JP6272311B2 - 紫外線処理低放射率コーティングを備えた窓とその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のある実施形態は、窓用低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングを含む被覆物に関するもので、その低放射率コーティングを、コーティングの、ひいては被覆物の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を改善するため、意図的に強紫外（ＵＶ）放射線に暴露させる。低放射率コーティングには、少なくとも１つの銀含有の又は本質的に銀製の赤外線（ＩＲ）反射層が含まれ、その銀含有層を、酸化亜鉛及び／又は錫酸亜鉛のような物質含有の又は本質的に同物質製のコンタクト／シード層上に配置し（例えば、スパッタリングにより成膜し）直接接触させる。ＩＲ反射層とコンタクト／シード層は、低放射率コーティングの誘電体層の間に配置することができる。低放射率コーティングを、例えば、ＵＶランプ及び／又はＵＶレーザーから放射されるＵＶ放射線に暴露させることで、（例えば、酸化亜鉛及び／又は錫酸亜鉛製の）コンタクト／シード層の選択的加熱が可能となり、そのことが今度は隣接する銀製又は銀含有ＩＲ反射層に熱エネルギーを移動させる。この銀含有層の加熱により銀層の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を改善する。例えば、この低放射率コーティングのＵＶ放射線への暴露が引き起こす銀を主成分とする層の加熱は、銀主成分層の伝導率を改善し（抵抗を低下させ）、そのことが今度は好ましくはないＩＲ放射線を遮断（例えば、反射）する能力を向上させる。別の例としては、この低放射率コーティングのＵＶ放射線への暴露が引き起こす銀主成分層の加熱は、銀主成分層の可視光透過率を向上させ、それによって光学特性を改善する。その改善した電気的特性、遮熱性、及び／光学的特性を備えたＵＶ処理被覆物は、事務所建物及び／又は集合住宅向けの建築用窓、住宅用窓、冷凍庫ドア用窓、及び／又は車両用窓のような、単板又は断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニットという設定環境で使用することができる。
ＩＧ窓ユニットは当技術分野で知られている。例えば、米国特許第６，６３２，４９１号、第６，０１４，８７２号、第５，８００，９３３号、第５，７８４，８５３号、第５，５５７，４６２号、第５，５１４，４７６号、第５，３０８，６６２号、第５，３０６，５４７号、及び第５，１５６，８９４号を参照のこと。これら特許の内容は全て本明細書に援用し本明細書の一部とする。ＩＧユニットには、少なくとも１つのスペーサー及び／又はシールによって互いに離隔された、少なくとも第１及び第２基板が含まれるのが典型的である。異なる事例では、離隔された基板間の間隙又は空間を、ガス（例えば、アルゴン）で満たし、及び／又は真空引きし大気圧未満の気圧にすることもできるが、しなくともよい。ＩＧ窓ユニットを設置している建物の内部へＩＲ放射線が届かないようにするため、時に低放射率コーティングのような日射制御コーティングをＩＧユニットと共に使用する。
ガラス上にスパッタリングで成膜した日射制御（例えば、ｌｏｗ−Ｅ）薄膜コーティングは、当技術分野で知られている。例えば、米国特許第８，１７３，２６３号、第８，１４２，６２２号、第８，１２４，２３７号、第８，１０１，２７８号、第８，０１７，２４３号、第７，９９８，３２０号、第７，９６４，２８４号、第７，８９７，２６０号、第７，８７９，４４８号、第７，８５８，１９１号、第７，２６７，８７９号、第６，５７６，３４９号、第７，２１７，４６１号、第７，１５３，５７９号、第５，８００，９３３号、第５，８３７，１０８号、第５，５５７，４６２号、第６，０１４，８７２号、第５，５１４，４７６号、第５，９３５，７０２号、第４，９６５，１２１号、第５，５６３，７３４号、第６，０３０，６７１号、第４，８９８，７９０号、第５，９０２，５０５号、第３，６８２，５２８号を参照のこと。これら特許の内容は全て本明細書に援用し本明細書の一部とする。意図的に加熱した基板を使用しない、おおよそ室温での低放射率コーティングのスパッタリングによる成膜は、非加熱真空コーター使用での低コスト、高成膜速度、成膜中のエネルギー節約、や低維持費用の面で有利である。
