JP6324386B2 - フィルム側反射率及び可視光線透過率を低減させる吸収層を有する低放射率コーティングを含む被覆製品 - Google Patents

フィルム側反射率及び可視光線透過率を低減させる吸収層を有する低放射率コーティングを含む被覆製品 Download PDF

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Description

本発明は、低放射率コーティング(Low−E coating)を含む被覆製品に関する。特定の実施形態例において、低放射率コーティングの吸収層は、コーティングが(i)低い可視光線透過率(例えば、50%以下、さらに好ましくは40%以下、最も好ましくは35%以下)及び(ii)減少したフィルム側可視光線反射率を有するように配置/設計される。吸収層が上部スタック内に設けられてもよく、追加の吸収層が低放射率コーティングの下部スタック内に設けられてもよい。特定の実施形態例において、吸収層は、金属性又は実質的に金属性を有し、任意で行われてもよい熱処理(例えば、焼き戻し処理(thermal tempering)、熱曲げ(heat bending)、及び/又は倍強化(heat strengthening))及び/又は製造中に吸収層の酸化を抑制したり防止したりして予測可能な着色及び光学特性を実現可能にするために、第1窒化物層(例えばシリコン窒化物系層)と第2窒化物層との間に各々設けられる。本発明の特定の実施形態例に従う被覆製品は、断熱ガラス(IG)窓ユニット、車両の窓、その他の形態の窓、又は、任意のその他の適切な用途に関連して用いてもよい。
当該分野において、被覆製品が断熱ガラス(IG)窓ユニット、車両の窓などのような窓の用途に用いられ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はこのような被覆製品の熱処理(例えば、焼き戻し処理、熱曲げ、及び/又は倍強化)が好ましいことが知られている。典型的には、被覆製品の熱処理に必要な温度は、少なくとも580℃であり、さらに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℃である。このような高い温度では(例えば、約5〜10分以上置いた場合)、しばしばコーティングが破壊及び/又は劣化し、又は予測できない変化が生じる。したがって、このような熱処理(例えば、焼き戻し処理)に耐えることができるように、必要に応じて、コーティングを著しく損傷させない予測可能な方法によるコーティングが好ましい。
特定の例において、被覆製品の設計者は、所望の可視光線透過率、所望の色、低放射率(又は放射力)、及び低シート抵抗(R)の組合せを試みている。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、相当量のIR放射を防ぎ、例えば、車両又は建物内の好ましくない温度上昇を減らすことができる。しばしば、可視光線透過率を低くすることによって、より多くのIR放射(反射を含む)が遮断される。
米国特許第7,597,965号には、下部の誘電体スタック内にNiCrの吸収層を含む低放射率コーティングが開示されている。しかし、米国特許第7,597,965号の例示のコーティングは、高い可視光線透過率に対して設計され、実際に、可視光線透過率(Tvis又はTY)は59%である。多くの場合、さらに低い可視光線透過率が好ましい。例えば、多くの場合、審美的及び/又は光学的目的のために、可視光線透過率が50%以下、さらに好ましくは40%以下、場合によって35%以下の被覆製品(低放射率コーティングを含む)を提供することが好ましい。しかし、被覆製品の可視光線透過率が低放射率コーティングの設計によって減少する場合、コーティングのフィルム側の反射率は、典型的には増加する。
米国特許第7,648,769号では、コーティングの上部及び下部の誘電体スタックではなく中間の誘電体スタック内にのみNiCrの吸収層が設けられる低放射率コーティングが開示されている(例えば、米国特許第7,648,769号の図1参照)。米国特許第7,648,769号の実施形態1では、一体型で測定された場合に可視光線透過率が54.5%及びフィルム側反射率が19.5%であり、断熱ガラス(IG)窓ユニットで測定される場合、可視光線透過率が50%及びフィルム側反射率が23%に変更されるように実現された。同様に、米国特許第7,648,769号の実施形態2では一体型で測定された場合に可視光線透過率が67.5%及びフィルム側反射率が11.5%であり、断熱ガラス(IG)窓ユニットで測定される場合、可視光線透過率が62%及びフィルム側反射率が17%に変更されるように実現された。米国特許第7,648,769号の実施形態では(i)低い可視光線透過率及び(ii)低いフィルム側反射率の組合せが同時に実現されないことが分かる。米国特許第7,648,769号の実施形態では、可視光線透過率が減少すると、フィルム側反射率が増加することを教示している。
可視光線透過率約40%を有する低放射率コーティングの中間の誘電体スタック内にのみ吸収層が設けられれば、フィルム側可視光線反射率(RfY)は、30%を超過する程の望ましくない高さになり、これは本明細書の詳細な説明の部分で説明する。
このように、(i)所望の低い可視光線透過率及び(ii)低いフィルム側反射率の組合せを有する低放射率コーティングを含む被覆製品を達成することは、困難であったことが理解される。当業者には、低放射率(又は低シート抵抗)を有し、かつ、低い可視光線透過率(例えば、50%以下、さらに好ましくは約40%以下、最も好ましくは約35%以下)及び低いフィルム側反射率の組合せを有する被覆製品が当技術分野で必要なことは明らかであろう。
