KR20000048188A - 투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템 - Google Patents

투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20000048188A
KR20000048188A KR1019990058340A KR19990058340A KR20000048188A KR 20000048188 A KR20000048188 A KR 20000048188A KR 1019990058340 A KR1019990058340 A KR 1019990058340A KR 19990058340 A KR19990058340 A KR 19990058340A KR 20000048188 A KR20000048188 A KR 20000048188A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
silver
metal
zno
antireflective
Prior art date
Application number
KR1019990058340A
Other languages
English (en)
Inventor
파스칼 르매종
막스 마우레르
알프레드 한스
클라우스 피셔
율리히 빌러트
Original Assignee
뮐러 르네
생-고뱅 비트라쥬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 뮐러 르네, 생-고뱅 비트라쥬 filed Critical 뮐러 르네
Publication of KR20000048188A publication Critical patent/KR20000048188A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3618Coatings of type glass/inorganic compound/other inorganic layers, at least one layer being metallic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3626Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3644Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3652Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the coating stack containing at least one sacrificial layer to protect the metal from oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3657Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
    • C03C17/366Low-emissivity or solar control coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3681Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating being used in glazing, e.g. windows or windscreens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2367/00Polyesters, e.g. PET, i.e. polyethylene terephthalate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 열 복사선(heat radiation)을 반사하는 층 시스템(system of layers)은 은(silver)을 기초로 한 하나 이상의 기능성 층을 포함하고, 하나 이상의 금속 산화물 TiO2, SnO2, ZnO, Ta2O5또는 Nb2O5을 포함하는 상부 비반사층(upper antireflection layer)을 나타낸다. 이 하부 비반사층의 상부는 ZnO로 제조된 층에 의해 대체된다. 다른 변형에 따르면, 금속 또는 부질소화물(subnitride) 층은 상기 은 아래에 위치한다. 상기 층 시스템은 접착층(adhesive layer)을 통해 유리 기판(glass substrates)과 조립되는 중합체 막 코팅에 특히 적합하다.

Description

투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템{SYSTEM OF HEAT-REFLECTING LAYERS FOR TRANSPARENT SUBSTRATES}
본 발명은 투명한 기판을 위한 열복사선(태양 또는 저 방사 제어)을 반사하는 층 시스템에 관한 것으로, 은(silver)으로 구성된 하나 이상의 기능성 층 및 유전성 비반사 코팅(dielectric antireflection coatings)을 포함하며, 상부 비반사 코팅은 금속 질소화물, 특히 AlN의 실리콘 질소화물[silicon nitride(Si3N4)]층 또는 금속 및 실리콘의 혼합 질소화물 층을 포함한다.
문헌 EP-0,281,048 B1은 은으로 구성된 기능성 층을 포함하며, 하부 비반사층 및 상부 비반사층 모두가 금속 질소화물, 바람직하게는 알루미늄 질소화물, 또는 실리콘 질소화물로 구성된 층 시스템을 개시한다. 유전성 비반사 층으로 사용되는 금속 산화물과는 반대로, 금속 질소화물은 특히 높은 기계적 강도 및 화학적 내성을 나타내는 이점을 갖는다. 이 공지된 층 시스템은 상기 은층 위에 금속 보호층을 갖지 않는다. 금속 보호층 또는 부산화(suboxidation)에 의해 얻어지는 보호층은 산화 루트(route)[산화 환경에서의 음극 스퍼터링(cathodic sputtering)]에 의해 얻어지는 비반사층의 경우에는 일반적으로 필요하다. 만일 그렇지 않다면, 상기 은층이 상기 상부 비반사층의 반응성 스퍼터링 동안 산소에 의해 손상되는 위험이 있다.