スパッタリングにより成膜した低放射率コーティングには、通常、酸化亜鉛や錫酸亜鉛（ＺｎＳｎＯｘ）のような物質製のコンタクト／シード層に直接成膜する銀層を含む、多くの層が含まれる。銀は適切な厚さで可視光範囲での透過性と電磁スペクトルのＩＲ波長範囲での反射性を備えている。コンタクト／シード層や銀の上層の成膜条件が、太陽熱利得係数、放射率、シート抵抗、や可視光透過率のような、銀の光学的電気的特性を決定する。室温スパッタリング成膜による銀薄膜層の品質は低く、銀の光学的電気的特性を許容可能水準まで改善するためにしばしば熱処理が必要となる。そのような熱処理（ＨＴ）は、対流式オーブンで、例えば、強化可能な製品用のガラス強化と一緒に実行するのが典型的である。しかしながら、強化工程中に銀をＨＴにさらすことによる利点を享受できない強化不能な製品や非強化製品も存在する。
コーティングを含む被覆物を熱強化工程にさらす必要性無しに、例えば、低放射率コーティングという設定環境における、スパッタリング成膜銀層の品質改善が可能となることが望ましいといえよう。低放射率コーティングの室温スパッタリング成膜銀のＩＲ照射による品質改善の試みは、ＩＲ照射の多くが、その照射をガラスのコーティング側からなされた場合、銀によって反射されてしまうか、又は被覆物のガラス側からなされた場合、コーティングに達する前にガラスに先に吸収され、銀品質を改善するに十分な水準の温度まで上昇する前にガラス基板に損傷を与えてしまう可能性があるため、問題があることが証明されている。本発明のある例示的実施形態に従ったＵＶ暴露は、例えば、低放射率コーティングという設定環境における、スパッタリング成膜銀層の品質改善という点で非常に有利であるということが明らかになっている。例えば、ＵＶがガラス基板に損傷を与えること無くコーティング部によって吸収されるように、銀の光学的電気的特性を改善するために銀に熱を移動させることが可能となる他層の発熱による望ましい加熱が実行可能となる前にＵＶの大部分が反射されずに銀層を通過することができるように、被覆物（例えば、その上に低放射率コーティングを施したガラス基板）をコーティング側から暴露させることができる。このように、本発明のある例示的実施形態においては、低放射率コーティングのＵＶへの暴露を銀主成分層の光学的及び／又は電気的特性の効率的改善のために使用することができ、それにより、コーティング全体の太陽熱利得係数、放射率、シート抵抗や可視光透過率のような特性をも改善することができる。
本発明のある実施形態は、窓用低放射率コーティングを含む被覆物に関するもので、その低放射率コーティングを、コーティングの、ひいては被覆物の電気的特性、遮熱特性、及び／又は光学的特性を改善するために、意図的にコーティングを強紫外（ＵＶ）放射線に暴露させる。低放射率コーティングには、少なくとも１つの銀含有の又は本質的に銀製の赤外線反射層を含むことができ、その銀含有層を、酸化亜鉛及び／又は錫酸亜鉛のような物質含有の又は本質的に同物質製のコンタクト／シード層上に配置し（例えば、スパッタリングにより成膜し）直接接触させる。ＩＲ反射層とコンタクト／シード層は、低放射率コーティングの誘電体層の間に配置することができる。低放射率コーティングを、例えば、ＵＶランプ及び／又はＵＶレーザーから放射されるＵＶ放射線に暴露させることで、（例えば、酸化亜鉛及び／又は錫酸亜鉛製の）コンタクト／シード層の選択的加熱が可能となり、そのことが今度は隣接する銀製又は銀含有ＩＲ反射層に熱エネルギーを移動させる。このコンタクト／シード層によるＵＶ吸収とその結果の発熱を通しての銀含有層の加熱は、銀層の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を改善する。例えば、この低放射率コーティングのＵＶ放射線への暴露が引き起こす銀主成分層の加熱は、銀主成分層の伝導率を向上させ（抵抗を低下させ）、そのことが今度は好ましくはないＩＲ放射線を遮断（例えば、反射）する能力を向上させる。別の例としては、この低放射率コーティングのＵＶ放射線への暴露が引き起こす銀主成分層の加熱は、銀主成分層の可視光透過率を向上させ、それにより光学的特性を改善する。発明のある例示的実施形態においては、（上から見た領域について）コーティング全体を又は実質的にコーティング全体をＵＶ放射線に暴露させ、銀主成分層全体の又は実質的に銀主成分層全体の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性の点で改善をもたらす。コンタクト／シード層のバンドギャップは、発明のある例示的実施形態においては、コーティングの他のどの層よりも多くのＵＶ放射線をコンタクト／シード層が吸収するようになっており、その結果として主要層が発熱するようになっている。強ＵＶへの暴露は、暴露域においてコンタクト／シード層及び銀主成分層の発熱を引き起こす。コンタクト／シード層の発熱は、ＵＶ暴露域における隣接銀層の発熱をも引き起こし、暴露域において銀層を高密度化し伝導率や可視光透過率を上昇させるように、その領域の銀層を物理的に改変する。ＵＶ処理は、基板への低放射率コーティング全体の成膜後、及び／又はコンタクト／シード層と銀含有層の成膜中又は同層成膜後でもその他上覆層の成膜前に、実行することができる。改善した電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を備えたＵＶ処理被覆物を、事務所建物及び／又は集合住宅向けの建築用窓、住宅用窓、冷凍庫ドア用窓、及び／又は車両用窓のような単板又は断熱ガラス（ＩＧ）の設定環境で使用することができる。
