KR101739563B1 - 증가된 흡광도 또는 색조를 제공하는 태양광 제어 코팅 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판, 제 1 유전층, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계 금속 층, 미임계 층상의 프라이머 층, 및 프라이머 층상의 제 2 유전층을 포함하는 코팅된 제품에 관한 것이다. 프라이머는 니켈-크롬 합금일 수 있다. 프라이머는 니켈-크롬 합금의 제 1 층 및 티타니아의 제 2 층을 갖는 다층 프라이머일 수 있다.

Description

증가된 흡광도 또는 색조를 제공하는 태양광 제어 코팅{SOLAR CONTROL COATINGS PROVIDING INCREASED ABSORPTION OR TINT}
본 발명은 일반적으로는 태양광 제어 코팅, 보다 구체적으로는 증가된 흡광도 또는 색조를 갖는 태양광 제어 코팅에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 그의 전체 내용이 본원에서 참고로 인용된, 2013년 3월 12일자 출원된 미국 가출원 제 61/777,266 호의 우선권 주장 출원이다.
태양광 제어 코팅은 건축용 및 차량용 투명체 분야에서 공지되어 있다. 이러한 태양광 제어 코팅은 태양 적외선 또는 태양 자외선 범위에서와 같은 선택된 범위의 전자기 방사선을 차단하거나 여과하여 차량이나 건물로 유입되는 태양 에너지의 양을 감소시킨다. 태양 에너지 투과율의 이러한 감소는 차량이나 건물의 냉각 유닛에 대한 부하를 감소시키는데 도움이 된다.
이러한 태양광 제어 코팅은 전형적으로는 연속성 금속 층을 포함하여 특히 태양광 적외선 영역에서 태양 에너지 반사를 제공한다. (본원에서 "미임계 층(subcritical layer)"으로 지칭되는) 임계 두께 미만으로 침착된 금속 층은 연속성 층보다는 불연속성 영역 또는 섬(island)을 형성한다. 이러한 불연속성 층은 표면 플라즈몬 공명(surface Plasmon resonance)으로서 공지된 효과를 통하여 전자기 방사선을 흡수한다. 이러한 미임계 층은 전형적으로는 동일 물질의 연속성 층보다 가시 영역에서 더 높은 흡광도를 가지며, 또한 더 낮은 태양광 에너지 반사율을 갖는다.
일부 용도에서는, 착색 유리가 요구된다. 착색 유리는 통상적으로는 유리 배취 물질에 특수 착색제를 첨가함으로써 제조한다. 플로트 유리 제조공정에서, 이러한 첨가는 시간 소모적이고, 비용을 상승시키며, 잠재적으로는 플로트 탱크에 유해하다. 또한, 착색 유리의 생산시의 플로트 탱크를 상이한 색조를 갖거나 색조를 전혀 갖지 않는 유리로 전환하는 것은 지루한 일이다. 또한, 착색 유리는 전형적으로는 캠페인 기반으로 생산한 다음 장기간 보관함으로써, 때로는 그것이 코팅되거나 판매되기 전에 유리 부식으로 인하여 색조가 손상된다.
코팅의 흡수율 및/또는 유리 제품의 색조를 보다 쉽게 제어할 수 있는 태양광 제어 코팅을 생산하는 것이 바람직하다.
반사 및/또는 투과시에 색조를 띤 외관을 갖는 코팅된 제품은 기판, 제 1 유전층, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계 금속 층, 상기 미임계 층상의 임의의 프라이머 층, 및 상기 프라이머 층상의 제 2 유전층을 포함한다. 프라이머는 니켈-크롬 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프라이머는 니켈-크롬 합금을 포함하는 제 1 층 및 티타니아를 포함하는 제 2 층을 갖는 다층 프라이머를 포함할 수 있다. 이와 달리, 프라이머는 금속으로서 침착된 다음 산화되어 산화물 층을 형성하는 아연 및 주석 물질을 포함할 수 있다.
반사 및/또는 투과시에 색조를 띤 외관을 갖는 다른 코팅된 제품은 기판, 제 1 유전층, 흡수층, 및 상기 흡수층상의 제 2 유전층을 포함한다. 흡수층은 니켈-크롬 합금(예를 들면 인코넬(Inconel)), 질화티타늄, 코발트 크롬 (스텔라이트(stellite)), 또는 니켈 크롬중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프라이머 층은 흡수층상에 위치될 수 있다. 프라이머 층은 티타늄을 포함할 수 있다.
기판, 제 1 유전층, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계 금속 층, 상기 미임계 층상의 임의의 프라이머 층, 및 상기 프라이머 층상의 제 2 유전층을 포함하는, 반사 및/또는 투과시에 색조를 띤 외관을 갖는 코팅된 제품을 제조하는 방법은, 통상의 착색 유리의 색상을 모사한 흡수색(예를 들면, 색조)을 가진 코팅을 제공하기 위하여 미임계 금속 층을 위한 금속을 선택하는 단계, 프라이머 물질 및 두께를 선택하는 단계, 및 유전체 물질(들) 및 두께를 선택하는 단계를 포함한다.
유사한 참조 번호가 전체적으로 유사한 부품을 나타내는 하기 도면을 참조하여 본 발명을 기술할 것이다.
도 1은 본 발명의 코팅을 갖는 절연 유리 유닛(insulating glass unit(IGU))의 측면도(축척에 따르지 않음)이고;
도 2는 본 발명의 특징을 포함하는 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이고;
도 3은 본 발명의 특징을 포함하는 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이며;
도 4는 본 발명의 특징을 포함하는 또 다른 코팅의 측면도(축척에 따르지 않음)이다.