알루미늄 질소화물로 만들어진 유전성 비반사층을 포함하는, 은에 기초하는 층 시스템은 문헌 DE 3941046 C2로부터 또한 공지되어 있다. 이러한 층 시스템에 있어서, 2 내지 20 nm의 두께를 갖고 금속 아연으로 구성된 차단층은 은으로 구성된 기능성 층과 이 위에 놓여진 비반사층 사이에 위치한다. 이 차단층은 산화에 의한 은의 장기간의 손상 위험이 회피되도록 허용해야 한다. 그러나, 금속 아연층은 상기 층 시스템의 빛 투과를 감소시켜서, 이 층 시스템은 자동차 앞 유리에 대한 경우인 75%의 빛 투과 인자가 요구될 때는 사용될 수 없다.
문헌 DE 4135701 A1은 은으로 형성된 기능성 층과 금속 산화물 또는 금속 질소화물로 구성된 유전성 비반사층을 포함하는, 열 복사선을 반사하는 층 시스템을 개시하는데, 상기 시스템에서 2개의 성분층으로 형성된 차단층은 은층에 증착된다. 이 차단층은 은층에 직접 증착된 0.2 내지 0.5 nm 두께의 팔라듐(Pd) 또는 백금(Pt)으로 구성된 제 1 성분층, 및 상기 제 1 성분층에 증착되고, 0.5 내지 5 nm의 두께를 가지며, 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 혼합물 또는 이 금속 중 하나를 15% 이상 포함하는 합금으로 형성된 제 2 성분층을 포함한다. 2개 층으로 구성된 이 차단층은 층 시스템의 수분에 대한 저항을 증가시켜야 한다. 그러나, 이것은 음극 스퍼터링 장치에서 부가적인 증착 챔버(deposition chamber)를 필요로 한다. 게다가, 팔라듐 및 백금이 매우 비싼 금속이기 때문에, 이 층 시스템을 제조하는 것은 비용이 많이 든다.
문헌 DE 19520843 A1은 일련의 층을 포함하는 층 시스템을 개시하는데, 상기 총 시스템은 금속 산화물 또는 금속 질소화물로 구성된 제 1 층, 아연 및/또는 탄탈룸(Ta) 부산화물 또는 이들의 혼합물로 구성된 제 2 층, 은으로 형성된 기능성 층, 상기 은층에 증착되고 티타늄, 크롬 또는 니오븀(Nb) 중 하나로 구성되거나 이들의 혼합물로 구성되고, 또는 이들 금속 중 하나를 포함하는 합금으로 구성되는 제 4 금속층 또는 금속 부산화물층, 및 상기 제 1 층의 물질로 형성된 제 5 상부 비반사층을 포함한다. 금속 차단층 또는 부산화 루트에 의해 은층에 증착된 차단층은 시스템의 기계적 강도 및 화학적 내성을 보장해야만 한다. 층 시스템은 또한 총 5개 각 층을 포함해야만 한다.
금속 질소화물, 보다 상세하게는 AlN, 또는 Si3N4으로 구성된 상부 비반사층을 포함하는 층 시스템은 이들의 우수한 부식 내성에 의해 구별되었다. 그러나, 이들의 특성들은 여전히 모든 관점에서 만족스럽지 않다는 것이 사실로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 금속 질소화물을 포함하는 상부 비반사층을 포함하는 층 시스템의 공지된 이점, 즉 높은 부식 내성 및 내구성으로부터 이득을 얻고, 특히 이것의 기계적 강도 및 화학적 내성에 대해 보다 향상된 특성을 나타내는 이 커버층을 포함하는 층 시스템을 개발하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 2개의 대안적인 또는 동시에 작용하는 변형을 개발했다.
