JP6178322B2 - 外側反射率を増加させるために設計された、機能層上に吸収層を有する低ｅコーティングを含む被覆製品 - Google Patents
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Description
本発明は、低Ｅコーティング（Ｌｏｗ−ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｃｏａｔｉｎｇ）を含む被覆製品に関する。特定の実施態様例において、低Ｅコーティングの吸収層は、機能層（ＩＲ反射層）の上に位置し、増加した外側反射率（例えば、ＩＧ窓ユニットにおける外側反射率）及び／又は増加したガラス側可視光線反射率（例えば、一体型で測定されたガラス側可視光線反射率）、及び良好な選択性を有するように設計される。特定の実施態様例において、吸収層は、金属性又は実質的に金属性を有し、２つのＩＲ反射層のうち下部のＩＲ反射層の上に配置されて直接接触する。特定の実施態様例において、窒化物ベース層（例えば、シリコン窒化物など）は、熱処理（例えば、焼き戻し処理、熱曲げ、及び／又は倍強化）中に、吸収層の酸化を低下又は防止するために、吸収層の上に配置されて直接接触し、熱処理後に達成すべき、予測可能な着色、高い外側反射率、及び／又は良好な選択性を可能にする。本発明の特定の実施形態例による被覆製品は、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット、自動車の窓、その他の形態の窓、又は、その他の任意の適切な用途に対して用いてもよい。
当該分野において、被覆製品が断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット、自動車の窓などのような窓の用途に使用できることが知られている。特定の例において、焼き戻し、曲げ、などの目的のために、このような被覆製品を熱処理（例えば、焼戻処理、熱曲げ及び／又は倍強化）することが好ましいと知られている。
特定の例において、被覆製品の設計者らは、良好な選択性、好ましい可視光線透過率、低放射率（ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）（又は放射率（ｅｍｉｔｔａｎｃｅ））及び低シート抵抗（Ｒｓ）と共に、審美的な目的のために、高い外側反射率の組合せをしばしば試みている。このような被覆製品は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）及び低シート抵抗の特徴によって、かなりの量のＩＲ放射を防ぎ、例えば、自動車又は建物のインテリアへの好ましくない加熱を低減することができる。しかし、一般に、被覆製品の熱処理は、少なくとも５８０℃、好ましくは少なくとも約６００℃、より好ましくは少なくとも６２０℃を必要とする。このような高温で使用する場合（例えば、５分〜１０分以上の間）、しばしばコーティングが破損し、好ましくない低い外側可視光線反射率を有し、及び／又は前記好ましい特徴の１つ以上が好ましくないものへと劣化する。
米国特許文献第２００５／０２０２２５４号は、本明細書に参照として含まれ、ガラス基板上にガラス基板から外側に次の層を有する被覆製品を開示している。
層
ガラス基板
ＴｉＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
ＺｎＯ
Ａｇ
ＮｉＣｒＯｘ
ＳｎＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
ＳｎＯ２
ＺｎＯ
Ａｇ
ＮｉＣｒＯｘ
ＳｎＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
ガラス基板
ＴｉＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
ＺｎＯ
Ａｇ
ＮｉＣｒＯｘ
ＳｎＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
ＳｎＯ２
ＺｎＯ
Ａｇ
ＮｉＣｒＯｘ
ＳｎＯ２
Ｓｉ３Ｎ４
前記被覆製品は、熱処理可能であり、好ましく良好な複数の特徴を有するが、被覆製品がＩＧ窓ユニットに用いられる場合、好ましくない低い外側可視光線反射率に関する問題を有する。特に、米国特許文献第２００５／０２０２２５４号では、コーティングを有するＩＧ窓ユニットは、１〜１２％だけの外側ガラス側可視光線反射率を実現できると記載されている。
また他の例として、米国特許第８，０１７，２４３号の被覆製品は、複数の好ましい良好な特徴を有するが、好ましくない低い外側又はガラス側の反射可視光線反射率に関する問題を有する。特に、米国特許第８，０１７，２４３号の表では、コーティングを有するＩＧ窓ユニットは、１〜１４％だけの外側ガラス側可視光線反射率を実現できると表示されている（ＲｇＹ値参照）。