본원에서 사용되는 바와 같은, "왼쪽(left)", "오른쪽(right)", "내부(inner)", "외부(outer)", "상부(above)", "하부(below)" 등과 같은 공간적 또는 방향적 용어는 도면에 도시되어 있는 바와 같은 본 발명에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 다른 대체 배향을 취할 수 있으며, 따라서 이러한 용어들이 제한적인 것으로 간주되어서는 안되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같은, 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 치수, 물리적 특성, 공정 변수, 성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 수치는 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 특허청구범위에서 제시되는 수치 값은 본 발명에 의해 얻고자 하는 목적하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 적어도, 및 특허청구범위의 범주에 대한 균등론의 적용을 제한하려고 시도하지 않는 한, 각각의 수치 값은 적어도 보고된 유효 자릿수(significant digit)를 고려하여 통상적인 반올림 기법을 적용하여 해석하여야 한다. 또한, 본원에서 개시되는 모든 범위는 시작 범위 및 종료 범위 값 및 그 범위에 포함되는 임의의 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, "1 내지 10"으로 명시된 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이의 (및 이들 두 값을 포함하는) 임의의 모든 하위 범위; 즉, 최소값 1 또는 그 이상에서 시작하여 최대값 10 또는 그 이하에서 끝나는 모든 하위 범위, 예를 들면, 1 내지 3.3, 4.7 내지 7.5, 5.5 내지 10 등을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같은 "~ 상에 형성되는(formed over)", "~ 상에 침착되는(deposited over)", 또는 "~ 상에 제공되는(provided over)"이란 용어는 표면상에 형성, 침착, 또는 제공되지만 필수적으로 표면과 직접 접촉하지는 않는 것을 의미한다. 예를 들면, 기판 "상에 형성되는" 코팅층은 형성되는 코팅층과 기판 사이에 위치되는 동일하거나 상이한 조성을 갖는 하나 이상의 코팅층 또는 필름의 존재를 배제하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "중합체(polymer)" 또는 "중합체성(polymeric)"이란 용어는 올리고머, 동종중합체, 공중합체, 및 삼원공중합체, 예를 들면, 2 가지 타입 이상의 단량체 또는 중합체로부터 형성된 중합체를 포함한다. 용어 "가시 영역(visible region)" 또는 가시 광선(visible light)"은 380 nm 내지 800 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선을 지칭한다. 용어 "적외선 영역(infrared region)" 또는 "적외선(infrared radiation)"은 800 nm 초과 내지 100,000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선을 지칭한다. 용어 "자외선 영역(ultraviolet region)" 또는 "자외선(ultraviolet radiation)"은 300 nm 내지 380 nm 미만 범위의 파장을 갖는 전자기 에너지를 의미한다. 추가적으로, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 본원에서 지칭되는 허여된 특허 및 특허출원과 같은 모든 문서는 그들 전체가 "참고로 인용"되는 것으로 간주되어야 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "필름(film)"이란 용어는 목적하거나 선택된 조성을 갖는 코팅의 영역을 지칭한다. "층(layer)"은 하나 이상의 "필름"을 포함할 수 있으며, "코팅(coating)" 또는 "코팅 스택(coating stack)"은 하나 이상의 "층"을 포함할 수 있다. "비대칭 반사율(asymmetrical reflectivity)"이란 용어는 일측으로부터의 코팅의 가시광선 반사율이 반대측으로부터의 코팅의 가시광선 반사율과 다르다는 것을 의미한다. "임계 두께"란 용어는 그를 초과하는 두께에서는 코팅 물질이 차단되지 않는 연속 층을 형성하고 그 두께 미만에서는 코팅 물질이 연속 층보다는 불연속 영역 또는 코팅 물질의 섬을 형성하는 두께를 의미한다. "미임계 두께"란 용어는 코팅 물질이 코팅 물질의 단리된 비연속 영역을 형성하는 임계 두께 미만의 두께를 의미한다. "섬 형태화(islanded)"란 용어는 코팅 물질이 연속층이 아니고, 그 보다는 물질이 침착되어 단리된 영역 또는 섬을 형성하는 것을 의미한다.
하기 논의를 위하여, 본 발명은 절연 유리 유닛(IGU)과 같은 건축용 투명체로 사용하는 것을 참조하여 논의될 것이지만, 그로 국한되는 것은 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "건축용 투명체"란 용어는 창문 및 채광창(sky light)과 같은 건물에 위치된 특정의 투명체를 지칭하지만, 그들로 국한되는 것은 아니다. 그러나, 본 발명이 그러한 건축용 투명체로 사용하는 것으로 국한되는 것이 아니며, 적층되거나 적층되지 않은 주거용 및/또는 상업용 창문, 절연 유리 유닛, 및/또는 육상용 차량, 공중 비행체, 우주 비행체, 수상용 운송수단 및 수중 운송수단용의 투명체와 같은 특정의 목적하는 분야에서 투명체로 실시될 수 있지만 그들로 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 구체적으로 개시된 예시적인 실시태양은 본 발명의 일반적인 개념을 간단하게 설명하기 위하여 제시된 것이며, 본 발명이 구체적이고 예시적인 그들 실시태양으로 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 전형적인 "투명체"는 물질이 투명체를 통하여 관찰될 수 있도록 충분한 가시광선 투과율을 가질 수 있지만, 본 발명의 실시에서, "투명체"는 가시광선에 투명할 필요가 없고 반투명하거나 불투명할 수 있다.
본 발명의 특징을 포함하는 비제한적 투명체(10)가 도 1에 도시되어 있다. 투명체(10)는 특정의 목적하는 가시광선, 적외선, 또는 자외선 투과율 및/또는 반사율을 가질 수 있다. 예를 들면, 투명체(10)는 특정의 목적하는 양, 예를 들면 0% 초과 100% 이하의 가시광선 투과율을 가질 수 있다.
도 1의 예시적인 투명체(10)는 통상적인 절연 유리 유닛의 형태이며, 제 1 주표면(14)(1번 표면) 및 대향된 제 2 주표면(16)(2번 표면)을 가진 제 1 플라이(ply)(12)를 포함한다. 도시된 비제한적 실시태양에서, 제 1 주표면(14)은 건물 외부와 마주하며, 즉 외부 주표면이며, 제 2 주표면(16)은 건물의 내부와 마주한다. 투명체(10)는 또한 외부(제 1) 주표면(20)(3번 표면) 및 내부(제 2) 주표면(22)(4번 표면)을 갖고 제 1 플라이(12)와 이격되어 있는 제 2 플라이(18)도 포함한다. 플라이 표면의 이러한 번호 매김은 창문 설계 분야에서의 통상적인 관행과 일치한다. 제 1 및 제 2 플라이(12, 18)는 통상적인 스페이서 프레임(24)에 접착 결합시키는 등의 특정의 적합한 방식으로 함께 연결시킬 수 있다. 2개의 플라이(12, 18) 사이에 갭 또는 챔버(26)가 형성된다. 챔버(26)는 공기, 또는 아르곤 또는 크립톤 가스와 같은 비-반응성 가스와 같은 선택된 대기로 충진될 수 있다. 태양광 제어 코팅(30)(또는 하기에서 기술하는 특정의 다른 코팅)은 플라이(12, 18)중 하나의 적어도 일부분 상에, 예를 들면, 2번 표면(16)의 적어도 일부분 상에 또는 3번 표면(20)의 적어도 일부분 상에 형성되지만, 이로 국한되는 것은 아니다. 그러나, 경우에 따라, 코팅은 또한 1번 표면 또는 4번 표면상에 존재할 수도 있다.