제 1변형에 의하면, 본 발명에 따른 층 시스템은 상부 비반사층이 금속 질소화물, 특히 AlN, Si3N4또는 혼합된 SiAl 또는 SiZr 질소화물 같은 금속 질소화물로 제조된 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상부 비반사층은 이 형태의 물질만을 포함하는 것이 바람직하다. 하부 비반사층은 TiO2, SnO2, Ta2O5또는 Nb2O5형태의 하나 이상의 금속 산화물로 구성되며, 이것의 상부, 즉 은층에 인접한 부분은 5 내지 15 nm 두께 이상이 ZnO로 대체된다는 것이 이해된다. ZnO 성분층의 광학 두께가 ZnO으로 제조된 성분층에 의해 대체된 금속 산화물층 부분의 광학 두께와 일치하는 것이 바람직하다.
본 문헌을 통해서, "비반사층"이라는 용어는 이것이 단일층 또는 2개 이상 층의 겹침을 포함한다는 것을 의미한다. 제 1 변형에 의하면, 하부 "비반사층"은 산화물 및 ZnO로 제조된 2개 이상의 겹친 층을 포함하며, 상부 "비반사층"은 이들 중 하나를 최소한 포함한다.
층의 상기 구조는 은층의 구조에 유리한 영향을 갖는다. 이러한 이유로, 은층의 동일한 두께 및 적외선의 동일한 반사에 대해서, 빛 전송은 증가된다. 게다가, 놀랍게도, 은층에 대한 금속 질소화물의 접착성 향상이 얻어진다. 게다가, 증착 작업에서 생산성 및 층 시스템의 품질, 보다 상세하게는 이것의 부식 내성이 상당히 향상된다.
은층에 대한 금속 질소화물의 접착에 있어서의 부가적인 향상은 티타늄, 지르코늄(Zr), 알루미늄, 크롬, 니켈(Ni) 또는 하프늄(Hf) 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 부질소화물로 0.1 내지 1nm의 두께, 바람직하게는 0.2 내지 0.5nm의 두께를 갖도록 형성된 층이 상기 2개 층 사이에 위치한다는 사실에 의해 얻어질 수 있다.
본 발명의 제 2 변형에 의하면, 하부 비반사층은 TiO2, SnO2, ZnO, Ta2O5또는 Nb2O5형태의 하나 이상의 금속 산화물로 구성되고, 상부 비반사층은 AlN, Si3N4또는 이들(혼합된 SiAl 또는 SiZr 질소화물) 혼합물의 층을 하나 이상 포함한다. 이 형태의 물질만을 포함하는 것이 바람직하다. 게다가, 접착을 향상시키기 위해 특히 0.1 내지 1 또는 2nm의 두께를 갖는, 금속 또는 부질소화물로 형성된 층은 은층과 상부 비반사층 사이에 위치한다.
접착을 향상시키기 위해 금속 또는 부질소화물로 형성된 층은 티타늄, 지르코늄, 알루미늄, 크롬, 니켈 또는 하프늄 또는 이들의 혼합물 또는 이들 부질소화물로 구성되는 것이 바람직하다. 접착을 향상시키기 위해 의도된 이 층의 두께는 0.2 내지 0.5nm 사이인 것이 바람직하다: 상기 층은 상당히 얇으며 아마도 비연속적인 것으로 간주될 수 있다.
AlN 층이 상기 은층에 직접적으로 인접한 층 시스템에 대해서, 적절한 테스트에 의해 관찰된 본 발명의 제 2 변형에 의한 층 시스템의 장기간 강도/내성에 있어서의 향상은 보다 밀집된 일련의 층이 얻어진다는 사실에 기인할 수 있다. AlN 또는 Si3N4으로 형성된 인접 층에 대한 상기 은층의 접착 및 고정은 그러므로 향상된 것으로 밝혀진다. 상기 고정 효과를 결정하는 이 앵커층(anchoring layer)의 표면 재구성은 명백히 다음 금속 질소화물 층의 스퍼터링 중에 발생한다. 상기 은층에 인접한 면에서, 이 앵커층은 실질적으로 금속성 성질을 가지며, 그 원자 배열에 의해 상기 은층과 우수한 결합을 갖는다. 이것의 구조는 질소화물의 형성(질소화 경화법의 정도)에 의해 표면 변형이 일어나는데, 이것이 상기 질소화물 층과의 더 나은 결합을 가능하게 한다.