発明のある例示的実施形態においては、紫外（ＵＶ）放射線を吸収することができる金属酸化物を含む層上に配置された銀を含む層を少なくとも１つ含むコーティングを支持する基板を含む被覆物を設けることと、コーティングのシート抵抗を低減し及び／又はコーティングの可視光透過率を向上させるために少なくとも１つのＵＶ光源からのＵＶ放射線をコーティングに向けコーティングをＵＶ放射線に暴露させることを含む窓用被覆物の製造方法を提供する。
本発明のある例示的実施形態においては、３．２〜３．４ｅＶのバンドギャップを備えた金属酸化物を含む層上に直接配置され接触する少なくとも１つの実質的に金属の層（例えば、Ａｕ又はＡｇを主成分とする層）を含むコーティング（例えば、低放射率コーティング）を支持するガラス基板を含む被覆物を設けることと、コーティングのシート抵抗を低減させ及び／又はコーティングの可視光透過率を向上させるために少なくとも１つのＵＶ光源からのＵＶ放射線をコーティングに向けコーティングをＵＶ放射線に暴露させることを含む窓用被覆物の製造方法を提供する。
より詳細には添付図面を参照する。図面においてはいくつかの表示において同じ参照番号は同じ構成要素を指す。
図１〜図２では、本発明のある例示的実施形態は、窓用基板（例えば、ガラス基板）１上の低放射率コーティング５を含む被覆物に関するもので、その低放射率コーティングを、コーティングの、ひいては被覆物の電気的特性、遮熱特性、及び／又は光学的特性を改善するため、意図的に強紫外（ＵＶ）放射線２１に暴露させる。放射線源２０は、コーティングをそこから放射されるＵＶ放射線に暴露させるために使用することができる。発明のある例示的実施形態においては、放射線源２０は、ＵＶエキシマレーザー又はＵＶ固体レーザーのようなＵＶ放射線２１放射用の紫外線（ＵＶ）レーザー及び／又はランプであってよい。低放射率コーティング５には、銀含有の又は本質的に銀製の、少なくとも１つの金属製の及び／又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層１１を含むことができ、銀含有層１１を、酸化亜鉛、酸化錫、及び／又は錫酸亜鉛のような物質含有の又は本質的に同物質製のコンタクト／シード層上に配置し（例えば、スパッタリングで成膜し）直接接触させる。ＩＲ反射層１１とコンタクト／シード層９を低放射率コーティングの誘電体７と１５の間に配置することができる。低放射率コーティング５を、例えば、ＵＶランプ及び／又はＵＶレーザー２０から放射されるＵＶ放射線２１に暴露させることで、（例えば、酸化亜鉛、酸化錫及び／又は錫酸亜鉛製の）コンタクト／シード層９の選択的加熱が可能となり、そのことが今度は隣接する銀製又は銀含有ＩＲ反射層１１に熱エネルギーを移動させる。このコンタクト／シード層によるＵＶ吸収とその結果の発熱を通しての銀含有層１１の加熱は、銀層の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を改善する。例えば、この低放射率コーティング５のＵＶ放射線２１への暴露が引き起こす銀主成分層１１の加熱は、銀主成分層の伝導率を向上させ（抵抗を低下させ）、そのことが今度は好ましくはないＩＲ放射線を遮断（例えば、反射）する能力を向上させる。別の例としては、この低放射率コーティングのＵＶ放射線２１への暴露が引き起こす銀主成分層１１の加熱は、銀主成分層１１の可視光透過率を向上させ、それにより光学的特性を改善する。発明のある例示的実施形態においては、（上から見た領域について）コーティング全体を又は実質的にコーティング全体をＵＶ放射線に暴露させ、銀主成分層１１全体の又は実質的に銀主成分層１１全体の電気的光学的特性、及び／又は遮熱特性を改善する。コンタクト／シード層９のバンドギャップは、発明のある例示的実施形態においては、コーティングの他のどの層（７，１１，１３，１５）よりも多くのＵＶ放射線をコンタクト／シード層９が吸収するようになっており、その結果として主要層が発熱するようになっている。強ＵＶへの暴露は、暴露域においてコンタクト／シード層９及び銀主成分層１１の発熱を引き起こす。