Kより小さいかまたはそれに等しい熱係数Uを持つ。SFが65%〜75%の範囲であることが極めて有利である。
有利には、本発明の層を含む前記被覆が二重または三重窓ガラスユニットで使用されるとき、このユニットは8°〜55°の範囲の観察角度で光源D65でa<0、有利には−1 −3、及びb<5、好ましくは−6 5、有利には−5 5、最も有利には−2 2の反射での値を持つ種々の観察角度で色中性を持つ。二重及び三重窓ガラスユニットに対するΔaの値は、有利には最大3.5、好ましくは最大3である。
以下の実施例は、その範囲を限定することなしに本発明を例示する。
実施例1−9
二枚の透明ガラス基板を含む二重窓ガラスユニットが形成された。二枚の透明ガラス基板のそれぞれは4mmの厚さを持ち、それらは互いに15mm分離され、90%アルゴンの充填を持つ。基板の一つはSiO(xは2より小さい)で、次いでSnO:Fで、最後にSiOで被覆される。この二重窓ガラスユニットは、次いで窓の表面積25%を示しかつ1.2W/m・KのUを持つ断熱枠中に挿入され、この窓のL値は0.03W/m・Kに固定される。
層のそれぞれの厚さは変えられた。SF,a及びb、反射での色、及び反射での色の角度的安定性に関する結果は、以下の表1に示される。SF値は標準規格EN410により測定される。a及びbに対する値は、三つの観察角度:8°、30°及び55°で与えられ、かつ標準光源D65により測定される。
表2は、曇り、E(放射率)、U(二重窓ガラス)及びWER(窓)に関する結果を示す。
Figure 0005972359
Figure 0005972359
表1の結果は、実施例1,2,4及び8が、赤範囲での反射を避けて反射での色の極めて許容可能な色相を与えながら、最良の安定性が達成されるものであることを示す。実施例3,5,6,7及び9の場合、反射での色は高度に許容可能であり、ここでは安定性はわずかに劣るが、窓ガラスのための希望の性能限界内にある。工業規模での製造は実施例1及び6で最も好ましい。従って、良好な妥協は、一方では層の材料及びそれらの相対的厚さと、他方では工業規模での実行可能性(生産性利得、費用、製造の容易さ等)との間で求められた。
表2の結果は、これらの二重窓ガラスユニットに対し達成された性能レベルが、特にWERに関して全て正であることを明らかに示す。
市場で入手可能な窓ガラスシステムが、比較の目的のためにまず調べられるだろう。実施例A:ガラス/SiO/SnO:F(300nm)及び実施例B:ガラス/SiO/SnO:F(450nm)。表3は、かかる積層構造から作られた二重窓ガラスユニットに対するSF、放射率及びWERの値を与える。
Figure 0005972359
これらのパラメーターの測定の結果は、WER値が負であるので希望の特性が得られなかったことを示す。
次に、ガラス上にSiOの層(ここでxは2より小さい)、次いでSnO:Fの層、次いで本発明の一部を形成しないSiOの層を持つ積層構造が、比較の目的のために調べられるだろう。表4は、かかる積層構造から作られた二重窓ガラスユニットに対するSF、反射での色のa及びb、及び反射での色の角度的安定性に関する結果を示す。
Figure 0005972359
実施例C及びFは、実施例6及び8に対するSiO層の厚さの非常に小さな差を示すにもかかわらず、反射での許容できない色を持つ。
実施例Dは、反射での全く許容可能な色を示すにもかかわらず、極めて有意な色変動を示す。実施例Eは、8°での反射での許容可能な色を示すが、55°の角度に対しaに対する値は0に変わる。
実施例10−14
三枚の透明ガラス基板を含む三重窓ガラスユニットが形成された。三枚の透明ガラス基板のそれぞれは4mmの厚さを持ち、それらは互いに15mm分離され、90%アルゴンの充填を持つ。位置Pの基板の一つは1.69の屈折率を持つSiO(xは2より小さい)で、次いでSnO:Fで、最後にSiOで被覆される。この三重窓ガラスユニットは、次いで窓の表面積25%を示しかつ1.2W/m・KのUを持つ断熱枠中に挿入され、この窓のL値は0.03W/m・Kに固定される。
層のそれぞれの厚さは変えられた。SF、a及びb、反射での色に関する結果は、以下の表5に示される。SF値は標準規格EN410により測定される。a及びbに対する値は、三つの観察角度:8°、30°及び55°で与えられ、かつ標準光源D65により測定される。
表6は、曇り、E,U(三重窓ガラス)及びWER(窓)に関する結果を示す。
Figure 0005972359
Figure 0005972359
表5の結果は、実施例10,11及び12が、赤範囲での反射を避けて反射での色の極めて許容可能な色相を与えながら、最良の安定性が達成されるものであることを示す。実施例12及び14の場合、反射での色は高度に許容可能であり、ここでは安定性はわずかに劣るが窓ガラスのための希望の性能限界内にある。工業規模での製造は実施例10で最も好ましい。従って、良好な妥協は、一方では層の材料及びそれらの相対的厚さと、他方では工業規模での実行可能性(生産性利得、費用、製造の容易さ等)との間で求められた。