본 발명의 광범위한 실시에서, 투명체(10)의 플라이(12, 18)는 동일하거나 상이한 물질일 수 있다. 플라이(12, 18)는 특정의 목적하는 특성을 갖는 특정의 목적하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 플라이(12, 18) 중의 하나 이상은 가시광선에 대해 투명하거나 반투명할 수 있다. "투명한(transparent)"이란 말은 0% 초과 100% 이하의 가시광선 투과율을 갖는 것을 의미한다. 이와 달리, 플라이(12, 18) 중의 하나 이상은 반투명할 수 있다. "반투명한(translucent)"이란 말은 전자기 에너지(예를 들면, 가시광선)는 통과시키지만 이러한 에너지가 확산되어 관찰자의 반대쪽에 있는 물체가 선명하게 보이지 않는 것을 의미한다. 적합한 물질의 예로는 플라스틱 기판(예를 들면, 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리프로필메타크릴레이트 등과 같은 폴리알킬메타크릴레이트; 폴리우레탄; 폴리카보네이트; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등과 같은 폴리알킬테레프탈레이트; 폴리실록산-함유 중합체; 또는 이들을 제조하기 위한 특정 단량체의 공중합체, 또는 이들의 특정 혼합물); 세라믹 기판; 유리 기판; 또는 이들 중 특정한 것들의 혼합물 또는 조합을 포함하지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 예를 들면, 플라이(12, 18) 중의 하나 이상은 통상의 소다회-실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리 또는 납땜 유리를 포함할 수 있다. 유리는 투명 유리일 수 있다. "투명 유리(clear glass)"란 말은 색조화되지 않거나 착색되지 않은 유리를 의미한다. 이와 달리, 유리는 색조화되거나 아니면 착색된 유리일 수 있다. 유리는 어닐링되거나 또는 열처리된 유리일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "열처리된"이란 용어는 템퍼링되거나 또는 적어도 부분적으로 템퍼링된 것을 의미한다. 유리는 통상적인 플로트 유리와 같은 특정 유형일 수 있으며, 특정의 광학 특성, 예를 들면, 특정의 값의 가시광선 투과율, 자외선 투과율, 적외선 투과율, 및/또는 전체 태양 에너지 투과율을 갖는 특정 조성을 가질 수 있다. "플로트 유리"란 말은 용융 유리를 용융 금속욕상에 침착시킨 다음 제어냉각하여 플로트 유리 리본을 형성시키는 통상적인 플로트 공정에 의해 형성된 유리를 의미한다.
제 1 및 제 2 플라이(12, 18)는, 예를 들면, 각각 투명 플로트 유리일 수 있거나, 또는 색조화되거나 착색된 유리일 수 있거나, 또는 하나의 플라이(12, 18)가 투명 유리이고 다른 하나의 플라이(12, 18)는 착색된 유리일 수 있다. 제 1 및 제 2 플라이(12, 18)는 특정의 목적하는 치수, 예를 들면, 길이, 폭, 형상, 또는 두께를 가질 수 있다. 하나의 예시적인 자동차용 투명체에서, 제 1 및 제 2 플라이의 두께는 각각 1 mm 내지 10 mm, 예를 들면 1 mm 내지 8 mm, 예를 들면 2 mm 내지 8 mm, 예를 들면 3 mm 내지 7 mm, 예를 들면 5 mm 내지 7 mm, 예를 들면 6 mm일 수 있다. 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있는 유리의 비제한적인 예로는 모두 미국 펜실베니아주 피츠버그에 소재한 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries Inc.)사에서 시판하고 있는 투명 유리인 스타파이어®(Starphire®), 솔라그린®(Solargreen®), 솔렉스트라®(Solextra®), GL-20®, GL-35TM, 솔라브론즈®(Solarbronze®), 솔라그레이®(Solargray®) 유리, 패시피카®(Pacifica®) 유리, 솔라블루®(SolarBlue®) 유리, 및 옵티블루®(Optiblue®) 유리를 포함한다.
본 발명의 태양광 제어 코팅(30)은 유리 플라이(12, 18)중 하나의 적어도 하나의 주표면의 적어도 일부분 상에 침착된다. 도 1에 도시된 실례에서, 코팅(30)은 외측 유리 플라이(12)의 내부 표면(16)의 적어도 일부분 상에 형성된다. 본원에서 사용되는 "태양광 제어 코팅"이란 용어는, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 코팅된 제품으로부터 반사되거나, 코팅된 제품에 의해 흡수되거나, 또는 코팅된 제품을 관통하는 태양 방사선, 예를 들면, 가시광선, 적외선 또는 자외선의 양; 차폐 계수(shading coefficient); 복사능(emissivity) 등과 같은, 코팅된 제품의 태양광 특성에 영향을 미치는 하나 이상의 층 또는 필름으로 이루어진 코팅을 지칭한다. 태양광 제어 코팅(30)은 태양광 스펙트럼의 선택된 부분, 예를 들면 IR, UV, 및/또는 가시 스펙트럼을 차단하거나 흡수하거나 여과할 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다.
통상적인 화학적 증착(CVD) 및/또는 물리적 증착(PVD) 방법과 같은 특정의 통상적인 방법으로 침착시킬 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. CVD 공정의 예로는 분무 열분해를 포함한다. PVD 공정의 예로는 전자 빔 증착 및 진공 스퍼터링(예를 들면 마그네트론 스퍼터 증착(MSVD))을 포함한다. 졸-겔 침착과 같은 다른 코팅 방법이 사용될 수도 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 하나의 비제한적 실시태양에서, 코팅(30)은 MSVD에 의해 침착시킬 수 있다.
본 발명의 예시적이고 비제한적인 태양광 제어 코팅(30)이 도 2에 도시되어 있다. 이러한 예시적인 코팅(30)은 기판의 주표면(예를 들면, 제 1 플라이(12)의 2번 표면(16))의 적어도 일부분 상에 침착된 베이스 층 또는 제 1 유전층(40)을 포함한다. 제 1 유전층(40)은 단일 층일 수 있거나, 또는, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 금속 산화물, 금속 합금의 산화물, 질화물, 옥시질화물, 또는 이들의 혼합물과 같은 반사방지성 물질 및/또는 유전성 물질의 하나 이상의 필름을 포함할 수 있다. 제 1 유전층(40)은 가시광선에 대해 투명할 수 있다. 제 1 유전층(40)에 적합한 금속 산화물의 예로는 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무트, 납, 인듐, 주석, 및 이들의 혼합물의 산화물을 포함한다. 이러한 금속 산화물은 산화비스무트중의 망간, 산화인듐중의 주석 등과 같은 소량의 다른 물질을 함유할 수 있다. 또한, 아연 및 주석을 함유하는 산화물(예를 들면, 하기에서 정의되는 주석산아연), 인듐-주석 합금의 산화물, 질화규소, 질화규소알루미늄, 또는 질화알루미늄과 같은 금속 합금 또는 금속 혼합물의 산화물이 사용될 수도 있다. 또한, 안티몬 또는 인듐 도핑된 주석 산화물, 또는 니켈 또는 붕소 도핑된 규소 산화물과 같은 도핑된 금속 산화물이 사용될 수도 있다. 제 1 유전층(40)은 실질적으로는 금속 합금 산화물 필름, 예를 들면, 주석산아연과 같은 단일상 필름일 수 있거나, 또는 아연 및 주석 산화물로 구성된 상들의 혼합물일 수 있거나, 또는 복수개의 필름으로 구성될 수 있다.