被覆製品は、低放射率コーティングを含む。特定の実施形態例において、低放射率コーティング内の吸収層は、低放射率コーティングが(i)低い可視光線透過率(例えば、50%以下、さらに好ましくは40%以下、最も好ましくは35%以下)、及び(ii)審美的な目的に対して有利な低いフィルム側可視光線反射率を有するように配置/設計される。吸収層が低放射率コーティングの上部スタック内に設けられ、追加の吸収層が低放射率コーティングの下部スタック内に設けられ、特定の2つの銀層を含有する実施形態において、低放射率コーティングの中間スタック内に類似の吸収層が設けられない。吸収層は、金属性又は実質的に金属性を有し(NiCr又はNiCrN)、特定の実施形態例において、任意で行われてもよい熱処理(例えば、焼き戻し処理、熱曲げ、及び/又は倍強化)及び/又は製造中に吸収層の酸化を抑制又は防止して、予測可能な着色及び光学特性を実現可能にするために、第1窒化物層と第2窒化物層(例えば、シリコン窒化物系層)との間に設けられる。このような吸収層が銀層間のコーティングの中間の誘電体スタックではなく、コーティングの上部及び下部の部分内に使われれば、驚くべきことに、そして予想外に、低い可視光線透過率及び低いフィルム側反射率の組合せが同時に実現されることを発見した。特定の実施形態例において、被覆製品のフィルム側可視光線反射率(RfY)は、IG及び/又は一体型の組立品でそのガラス側可視光線反射率(RgY)より低くてもよい。本発明の特定の実施形態例に係る被覆製品は、断熱ガラス(IG)窓ユニット、車両の窓、その他の形態の窓、又は、任意のその他の適切な用途に関連して用いてもよい。
本発明の特定の実施形態例において、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する。コーティングは、第1赤外線(IR)反射層及び第2赤外線(IR)反射層(前記第1IR反射層と第2IR反射層とは、その間に位置する少なくとも1つの誘電体層によって離隔されており、第1IR反射層は第2IR反射層よりガラス基板にさらに近く位置する)と、ガラス基板と第1IR反射層との間に第1吸収層が位置するように設けられた、実質的に金属性又は金属性の第1吸収層と、ガラス基板と第2吸収層との間に第1IR反射層及び第2IR反射層が位置するように設けられた、実質的に金属性又は金属性の第2吸収層を含む。第1吸収層及び第2吸収層は、各々シリコン窒化物を含む誘電体層間に接触するように介在している。
本発明の一実施形態に係る被覆製品の断面図である。 本発明の一実施形態に係るIG窓内に提供された図1の被覆製品の断面図である。
本明細書の被覆製品は、複数の用途、例えば、IG窓ユニット、車両の窓、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切な用途で用いてもよい。
本発明の特定の実施形態例において、コーティングは2つの銀層を有するスタック(図1参照)を含むが、本発明の全ての例がこの例に限定されることはない。
例えば、本発明の特定の実施形態例において、複数のIR反射層(例えば、離れた2つの銀系層)を有する、熱処理された被覆製品及び/又は非熱処理された被覆製品は、シート抵抗(R)を3.0以下(好ましくは2.5以下、さらに好ましくは2.1以下、最も好ましくは2.0以下)に実現可能である。本明細書に記載された「熱処理」及び「熱処理すること」は、ガラス含有製品の焼き戻し処理、熱曲げ及び/又は倍強化を得るために十分な温度まで製品を加熱することを意味する。この定義は、焼き戻し、曲げ及び/又は倍強化を得るために、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十分な期間の間被覆製品を加熱することを含む。特定の例において、上記HTは少なくとも約4又は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、被覆製品は熱処理しても、熱処理しなくてもよい。
図1は、本発明の実施例の非限定的な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から10.0mm、さらに好ましくは約1.0から3.5mmの、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放射率コーティング(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、ヘイズ減少用のSiリッチ型のSi、又は、本発明の他の実施形態において、任意の異なる適切な化学量論のシリコン窒化物であってもよい下部誘電体シリコン窒化物層3、金属性又は実質的に金属性の吸収層4(例えば、NiCr、NiCrN、又はそれを含む)、ヘイズ減少用のSiリッチ型のSi、又は任意の異なる適切な化学量論のシリコン窒化物であってもよい追加の誘電体シリコン窒化物層5、チタン酸化物又は任意の好適な物質又はそれを含む任意の誘電体層6、第1下部接触層7(これは、下部のIR反射層9と接触する)、第1伝導性(好ましくは、金属性又は実質的に金属性)赤外線(IR)反射層9、第1上部接触層11(IR反射層9に接触)、誘電体層13、追加のシリコン窒化物系及び/又はシリコン窒化物含有層14、スズ酸化物系及び/又はスズ酸化物含有中間層15、第2下部接触層17(これは、IR反射層19に接触)、第2伝導性(好ましくは、金属性又は実質的に金属性)IR反射層19、第2上部接触層21(IR反射層19に接触する)、誘電体層23、ヘイズ減少用のSiリッチ型のSi、又は、本発明の他の実施形態において、任意の異なる適切な化学量論のシリコン窒化物であってもよい誘電体シリコン窒化物層24、金属性又は実質的に金属性の吸収層25(例えば、NiCr、NiCrN、又はそれを含む)及びヘイズ減少用のSiリッチ型のSi、又は任意の異なる適切な化学量論のシリコン窒化物であってもよいオーバーコート誘電体のシリコン窒化物層26を含む。「接触」層7,11,17,21は、各々少なくとも1つのIR反射層(例えば、Ag系層)に接触する。前記スパッタ蒸着層(3〜26)は、ガラス又はプラスチック基板1上に設けられる低E(低放射率)コーティング30を構成する。
