JP6967671B2 - 非発光可変透過装置とコーティングを含む物品 - Google Patents
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Description
図1は、基板100の一部、層122、124、126、128、130のスタック、ならびに基板100の上にあるバスバー144、148の断面図である。一実施形態では、基板100は、ガラス基板、サファイア基板、酸窒化アルミニウム基板、またはスピネル基板を含むことができる。別の実施形態では、基板100は、ポリアクリル化合物、ポリアルケン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリスルフィド、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、別の適切な透明ポリマー、または前述のコポリマーなどの透明ポリマーを含むことができる。基板100は、可撓性であってもなくてもよい。基板100は、1.4〜1.7の範囲の屈折率を有することができる。一実施形態では、基板100は、0.5mm〜4mmの範囲の厚さを有することができる。別の実施形態では、基板100は、50ミクロン〜300ミクロンの範囲の厚さを有する鉱物ガラスである極薄ガラスを含むことができる。さらなる実施形態では、基板100はフロートガラスまたはホウケイ酸ガラスであってもよい。特定の実施形態では、基板100は、形成される多くの異なる非発光可変透過装置に使用されてもよく、マザーボードと呼ばれてもよい。
光が窓などの比較的透明な物体に到達すると、一部の光は透明な物体を透過し、一部の光は透明な物体によって反射され、残りの光は透明な物体に吸収される。透明な物体が非発光可変透過装置を含む場合、透明な物体は、透過率が低い状態にある非発光可変透過装置と比較して、透過率が高い状態にあるときに比較的少ない量の光を吸収する。建築用ガラスを有する建物の壁に沿って、建物の外側の観察者は、本明細書に記載のコーティングが存在しない場合に、異なる窓の異なる非発光可変透過装置が異なる透過状態にあるとき、窓間の色差を見ることができる。例えば、透過率が高い状態の窓には色やわずかな青緑の色がなく、透過率が低い状態の窓は赤味がかった色になることがある。本明細書に記載のコーティングは、異なる窓の色差の外観を低減し、依然として許容可能な視感透過率を提供することができる。
ΔE=(L*21 2+a*21 2+b*21 2)0.5、式1
ここで、
L*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのL*から、物品が最も高い透過状態にあるときのL*を引いた差であり、
a*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのa*から、物品が最も高い透過状態にあるときのa*を引いた差であり、
b*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのb*から、物品が最も高い透過状態にあるときのb*を引いた差である。
物品は、非発光可変透過装置とコーティングを含むことができ、コーティングは物品の外側の環境と非発光可変透過装置との間に配置される。本明細書で説明および図示する構成は例示であり、本明細書で説明する概念の範囲から逸脱することなく他の構成を使用することができる。
コーティングは、比較的低いΔEを提供するのに役立つことができる。コーティングのΔEは最大で6.5であり得る。一実施形態では、コーティングは最大で6.0、最大で5.5、または最大で5.0のΔEを有する。特定の実施形態では、コーティングは少なくとも1.0または少なくとも2.0のΔEを有する。特定の実施形態では、ΔEは2.0〜5.5の範囲であり得る。コーティングは、物品がその最も高い透過状態にあるときに十分な視感透過率を可能にすることができる。一実施形態では、物品がその最も高い透過状態にあるとき、物品を通る光の視感透過率は、少なくとも20%、少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%であり、別の実施形態では、物品を通る光の視感透過率は、少なくとも最大80%、最大70%、または最大60%である。一般に、より低い視感透過率を犠牲にして、より低いΔEが発生する可能性がある。本明細書に記載されるコーティングは、ΔEと視感透過率との良好なバランスを提供することができる。特定の実施形態では、物品は、2.0〜5.5の範囲のΔEおよび40%〜60%の範囲の視感透過率を有することができる。この仕様を読んだ後に、当業者は特定の用途に適したΔEと視感透過率を決定することができるであろう。