예를 들면, 제 1 유전층(40)은 (단일 필름 층인지 또는 다중 필름 층인지의 여부에 상관없이) 100 Å 내지 600 Å, 예를 들면 200 Å 내지 500 Å, 예를 들면 250 Å 내지 350 Å, 예를 들면 250 Å 내지 310 Å, 예를 들면 280 Å 내지 310 Å, 예를 들면 300 Å 내지 330 Å, 예를 들면 310 Å 내지 330 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 1 유전층(40)은 기판(예를 들면 제 1 플라이(12)의 내부 주표면(16))의 적어도 일부분상에 침착된 제 1 필름(42), 예를 들면 금속 합금 산화물 필름, 및 제 1 금속 합금 산화물 필름(42)상에 침착된 제 2 필름(44), 예를 들면 금속 산화물 또는 산화물 혼합물 필름을 갖는 다중-필름 구조를 포함할 수 있다. 하나의 비제한적 실시태양에서, 제 1 필름(42)은 아연/주석 합금 산화물일 수 있다. "아연/주석 합금 산화물"이란 진정한 합금 및 또한 산화물의 혼합물 둘 모두를 의미한다. 아연/주석 합금 산화물은 아연 및 주석의 캐쏘드로부터 마그네트론 스퍼터링 진공 증착에 의해 수득되는 것일 수 있다. 하나의 비제한적인 캐쏘드는 아연 및 주석을 5 중량% 내지 95 중량% 아연 및 95 중량% 내지 5 중량% 주석, 예를 들면 10 중량% 내지 90 중량% 아연 및 90 중량% 내지 10 중량% 주석의 비율로 포함할 수 있다. 그러나, 아연 대 주석의 다른 비율도 또한 사용될 수 있다. 제 1 필름(42)내에 존재할 수 있는 하나의 적합한 금속 합금 산화물은 주석산아연이다. "주석산아연"이란 ZnxSn1-xO2-x(일반식 1)의 조성을 의미하며, 이때 "x" 는 0 보다 크고 1 보다 작은 범위에서 변한다. 예를 들면, "x" 는 0 보다 클 수 있으며, 0 초과 1 미만 사이의 특정의 분수 또는 소수일 수 있다. 예를 들면, x = 2/3 인 경우, 일반식 1은 Zn2/3Sn1/3O4/3 이며, 보다 일반적으로는 Zn2SnO4 로 기술된다. 주석산아연-함유 필름은 하나 이상의 일반식 1의 형태를 필름내에 우세한 양으로 함유한다.
제 2 필름(44)은 산화아연과 같은 금속 산화물 필름일 수 있다. 산화아연 필름은 캐쏘드의 스퍼터링 특성을 개선하기 위하여 다른 물질을 포함하는 아연 캐쏘드로부터 침착될 수 있다. 예를 들면, 아연 캐쏘드는 스퍼터링을 개선하기 위하여 소량(예를 들면, 10 중량% 이하, 예를 들면 5 중량% 이하)의 주석을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 생성되는 산화아연 필름은 낮은 백분율의 산화주석, 예를 들면 10 중량% 이하의 산화주석, 예를 들면 5 중량% 이하의 산화주석을 포함할 것이다. (캐쏘드의 전도도를 향상시키기 위하여 첨가된) 10 중량% 이하의 주석을 함유하는 아연 캐쏘드로부터 침착된 코팅층은 설사 소량의 주석이 존재할 수 있다 할지라도 본원에서는 "산화아연 필름"으로 지칭된다. 캐쏘드중의 소량(예를 들면, 10 중량% 이하. 예를 들면 5 중량% 이하)의 주석은 주로 산화아연인 제 2 필름(44) 중에서 산화주석을 형성하는 것으로 생각된다.
예를 들면, 제 1 필름(42)은 50 Å 내지 600 Å, 예를 들면 50 Å 내지 500 Å, 예를 들면 75 Å 내지 350 Å, 예를 들면 100 Å 내지 250 Å, 예를 들면 150 Å 내지 250 Å, 예를 들면 195 Å 내지 250 Å, 예를 들면 200 Å 내지 250 Å, 예를 들면 200 Å 내지 220 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 2 필름(44)은 50 Å 내지 200 Å, 예를 들면 75 Å 내지 200 Å, 예를 들면 100 Å 내지 150 Å, 예를 들면 100 Å 내지 110 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
예를 들면, 제 1 필름(42)은 주석산아연일 수 있으며, 제 2 필름(44)은 산화아연(예를 들면, 90 중량% 산화아연 및 10 중량% 산화주석)일 수 있다.
제 1 열 및/또는 방사선 반사성 금속 층(46)이 제 1 유전층(40) 상에 침착될 수 있다. 제 1 반사성 층(46)은 금속성 금, 구리, 팔라듐, 알루미늄, 은, 또는 이들의 혼합물, 합금, 또는 조합과 같은 반사성 금속을 포함할 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 하나의 실시태양에서, 제 1 반사성 층(46)은 금속성 은 층을 포함한다. 제 1 금속 층(46)은 연속성 층(continuous layer)이다. "연속성 층"이란, 코팅이 물질의 연속 필름을 형성하되 단리된 코팅 영역은 형성하지 않는다는 것을 의미한다.
제 1 금속 층(46)은 50 Å 내지 300 Å, 예를 들면 50 Å 내지 250 Å, 예를 들면 50 Å 내지 200 Å, 예를 들면 70 Å 내지 200 Å, 예를 들면 100 Å 내지 200 Å, 예를 들면 125 Å 내지 200 Å, 예를 들면 150 Å 내지 185 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 1 프라이머 층(48)은 제 1 반사층(46)상에 위치된다. 제 1 프라이머 층(48)은 단일 필름 또는 다중 필름층일 수 있다. 제 1 프라이머 층(48)은 침착 공정 도중에 희생되어 스퍼터링 공정 또는 후속 가열 공정 도중에 제 1 반사층(46)의 열화 또는 산화를 방지할 수 있는 산소-포획 물질을 포함할 수 있다. 제 1 프라이머 층(48)은 또한 코팅(30)을 관통하는 가시광선과 같은 전자기 방사선의 적어도 일부를 흡수할 수도 있다. 제 1 프라이머 층(48)에 유용한 물질의 예로는 티타늄, 규소, 이산화규소, 질화규소, 옥시질화규소, 니켈-크롬 합금(예를 들면 인코넬), 지르코늄, 알루미늄, 규소 및 알루미늄의 합금, 코발트 및 크롬을 함유하는 합금(예를 들면 스텔라이트®), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면, 제 1 프라이머 층(48)은 티타늄일 수 있다.