一体型の例として、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、本明細書に記載された一体型被覆製品は、積層された車両遮蔽版、IG窓ユニットなどの装置に使用してもよい。IG窓ユニットにおいて、IG窓ユニットは、2つの離隔したガラス基板を含んでもよい。例えば、IG窓ユニットは、米国特許文献第2004/0005467号に図示して記載され、その全体内容は参照により本明細書に組み込まれる。図2には、例示のIG窓ユニットが示され、これは、図1に示したコーティングされたガラス基板1が別のガラス基板2との間に設けられた間隙50を有するように、スペーサ、シール剤40等によって別のガラス基板2に結合されたことを含む。IGユニットの実施形態において、基板の間の間隙50は、特定の例としてアルゴン(Ar)などの気体で充填してもよい。例示のIGユニットは、一対の離隔した透明なガラス基板を含み、それぞれの厚さは約3〜4mm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、基板の間の間隙50は約5mmから30mm、好ましくは10から20mm、さらに好ましくは約16mmであってもよい。特定の例において、コーティング30は、対向する2つの基板の内側表面に間隙を設けてもよい(コーティングは、図2では、基板1の内側の間隙50に対向する主面上に配置されているが、対向基板2の内側の間隙50に対向する主面上に配置することもできる)。基板1又は基板2は、建物の外側でのIG窓ユニットの最も外側の基板であってもよい(例えば、図2において、基板1は建物の外側に最も近い基板である)。
本発明の特定の実施形態例において、吸収層4は、窒化物系の誘電体層3,5の間に接触するように位置する。特定の実施形態例において、吸収層4を取り囲む層3,5の各々は、窒化物層であり、実質的に又は完全に酸化されていない。同様に、本発明の特定の実施形態例において、吸収層25は、窒化物系の誘電体層24,26の間に接触するように位置する。特定の実施形態例において、吸収層25を取り囲む層24,26の各々は、窒化物層であり、実質的に又は完全に酸化されていない。最も外側の部分の層26は、コーティング30の最も外側の層であって大気に露出する場合、酸化されてもよい。吸収層4,25の周りに窒化物層3,5,24,26が使用されれば、吸収層4,25が熱処理中に酸化されることを防止(又はその可能性を低減)するのを助けることによって、吸収層4,25が意図された機能を発揮して、特に可視光の少なくともいくつかの量(例えば、少なくとも5%、さらに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ると、適切な吸収層としてそれ以上機能しないことが理解されるであろう。
本発明の特定の実施形態例において、吸収層4,25は、NiCrであるか又はこれを含んでもよく(任意の適切な比率、Ni:Cr)、窒化されても、窒化されていなくてもよい(NiCrN)。吸収層4,25は、図1に示された窒化物系の誘電体層間に位置し、誘電体層に接触している。特定の実施形態例において、吸収層4,25を取り囲む窒化物系層3,5,24,26の各々は、窒化物層であり、実質的に又は完全に酸化されていない。特定の実施形態例において、吸収層4,25は、0から10%の酸素、好ましくは0から5%の酸素、最も好ましくは0から2%(原子%)の酸素を含んでもよい。特定の実施形態例において、吸収層4,25は、0から20%の窒素、好ましくは1〜15%の窒素、最も好ましくは約1から12%の窒素(原子%)を含む。NiCrは、吸収層4,25の材料として好ましい物質であるが、その他の物質を用いてもよい。例えば、本発明の特定の熱処理可能な例示的な実施形態において、吸収層4,25は、Ni、Cr、NiCrN、CrN、ZrN、又はTiNなどであってもよく、あるいはこれらを含んでいてもよい。熱処理可能でない実施形態において、吸収層/吸収する層(4及び/又は25)には、前記任意の物質、及びTi、Zr、NiOxなどのようなその他の物質を用いてもよい。
低放射率コーティング30の吸収層4,25は、コーティング30が低い可視光線透過率、所望の色、及び低いフィルム側反射率を有するように設計される。特定の実施形態例において、金属性又は実質的に金属性の吸収層(例えば、NiCr又はNiCrN)4,25は、各々厚さが約80から250Å、好ましくは100から210Å、さらに好ましくは約140から190Åである。また、特定の実施形態例において、下部吸収層4は、上部吸収層25より僅かに薄くてもよい。例えば、特定の実施形態例において、下部吸収層4は、被覆製品の好ましい光学特性を提供するために、上部吸収層25より約3から50Å薄い(さらに好ましくは約3から20Å薄い)。特定の実施形態例において、金属性又は実質的に金属性の吸収層4,25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4,25の酸化を抑制したり防止したりして、熱処理後の予測可能な着色、反射率及び可視光線透過率を達成するために、第1窒化物層と第2窒化物層(例えば、シリコン窒化物系層)3,5,24,26との間に設けられる。