実施形態1.物品は、非発光可変透過装置と、非発光可変透過装置と物品の外側の環境との間に配置されたコーティングと、を含むことができ、物品は最大6.5のΔEを有し、ここで、ΔE=(L*21 2+a*21 2+b*21 2)0.5、ΔE>0であり、L*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのL*から、物品が最も高い透過状態にあるときのL*を引いた差であり、a*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのa*から、物品が最も高い透過状態にあるときのa*を引いた差であり、b*21は、物品が最も低い透過状態にあるときのb*から、物品が最も高い透過状態にあるときのb*を引いた差であり、L*、a*、およびb*の測定値は、物品の外面と同じ側に沿って取得される。
実施形態2.ΔEは最大で6.0、最大で、または最大で5.5、または最大で5.0である、実施形態1に記載の物品。
実施形態3.ΔEは少なくとも1.0または少なくとも2.0である、実施形態1または2に記載の物品。
実施形態4.物品が最も高い透過状態にあるとき、物品を通る光の視感透過率は少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%である、実施形態1から3のいずれか1つに記載の物品。
実施形態5.物品が最も高い透過状態にあるとき、視感透過率は少なくとも最大で80%、最大で70%、または最大で60%である、実施形態1から4のいずれか1つに記載の物品。
実施形態6.ΔEは2.0〜5.5の範囲にある、実施形態1から5のいずれか1つに記載の物品。
実施形態7.物品が最も高い透過状態にあるとき、視感透過率は40%〜60%の範囲にある、実施形態1から6のいずれか1つに記載の物品。
実施形態8.コーティングは、少なくとも2.2の屈折率および少なくとも10nmの厚さを有する第1層を含む複数の層を含む、実施形態1から7のいずれか1つに記載の物品。
実施形態9.物品は、非発光可変透過装置と、非発光可変透過装置と物品の外側の環境との間に配置されたコーティングと、を含み、コーティングは、少なくとも2.2の屈折率および少なくとも10nmの厚さを有する第1層を含む複数の層を含む。
実施形態10.第1層は最大で5.0の屈折率を有する、実施形態8または9に記載の物品。
実施形態11.第1層は、酸化チタン、ニオブ、酸化ニオブ、窒化ニオブ、または酸窒化シリコン−ジルコニウム、窒化シリコン−ジルコニウムを含む、実施形態9または10に記載の物品。
実施形態12.第1層は、TiO2、Nb2O5、またはSixZryN(4/3)x+yを含み、ここで0.25≦y/(x+y)≦0.6である、実施形態8から11のいずれか1つに記載の物品。
実施形態13.第1層は少なくとも13nm、少なくとも17nm、または少なくとも20nmの厚さを有する、実施形態8から12のいずれか1つに記載の物品。
実施形態14.第1層は、最大で50nm、最大で40nm、または最大で30nmの厚さを有する、実施形態9から13のいずれか1つに記載の物品。
実施形態15.コーティングは、第1層よりも小さい屈折率を有する第2層を含む、実施形態8から14のいずれか1つに記載の物品。
実施形態16.第2層はアルカリ金属に対するバリア層である、実施形態15に記載の物品。
実施形態17.第2層は窒化物材料を含む、実施形態15または16に記載の物品。
実施形態18.第2層は、Si3N4、またはSixZryN(4/3)x+yを含み、0.1≦y/(x+y)≦0.3である、実施形態15または16に記載の物品。
実施形態19.第2層は、少なくとも11nm、少なくとも17nm、または少なくとも25nmの厚さを有する、実施形態15から18のいずれか1つに記載の物品。
実施形態20.第2層は、最大で50nm、最大で40nm、または最大で35nmの厚さを有する、実施形態15から19のいずれか1つに記載の物品。