また他の例として、米国特許第７，４１９，７２５号の被覆製品は、複数の好ましい良好な特徴を有するものの、好ましくない低い外側又はガラス側の反射可視光線反射率に関する問題を有する。特に、米国特許第７，４１９，７２５号の実施例１〜２では、コーティングを有するＩＧ窓ユニットは、１６．９〜１７．７％だけの外側ガラス側可視光線反射率を実現できるものと示されている。
上記の点から、当業者は当該技術分野で多くの好ましい光学特性（例えば、低放射率及び好ましい可視光線透過率と共に、ＩＧ窓ユニットで高い外側ガラス側可視光線反射率）を有する被覆製品が必要であることが分かる。
本発明は、低Ｅコーティングを含む被覆製品に関する。特定の実施態様例において、低Ｅコーティングの吸収層は、機能層（ＩＲ反射層）の上に位置し、コーティングが所望する可視光線透過率、選択性、低いＳＨＧＣ（ｓｏｌａｒ ｈｅａｔ ｇａｉｎ ｃｏ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）、及び低放射率と共に、増加した外側可視光線反射率（例えば、ＩＧ窓ユニットにおける外側可視光線反射率）及び／又は増加したガラス側可視光線反射率（例えば、一体型で測定されたガラス側可視光線反射率）を有するように設計される。特定の実施態様例において、吸収層は、金属性又は実質的に金属性を有し、２つのＩＲ反射層のうち下部のＩＲ反射層の上に配置されて直接接触する。特定の実施態様例において、金属性又は実質的に金属性の吸収層（例えば、ＮｉＣｒ）の厚さは、約２５〜５０オングストロームである。驚くべきことに、これは好ましい可視光線透過率及び低放射率を保持しながら、ＩＧ窓ユニットの用途で外側可視光線反射率を増加及び／又は一体型で測定されたガラス側可視光線反射率を増加させることが分かった。特定の実施態様例において、窒化物ベース層（例えば、シリコン窒化物など）は、熱処理（例えば、焼き戻し処理、熱曲げ、及び／又は倍強化）中に、吸収層の酸化を低下又は防止するために吸収層の上に配置されて直接接触し、熱処理後に達成すべき、予測可能な着色、高い外側反射率、及び／又は良好な選択性を可能にする。本発明の特定の実施形態例による被覆製品は、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット、自動車の窓、その他の形態の窓、又は、その他の任意の適切な用途に対して用いてもよい。
本発明の特定の実施態様例において、ガラス基板によって支持されるコーティングを含む被覆製品を提供し、コーティングは、銀を含む第１ＩＲ（赤外線）反射層及び第２ＩＲ反射層であって、第１ＩＲ反射層は、第２ＩＲ反射層よりガラス基板にさらに近い位置に配置され、銀を含む第１ＩＲ反射層は、亜鉛酸化物含有層の上に配置されて直接接触する、銀を含む第１ＩＲ（赤外線）反射層及び第２ＩＲ反射層と、第１ＩＲ反射層の上に配置されて直接接触する実質的に金属性の吸収層と、実質的に金属性の吸収層の上に配置されて直接接触する窒化物（ｎｉｔｒｉｄｅ）含有層と、窒化物含有層の上に位置する金属酸化物含有層と、第２ＩＲ反射層の上に配置される、少なくとも１つの誘電体層（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌａｙｅｒ）とを含み、コーティングはシート抵抗が３．０Ω/□（ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ）以下であり、一体型で測定された被覆製品は、可視光線透過率が約２０〜７０％でガラス側可視光線反射率が少なくとも２０％である。特定の実施態様例において、被覆製品は、熱処理（例えば、コーティングがガラス基板上にある場合に焼き戻しが実施されるようにする焼き戻し処理）してもよい。特定の実施態様例において、被覆製品は、ＩＧ窓ユニットで提供されてもよい。
本明細書で被覆製品は、複数の用途、例えば、ＩＧ窓ユニット、自動車の窓、単体建築物の窓、住宅の窓、及び／又は１つ又は複数のガラス基板を含む任意のその他の適合した用途に用いてもよい。
本発明の特定の実施態様例において、コーティングは二重銀スタック（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｌｖｅｒ ｓｔａｃｋ）を含んでいるが、本発明の全ての例において、このように限定されるものではない。