금속 질소화물보다는 하나 이상의 금속 산화물을 포함하는 하부 비반사층에는 불리한 점이 없다. 이것은 금속 산화물이 수분에 대한 내성이 더 낮을 수도 있지만, 상기 금속 산화물이 금속 질소화물보다 상기 은층에 더 잘 접착한다는 사실에 의해 보상되기 때문이다. 언급된 상기 금속 산화물은 쉽게 스퍼터링이 될 수 있다. 이들은 또한 상기 층 시스템의 광학 특성에 대해 유리한 영향을 가짐으로써, 본 발명에 따른 층 시스템은 전반적으로 상당히 향상된 특성을 나타낸다.
본 발명의 제 1 또는 다른 변형에 따른 층 시스템은 엷은 판으로 되는 유리판을 제조하기 위해 제공되는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)(PET) 형태의 신축성 있는 중합체로 제조되는 투명한 막의 코팅에 특히 적당하다. 상기 코팅된 막은 특히 폴리(비닐부티랄)[poly(vinyl butyral)](PVB) 또는 폴리우레탄(polyurethane)(PU)으로 구성된 열가소성 접착판(thermoplastic adhesive sheets)을 통해 2장의 유리판과 조립된다. 비록 다른 층 시스템이 이 형태의 접착 판과 직접적으로 접촉하는 동안 자외선의 영향하에서 닳는 기미를 보이지만, 이러한 기미는 본 발명에 따른 층 시스템에서는 관찰되지 않는데, 이것은 매우 유리한 것이다.
상기 층 시스템은 연속-공정 증착 장치(continuous-progression deposition plants)에서 자기장에 의해 촉진되는 음극 스퍼터링에 의해 산업적으로 제조되는 것이 바람직하다. 유전성 비반사층에 있어서, 상기 스퍼터링은 O2의 비율에 대해 반응이 민감하거나, 상황에 따라 질소 또는 질소화물 층 각각에 대한 작업 기체로서 N2의 비율에 대해 반응이 민감하다. 일부 금속이 상대적으로 낮은 스퍼터링 속도에서만 스퍼터링이 될 수 있으므로, 예를 들어 회전식 음극 스퍼터링(rotary cathodic sputtering) 또는 이중-음극 음극 스퍼터링(double-cathod cathodic sputtering)과 같은 현대 스퍼터링 기술이 이 형태의 물질에 대해 선택되는 것이 바람직하다.
물론, 본 발명에 따른 상기 층 시스템은 은을 기초로 하는 2개의 기능성 층을 또한 포함하는데, 이것들은 유전성 층에 의해 서로 분리된다.
1개 대신 2개의 은층을 제공하면 특히 더 나은 선택성[빛 전송 레벨과 요망되는 열 특성(thermal properties)사이의 더 나은 절충안으로, 이것은 태양의 기여 또는 낮은 방사를 제어한다]을 얻는 것이 가능하게 된다. 2개의 은층 사이에 위치한 "중간적" 유전성 층은 또한 단일 층 또는 여러 층을 포함할 수 있다. 이것은 본 발명의 제 1 변형에 따를 수 있는데, 다시 말하면 제 2 은층에 인접한 부분에서 5 내지 15nm의 두께가 ZnO에 의해 "대체된다".
사실상, 2개의 은층 존재 시에는, 이들 중 하나 이상은 본 발명의 하나 이상의 변형을 따라야만 한다: 직접적으로 그 아래에 ZnO 층을 가지고/또는 그 위에는 선택적으로 질소화 되는 순수 금속층을 갖는다. 이롭게도, 2개의 은층 모두가 이러한 조건을 따른다. 그러나, 금속 산화물 층이 제 1 은층 위에서 스퍼터링이 되어야 하는 경우에 상기 제 1 은층이 손상되는 것을 억제하기 위해서, 상기 제 1 은층 아래에 예를 들어, 1 내지 3nm의 두께를 갖는 금속 형태의 차단[희생적인(sacrificial)]층을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 비제한적인 실시예를 통해 아래에서 상술될 것이다.