コンタクト／シード層９の発熱は、ＵＶ暴露域における隣接銀層１１の発熱をも引き起こし、暴露域において銀層１１を高密度化し伝導率や可視光透過率を上昇させるように、その領域の銀層１１を物理的に改変する。線源２０からのＵＶ放射線２１の使用により、（半導体であってもよい）コンタクト／シード層９の選択的加熱が、それに続く隣接銀主成分層１１への熱エネルギーの移動と共に可能となる（大部分がガラス上で消耗してしまうＩＲ照射とは対照的に）。シード／コンタクト層材料の選択肢として優れたものは、コンタクト／シード層９に３６４〜３８７ｎｍより短い波長のＵＶ吸収をもたらす、好ましくは約３．１５〜３．４５ｅＶの範囲の、より好ましくは約３．２〜３．４ｅＶの範囲のバンドギャップを備えた酸化亜鉛や錫酸亜鉛の半導体である。例えば、エキシマレーザーと固体ＵＶレーザーに共通の、３５５ｎｍでの輝線は、そのようなシード／コンタクト層の材料には吸収されるが、ガラス１にはほとんど吸収されず（ガラスでは３５５ｎｍのＵＶ放射線の１５％までのみを吸収）、そのためガラスが著しく発熱するということはない。ＵＶ処理は、基板への低放射率コーティング５全体の成膜後、及び／又はコンタクト／シード層９と銀含有層１１の成膜中又は同層成膜後でもその他上覆層１３や１５の成膜前に、実行することができる。銀主成分層１１の品質をＵＶへの暴露により改善するために使用するエネルギーは、従来型対流式炉での熱強化工程中の被覆物の加熱中に本質的に同じ変化をもたらすために必要とするエネルギーに比べてほんの僅かに過ぎない。従来型対流式炉ではエネルギーの大部分はガラスの加熱で無駄に消費されてしまう。ＵＶへの暴露はコーティング５を支持するガラス基板１を熱強化することはないということは認識されよう。このように、本発明のある例示的実施形態においては、ガラス基板１を熱強化することはない。
改善した電気的光学的特性及び／又は遮熱特性を備えたＵＶ処理被覆物を、事務所建物及び／又は集合住宅向けの建築用窓、住宅用窓、冷凍庫ドア用窓、及び／又は車両用窓のような単板又は断熱ガラス（ＩＧ）ユニットの設定環境において使用することができる。ＩＧ窓ユニットの実施形態（例えば、図２を参照）においては、ＩＧ窓ユニットには、互いに離隔された第１及び第２基板（例えば、ガラス基板）１と３が含まれ、少なくとも基板１の１枚が低放射率コーティングのようなＵＶ処理日射コーティング５を支持する。単板窓の実施形態においては、基板（例えば、ガラス基板）１がＵＶ処理コーティング５を支持する。
熱強化中に典型的な対流式オーブンにおいてコーティング５を支持するガラス１を加熱する必要性無しに、ＵＶ暴露により銀品質を改善することには多くの利点がある。ガラス基板１の加熱（例えば、熱強化中に対流式オーブンにおいて）には、ナトリウムやカリウムのようなある拡散性元素のガラスからの溶出を伴う。これらの元素は、ガラス表面に移動する際に、ガラス及び／又はコーティングの品質を劣化させ、ある状況下では長期間に渡って腐食を助長する可能性がある。したがって、ＵＶ２１を使用して、コーティング５を支持しているガラス基板１を著しく過熱する必要性無しに、銀１１を加熱できることが望ましい。この点において、ガラス基板１に到達する前にＵＶ放射線の相当部分をシード／コンタクト層９が吸収することにより、ガラスの加熱を更に低減するため、コーティング５を配置したガラス基板１と同じ側にＵＶ光源２０を配置することができる。本発明のある例示的実施形態によれば、ＵＶへの暴露前及び／又は暴露後にガラス１を熱強化することもできるが、その一方で、ＵＶ暴露による銀品質の改善には熱強化は不要であると指摘されている。更には、必ずしも熱強化を必要とせずにＵＶを使用して銀品質を改善できる場合、強化可能な低放射率製品（ｌｏｗ−Ｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）も強化不可能な低放射率製品も、本質的に同じ製法又は積層を使用して製造することが可能である。そのような場合、熱強化不可能な製品の銀品質の改善は、本明細書にて考察のＵＶ暴露により可能となり、一方で、熱強化可能な製品の銀品質改善は、対流式強化及び／又は本明細書にて考察の非加熱式（例えば、化学的）強化とＵＶ暴露の組合せにより実行可能となる。更には、ＵＶ暴露により、熱強化のような対流式加熱に比較し僅かなエネルギーの使用で、銀品質改善が達成可能となる。