例えば、本発明の特定の実施態様例において、複数のＩＲ反射層（例えば、離隔された２つの銀基盤層）を有する、熱処理（ＨＴ）被覆製品及び／又は非熱処理（ｎｏｎ−ＨＴ）被覆製品は、シート抵抗（Ｒｓ）が３．０以下（好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、最も好ましくは１．７以下）であるように実現してもよい。特定の実施態様例において、熱処理（ＨＴ）前及び／又は後にモノリシック型で測定される、本明細書に記載された被覆製品は、可視光線透過率（Ｉｌｌ．Ｃ，２ｄｅｇｒｅｅ）が約２０〜７０％、好ましくは約３０〜６０％、より好ましくは約３５〜５５％、最も好ましくは約４０〜５０％であるように実現してもよい。また、特定の実施形態例（熱処理又は非熱処理）によって被覆製品がまた他のガラス基板に結合されてＩＧ窓ユニットを形成する場合、本発明の特定の実施形態例によるＩＧ窓ユニット被覆製品は、可視光線透過率が約２０〜７０％、好ましくは約３０〜６０％、より好ましくは約３５〜５５％、さらに好ましくは約４０〜５０％、最も好ましくは約４１〜４６％であるように実現してもよい。特定の実施態様例において、熱処理後及び／又は前にモノリシック型で測定される、ガラス側可視光線反射率（ＲｇＹ％）は、フィルム側可視光線反射率（ＲｆＹ％）よりかなり高い（例えば、少なくとも約５％以上、好ましくは少なくとも約１０又は１５％以上）。例えば、ガラス側可視光線反射率が２４％で、フィルム側可視光線反射率が１２％であれば、ガラス側可視光線反射率はフィルム側可視光線反射率より１２％高い（２４％−１２％＝１２％）。本発明の特定の実施態様例において、熱処理後及び／又は前に、モノリシック型で測定される、本明細書に記載された被覆製品は、ガラス側可視光線反射率が（ＲｇＹ％）が少なくとも２０％、好ましくは約２０〜５０％、より好ましくは約２０〜４０％、より好ましくは約２０〜３５％、さらに好ましくは約２２〜３５％、最も好ましくは約２４〜３０％であるように実現してもよい。また、特定の実施形態例（熱処理又は非熱処理）で被覆製品がまた他のガラス基板に結合されてＩＧ窓ユニットを形成する場合、本発明の特定の実施形態例によるＩＧ窓ユニット被覆製品は、ガラス側可視光線反射率（ＲｇＹ％）が少なくとも２０％、好ましくは約２０〜５０％、より好ましくは約２０〜４０％、より好ましくは約２０〜３５％、さらに好ましくは約２２〜３５％、さらに好ましくは約２３〜３０％、さらに好ましくは約２４〜２９％、最も好ましくは約２５〜２７％）であるように実現してもよい。特定の実施態様例において、コーティングによって、ＩＧユニットはまた、本明細書に記載された任意の実施形態と組み合わせて、ＳＨＧＣ値は０．２７未満、好ましくは０．２５未満、最も好ましくは０．２４未満であってもよい。
本明細書に記載された「熱処理」及び「熱処理すること」は、被覆製品をガラス含有製品の焼き戻し処理、熱曲げ及び／又は倍強化を達成するのに十分な温度まで加熱することを意味する。この定義は、被覆製品を、例えば、少なくとも約５８０℃、好ましくは少なくとも約６００℃の温度でオーブン又は炉内で焼き戻し、曲げ及び／又は倍強化をするのに十分な期間、加熱することを含む。特定の例において、ＨＴは少なくとも約４〜５分の間実施されてもよい。本発明の他の実施形態において、被覆製品は熱処理されなくてもよい。
図１は、本発明の実施例の非制限実施形態による被覆製品の側断面図である。被覆製品は基板１（例えば、厚さが約１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは約１．０ｍｍ〜７．０ｍｍ、より好ましくは約５〜７ｍｍ、例示の厚さが約６ｍｍである、透明、緑色、青銅色、又は、青緑色のガラス基板）及び基板１上に直接又は間接的に提供される低Ｅコーティング（又は層システム）３０を含む。コーティング（又は層システム）３０は、例えば、ヘイズ減少用Ｓｉリッチ形のＳｉ３Ｎ４（特定の例において、アルミニウムなどのその他の物質でドープされたり、されなくてもよい）、又は、本発明の他の実施形態において、任意の異なる適合した化学量論のシリコン窒化物であってもよい下部誘電のシリコン窒化物基盤及び／又はシリコン窒化物含有層３、第１下部誘電の接触層７（下部ＩＲ反射層９と接触する）、第１伝導性（好ましくは金属性）ＩＲ（赤外線）反射層９、ＩＲ反射層９の上に配置されて直接接触する金属性又は実質的に金属性の吸収層４（例えば、ＮｉＣｒ又はそのようなものを含む）、吸収層４の上に配置されて直接接触する誘電のシリコン窒化物基盤及び／又はシリコン窒化物含有層１４、スズ酸化物ベース及び／又はスズ酸化物含有内部層１５、第２下部誘電接触層１７（これは、ＩＲ反射層１９に接触する）、第２伝導性（好ましくは金属性）ＩＲ反射層１９、上部接触層２１（ＩＲ反射層１９に接触する）、誘電体層２３、及び最終的に保護誘電体層２５を含む。「接触」層７，１７，２１は、各々少なくとも１つのＩＲ反射層（例えば、Ａｇ基盤層）に接触する。低Ｅ（即ち、低放射率）コーティング３０を構成する前記層（３〜２５）がガラス又はプラスチック基板１に提供される。特定の実施態様例において、下部ＩＲ反射層９とガラス基板１との間に高インデックス誘電体層（例えば、ＴｉＯ２層）は存在しない（「高インデックス層」は屈折率ｎが約２．１５より高い層を意味する）。