吸収層25は、上部スタック内に(上部Ag系IR反射層19の上に)設けられ、第2吸収層4は、下部スタック内に(ガラス基板1と下部Ag系IR反射層9との間に)設けられる。好ましくは、特定の2つの銀層を有する実施形態(すなわち、低放射率コーティングが2つのAg系IR反射層を含む)において、一対の窒化物層の間の中間の誘電体スタック内に類似の吸収層が設けられない。すなわち、吸収層4,25がコーティングの下部及び上部内に設けられるが、2つのAg系層9,19の間の中間スタック内の窒化物の間に類似の吸収層が設けられない。銀の間のコーティングの中間部ではなく、コーティングの上部及び下部内にだけこのような吸収層4,25が使用されれば、驚くべきことに、そして予想外にコーティング30を含む被覆製品は、低い可視光線透過率及び低いフィルム側反射率の組合せが同時に実現されることを発見した。特定の実施形態例において、被覆製品のフィルム側可視光線反射率(RfY)は、IG及び/又は一体型に適用した場合に、ガラス側可視光線反射率(RgY)未満であってもよい。
本発明の特定の実施形態において、誘電体層3,5,14,24,26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3,5,14,24,26は、特に被覆製品の熱処理性を向上させて任意の熱処理(例えば、焼き戻し処理など)中に吸収層を保護してもよい。シリコン窒化物層3,5,14,24,26のうちの1つは、化学量論形態(すなわち、Si)であったり、本発明の他の実施形態におけるSiリッチ型のシリコン窒化物であってもよい。Siリッチシリコン窒化物含有層(3及び/又は5)において、遊離Si(free−Si)が存在すると、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9に到達して損傷を進める前に、Siリッチシリコン窒化物含有層によって特定の原子を効率的に遮断することができる。したがって、本発明の特定の実施形態例において、SiリッチSiがHT中に損傷する銀層の量を減らして、シート抵抗(R)を満足な水準で減少させたり同程度に保持させたりできることが分かる。また、本発明の特定の実施形態例において、層(3,5,24及び/又は26)でSiリッチSiはHT中に損傷(例えば、酸化)する吸収層(4及び/又は25)の量を低減できることが分かる。特定の実施形態例において、Siリッチシリコン窒化物が用いられる場合、蒸着されたSiリッチシリコン窒化物層は、Si層を特徴とし、x/yは0.76から1.5、さらに好ましくは0.8から1.4、より好ましくは0.82から1.2であってもよい。また、特定の実施形態例において、HT前及び後で、SiリッチSi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:使用できる化学量論Siは、屈折率nが2.02〜2.04であってもよい)。n及びkは、熱処理のために減少する傾向があることに留意する。本発明の特定の実施形態例において、本明細書に検討されたシリコン窒化物層の一部又は全部をステンレス鋼又はアルミニウムなどのその他の物質でドープしてもよい。例えば、本明細書で検討されたシリコン窒化物層の一部及び/又は全体は、本発明の特定の実施形態例において、約0から15%のアルミニウム、好ましくは約1から10%の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、アルゴン及び窒素ガスを有する雰囲気で対象Si又はSiAlをスパッタリングすることにより蒸着できる。特定の例で少量の酸素は、シリコン窒化物層に提供されてもよい。
赤外線反射層9,19は好ましくは実質的に又は完全に金属性及び/又は伝導性を有し、銀(Ag)、金、又は、任意のその他の適切なIR反射物質を含んだり、基本的にこれらによって構成されてもよい。IR反射層9,19は、コーティングが低放射率(low−E)及び/又は良好な光制御特徴を有するように助ける。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されてもよい。
本発明の特定の実施形態例において、上部接触層11,21は、ニッケル(Ni)酸化物、クロム/クロム(Cr)酸化物、NiCr、又は、ニッケル合金酸化物、例えば、ニッケルクロム酸化物(NiCrO)、又は、その他の適切な物質であってもよいし、あるいは、これらを含んでもよい。例えば、このような層(11及び/又は21)でNiCrOを用いれば、耐久性が改善され得る。層(11及び/又は21)のNiCrOは、本発明の特定の実施形態で完全に(又は完全に化学量論で)酸化されてもよいし、あるいは、部分的に酸化されてもよい。特定の例において、NiCrO層(11及び/又は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(11及び/又は21)(例えば、Ni及び/又はCrの酸化物又はそれを含む)は、酸化勾配(oxidation graded)しても、酸化勾配しなくてもよい。