図１は本発明の例示的実施形態による窓製造において使用する技術の断面図である。図１に示すように、日射制御コーティング５を支持するガラス基板１を含む被覆物を提供する。基板１はガラス製であることが好ましいが、他材料製であってもよい。基板１上に設けることができる例示的な太陽光制御／管理コーティング（例えば、低放射率コーティング）５は、米国特許第８，１７３，２６３号、第８，１４２，６２２号、第８，１２４，２３７号、第８，１０１，２７８号、第８，０１７，２４３号、第７，９９８，３２０号、第７，９６４，２８４号、第７，８９７，２６０号、第７，８７９，４４８号、第７，８５８，１９１号、第７，２６７，８７９号、第６，５７６，３４９号、第７，２１７，４６１号、第７，１５３，５７９号、第５，８００，９３３号、第５，８３７，１０８号、第５，５５７，４６２号、第６，０１４，８７２号、第５，５１４，４７６号、第５，９３５，７０２号、第４，９６５，１２１号、第５，５６３，７３４号、第６，０３０，６７１号、第４，８９８，７９０号、第５，９０２，５０５号、第３，６８２，５２８号に記載されている。これら特許の内容は全て本明細書に援用し本明細書の一部とする。発明のある例示的実施形態においては、太陽光制御コーティング５は、０．１２以下の放射率（Ｅｎ）を備えることができるが、０．１０以下であることがより好ましく、及び／又は１０Ω/□（ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ）以下のシート抵抗（Ｒｓ）を備えることができるが、８Ω/□以下であることがより好ましい。もちろん、本明細書の太陽光制御コーティング（例えば、低放射率コーティング）５は、これらの特定のコーティングに限定されるものではなく、ＩＲ放射線量を遮断する能力のある他の適切な太陽光制御コーティングを代わりに使用することもできる。本明細書の太陽光制御コーティング５を、（例えば、おおよそ室温での）スパッタリング、蒸着、及び／又は他の適切な技術を含むがこれらに限定されない適切なやり方で、基板１上に成膜することができる。
低放射率コーティングには、少なくとも下部誘電体７と上部誘電体１５の間に挟み込まれた少なくとも１つの銀製又は銀含有ＩＲ反射層１１が含まれることが典型的である。図１の例示的低放射率コーティング５には、例えば、酸化チタン又は窒化ケイ素製又は同物質含有の下部誘電体層７、酸化亜鉛（例えば、ＺｎＯ）、酸化亜鉛アルミニウム、錫酸亜鉛（例えば、ＺｎＳｎＯ）、酸化錫、及び／又はこれらの組み合わせからなる又は同物質含有の下部コンタクト／シード層９、銀又は金製又は同物質含有のＩＲ反射層１１、銀主成分層１１上に配置され同層に直接接触するＮｉ及び／又はＣｒ製又は同物質含有（例えば、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＯｘ、ＮｉＯｘ等）の上部コンタクト層１３、及び窒化ケイ素及び／又は酸化錫製又は同物質含有の上部誘電体層１５を含むことができる。金属酸化物を主成分とするコンタクト／シード層９には、任意でＡｌ、Ｎｉ、又はＴｉのような物質をドーパントとして加える事ができる。発明のある例示的実施形態においては、誘電体層１５を、酸化錫製又は同含有の下部層と、窒化ケイ素及び／又は酸窒化ケイ素製又は同物質含有の上部層からなるものとすることができる。任意で、酸化ジルコニウム製又は同物質含有の保護膜を誘電体層１５の上に設けることができる。おおよそ室温でのスパッタリングのような適切なやり方で、薄膜コーティング５の層を成膜することができる。図１に例示の低放射率コーティング５には銀製又は銀含有のＩＲ反射層１１が１つのみ設けられているが、上で特定したいくつかの特許で例示及び／又は説明されているように、コーティング５用に使用できる他の低放射率コーティングには複数の銀を主成分とするＩＲ反射層を含むことができることは理解されよう。対応するシード層上に２層の銀主成分層がコーティングに設けられている場合、ＵＶ光源２０を図１に示すガラスのコーティング側に配置すると、ＵＶが下部銀層下のシード／コンタクト層に到達する前に上部銀層下のシード／コンタクト層が相当量のＵＶを吸収するため、最上部の銀層は下部銀層よりも高い品質改善を示す。しかしながら、ＵＶ処理の強さと長さによっては、多少のＵＶが下部銀層と下部シード／コンタクト層に到達するため、両方の銀層で品質改善が見られる場合もある。
コーティング５の（上から見た）実質的に範囲全体をＵＶ放射線に暴露させるために、１つ又は複数の放射線源２０を提供する。例えば、図１の実施形態においては、線源２０は、主にＵＶ放射線を被覆物に向けて放射する１つ又は複数のＵＶランプ、及び／又は主にＵＶ放射線を被覆物に向けて放射する１つ又は複数のＵＶレーザーであってよい。発明のある例示的実施形態においては、ＵＶには、約３００〜４００ｎｍの、又は約３００〜３８０ｎｍの範囲の放射線が含まれるか、同範囲の放射線であってよい。発明のある例示的実施形態においては、暴露中のガラス基板１自体に対する加熱量を低減する（例えば、ガラスが線源２０によって意図的に加熱されない）ように、線源２０をガラス基板１のコーティング５側に配置する。線源２０から放射されるＵＶ放射線２１は、コーティング５にあるコンタクト／シード層９及び／又は銀層１１を発熱させる。例えば、ＵＶ放射線を吸収するシード層９とその結果のコンタクト／シード層９の発熱は、暴露域における少なくとも隣接銀（又は金）含有ＩＲ反射層１１の発熱も引き起こし、それによって少なくとも銀層１１を高密度化し銀層１１の伝導率を上昇させ可視光透過率を上昇させるように、物理的に改変する。ＵＶ暴露はコーティング５に、（ｉ）少なくとも１Ω/□のシート抵抗（Ｒｓ）の低下と、及び／又は（ｉｉ）少なくとも１％の可視光透過率の向上とのどちらか１つ又は両方の効果をもたらす。例えば、ＵＶ暴露前のコーティングのシート抵抗が９Ω/□であった場合、ＵＶ暴露後のコーティングのシート抵抗は８Ω/□以下となる。