特定の実施態様例における問題を解決する方法は、例えば、熱処理（例えば、焼き戻し処理）工程後にガラス側反射率（ＲｇＹ）とフィルム側反射率（ＲｆＹ）との差が大きいコーティングを形成することである。一般に、二重銀コーティング設計を使用すれば、ガラス側可視光線反射率とフィルム側可視光線反射率との差は小さい。商業市場の特定部分などの特定の市場では、このような大きい差が審美的に好まれる。従って、本発明の特定の実施態様例において、被覆製品は低いフィルム側可視光線反射率を保持しながら高い鏡型ガラス側可視光線反射率を有するように設計されている。従来は、特定の単一銀コーティングがこれを実現できたが、本発明の特定の実施形態例は、これを実現可能な多重銀コーティングに関する。このような単一銀コーティングの欠点は、０．２９の多少高い太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）を有する傾向があり、一般的な高い太陽ロードで提案されるエネルギコード規格（ＳＨＧＣ＜０．２５）を満たすことはできない。本発明の特定の実施形態例は、ＳＨＧＣが約０．２３を提供することによってエネルギコード規格を満たしながら、本明細書に記載の高い反射率差の審美性を保持する。本発明の特定の実施態様例において、下部の銀上に「透明な」ＮｉＣｒＯｘ層の代りに、金属性又は実質的に金属性ＮｉＣｒ吸収層を用いて、熱処理後に高いＲｇＹ／ＲｆＹ差を実現してもよい。特定の実施態様例において、加熱工程中に下部の銀層の上のＮｉＣｒがＮｉＣｒＯｘに著しく酸化されることを避けるために、シリコン窒化物のような窒化物層がＮｉＣｒ吸収層の上に直接配置される。また、特定の実施態様例において、加熱中に伝えられたヘイズを減らしたり減少させて光学特性を保持するために、少量の窒素（５０ｍＬ）を下部の銀層の上の吸収層に直接導入してもよい。窒素はＮｉＣｒの中間の光学特性に略影響を及ぼさないが、加熱中に金属性又は実質的に金属性を保持してもよい。
モノリシックの例において、被覆製品は図１に示すように１つのガラス基板１だけを含む。しかし、本明細書に記載の一体型被覆製品は、積層自動車のフロントガラス、ＩＧ窓ユニットなどの装置に用いてもよい。ＩＧ窓ユニットに対して、ＩＧ窓ユニットは、２つの離隔されたガラス基板を含んでもよい。ＩＧ窓ユニットの例示が米国特許第７，１８９，４５８号に図示及び記載され、その全体内容は参照として本明細書に援用される。ＩＧ窓ユニットの例示は、例えば図１に示すように、コーティングされたガラス基板１が、スペーサ、シーリング剤などを介して限定されたギャップを有するように、また他のガラス基板に結合されることを含む。ＩＧユニットの実施形態において、基板間のギャップは、特定の例としてアルゴン（Ａｒ）のような気体で充填してもよい。例示のＩＧユニットは、一対の離隔された透明なガラス基板を含み、それぞれの厚さは約３〜７ｍｍ（例えば、６ｍｍ）であって、２つの基板のうちの１つは特定の例としてコーティング３０でコーティングされ、基板間のギャップは約５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは約１０〜２０ｍｍ、より好ましくは約１２ｍｍであってもよい。特定の例において、コーティング３０は、ギャップが対向する２つの基板の内部表面に提供されるが、好ましい実施形態において、コーティング３０は図２に示すように外側ガラス基板１の内部表面に提供される。図２に示した例示のＩＧ窓ユニットは、例えば、図１に示すコーティングされたガラス基板１がスペーサ、シーリング剤等４を介して限定されたギャップ６を有するように、また他のガラス基板２に結合されたものを含む。特定の例において、ＩＧユニットの実施形態において、基板間のギャップ６はアルゴン（Ａｒ）などの気体で充填してもよい。本発明の他の実施形態において、ギャップ６は大気圧より低い圧力であってもよく、そうでなくてもよい。
図２を再び参照すると、特定の例において、例示のＩＧユニットは、一対の離隔したガラス基板（１及び２）を含むが、それぞれの基板の厚さは６ｍｍであって、２つの基板のうちの１つは本明細書に記載されたコーティング３０によってコーティングされ、基板間のギャップ６は、約５〜３０ｍｍ、好ましくは約１０〜２０ｍｍ、最も好ましくは約１２〜１６ｍｍであってもよい。特定の実施態様例において、コーティング３０は、図２に示した外側ガラス基板１の内部表面（即ち、外側から表面＃２）に提供されるが、これは本発明のまた他の実施形態によってその他の基板２に提供されてもよい。