酸化勾配は、層の厚さ方向にわたって酸化の程度が変化し、例えば、接触層が直接隣接したIR反射層から遠い又はより/最も遠い接触層の部分よりも、直接隣接したIR反射層と接触した界面で少なく酸化されるように、勾配を有することを意味する。様々な形態の酸化勾配を有する接触層の説明は、米国特許第6,576,349号に記載されているが、本明細書に参照により組み込まれる。本発明の他の実施形態において、接触層(11及び/又は21)(例えば、Ni及び/又はCrの酸化物や、Ni及び/又はCrの酸化物を含む)は、全体のIR反射層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形態例において、誘電体層13,23は、スズ酸化物や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同様に、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)であってもよく、あるいは亜鉛酸化物を含んでいてもよい。層7,17の亜鉛酸化物は、その他の物質、例えば、Al(例えば、ZnAlOを形成するためのもの)を含有してもよい。例えば、本発明の特定の実施形態例において、1つ以上の亜鉛酸化物系層7,17は、約1から10%のAl、好ましくは約1から5%のAl、最も好ましくは約1から4%のAlでドープしてもよい。
スズ酸化物又はそれを含む中間層15は、シリコン窒化物層14と亜鉛酸化物層17との間に位置するようにIR反射層19の下に設けられる。このようなスズ酸化物含有中間層15が使用されれば、使われない場合に比べて複数の事項が改善される。例えば、このようなスズ酸化物含有中間層15が使用されれば、被覆製品は、(a)熱処理による可視光線透過率のシフト減少;(b)熱処理後の可視光線透過率の増加;(c)熱処理による特定の色値のシフト減少;(d)熱処理後の実質的に中性の彩色;(e)熱処理によるシート抵抗の保持又は減少;(f)熱処理後のシート抵抗の減少、したがって、放射率の減少;及び/又は(g)熱処理後のヘイズ特性の改善;及び/又は(h)熱処理前及び/又は後のスクラッチ耐性などの機械的耐久性の改善が実現される、ということが発見された。したがって、本発明の特定の実施形態例において、被覆製品は、好ましくない相当な透過率の減少及び/又はシート抵抗の増加を生じることなく、熱処理の間及び/又はより長い時間の間、高い温度に置かれることができる。特定のまた他の実施形態において、スズ酸化物層15をAl、Znなどの他の物質でドープしてもよい。また、その他の金属酸化物が特定の例において層15に用いられてもよい。
本発明の特定の実施形態例において、誘電体層6は、チタン酸化物であってもよく、あるいはそれを含んでいてもよい。チタン酸化物層は、TiOであるか、それを含むものであってもよく、他の例の実施形態において、化学量論的に適切な任意の形態であってもよい。
例示されたコーティングの上部又は下部に、その他の層がまた設けられてもよい。したがって、層システム又はコーティングが基板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、その間に他の層が設けられてもよい。したがって、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設けられても、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、例示されたコーティングの特定の層は除かれてもよいが、本発明の特定の実施形態の全体の思想を逸脱しない範囲で、その他の層が各種の層の間に添加されていてもよい。本発明のその他の実施形態において、各種の層は分離されてもよく、分離し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、様々な厚さ及び材料が層に用いられるが、図1の実施形態におけるガラス基板1上の、ガラス基板から外部へ向かう順で、各層の例示の厚さ及び材料は次の通りである。
下部吸収層4は、実質的に上部吸収層25より厚いことが分かる。例えば、特定の実施形態例において、下部吸収層4は、上部吸収層25より少なくとも40Å厚く、さらに好ましくは少なくとも60Å厚く、より好ましくは少なくとも80Å厚い。また、吸収層(4及び/又は25)のうちの一方又は両方については、下部シリコン窒化物層(3及び/又は24)が上部シリコン窒化物層(5及び/又は26)より薄いことが分かる。例えば、特定の実施形態において、吸収層(4及び/又は25)を取り囲む下部シリコン窒化物層(3及び/又は24)は上部シリコン窒化物層(5及び/又は26)より少なくとも10Å薄く、さらに好ましくは少なくとも約20Å又は30Å薄い。
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一体型で測定される場合、表2に記載された、以下の光学及び太陽光特性を有してもよい。本明細書に記載されたシート抵抗(R)は、全てのIR反射層(例えば、銀系層9,19)を考慮する。
特定の実施形態例において、被覆製品は、熱処理(HT)後に、例えば一体型で測定された以下の特性を有してもよい。
また、本発明の特定の積層の実施形態例において、任意で行われてもよい焼き戻し処理をするの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別のガラス基板に結合される場合の、本明細書に記載された被覆製品は、図2に示された構造(例えば、2つのガラスシートは、透明なガラスで厚さが4mm及び6mmであり、その間の16mmの間隙は、90/10の比率のアルゴン/空気で満たされる)において以下のIGユニット光学/太陽光特性を有してもよい。フィルム側反射率は、IG窓ユニット内に配置する場合、増加することが分かる。