実施形態21.第3層をさらに含み、第1層が第2層と第3層との間に配置される、実施形態15から20のいずれか1つに記載の物品。
実施形態22.第3層は最大で1.7の屈折率を有する、実施形態21に記載の物品。
実施形態23.第3層は酸化ケイ素またはポリマーを含む、実施形態21または22に記載の物品。
実施形態24.第3層は、少なくとも1nm、少なくとも3nm、または少なくとも5nmの厚さを有する、実施形態21から23のいずれか1つに記載の物品。
実施形態25.第3層は、最大で30nm、最大で20nm、または最大で15nmの厚さを有する、実施形態21から24のいずれか1つに記載の物品。
実施形態26.第4層をさらに含み、第3層が第1層と第4層の間に配置され、第3層が第1層および第4層よりも低い屈折率を有する、実施形態21から25のいずれか1つに記載の物品。
実施形態27.第4層の屈折率は第1層と同じかそれより小さい、実施形態26に記載の物品。
実施形態28.第4層は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、または酸窒化チタンジルコニウムを含む、実施形態26または27に記載の物品。
実施形態29.第4層は少なくとも1nmの厚さを有する、実施形態26から28のいずれか1つに記載の物品。
実施形態30.第4層は、最大で9nm、最大で5nm、または最大で3nmの厚さを有する、実施形態26から29のいずれか1つに記載の物品。
実施形態31.第1層と非発光可変透過装置との間に配置された第2層をさらに含む、実施形態14に記載の物品。
実施形態32.第2層は最大1.7の屈折率を有する、実施形態31に記載の物品。
実施形態33.第2層は酸化ケイ素またはポリマーを含む、実施形態31または32に記載の物品。
実施形態34.第2層は、少なくとも1nm、少なくとも3nm、または少なくとも5nmの厚さを有する、実施形態31から33のいずれか1つに記載の物品。
実施形態35.第2層は、最大で30nm、最大で20nm、または最大で15nmの厚さを有する、実施形態31から34のいずれか1つに記載の物品。
実施形態36.第3層をさらに含み、第2層が第1層と第3層との間に配置され、第2層が第1層および第3層より低い屈折率を有する、実施形態31から35のいずれか1つに記載の物品。
実施形態37.第3層の屈折率は第1層と同じかそれより小さい、実施形態36に記載の物品。
実施形態38.第3の層は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、または酸窒化チタンジルコニウムを含む、実施形態36または37に記載の物品。
実施形態39.第3層は少なくとも1nmの厚さを有する、実施形態36から38のいずれか1つに記載の物品。
実施形態40.第3層は、最大で9nm、最大で5nm、または最大で3nmの厚さを有する、実施形態36から39のいずれか1つに記載の物品。
実施形態41.コーティングと非光透過性可変透過装置との間に配置されたガラス基板をさらに含む、実施形態1から40のいずれか1つに記載の物品。
実施形態42.ガラス基板は1.4〜1.7の範囲の屈折率を有する、実施形態41に記載の物品。
実施形態43.ガラス基板は、50ミクロン〜4mmの範囲の厚さを有する、実施形態41または42に記載の物品。
実施形態44.第1のグレージングをさらに含み、コーティングが非光透過性可変透過装置と第1のグレージングとの間に配置される、実施形態1から43のいずれか1つに記載の物品。
実施形態45.第1のグレージングは1.4〜1.7の範囲の屈折率を有する、実施形態44に記載の物品。
実施形態46.第1のグレージングは3mm〜12mmの範囲の厚さを有する、実施形態44または45に記載の物品。
実施形態47.第1のグレージングは、最大で重量で700ppmのFe2O3の鉄含有量を有する、実施形態44から46のいずれか1つに記載の物品。
実施形態48.第2のグレージングをさらに含み、非光透過性可変透過装置が層と第2のグレージングとの間に配置される、実施形態44から47のいずれか1つに記載の物品。
実施形態49.第2のグレージングは、1.4〜1.7の範囲の屈折率を有する、実施形態48に記載の物品。
実施形態50.第2のグレージングは3mm〜12mmの範囲の厚さを有する、実施形態48または49に記載の物品。