本発明の特定の実施態様例において、吸収層４は、下部のＩＲ反射層９の上に配置されて直接接触する。特定の実施態様例において、吸収層４の上に配置されて直接接触する窒化物層１４は、窒化物ベース層であり、実質的又は完全に非酸化である。これは、吸収層が熱処理中の酸化を防止する（又はその可能性を縮める）ことを助けることによって、吸収層が意図した機能のうちの１つを実施し、特に可視光の少なくともいくらかの量（例えば、少なくとも５％、より好ましくは少なくとも１０％）を吸収できるという点で有利である。熱処理中に吸収層があまりにも酸化されれば、適切な吸収層としてそれ以上機能できないことが分かる。
本発明の特定の実施態様例において、吸収層４は、Ｎｉ及び／又はＣｒ（例えば、ＮｉＣｒの任意の適合した比率を有するＮｉＣｒ）であるか、又はこれを含んでもよい。特定の実施態様例において、吸収層４は、０〜１０％の酸素、好ましくは０〜５％の酸素、最も好ましくは０〜２％（原子％）の酸素を含むことが好ましい。また、０〜２０％の窒素、好ましくは１〜１５％の窒素、最も好ましくは１〜１０％の窒素（原子％）が吸収層４に提供されてもよい。ＮｉＣｒ（例えば、特定の実施態様例において、場合によって窒化物）は、吸収層４に対する好ましい物質であるが、Ｎｉ及び／又はＣｒの代り又は加えて、他の物質を用いてもよい。例えば、本発明の特定の実施態様例において、吸収層４はＮｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＣｒＮ、ＺｒＮなどやこれを含んでもよい。非熱処理可能な実施形態において、前記物質は、吸収／吸収する層４、又Ｔｉ、Ｚｒ、ＮｉＯｘなどのその他の物質に対して用いてもよい。
低Ｅコーティングの吸収層４は、コーティングした及び／又は被覆製品（特定の実施形態でＩＧユニットを含む）が所望する可視光線透過率、選択性、低いＳＨＧＣ及び低放射率と共に、増加した外側（及び／又はガラス側）可視光線反射率（例えば、ＩＧ窓ユニット）を有するように設計される。特定の実施態様例において、金属性又は実質的に金属性の吸収層（例えば、ＮｉＣｒ）４は、上部接触層２１より薄く、その厚さは約２５〜８０オングストローム、好ましくは約２５〜５０オングストローム、より好ましくは約３０〜４０、最も好ましくは約３３〜３７（例えば、約３５オングストローム）である。また、特定の実施態様例において、吸収層４は金属性を有するか僅かに酸化され、一方、上部接触層２１は著しく酸化される（例えば、少なくとも約５０％酸化される）。従って、吸収層４は、吸収層として機能し、驚くべきことに被覆製品の外側又はガラス側反射率をかなり増加させる一方、上部接触層２１は吸収層として機能できない。
特定の実施態様例において、金属性又は実質的に金属性の吸収層４は、熱処理（例えば、焼き戻し処理、熱曲げ、及び／又は倍強化）中に吸収層４の酸化を減らしたり防止するために、金属性又は実質的に金属性のＩＲ反射層９と窒化物層１４との間に位置して直接接触し、熱処理（ＨＲ）後に反射率及び可視光線透過率が達成されてもよい。
また、特定の実施態様例において、スズ酸化物であるか、スズ酸化物を含む金属酸化物ベース及び／又は金属酸化物含有層１５は、窒化物ベース層１４及び上部ＩＲ（赤外線）反射層１９の間に提供されてもよく、特に、特定の例において、窒化物ベース層１４とスズ酸化物ベース及び／又はスズ酸化物含有接触層１７の間に直接接触して提供されてもよい。例えば、このようなスズ酸化物含有内部層１５を用いて所望する光学特性を達成できる被覆製品を生成することを発見した。
本発明の特定の実施形態において、誘電体層３，１４，２５は、シリコン窒化物であるか、シリコン窒化物を含んでもよい。シリコン窒化物層３，１４，２５は、特に被覆製品の熱処理の可能性、例えば、焼戻処理などを改善させることができる。このような層のシリコン窒化物は、化学量論形態（即ち、Ｓｉ３Ｎ４）であるか、概して本発明の他の実施形態においけるＳｉリッチ層であってもよい。例えば、シリコン基盤ＩＲ反射層の下部において、亜鉛酸化物及び／又はスズ酸化物と結合するＳｉリッチシリコン窒化物３（及び／又は１４）は、特定の異なる物質が銀層下部にある場合に比べて、シート抵抗を減少させる方式で銀が蒸着できる（例えば、スパッタリングなどを介して蒸着される）。また、Ｓｉリッチシリコン窒化物含有層３で存在するフリーＳｉ（ｆｒｅｅ−Ｓｉ）は、ＨＴ中にガラス１から外側に移動するナトリウム（Ｎａ）のような特定の原子が銀層に到達して損傷させる前に、特定の原子がＳｉリッチシリコン窒化物含有層によって効率的に保護されてもよい。従って、本発明の特定の実施態様例において、ＳｉリッチＳｉｘＮｙがＨＴ中に損傷する銀層の量を減らして、シート抵抗（Ｒｓ）を減少させたり満足な水準で保持できることが分かる。また、本発明の特定の例の選択的実施形態において、層３でＳｉリッチＳｉｘＮｙはＨＴ中に損傷（例えば、酸化）される吸収層４の量を減らすことを助けることが分かる。特定の実施態様例において、Ｓｉリッチシリコン窒化物が層（３及び／又は１４）で用いられる場合、蒸着されたＳｉリッチシリコン窒化物層は、ＳｉｘＮｙ層を特徴として、ｘ／ｙは０．