表6の結果は、これらの三重窓ガラスユニットに対し達成された性能レベルが、特にWERに関して全て正であることを明らかに示す。
市場で入手可能な窓ガラスシステムが比較の目的のためにまず調べられるだろう。実施例G:ガラス/SiO/SnO:F(300nm)及び実施例H:ガラス/SiO/SnO:F(450nm)。表7は、かかる積層構造から作られた二重窓ガラスユニットに対するSF、放射率及びWERの値を与える。
Figure 0005972359
これらのパラメーターの測定の結果は、WER値が負であるので希望の特性が得られなかったことを示す。

Claims (12)

  1. 反射において色を中性化するための第一層と、
    455〜800nmの範囲の厚さを持つSnO:Fから本質的になる低放射率を持つ第二層と、
    40〜65nmまたは140〜180nmの範囲の厚さを持つSiOから本質的になり、かつxが2より小さいかまたはそれに等しい第三層と、
    をこの順序で含む被覆を持つ透明ガラス基板において、
    (a)第一層が酸窒化ケイ素SiO、または酸炭化ケイ素SiOから本質的になり、かつxが2より小さい単一層であり、その屈折率が1.65〜1.75の範囲にあり、この層の厚さが、55〜95nmの範囲にあるか、または
    (b)第一層が、ガラス基板上に配置されたTiOの層からなる二重層であり、それが酸化ケイ素、酸炭化ケイ素SiOまたは酸窒化ケイ素SiOであって、xが2より小さいかまたはそれに等しい層で被覆されており、TiOの層の厚さが5〜15nmの範囲にあり、酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素の層の厚さが15〜40nmの範囲にあるか、または
    (c)第一層が、ガラス基板上に配置されたSnOまたはZnOの層からなる二重層であり、それが酸化ケイ素、酸炭化ケイ素SiOまたは酸窒化ケイ素SiOであって、xが2より小さいかまたはそれに等しい層で被覆されており、SnOまたはZnOの厚さが15〜35nmの範囲にあり、酸化ケイ素、酸炭化ケイ素または酸窒化ケイ素の厚さが15〜40nmの範囲にある
    ことを特徴とするガラス基板。
  2. 第一層が、Sn及びSiの酸化物から本質的になる混合層であり、その厚さが55〜95nmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のガラス基板。
  3. 第二層の厚さが455〜740nmの範囲にあることを特徴とする請求項1または2に記載のガラス基板。
  4. 第三層の厚さが43〜60nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載のガラス基板。
  5. 二枚の透明ガラス基板を含む二重窓ガラスユニットにおいて、その一枚が請求項1〜のいずれか一つに記載のガラス基板であり、二重窓ガラスユニットが1.4W/m・KのU、0.12より小さいかまたはそれに等しい放射率、及び少なくとも73%のソーラファクター値を持つことを特徴とする二重窓ガラスユニット。
  6. 75%〜81%のソーラファクター値を持つことを特徴とする請求項に記載の二重窓ガラスユニット。
  7. 最大3.5のΔaの値を持つことを特徴とする請求項またはに記載の二重窓ガラスユニット。
  8. 本明細書中で規定された参照枠、及び、請求項のいずれか一つに記載の二重窓ガラスユニットを含む窓において、ゼロkWh/m /年より大きいかまたはそれに等しい値を持つWERを持つことを特徴とする窓。
  9. 三枚の透明ガラス基板を含む三重窓ガラスユニットにおいて、それらの少なくとも一枚が請求項1〜のいずれか一つに記載のガラス基板であり、三重窓ガラスユニットが1.1W/m・KのU、0.12より小さいかまたはそれに等しい放射率、及び少なくとも64%のソーラファクター値を持つことを特徴とする三重窓ガラスユニット。
  10. 65%〜75%の範囲のソーラファクター値を持つことを特徴とする請求項に記載の三重窓ガラスユニット。
  11. 最大3.5のΔaの値を持つことを特徴とする請求項または10に記載の三重窓ガラスユニット。
  12. 本明細書中で規定された参照枠、及び、請求項11のいずれか一つに記載の三重窓ガラスユニットを含む窓において、ゼロkWh/m /年より大きいかまたはそれに等しい値を持つWERを持つことを特徴とする窓。
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