（例えば、酸化亜鉛及び／又は錫酸亜鉛製又は同物質含有の）コンタクト／シード層９は、約３．０〜３．４５ｅＶのバンドギャップを備えることができるが、より好ましくは約３．１５〜３．４５ｅＶ、更により好ましくは約３．２〜３．４ｅＶ、最も好ましくは約３．２ｅＶというバンドギャップを備えることができ、このバンドギャップのためにコンタクト／シード層９は線源２０からのＵＶ放射線２１（例えば、約３５５ｎｍ及び／又は約３０８ｎｍ）を吸収し発熱する。シード層９は半導体又は誘電体であってよい。被加熱層９の隣のＵＶ暴露域の層１１の少なくとも銀が次に加熱されると、銀は被加熱域において高密度化し伝導率を上昇させ（抵抗を低下させ）と可視光透過率を上昇させ及び／又は異なった色となり、物理的に変化する。このように、シード／コンタクト層９でＵＶを吸収し、それに続く少なくとも隣接銀（又は金）主成分層１１への、可能性としては積層中の他層への、熱エネルギーの放出に伴い、積層の特徴を導入していく。それに応じてＵＶ暴露によってＩＲ反射銀層１１の物理的光学的特性を改変していく。その結果、暴露域は高可視光透過率と改善したＩＲ遮断性を備えることになる。
図１は、基板１上にコーティング５全体を成膜（例えば、スパッタリング成膜）後、ＵＶ放射線にコーティング５を暴露させる様子を例示している。しかしながら、代わりに、層１１の成膜直後（及び／又は層１１の成膜中）だが層１３及び／又は層１５の成膜前に、少なくとも層９と１１を暴露させるために、ＵＶ暴露を実行することも可能であろう。本発明の異なる例示的実施形態においては、ＵＶ暴露を真空チャンバで実行することもできるが、実行しなくてもよい。図１の単板被覆物を、図１に例示及び上で説明したように暴露させた後、単板窓として、又は図２に示すように少なくとももう１枚のガラス基板と共にＩＧ窓ユニットにおいて使用することができる。
図２は、本発明の例示的実施形態によるＩＧ窓ユニットの一部の断面図であり、ＩＧ窓ユニットには図１に従って製造したＵＶ処理被覆物が含まれる。図２で示すように、ＩＧ窓ユニットには、少なくとも１つ又は複数の周辺部シール又はスペーサー２６によって互いに離隔された第１基板１と第２基板３（例えば、両方ともガラス基板であってよい）が含まれる。真空ＩＧユニットの設定環境においてのように、それぞれ互いの基板から間隔をおくために、任意で、窓の表示領域の基板間にスペーサーを配列したもの（本明細書では非表示）を設けることができる。スペーサー２６、その他のスペーサー、及び／又は周辺部シールは、基板が互いに接触しないように、その間の空間／間隙２７が明確に定められるように、２枚の基板１と３の間に互いに間隔を保たせる。発明のある例示的実施形態においては、基板１と３の間の空間／間隙２７を真空引きし大気圧未満とすることができ、及び／又は発明のある例示的実施形態においてはガス（例えば、Ａｒ）で満たすこともできる。あるいは、基板１と３の間の空間２７は、ガスで満たす必要は無く、及び／又は真空引きし低圧にする必要も無い。発明のある例示的実施形態においては、空間に金属薄片又は他の放射線反射シート（本明細書では非表示）を吊るすことも可能である。基板１及び／又は３がガラス製の場合、ガラス基板はそれぞれソーダ石灰シリカタイプのガラス製、又は他の適切なタイプのガラスであってよく、本発明のある例示的実施形態においては例えば厚さ約１〜１０ｍｍとすることができる。図１に従って上で考察したように形成したＵＶ処理コーティング５を、実質的に支持基板全体に渡って連続的に形成することができ、図２に示すように間隙／空間２７に面するように基板１の内側に配置することができる。あるいは間隙／空間２７に面するように基板３の内側に配置することができる。コーティング５（例えば、低放射率コーティング）は、ＩＲ放射線をある量遮断（即ち、反射及び／又は吸収）し、同放射線が建物内部に到達することを妨げる。コーティング５のＩＲ遮断／反射層１１は全てのＩＲ放射線を遮断する必要は無く、その相当量を遮断するだけでよいということは当技術分野の技術者には理解されよう。