７６〜１．５、より好ましくは０．８〜１．４、より好ましくは０．８５〜１．２であってもよい。また、特定の実施態様例において、ＨＴ前及び後で、ＳｉリッチＳｉｘＮｙ層は、屈折率ｎが少なくとも２．０５、好ましくは少なくとも２．０７、場合によって少なくとも２．１０（例えば、６３２ｎｍ）である（注意：用いることができる化学量論Ｓｉ３Ｎ４は、屈折率ｎが２．０２〜２．０４を有する）。特定の実施態様例において、改善された熱安定性は、特に、驚くべきことに、蒸着されたＳｉリッチＳｉｘＮｙ層の屈折率「ｎ」が少なくとも２．１０、好ましくは少なくとも２．２０、及び最も好ましくは２．２〜２．４である場合に特に実現可能であることが分かる。
本発明の特定の実施態様例において、本明細書に記載のシリコン窒化物層の一部又は、全てがステンレススチール又はアルミニウムなどのその他の物質によってドープしてもよい。例えば、本明細書に記載のシリコン窒化物層の一部及び／又は全体（例えば、３、１４、及び／又は２５）は、本発明の特定の実施態様例において、選択的に約０〜１５％アルミニウム、好ましくは約１〜１０％アルミニウムを含んでもよい。シリコン窒化物は、本発明の特定の実施形態において、対象Ｓｉ又はＳｉＡｌをスパッタリングすることによって蒸着してもよい。また、特定の例において、酸素は１つ以上のシリコン窒化物層に提供されてもよい。シリコン窒化物層１４は、ＨＴ中に吸収層４の酸化を防止するために提供されるため、特定の実施態様例において、シリコン窒化物ベース層１４は、シリコン窒化物ベース層（３及び／又は２５）のうちの１つ又は両方より少なくとも約５０オングストローム薄く、好ましくは少なくとも約１００オングストローム薄い。特定の実施態様例において、シリコン窒化物ベース層１４は、シリコン窒化物ベース層２５より少なくとも約１００オングストローム薄く、シリコン窒化物ベース層３より少なくとも約５０オングストローム薄い。本発明の特定の実施態様例において、シリコン窒化物は、層３，１４，２５に対して好ましい物質であるが、本発明のまた他の実施形態において、シリコン窒化物の代り又は加えて、その他の物質が１つ以上の層に用いてもよい。
赤外線反射層９，１９は、好ましくは実質的又は全体金属性、及び／又は伝導性を有し、銀（Ａｇ）、金、又は、任意のその他の適合したＩＲ反射物質を含んでも基本的にこれらで構成してもよい。ＩＲ反射層９，１９は、コーティングが低Ｅ及び／又は良好な太陽光制御特性を有することができるように助ける。しかし、本発明の特定の実施形態において、ＩＲ反射層は僅かに酸化してもよい。特定の実施態様例において、上部ＩＲ反射層１９は、下部のＩＲ反射層９より厚い（例えば、少なくとも約５オングストローム厚く、好ましくは少なくとも約１０〜１５オングストローム厚い）。
本発明の特定の実施態様例において、上部接触層２１は、ニッケル（Ｎｉ）酸化物、クロム／クロム（Ｃｒ）酸化物、又は、ニッケル合金酸化物、例えば、ニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯｘ）、又はその他の適合した物質であるか、これらを含んでもよい。例えば、層２１でＮｉＣｒＯｘを用いれば、耐久性が改善されてもよい。層２１のＮｉＣｒＯｘは、本発明の特定の実施形態で十分に（又は実質的に十分に）酸化（即ち、十分な化学量論で酸化）されたり、一部だけ酸化されてもよい。特定の例において、ＮｉＣｒＯｘ層２１は、少なくとも約５０％酸化されてもよい。本発明の他の実施形態において、接触層２１（例えば、Ｎｉ及び／又はＣｒの酸化物、又はこれらを含む）は酸化勾配（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｇｒａｄｅｄ）したり酸化勾配しないこともある。酸化勾配は、層の酸化程度によって層厚さが変化し、例えば、直接隣接したＩＲ反射層１９から遠い又は、より／最も遠い接触層の一部より直接隣接したＩＲ反射層１９と接触した界面で少なく酸化するように接触層が勾配することを意味する。本発明の他の実施形態において、接触層２１（例えば、Ｎｉ及び／又はＣｒの酸化物であるか、Ｎｉ及び／又はＣｒの酸化物を含む）は実質的に全体のＩＲ反射層１９において連続的であっても連続的でなくてもよい。
本発明の特定の実施態様例において、誘電体層１５は、スズ酸化物であるか、スズ酸化物を含んでもよい。しかし、他の例として、本明細書に記載されたその他の層と共に、その他の物質を用いてもよい。
本発明の特定の実施形態において、下部接触層（７及び／又は１７）は、亜鉛酸化物（例えば、ＺｎＯ）であるか、これを含んでもよい。亜鉛酸化物層７，１７は、その他の物質、例えば、Ａｌ（例えば、ＺｎＡｌＯｘを形成するためのもの）及び／又はスズを含んでもよい。例えば、本発明の特定の実施態様例において、１つ以上の亜鉛酸化物ベース層７，１７は約１〜１０％Ａｌ、好ましくは約１〜５％Ａｌ、最も好ましくは約１〜４％Ａｌでドープしてもよい。