제 1 프라이머 층(48)은 5 Å 내지 50 Å, 예를 들면 10 Å 내지 40 Å, 예를 들면 20 Å 내지 40 Å, 예를 들면 20 Å 내지 35 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 2 유전층(50)이 제 1 반사층(46)상에(예를 들면, 제 1 프라이머 층(48)상에) 위치된다. 제 2 유전층(50)은 제 1 유전층(40)에 대하여 상기에서 기술된 것들과 같은 하나 이상의 금속 산화물 또는 금속 합금 산화물-함유 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 유전층(50)은 제 1 프라이머 필름(48)상에 침착되는 제 1 금속 산화물 필름(52), 예를 들면 산화아연 필름 및 제 1 산화아연 필름(52)상에 침착되는 제 2 금속 합금 산화물 필름(54), 예를 들면 주석산아연(Zn2Sn04) 필름을 포함할 수 있다. 임의의 제 3 금속 산화물 필름(56), 예를 들면 또 다른 산화아연 층이 상기 주석산아연 층상에 침착될 수 있다.
제 2 유전층(50)은 50 Å 내지 1000 Å, 예를 들면 50 Å 내지 500 Å, 예를 들면 100 Å 내지 370 Å, 예를 들면 100 Å 내지 300 Å, 예를 들면 100 Å 내지 200 Å, 예를 들면 150 Å 내지 200 Å, 예를 들면 180 Å 내지 190 Å 범위의 전체 두께(예를 들면, 층들의 결합 두께)를 가질 수 있다.
예를 들어, 다중-필름 층의 경우, 제 1 금속 산화물 필름(52)(및, 존재하는 경우에는, 임의의 제 2 금속 산화물 필름(56))은 10 Å 내지 200 Å, 예를 들면 50 Å 내지 200 Å, 예를 들면 60 Å 내지 150 Å, 예를 들면 70 Å 내지 85 Å 범위의 두께를 가질 수 있다. 금속 합금 산화물 층(54)은 50 Å 내지 800 Å, 예를 들면 50 Å 내지 500 Å, 예를 들면 100 Å 내지 300 Å, 예를 들면 110 Å 내지 235 Å, 예를 들면 110 Å 내지 120 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
미임계 두께의 (불연속성) 제 2 금속층(58)이 제 2 유전층(50) 상에(예를 들면, 존재하는 경우에는 제 2 산화아연 필름(56) 상에, 또는 그렇지 않은 경우에는 주석산아연 필름(54) 상에) 위치된다. 이들로 국한되는 것은 아니지만, 금속성 금, 구리, 팔라듐, 알루미늄, 은, 또는 이들의 혼합물, 합금 또는 조합과 같은 금속성 물질은 이들 물질의 연속성 층 보다는 이들 물질의 단리된 영역 또는 섬 형태가 형성되도록 미임계 두께로 적용된다. 은의 경우, 임계 두께는 50 Å 미만, 예를 들면 40 Å 미만, 예를 들면 30 Å 미만, 예를 들면 25 Å 미만인 것으로 측정되었다. 은의 경우, 연속성 층과 미임계 층 사이의 전이는 25 Å 내지 50 Å 범위에서 발생한다. 구리, 금, 및 팔라듐이 이러한 범위에서 유사한 임계 거동을 나타낼 것으로 추정된다. 제 2 금속층(58)은 제 1 반사층(46)에 대해 상기에서 기술된 물질들중 특정의 하나 이상의 물질을 포함할 수 있지만, 이들 물질은 연속 필름으로서 존재하지 않는다. 하나의 비제한적 실시태양에서, 제 2 층(58)은 1 Å 내지 70 Å, 예를 들면 10 Å 내지 40 Å, 예를 들면 10 Å 내지 35 Å, 예를 들면 10 Å 내지 30 Å, 예를 들면 15 Å 내지 30 Å, 예를 들면 20 Å 내지 30 Å, 예를 들면 25 Å 내지 30 Å 범위의 유효 두께를 갖는다. 미임계 금속층(58)은 플라즈몬 공명 이론에 따라 전자기 방사선을 흡수한다. 이러한 흡수는 적어도 부분적으로는 금속 섬의 계면에서의 경계조건(boundary condition)에 의존한다. 미임계 금속층(58)은 제 1 금속층(46)과 같은 적외선 반사층이 아니다. 미임계 은 층(58)은 연속성 층이 아니다. 은의 경우, 미임계 두께 미만으로 침착된 은 금속의 금속성 섬 또는 볼은 약 2 nm 내지 7 nm, 예를 들면 5 nm 내지 7 nm의 높이를 가질 것으로 추정된다. 미임계 은 층이 균일하게 확산될 수 있는 경우, 그것은 약 1.1 nm의 두께를 가질 것으로 추정된다. 광학적으로, 불연속성 금속 층은 2.6 nm의 유효 층 두께로 거동하는 것으로 추정된다. 산화아연 보다는 주석산아연 상에 불연속성 층을 침착시킬 경우에 코팅, 예를 들면 불연속성 금속 층의 가시광선 흡광도가 증가하는 것으로 보인다.
제 2 프라이머 층(60)은 제 2 금속층(58) 상에 침착될 수 있다. 제 2 프라이머 층(60)은 제 1 프라이머 층(48)에 대해 상술된 바와 같을 수 있다. 하나의 실시예에서, 제 2 프라이머 층은 5 Å 내지 50 Å, 예를 들면 10 Å 내지 25 Å, 예를 들면 15 Å 내지 25 Å, 예를 들면 15 Å 내지 22 Å 범위의 두께를 갖는 니켈-크롬 합금(예를 들면 인코넬)일 수 있다. 미임계 물질의 흡광도는 경계 조건에 적어도 부분적으로 의존하기 때문에, (예를 들면, 상이한 굴절지수를 갖는) 상이한 프라이머는 상이한 흡수 스펙트럼을 가지며, 따라서, 상이한 색조를 가진 코팅을 제공할 수 있다. 제 2 프라이머(60)는 인코넬로 이루어진 제 1 층 및 티타니아로 이루어진 제 2 층을 갖는 다층 프라이머일 수 있다. 이와 달리, 제 2 프라이머(60)가 제거되고, 그 다음의 유전층이 미임계 금속층(58)상에 직접 침착될 수 있다. 이와 달리, 제 2 프라이머 층(60)은 5 Å 내지 50 Å, 예를 들면 10 Å 내지 35 Å, 예를 들면 15 Å 내지 35 Å, 예를 들면 20 Å 내지 30 Å 범위의 두께를 갖는 티타늄일 수 있다.