ＩＲ遮断／反射コーティング（即ち、太陽光制御コーティング）５の存在という観点で、図２に示すような本発明のある例示的実施形態によるＩＧ窓ユニットには、次のような日射特性を備えることができる（例えば、コーティングを施したガラス基板１は、厚さ約１〜６ｍｍの、より好ましくは厚さ約２〜３．２ｍｍの実質的に透明なソーダ石灰シリカガラス基板であるもので、別のソーダ石灰シリカガラス基板３は実質的に透明で、厚さ約１〜６ｍｍの、より好ましくは厚さ約２〜３．２ｍｍのものである）。下表１では、ＲｇＹは外又は窓／建物の外側からの（即ち、太陽がある場所からの）可視光反射、またＲｆＹは内側から（例えば、建物内部からの）の可視光反射である。
尚、あるパラメーターについては層の厚さを調整することで調整可能である。例えば、銀主成分層１１の厚さを増すことで、及び／又はコーティングに追加銀主成分層を設けることで、シート抵抗を低減させ可視光透過率を低減させることが可能である。発明のある例示的実施形態においては、図１〜図２の実施形態のコーティング５は、１０Ω/□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を、より好ましくは８Ω/□以下の、最も好ましくは６Ω/□以下のシート抵抗を備えてもよい。
本発明のある例示的実施形態においては、紫外（ＵＶ）放射線を吸収することができる金属酸化物を含む層に直接配置され接触する銀を含む層を少なくとも１つ備えたコーティングを支持する基板を有する被覆物を用意する工程と、コーティングのシート抵抗を低減させるため及び／又はコーティングの可視光透過率を向上させるため、少なくとも１つのＵＶ光源からのＵＶ放射線をコーティングに向けコーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程とを含む窓用被覆物の製造方法を提供する。
直前の段落に記載の方法において、ＵＶ光源には少なくとも１つのＵＶ放射ランプを含むことができる。
前２段落のいずれに記載の方法においても、ＵＶ光源には１つのＵＶ放射レーザーを含むことができる。
前３段落のいずれに記載の方法においても、コーティングのＵＶ放射線に暴露させる工程は、コーティングのシート抵抗を少なくとも１Ω/□、より好ましくは少なくとも約１．５又は２Ω/□低減することができる。
前４段落のいずれに記載の方法においても、金属酸化物を含む層は約３．２〜３．４ｅＶのバンドギャップを備えてもよい。
前５段落のいずれに記載の方法においても、金属酸化物を含む層は酸化亜鉛を含むことができる。
前６段落のいずれに記載の方法においても、金属酸化物を含む層は錫酸亜鉛を含むことができる。
前７段落のいずれに記載の方法においても、コーティングは低放射率コーティングであってよい。
前８段落のいずれに記載の方法においても、前記ＵＶ暴露後、コーティングは１０Ω/□以下のシート抵抗（Ｒｓ）を備えてもよい。
前９段落のいずれに記載の方法においても、コーティングのＵＶ放射線に暴露させる工程は、被覆物の可視光透過率を少なくとも１％、より好ましくは少なくとも１．５又は２％向上させることができる。
前１０段落のいずれに記載の方法においても、前記ＵＶ暴露後、被覆物は少なくとも約５０％の可視光透過率を備えてもよい。
前１１段落のいずれに記載の方法においても、基板はガラス基板であってよい。
前１２段落のいずれに記載の方法においても、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット製造において、製造方法には、前記暴露後、その上にコーティングを備えた基板を別の基板に連結することを更に含むことができる。
前１３段落のいずれに記載の方法においても、線源から放射される放射線は、本質的にＵＶ放射線から成ることができる。
前１４段落のいずれに記載の方法においても、コーティングには（ａ）銀を含む層上に配置され直接接触するＮｉ及び／又はＣｒの酸化物（を含む層）と、及び／又は（ｂ）銀を含む層上に配置した窒化ケイ素を含む誘電体層を含む層を更に含むことができる。
前１５段落のいずれに記載の方法においても、線源とコーティングを基板の同じ側に配置することができる。
本明細書で使用されたように、「上に」、「支持された」などは特に記載されなければ、２つの要素が互いに直接隣接いていることを意味すると解釈されるべきではない。すなわち、第１層と第２層との間に１つ以上の層が存在する場合にも、第１層は第２層の上にあったり、第２層によって支持されるものと記載されてもよい。
本発明は最も実用的で好ましい実施形態と現在考えられるものとの関連で説明されているが、本発明は開示された実施形態のみに限定されるべきものではなく、むしろ逆に、添付の請求項の趣旨及び範囲の中に含まれる様々な変更や同等の配置をもその範囲とすることが意図されているということは理解されなければならない。