本発明の特定の実施態様例において、誘電体層２３は、スズ酸化物であるか、これらを含んでもよい。誘電体層２３は、コーティングの他の層と同様に本発明の特定の実施形態例において選択的であるため、提供される必要はない。特定の例として、オーバーコートであってもよい誘電体層２５は、シリコン窒化物（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、又は、本発明の特定の実施形態例において任意のその他の適合した物質であるか、これを含んでもよい。選択的に、その他の層（例えば、ジルコニウム酸化物、又はこれを含む層）が層２５の上に提供されてもよい。層２５は、耐久性の目的で提供され、熱処理及び／又は環境使用中下部層を保護するために提供される。特定の実施態様例において、層２５は、屈折率（ｎ）が約１．９から２．２、好ましくは約１．９５から２．０５であってもよい。
図示されたコーティングの上や下にその他の層がまた提供されてもよい。従って、層システム又はコーティング３０が基板１「上に」又は基板１「によって」（直接又は間接的に）支持されるとしても、その間に他の層を提供することもできる。従って、例えば図１のコーティングは、層３と基板１との間にその他の層が提供されても、基板１「上に」又は基板１「によって」支持されると見ることができる。また、特定の実施形態において、図示されたコーティングの特定の層は除去されてもよいが、他の実施形態例にいて、本発明の全体の思想を逸脱しない範囲で、その他の図示されていない層が多様な層の間に添加されたり、本発明のその他の実施形態によって、多様な層が分解され、分解された領域の間にその他の層が添加されてもよい。
本発明の他の実施形態において、多様な厚さ及び物質が層に使用されるが、図１の実施形態において、ガラス基板１上でガラス基板から外部にそれぞれのスパッタ蒸着された層に対する例示の厚さ及び物質は次の通りである。
本発明の特定の実施形態例において、本明細書に記載された被覆製品は（任意の選択的ＨＴ前に）一体型で測定される場合、表２に記載された後の光学及び太陽光特性を有してもよい。相対的な光学特性は、Ｉｌｌ．Ｃ，２°に伴うが、Ｌ＊がハンター値であることに留意する。本明細書に記載されたシート抵抗（Ｒｓ）は全てのＩＲ反射層（例えば、銀基盤層９，１９）を考慮する。
また、本発明の特定の例において、選択的に焼き戻しに十分な程度で熱処理されてＩＧユニットを形成するためにまた他のガラス基板に結合できる、本明細書に記載された被覆製品は、次のＩＧユニット光学／太陽光特性を有してもよい。コーティング３０が図２に示したＩＧ窓ユニットの表面＃２にある場合、ＩＧ窓ユニットの外側可視光線反射率は、下記表においてＲｇＹで示す。
また、特定の実施態様例において、被覆製品は熱処理（例えば、焼き戻し処理）時に熱安定して、一体型で測定される場合、ＨＴを原因としてガラス側反射率ΔＥ＊値は、約５．０以下、より好ましくは約４．５以下であることを特徴とする。
次の実施形態は例示の目的で提供され、特定するように記載されなければ、制限されない。
次の実施例１は、６ｍｍの厚さの透明なガラス基板に、下記記載された層を有するように、スパッタリングによって実施された。実施例１は、図１に示した本発明の実施形態例に基づく。実施例１は、次の層スタックを有し、厚さはオングストローム単位で示す。
実施例１は、焼き戻し処理されてＨＴ後に一体型で測定され、ほぼ次の特徴を有すると算出された。
実施例１の焼き戻してコーティングされた基板は、また他の６ｍｍの透明ガラス基板に１２ｍｍのギャップを有するように結合され、図２に示したＩＧ窓ユニットを形成し、ほぼ次の特徴を有するようにシミュレーションされる。
本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものについて記載してきたが、本発明は、開示した実施態様に限定されるものではなく、それどころか、特許請求の範囲の主旨及び範囲に包含される様々な変更及び同等の配置を網羅するものであると解されるべきである。
Claims (21)
- ガラス基板によって支持されるコーティングを含む被覆製品において、
前記コーティングは、
前記ガラス基板によって支持される、第１シリコン窒化物含有層と、
前記ガラス基板によって支持され、前記第１シリコン窒化物含有層の上に配置されて直接接触する、第１亜鉛酸化物含有層と、
銀を含む第１ＩＲ反射層及び第２ＩＲ反射層であって、前記第１ＩＲ反射層は前記第２ＩＲ反射層より前記ガラス基板にさらに近い位置に配置され、銀を含む前記第１ＩＲ反射層は前記第１亜鉛酸化物含有層の上に配置されて直接接触する、銀を含む第１ＩＲ反射層及び第２ＩＲ反射層と、
前記第１ＩＲ反射層の上に配置されて直接接触する、ＮｉＣｒを含む金属性の吸収層と、