제 3 유전층(62)은 제 2 금속층(58) 상에(예를 들면, 제 2 프라이머 필름(60) 상에) 침착될 수 있다. 제 3 유전층(62)은 또한 제 1 및 제 2 유전층(40, 50)에 대하여 상기에서 논의된 바와 같은 하나 이상의 금속 산화물 또는 금속 합금 산화물-함유 층을 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 제 3 유전층(62)은 제 2 유전층(50)과 유사한 다중-필름 층이다. 예를 들면, 제 3 유전층(62)은 제 1 금속 산화물 층(64), 예를 들면, 산화아연 층, 상기 산화아연 층(64)상에 침착된 제 2 금속 합금 산화물-함유 층(66), 예를 들면, 주석산아연 층, 상기 주석산아연 층(66)상에 침착된 임의의 제 3 금속 산화물 층(68), 예를 들면, 또 다른 산화아연 층을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 산화아연 층(64, 68)은 둘 모두 존재하며, 이들은 각각 50 Å 내지 200 Å, 예를 들면 75 Å 내지 150 Å, 예를 들면 80 Å 내지 150 Å, 예를 들면 95 Å 내지 120 Å 범위의 두께를 갖는다. 금속 합금 산화물 층(66)은 100 Å 내지 800 Å, 예를 들면 200 Å 내지 700 Å, 예를 들면 300 Å 내지 600 Å, 예를 들면 380 Å 내지 500 Å, 예를 들면 380 Å 내지 450 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
하나의 예에서, 제 3 유전층(62)의 전체 두께(예를 들면, 금속 산화물 층 및 금속 합금 산화물 층의 결합 두께)는 200 Å 내지 1000 Å, 예를 들면 400 Å 내지 900 Å, 예를 들면 500 Å 내지 900 Å, 예를 들면 650 Å 내지 800 Å, 예를 들면 690 Å 내지 720 Å 범위이다.
제 3 열 및/또는 방사선 반사성 금속 층(70)은 제 3 유전층(62) 상에 침착된다. 제 3 반사층(70)은 제 1 반사층에 대해 상기에서 논의된 특정의 물질일 수 있다. 하나의 비제한적 예에서, 제 3 반사층(70)은 은을 포함한다. 제 3 반사성 금속층(70)은 25 Å 내지 300 Å, 예를 들면 50 Å 내지 300 Å, 예를 들면 50 Å 내지 200 Å, 예를 들면 70 Å 내지 151 Å, 예를 들면 100 Å 내지 150 Å, 예를 들면 137 Å 내지 150 Å 범위의 두께를 가질 수 있다. 제 3 금속 층은 바람직하게는 연속성 층이다.
제 3 프라이머 층(72)은 제 3 반사층(70) 상에 위치된다. 제 3 프라이머 층(72)은 제 1 또는 제 2 프라이머 층에 대하여 상기에서 기술된 바와 같을 수 있다. 하나의 비제한적 예에서, 제 3 프라이머 층은 티타늄이다. 제 3 프라이머 층(72)은 5 Å 내지 50 Å, 예를 들면 10 Å 내지 33 Å, 예를 들면 20 Å 내지 30 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
제 4 유전층(74)은 제 3 반사층 상에(예를 들면, 제 3 프라이머 층(72) 상에) 위치된다. 제 4 유전층(74)은 제 1, 제 2, 또는 제 3 유전층(40, 50, 62)에 대해 상기에서 논의된 것들과 같은 하나 이상의 금속 산화물 또는 금속 합금 산화물-함유 층으로 구성될 수 있다. 하나의 비제한적 예에서, 제 4 유전층(74)은 제 3 프라이머 필름(72) 상에 침착된 제 1 금속 산화물 층(76), 예를 들면, 산화아연 층, 및 상기 산화아연 층(76) 상에 침착된 제 2 금속 합금 산화물 층(78), 예를 들면, 주석산아연 층을 갖는 다중-필름 층이다. 하나의 비제한적 실시태양에서, 제 1 금속 산화물 층(76)은 25 Å 내지 200 Å, 예를 들면 50 Å 내지 150 Å, 예를 들면 60 Å 내지 100 Å, 예를 들면 80 Å 내지 90 Å 범위의 두께를 가질 수 있다. 금속 합금 산화물 층(78)은 25 Å 내지 500 Å, 예를 들면 50 Å 내지 500 Å, 예를 들면 100 Å 내지 400 Å, 예를 들면 150 Å 내지 300 Å, 예를 들면 150 Å 내지 200 Å, 예를 들면 170 Å 내지 190 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
하나의 비제한적 예에서, 제 4 유전층(74)의 전체 두께(예를 들면, 금속 산화물 및 금속 합금 산화물 층의 결합 두께)는 100 Å 내지 800 Å, 예를 들면 200 Å 내지 600 Å, 예를 들면 250 Å 내지 400 Å, 예를 들면 250 Å 내지 270 Å의 범위이다.
오버코트(80)가 제 4 유전층(74) 상에 위치될 수 있다. 오버코트(80)는 기계적 및 화학적 공격으로부터 하부 코팅 층을 보호하는데 도움을 줄 수 있다. 오버코트(80)는, 예를 들면, 금속 산화물 또는 금속 질화물 층일 수 있다. 예를 들면, 오버코트(80)는 티타니아일 수 있다. 오버코트(80)는 10 Å 내지 100 Å, 예를 들면 20 Å 내지 80 Å, 예를 들면 30 Å 내지 50 Å, 예를 들면 30 Å 내지 45 Å 범위의 두께를 가질 수 있다. 오버코트용으로 유용한 다른 물질로는 실리카, 알루미나, 또는 실리카 및 알루미나의 혼합물과 같은 다른 산화물을 포함한다.
상술된 코팅에서, 미임계층(58) 상의 프라이머(60)는 교대로 아연 및 주석 프라이머일 수 있다. 예를 들면, 아연 및 주석 금속의 프라이머는 비-반응성 대기, 예를 들면 저산소 또는 산소가 없는 대기중에서 아연 및 주석을 포함하는 캐쏘드로부터 스퍼터링될 수 있다. 이어서, 코팅된 제품을 산소-함유 대기중에서 추가의 산화물 층을 침착시키는 등의 공정으로 더 처리할 수 있다. 이러한 추가의 침착 도중에, 아연 및 주석 금속 프라이머가 산화되어 아연 및 주석 산화물을 형성할 것이다. 예를 들면, 코팅은 95 중량% 내지 60 중량%의 산화아연, 예를 들면 90 중량% 내지 70 중량%의 산화아연을 함유할 수 있으며, 각각의 경우에 나머지는 산화주석이다.
이와 달리, 제 2 프라이머(60)는 티타늄, 규소-알루미늄 합금, 니켈 합금, 코발트 합금, 구리, 알루미늄, 또는 은보다 먼저 우선적으로 산화하는 다른 물질로부터 선택될 수 있다.