以下の実施形態は例示の目的で提供され、特段の記載がない限り、制限を意図するものではない。
次の実施例1は、6mmの厚さの透明なガラス基板に、下に記載した層スタックを有するようにスパッタリング法によって実施された。実施例1は、図1に示した本発明の一実施形態に係り、一方下の比較例(CE)は、スタックの中間にのみNiCr吸収層を含むものとして比較のために提供される。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あり、NiCr吸収層4,25は僅かに窒化された。
比較例(CE)は、実施例1と類似のNiCr吸収層を有するが、CEにおいて吸収層は銀層の間の中間スタックにのみ配置された。CEでは、ガラスから外側へ向かう順に、次の層スタックを有する。
一体型で測定された比較例(CE)と比較した実施例1の光学特性が下に記載される。
上記から分かるように、実施例1ではCEにおける可視光線透過率(TY)より低く(すなわち実施例1における可視光線透過率は9%であり、CEにおいては32.3%である)、実施例1では比較例(CE)より優れた(低い)フィルム側可視光線反射率(RY)を有する。したがって、実施例1での低放射率コーティングの下部及び上部内に位置する吸収層4,25によって、(CEで中間部にのみ位置する場合と異なり、)驚くべきことに、低放射率コーティングが、(i)低い可視光線透過率及び(ii)低いフィルム側反射率の組合せを有するようになる。
本発明の特定の実施形態例において、ガラス基板1によって支持されるコーティング30を含む被覆製品が提供される。コーティングは、銀を含む第1赤外線(IR)反射層9及び第2赤外線(IR)反射層19(その間に位置する少なくとも1つの誘電体層(13、14、15、及び/又は16)によって互いに離隔されて、第1IR反射層9が第2IR反射層19よりガラス基板1にさらに近く位置する)と、ガラス基板1と第1IR反射層9との間に第1吸収層4が位置するように設けられた、Ni及び/又はCrを含有する実質的に金属性又は金属性の第1吸収層4と、ガラス基板1と第2吸収層25との間に第1IR反射層9及び第2IR反射層19が位置するように設けられた、Ni及び/又はCrを含有する実質的に金属性又は金属性の第2吸収層25とを含む。第1吸収層4及び第2吸収層25は、各々シリコン窒化物(3,5;24,26)を含む誘電体層間に接触するように介在している。
直前の段落の被覆製品で、前記第1吸収層及び第2吸収層は各々NiCr及び/又はNiCrNを含んでもよい。
前記2つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1吸収層及び/又は第2吸収層は、各々1〜15%の窒素(原子%)を含んでもよい。
前記3つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1IR反射層9及び第2IR反射層19は、少なくともガラス基板から離れていく順に配置された、スズ酸化物含有層13、シリコン窒化物含有層14、及び亜鉛酸化物含有層17によって互いに離隔されてもよい。
前記4つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、第1IR反射層と第2IR反射層との間に金属性又は実質的に金属性の吸収層が設けられない。
前記5つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、銀を含む2つのIR反射層だけがコーティング内に含まれる。
前記6つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第1吸収層は厚さが約120〜200Åであってもよい。
前記7つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第2吸収層は厚さが約12〜30Åであってもよい。
前記8つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第1吸収層4は実質的に第2吸収層25より厚くてもよい。
前記9つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記被覆製品は一体型で測定された可視光線透過率が約20〜43%(さらに好ましくは約24〜33%)であってもよい。
前記10個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は熱処理(例えば、焼き戻し処理)してもよく、熱処理しなくてもよい。
前記11個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、コーティングはNiCr又はNiCrNを含む2つ以下の金属性又は実質的に金属性の吸収層を含む。
前記12個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、コーティングは第1IR反射層9と第1吸収層4との間に位置するチタン酸化物含有層6をさらに含んでもよい。
前記13個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1IR反射層9及び前記第1吸収層4は、少なくともガラス基板から離れていく順に配置された、第1吸収層4上に位置して第1吸収層4上に直接接触しているシリコン窒化物含有層5、チタン酸化物含有層6、及び亜鉛酸化物含有層7によって互いに離隔されてもよい。