前記金属性の吸収層の上に配置されて直接接触する、第２シリコン窒化物含有層と、
前記第２シリコン窒化物含有層の上に配置されて直接接触する金属酸化物含有層と、
前記第２ＩＲ反射層の下に位置して直接接触し、前記金属酸化物含有層の上に配置される、第２亜鉛酸化物含有層と、
前記第２ＩＲ反射層の上に配置される、少なくとも１つの誘電体層と、
を含み、
前記コーティングは、３．０Ω/□以下のシート抵抗を有し、一体型で測定された前記被覆製品は、可視光線透過率が２０％〜７０％で、ガラス側可視光線反射率が少なくとも２０％であり、前記ガラス側可視光線反射率が前記被覆製品のフィルム側可視光線反射率より少なくとも５％高い、
ガラス基板によって支持されるコーティングを含む被覆製品。 - 前記第１ＩＲ反射層と前記ガラス基板との間に高インデックス層が配置されない、
請求項１に記載の被覆製品。 - 一体型で測定された前記被覆製品は、可視光線透過率が３０％〜６０％である、
請求項１又は２に記載の被覆製品。 - 一体型で測定された前記被覆製品は、ガラス側可視光線反射率が２０％〜５０％である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 一体型で測定された前記被覆製品は、ガラス側可視光線反射率が２０％〜３５％である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 一体型で測定された前記被覆製品は、ガラス側可視光線反射率が２４％〜３０％である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記金属性の吸収層は、厚さが２５〜５０オングストロームである、
請求項１から６のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記被覆製品は、可視光線透過率が３５％〜５５％である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記被覆製品は、可視光線透過率が３５％〜４５％である、
請求項１から８のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記吸収層は、０％〜１０％の酸素を含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記被覆製品は、ガラス側反射率ΔＥ＊値が４．５以下である
請求項１から１０のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記第２シリコン窒化物含有層は、前記第１シリコン窒化物含有層より少なくとも５０オングストローム薄い、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記金属酸化物は、スズ酸化物である、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記少なくとも１つの誘電体層は、第３シリコン窒化物含有層を含む前記第２ＩＲ反射層の上に配置される、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記第２シリコン窒化物含有層は、前記第３シリコン窒化物含有層より少なくとも１００オングストローム薄い、
請求項１４に記載の被覆製品。 - 前記第２亜鉛酸化物含有層が前記金属酸化物含有層に直接接触する、
請求項１から１５のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記吸収層はＮｉＣｒの窒化物を含む、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記ガラス側可視光線反射率が前記被覆製品のフィルム側可視光線反射率より少なくとも１０％高い、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 前記ガラス側可視光線反射率が前記被覆製品のフィルム側可視光線反射率より少なくとも１５％高い、
請求項１から１８のいずれか一項に記載の被覆製品。 - 間隔を置いて他のガラス基板に結合される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の被覆製品を含む
断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット。 - 前記コーティングは、太陽に最も近い前記ガラス基板の内部表面上に位置し、前記ＩＧ窓ユニットは、外側可視光線反射率が２３％〜３０％であり、ＳＨＧＣ値が０．２５未満である、
請求項２０に記載のＩＧ窓ユニット。
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