Claims (18)
- 紫外（ＵＶ）放射線を吸収することができる金属酸化物を含む層上に直接配置され接触する銀を含む層を少なくとも１つ備えたコーティングを支持する基板を有する被覆物を用意する工程と、
前記コーティングのシート抵抗を低減させ及び／又は前記コーティングの可視光透過率を向上させるために、少なくとも１つのＵＶ光源からのＵＶ放射線を前記コーティングに向け、前記コーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程と、
を含み、
前記金属酸化物を含む層は、錫酸亜鉛を含む
窓用被覆物の製造方法。 - 前記ＵＶ光源は、少なくとも１つのＵＶ放射ランプを含む、
請求項１に記載の方法。 - 前記ＵＶ光源は、少なくとも１つのＵＶ放射レーザーを含む、
請求項１に記載の方法。 - 前記コーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程は、前記コーティングのシート抵抗を少なくとも１Ω/□低減させる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。 - 前記金属酸化物を含む層のバンドギャップは、約３．２〜３．４ｅＶである、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティングは、低放射率コーティングである、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティングの前記ＵＶの暴露後のシート抵抗（Ｒｓ）が、１０Ω/□以下である、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程は、前記被覆物の可視光透過率を少なくとも１％向上させる、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。 - 前記被覆物が、前記暴露後、少なくとも約５０％の可視光透過率を備えている、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。 - 前記基板がガラス基板である、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。 - 断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニット製造において、前記暴露後、前記コーティングを備えた前記基板を別の基板と連結させることを更に含む、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。 - 前記線源から放射される放射線が本質的にＵＶ放射線から成る、
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティングは、前記銀を含む層上に配置され直接接触するＮｉ及び／又はＣｒの酸化物を含む層を更に含む、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティングは、前記銀を含む層上に配置された窒化ケイ素を含む誘電体層を更に含む、
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記の方法。 - 前記光源と前記コーティングは、前記基板の同じ側に配置される、
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の方法。 - バンドギャップが３．２〜３．４ｅＶである金属酸化物を含む層上に直接配置され接触する少なくとも１つの実質的に金属の層を備えたコーティングを支持するガラス基板を有する被覆物を用意する工程と、
前記コーティングのシート抵抗を低減させ前記コーティングの可視光透過率を向上させるために、少なくとも１つのＵＶ光源からのＵＶ放射線を前記コーティングに向け、前記コーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程と、
を含み、
前記金属酸化物を含む層は、錫酸亜鉛を含む
窓用被覆物の製造方法。 - 前記ＵＶ光源は、少なくとも１つのＵＶ放射ランプ及び／又はレーザーを含む、
請求項１６に記載の方法。 - 前記コーティングをＵＶ放射線に暴露させる工程は、前記実質的に金属の層のシート抵抗を少なくとも１Ω/□低減させる、
請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
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