前記14個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は、一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が15%以下、さらに好ましくは12%以下であってもよい。
前記15個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は、一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)がガラス側反射率(RgY)より小さく、例えばフィルム側可視光線反射率(RfY)が被覆製品のガラス側可視光線反射率(RgY)より少なくとも5%ポイント小さい。
本発明の特定の実施形態例において、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する。コーティングは、第1赤外線(IR)反射層及び第2赤外線(IR)反射層(前記第1IR反射層と第2IR反射層とは、その間に位置する少なくとも1つの誘電体層によって離隔されており、第1IR反射層は第2IR反射層よりガラス基板にさらに近く位置する)と、ガラス基板と第1IR反射層との間に第1吸収層が位置するように設けられた実質的に金属性又は金属性の第1吸収層と、ガラス基板と第2吸収層との間に第1IR反射層及び第2IR反射層が位置するように設けられた実質的に金属性又は金属性の第2吸収層を含む。第1吸収層及び第2吸収層は、各々シリコン窒化物を含む誘電体層間に接触するように介在している。
直前の段落の被覆製品で、前記第1吸収層及び第2吸収層はNiCr及び/又はNiCrNを含んでもよいし、主としてNiCr及び/又はNiCrNにより構成されてもよい。
前記2つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1吸収層及び/又は第2吸収層は、各々1〜15%の窒素(原子%)を含んでもよい。
前記3つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1IR反射層及び第2IR反射層は、少なくとも、ガラス基板から離れていく順に配置された、スズ酸化物含有層、シリコン窒化物含有層、及び亜鉛酸化物含有層によって離隔できる。
前記4つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、第1IR反射層と第2IR反射層との間に金属性又は実質的に金属性の吸収層が設けられない。
前記5つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、銀及び/又は金を含有する2つのIR反射層だけがコーティング内に含まれる。
前記6つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第1吸収層は厚さが約120〜200Åであってもよい。
前記7つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第2吸収層は厚さが約12〜30Åであってもよい。
前記8つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、第1吸収層4は実質的に第2吸収層25より厚くてもよい。
前記9つの段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記被覆製品は一体型で測定された可視光線透過率が約20〜43%(さらに好ましくは約24〜33%)であってもよい。
前記10個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は熱処理(例えば、焼き戻し処理)されていてもよいし、熱処理されていなくてもよい。
前記11個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、特定の実施形態例では、コーティングは2つ以下の金属性又は実質的に金属性の吸収層を含むことができる(Ag又はAuのIR反射層は、IR反射層であり、吸収層ではないことに留意する)。
前記12個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、コーティングは、第1IR反射層と第1吸収層との間に位置するチタン酸化物含有層をさらに含んでもよい。
前記13個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、前記第1IR反射層及び前記第1吸収層は、少なくとも、ガラス基板から離れていく順に配置された、第1吸収層上に位置して第1吸収層に直接接触しているシリコン窒化物含有層、チタン酸化物含有層、及び亜鉛酸化物含有層によって互いに離隔されてもよい。
前記14個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が15%以下、さらに好ましくは12%以下であってもよい。
前記15個の段落のうちいずれか1つの被覆製品において、被覆製品は一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が被覆製品のガラス側可視光線反射率(RgY)より小さく、例えばフィルム側可視光線反射率(RfY)が被覆製品のガラス側可視光線反射率(RgY)より少なくとも5%ポイント小さい。