実施形態51.第2のグレージングは、最大で重量で700ppmのFe2O3の鉄含有量を有する、実施形態48から50のいずれか1つに記載の物品。
実施形態52.非光透過性可変透過装置とコーティングとの間に配置された中間層をさらに含む、実施形態1から51のいずれか1つに記載の物品。
実施形態53.中間層は接着材料を含む、実施形態52に記載の物品。
実施形態54.非発光可変透過装置はエレクトロクロミック層を含む、実施形態1から53のいずれか1つに記載の物品。
実施形態55.非発光可変透過装置は、イオン貯蔵層と、エレクトロクロミック層とイオン貯蔵層との間に配置されたイオン伝導層と、をさらに含む、実施形態54に記載の物品。
比較サンプル1は、本明細書に記載のコーティングのないフロートガラスAを有する。
比較サンプル2は、フロートガラスAの面2に堆積されたコーティングを有し、コーティングは厚さ60nmのSi3N4の単一層を含む。
サンプル1は、フロートガラスAの面2に堆積されたコーティングを有し、コーティングは、厚さ60nmのSi3N4/厚さ35nmのニオブ/厚さ30nmのSi3N4を含む。
サンプル2は、フロートガラスAの面2に堆積されたコーティングを有し、コーティングは、厚さ10nmのSi3N4/厚さ7nmのNbN/厚さ30nmのSi3N4を含む。
サンプル3は、フロートガラスAの面1に堆積されたコーティングを有し、コーティングは、厚さ40nmの熱分解TiO2単分子層を含む。
サンプル4は、フロートガラスの面2に堆積されたコーティングを有し、コーティングは、厚さ31nmのSi3N4、厚さ25nmのTiO2、厚さ7nmのSiO2、厚さ2nmのSiZrONを含む。
Claims (11)
- 物品であって、
非発光可変透過装置と、
前記非発光可変透過装置と前記物品の外側の環境との間に配置されたコーティングであって、前記コーティングは、第1層と第2層を含む複数の層を含み、前記第1層は、少なくとも2.2の屈折率および少なくとも10nmの厚さを有し、前記第2層は最大で1.7の屈折率を有する、コーティングと、
を含み、
前記物品は2.0〜5.5の範囲のΔEを有し、ここで、
ΔE=(L* 21 2+a* 21 2+b* 21 2)0.5、
ΔE>0であり、
L* 21は、前記物品が最も低い透過状態にあるときのL*から、前記物品が最も高い透過状態にあるときのL*を引いた差であり、
a* 21は、前記物品が最も低い透過状態にあるときのa*から、前記物品が最も高い透過状態にあるときのa*を引いた差であり、
b* 21は、前記物品が最も低い透過状態にあるときのb*から、前記物品が最も高い透過状態にあるときのb*を引いた差であり、
L*、a*、およびb*の測定値は、前記物品の外面と同じ側に沿って取得され、
前記物品が最も高い透過状態にあるとき、視感透過率は40%〜60%の範囲にある、物品。 - 前記第1層は、酸化チタン、ニオブ、酸化ニオブ、窒化ニオブ、酸窒化シリコン−ジルコニウム、または窒化シリコン−ジルコニウムを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記第1層は少なくとも13nmの厚さを有する、請求項2に記載の物品。
- 前記第1層は最大で50nmの厚さを有する、請求項1に記載の物品。
- 前記コーティングは、前記第1層よりも小さい屈折率を有する第2層を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記第2層は、アルカリ金属に対するバリア層である、請求項5に記載の物品。
- 前記第2層は窒化物材料を含む、請求項5に記載の物品。
- 前記第2層は少なくとも11nmの厚さを有し、前記第2層は最大で50nmの厚さを有する、請求項5に記載の物品。
- 前記第2層は、前記第1層と前記非発光可変透過装置との間に配置される、請求項1に記載の物品。
- 第3層をさらに含み、前記第2層は前記第1層と前記第3層との間に配置され、前記第2層は前記第1層および前記第3層より低い屈折率を有する、請求項9に記載の物品。
- 前記コーティングと前記非発光可変透過装置との間に配置されたガラス基板をさらに含み、前記ガラス基板は1.4〜1.7の範囲の屈折率を有する、請求項9に記載の物品。
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