상술된 코팅에서, 제 3 유전층(62)은 다중-필름 구조로 구성되었다. 그러나, 미임계층 상의 제 3 유전층(62)의 물질은 제 3 유전층(62)의 굴절지수를 조정하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 제 3 유전층은 아연-주석 산화물, 산화아연, 규소-알루미늄 산화물, 규소-알루미늄 질화물, 산화티타늄, 및 질화티타늄으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
이와 또 다르게, 미임계 은 층(58)이 제거되고 흡수층으로 대체될 수 있다. 예를 들면, 이러한 흡수층은 인코넬, 질화티타늄, 코발트 크롬(스텔라이트), 또는 니켈 크롬 물질일 수 있다. 티타늄과 같은 프라이머 층이 흡수층 상에 형성될 수 있다. 티타늄 층은 후속 코팅 층의 침착 도중에 흡수층을 산화로부터 보호할 것이다.
상기 실시태양이 2 개의 연속성 금속 층 및 하나의 불연속성 금속 층을 가진 다층 코팅을 예시하였지만, 본 발명이 이러한 특정 실시태양으로 국한되는 것이 아님을 알아야 한다.
또 다른 예시적인 코팅(100)이 도 3에 도시되어 있다. 코팅(100)은 상술된 바와 같은 제 1 유전층(40)을 포함한다. 미임계 금속 층(58)은 상기 제 1 유전층(40) 상에 위치된다. 임의의 프라이머(60)는 미임계 금속 층(58) 상에 위치될 수 있다. 제 2 유전층(102)은 미임계 금속 층(58) 상에(예를 들면, 존재하는 경우, 프라이머 층(60) 상에) 위치된다. 제 2 유전층(102)은, 예를 들면, 유전층(62 또는 74)에 대해 상술된 바와 같을 수 있다. 임의의 오버코트(80)는 제 2 유전층(102) 상에 위치될 수 있다.
추가의 예시적인 코팅(110)이 도 4에 도시되어 있다. 코팅(110)은 제 1 유전층(112), 흡수층(114), 및 제 2 유전층(116)을 포함한다. 제 1 유전층(112)은 유전층(40)에 대해 상술된 바와 같을 수 있다. 흡수층은 코발트 크롬 물질, 니켈 크롬 물질, 및 질화티타늄 물질중의 하나 이상을 포함할 수 있다. (도시되지 않은) 임의의 프라이머 층은 흡수층(114) 상에 위치될 수 있다. 프라이머 층은 프라이머 층(48) 또는 프라이머 층(60)에 대해 상술된 바와 같을 수 있다. 제 2 유전층(116)은 유전층(40, 50, 62, 또는 74)에 대해 상술된 바와 같을 수 있다. 상술된 오버코트(80)와 같은 (도시되지 않은) 임의의 오버코트는 제 2 유전층(116) 상에 위치될 수 있다.
미임계 금속 층에 의해 흡수되는 색상은 미임계 금속 섬 형태상에(예를 들면, 그 위에) 침착된 물질의 굴절률에 의존한다. 이는, 존재하는 경우에는, 프라이머 물질일 수 있거나, 또는 상부 유전성 물질일 수 있다. 미임계 금속 층 아래의 유전층도 또한 코팅의 광학 특성, 예를 들면, 반사된 색상 및 투과된 색상에 악영향을 미칠 수 있다. 본 발명의 실시에서, 미임계 금속 층에 대한 특정의 금속을 선택하고, 프라이머 물질 및 두께를 선택하고, 유전체 물질(들) 및 두께를 선택함으로써, 코팅의 흡수되는 색상(예를 들면, 색조)을 변화시켜 통상적인 착색 유리의 색상처럼 보이게 만들 수 있다.
본 기술분야의 전문가들은 상기 상세한 설명에 개시된 개념을 벗어나지 않고서도 본 발명을 변형시킬 수 있음을 용이하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본원에서 상세하게 기술된 특정 실시태양은 단지 예시하기 위한 것이지 첨부된 특허청구범위 및 그의 특정의 모든 등가물의 전체 범위로 주어지는 본 발명의 범주를 국한하려는 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 유리 기판; 및
    상기 유리 기판 상에 직접 위치된 코팅
    을 포함하는, 반사 및 투과시에 색조를 띤(tinted) 외관을 갖는 건축용 투명체로서,
    상기 코팅이,
    제 1 유전층;
    제 1 유전층 상의 제 1 반사성 금속 층;
    제 1 반사성 금속 층 상의 제 1 프라이머 층;
    제 1 프라이머 층 상의 제 2 유전층;
    제 2 유전층 상의, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계(subcritical) 금속 층;
    상기 미임계 금속 층 상의, 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 2 프라이머 층;
    제 2 프라이머 층 상의 제 3 유전층으로서, 제 1 금속 산화물 층, 제 2 금속 합금 산화물 함유 층 및 제 3 금속 산화물 층을 포함하는 제 3 유전층;
    제 3 유전층 상의 연속성 제 2 반사성 금속 층;
    제 2 반사성 금속 층 상의 제 3 프라이머 층; 및
    제 3 프라이머 층 상의 제 4 유전층
    을 포함하는, 건축용 투명체.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 60 내지 95 중량%의 산화 아연 및 5 내지 40 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 70 내지 90 중량%의 산화 아연 및 10 내지 30 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 85 내지 90 중량%의 산화 아연 및 10 내지 15 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미임계 금속 층이 은, 금, 구리, 팔라듐 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인, 건축용 투명체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    오버코트(overcoat)를 더 포함하는 건축용 투명체.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항에 있어서,
    상기 오버코트가, 실리카, 알루미나, 및 실리카와 알루미나의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 산화물인, 건축용 투명체.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 10 Å 내지 25 Å 범위의 두께를 갖는, 건축용 투명체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 두께가 15 Å 내지 22 Å의 범위인, 건축용 투명체.
  10. 유리 기판; 및
    상기 유리 기판 상에 직접 위치된 코팅
    을 포함하는, 반사 및 투과시에 색조를 띤 외관을 갖는 건축용 투명체로서,
    상기 코팅이,
    제 1 필름 및 제 2 필름을 포함하는 제 1 유전층;
    제 1 유전층 상의 연속성 금속 층;
    상기 연속성 금속 층 상의 제 1 프라이머 층;
    제 1 프라이머 층 상의, 제 1 금속 산화물 필름 및 제 2 금속 합금 산화물 함유 필름을 포함하는 제 2 유전층;
    제 2 유전층 상의, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계 금속 층;
    상기 미임계 금속 층 상에 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 2 프라이머 층;
    제 2 프라이머 층 상의 제 3 유전층으로서, 제 1 금속 산화물 층, 제 2 금속 합금 산화물 함유 층 및 제 3 금속 산화물 층을 포함하는 제 3 유전층;
    제 3 유전층 상의 연속성 제 2 반사성 금속 층;
    제 2 반사성 금속 층 상의 제 3 프라이머 층; 및
    제 3 프라이머 층 상의 제 4 유전층
    을 포함하는, 건축용 투명체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 4 유전층이, 제 3 프라이머 상에 침착된 산화 아연 층, 및 상기 산화 아연 층 상의 주석산 아연(zinc stannate) 층을 포함하는, 건축용 투명체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    오버코트를 더 포함하는 건축용 투명체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 오버코트가, 실리카, 알루미나, 및 실리카와 알루미나의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 산화물인, 건축용 투명체.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 60 내지 95 중량%의 산화 아연 및 5 내지 40 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 70 내지 90 중량%의 산화 아연 및 10 내지 30 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  16. 제 10 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 85 내지 90 중량%의 산화 아연 및 10 내지 15 중량%의 산화 주석을 포함하는, 건축용 투명체.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 미임계 금속 층이 은, 금, 구리, 팔라듐 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인, 건축용 투명체.