本発明は、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関して説明してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、添付する請求の範囲の思想と範囲内に含まれる様々な変更及び同等の配置を含むものと理解されるべきである。

Claims (18)

  1. 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であって、
    前記コーティングは、
    銀を含む第1赤外線(IR)反射層及び第2赤外線(IR)反射層であって、前記第1IR反射層と前記第2IR反射層との間に位置する少なくとも1つの誘電体層によって互いに離隔され、前記第1IR反射層が前記第2IR反射層より前記ガラス基板にさらに近く位置する、銀を含む第1IR反射層及び第2IR反射層と、
    前記ガラス基板と前記第1IR反射層との間に位置し、Ni及び/又はCrを含有する、金属性の第1吸収層と、
    前記ガラス基板と第2吸収層との間に前記第1IR反射層及び前記第2IR反射層が位置するように配置され、Ni及び/又はCrを含有する、金属性の第2吸収層と、
    を含み、
    前記第1吸収層及び前記第2吸収層は、各々シリコン窒化物を含む誘電体層間に介在して前記誘電体層に接触し、
    前記第1吸収層は、厚さが120〜200Åであり、
    前記第2吸収層は、厚さが12〜30Åである、
    被覆製品。
  2. 前記第1吸収層及び前記第2吸収層は、各々NiCrを含む、
    請求項1に記載の被覆製品。
  3. 前記第1吸収層及び前記第2吸収層は、各々NiCrNを含む、
    請求項1に記載の被覆製品。
  4. 前記第1吸収層及び前記第2吸収層は、各々1〜15%の窒素(原子%)を含む、
    請求項1又は3に記載の被覆製品。
  5. 前記第1IR反射層及び前記第2IR反射層は、少なくとも、前記ガラス基板から離れていく順に配置されたスズ酸化物含有層、シリコン窒化物含有層、及び亜鉛酸化物含有層によって互いに離隔される、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆製品。
  6. 前記第1IR反射層と前記第2IR反射層との間に金属性の吸収層が位置しない、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の被覆製品。
  7. 銀を含む2つのIR反射層だけが前記コーティング内に含まれた、
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の被覆製品。
  8. 前記被覆製品の一体型で測定された可視光線透過率が20〜43%である、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の被覆製品。
  9. 前記被覆製品の一体型で測定された可視光線透過率が24〜33%である、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の被覆製品。
  10. 前記被覆製品は、焼き戻し処理された、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の被覆製品。
  11. 前記被覆製品は、熱処理されていない、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の被覆製品。
  12. 前記コーティングは、NiCr又はNiCrNを含む2つ以下の金属性の吸収層を含む、
    請求項1〜11のいずれか一項に記載の被覆製品。
  13. 前記コーティングは、前記第1IR反射層と前記第1吸収層との間に位置するチタン酸化物含有層をさらに含む、
    請求項1〜12のいずれか一項に記載の被覆製品。
  14. 前記第1IR反射層及び前記第1吸収層は、少なくとも、前記ガラス基板から離れていく順に配置された、前記第1吸収層上に位置して前記第1吸収層に直接接触しているシリコン窒化物含有層、チタン酸化物含有層、及び亜鉛酸化物含有層によって互いに離隔される、
    請求項1〜13のいずれか一項に記載の被覆製品。
  15. 前記被覆製品の一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が15%以下である、
    請求項1〜14のいずれか一項に記載の被覆製品。
  16. 前記被覆製品の一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が12%以下である、
    請求項1〜15のいずれか一項に記載の被覆製品。
  17. 前記被覆製品の一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が、前記被覆製品の一体型で測定されたガラス側可視光線反射率(RgY)より小さい、
    請求項1〜16のいずれか一項に記載の被覆製品。
  18. 前記被覆製品の一体型で測定されたフィルム側可視光線反射率(RfY)が、前記被覆製品の一体型で測定されたガラス側可視光線反射率(RgY)より少なくとも5%小さい、
    請求項1〜17のいずれか一項に記載の被覆製品。
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