  18. 제 10 항에 있어서,
    제 2 프라이머 층이 15 Å 내지 22 Å 범위의 두께를 갖는, 건축용 투명체.
  19. 제 10 항에 있어서,
    제 4 유전층이 제 4 금속 산화물 층 및 제 5 금속 합금 산화물 함유 층을 포함하는, 건축용 투명체.
  20. 유리 기판; 및
    상기 유리 기판 상에 직접 위치된 코팅
    을 포함하는, 반사 및 투과시에 색조를 띤 외관을 갖는 건축용 투명체로서,
    상기 코팅이,
    제 1 유전층;
    제 1 유전층 상의 연속성 금속 층;
    상기 연속성 금속 층 상의 제 1 프라이머 층;
    제 1 프라이머 층 상의 제 2 유전층;
    제 2 유전층 상의, 불연속성 금속 영역을 갖는 미임계 금속 층;
    상기 미임계 금속 층 상의, 산화 아연 및 산화 주석을 포함하는 제 2 프라이머 층;
    제 2 프라이머 층 상의 제 3 유전층으로서, 산화 아연을 포함하는 제 1 금속 산화물 층 및 상기 산화 아연 상의 주석산 아연을 포함하는 제 2 금속 합금 산화물 함유 층을 포함하는 제 3 유전층;
    제 3 유전층 상의 연속성 제 2 반사성 금속 층;
    제 2 반사성 금속 층 상의 제 3 프라이머 층; 및
    제 3 프라이머 층 상의 제 4 유전층
    을 포함하는, 건축용 투명체.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9150003B2 (en) 2012-09-07 2015-10-06 Guardian Industries Corp. Coated article with low-E coating having absorbing layers for low film side reflectance and low visible transmission
FR3021312A1 (fr) * 2014-05-23 2015-11-27 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a couches metalliques partielles, vitrage et procede.
FR3021310B1 (fr) * 2014-05-23 2022-11-18 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a couche metallique partielle, vitrage et procede.
FR3021311A1 (fr) * 2014-05-23 2015-11-27 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a couche metallique partielle, vitrage et procede.
US9296650B1 (en) * 2014-10-13 2016-03-29 Intermolecular, Inc. Low-E panels and methods for forming the same
US10539726B2 (en) * 2015-09-01 2020-01-21 Vitro Flat Glass Llc Solar control coating with enhanced solar control performance
US11078718B2 (en) * 2018-02-05 2021-08-03 Vitro Flat Glass Llc Solar control coatings with quadruple metallic layers
BR112020016379A2 (pt) 2018-02-15 2021-01-19 Vitro Flat Glass Llc Artigo revestido tendo um revestimento protetor contendo nitreto de silício e/ou oxinitreto de silício
US10830933B2 (en) * 2018-06-12 2020-11-10 Guardian Glass, LLC Matrix-embedded metamaterial coating, coated article having matrix-embedded metamaterial coating, and/or method of making the same
TWI776067B (zh) 2018-06-29 2022-09-01 美商維托平面玻璃有限責任公司 可燒除保護性塗層
US11709297B2 (en) * 2018-09-24 2023-07-25 Vitro Flat Glass Llc Articles coated with coatings containing light absorption materials
US20200308045A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Vitro Flat Glass Llc Article Having a High Visible Light Reflectance and a Neutral Color
TW202106650A (zh) * 2019-04-10 2021-02-16 美商康寧公司 具有傳輸微波訊號並反射紅外線訊號的金屬層的窗
US11602767B2 (en) 2019-06-28 2023-03-14 Vitro Flat Glass Llc Substrate having a burnable coating mask
US20210340058A1 (en) 2020-05-01 2021-11-04 Vitro Flat Glass Llc Protected Substrate and Method for Protecting a Substrate
WO2023064111A1 (en) 2021-10-11 2023-04-20 Vitro Flat Glass Llc Heat-treatable coating having reduced haze

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4610771A (en) * 1984-10-29 1986-09-09 Ppg Industries, Inc. Sputtered films of metal alloy oxides and method of preparation thereof
US4716086A (en) * 1984-12-19 1987-12-29 Ppg Industries, Inc. Protective overcoat for low emissivity coated article
DE19848751C1 (de) * 1998-10-22 1999-12-16 Ver Glaswerke Gmbh Schichtsystem für transparente Substrate
AU2794800A (en) * 1998-11-06 2000-06-05 Glaverbel Glazing panels
JP2001353810A (ja) * 2000-06-12 2001-12-25 Nitto Denko Corp 透明積層体とプラズマデイスプレイパネル用フイルタ
JP4052941B2 (ja) * 2000-09-29 2008-02-27 日本板硝子株式会社 低放射率透明積層体
FR2818272B1 (fr) * 2000-12-15 2003-08-29 Saint Gobain Vitrage muni d'un empilement de couches minces pour la protection solaire et/ou l'isolation thermique
US20030049464A1 (en) * 2001-09-04 2003-03-13 Afg Industries, Inc. Double silver low-emissivity and solar control coatings
CA2484181C (en) * 2002-05-03 2010-02-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Substrate having thermal management coating for an insulating glass unit
EP1375445A1 (fr) * 2002-06-17 2004-01-02 Glaverbel Procédé de fabrication d'un vitrage pourvu d'un revêtement multicouche
WO2006048463A1 (fr) * 2004-11-08 2006-05-11 Glaverbel Vitrage
HUE043749T2 (hu) * 2005-05-11 2019-09-30 Agc Glass Europe Napfényvédõ rétegrendszer
US7508586B2 (en) * 2006-04-14 2009-03-24 Southwall Technologies, Inc. Zinc-based film manipulation for an optical filter
UA103676C2 (uk) * 2009-05-08 2013-11-11 Ппґ Індастріз Огайо, Інк. Сонцезахисне покриття з високим коефіцієнтом сонячного теплонадходження
US9932267B2 (en) * 2010-03-29 2018-04-03 Vitro, S.A.B. De C.V. Solar control coatings with discontinuous metal layer
GB201106788D0 (en) * 2011-04-21 2011-06-01 Pilkington Group Ltd Heat treatable coated glass pane
FR2998564B1 (fr) * 2012-11-23 2016-12-23 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a couche metallique partielle, vitrage, utilisation et procede.

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