실시예 1 내지 4
실시들은 본 발명의 제 1 변형을 따르고 PET 막 형태의 기판을 사용한다.
본 발명에 따른 층 시스템의 제조 실시예가 아래에서 상술될 것이며, 상기 층에 대해 얻어지는 진보가 중간 ZnO층이 없는 층 시스템과의 비교에 의해 증명될 것이다.
상기 층 시스템은 각각 50 ㎛ 두께를 갖는 투명한 PET 막 상에 스퍼터링이 될 것이다. 상기 코팅된 PET 막들은 각각 0.38mm의 두께를 갖는 폴리(비닐부티랄)(PVB)로 제조된 2장의 열가소성 판 사이에 병합되며, 압력이 가해진 오토클레이브(autoclave)에서 열 및 압력이 적용되는 가운데, 공지된 방법으로 상기 PVB 판으로부터 얇은 판으로 된 유리로 변환된다. 아래의 테스트는 화학적 내성을 측정하기 위해 30 ×30 cm2의 크기를 갖는 위에서 제조된 얇은판 유리 샘플들에 대해 수행된다:
→테스트 A: DIN 50021에 따른 염 스프레이 테스트(salt spray test)
→테스트 B: DIN 50018에 따른 케스터니크 테스트(Kesternich test)
→테스트 C: ANSI Z 26.1에 따른 습도 테스트(humidity test)
각 테스트를 실행한 후에, 부식된 층의 폭은 가장자리에서 측정된다. 상기 부식된 층의 폭은 상기 층의 부식 내성의 척도이다. 상기 층 시스템을 복합 창 응용에 사용될 수 있도록 하기 위해서, 상기 샘플들은 각 테스트 중에 가장자리에서 최대 3mm의 폭을 갖는 부식만을 나타낼 수도 있다.
부식 내성의 측정을 위한 상기 테스트들에 덧붙여서, ANSI Z 26.1 및 ECE R 43(테스트 D)에 의한 필 테스트(peel test)가 수행되는데, 상기 테스트는 상기 층 시스템의 성분층의 결합력에 대한 판단을 가능하게 한다. 이 필 테스트는 코팅된 PET 판을 오직 2장의 PVB 판으로만 결합하는 것을 포함한다. 열 및 압력의 적용 하에서 복합 창의 제조를 위해 상술된 공정은 그 다음에 다시 사용되지만, 매번 분리판이 창과 인접하는 PVB 판 사이에 삽입됨으로써, 창문 및 분리판을 누르고 제거한 후에, PVB-PET-PVB 얇은 판이 얻어진다. 상기 필 테스트에 있어서, 층 시스템에 인접한 PVB 판은 그 다음에 한 말단에서 분리되고 뒤로 휘어져서 180도 각도의 힘 적용 하에서 코팅된 PET 판으로부터 당겨진다. PVB 판을 벗겨내는데 필요한 힘은 층 시스템과 상기 PVB 판의 접착력 및 상기 층 시스템의 성분층 결합력의 척도이다.
비교예 1
본 비교예의 층 시스템은 다음 구조를 나타낸다: TiO230nm - Ag 10nm - AlN 40nm
본 발명에 따른 실시예 1
본 실시예의 층 시스템은 다음 순서를 갖는다: TiO220nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - AlN 40nm. 게다가, PET 판으로의 여러 성분층 스퍼터링은 동일한 스퍼터링 조건하에서 수행된다.
실행 테스트 결과는 아래 표에서 도시된다. 테스트 D 결과는 5개 측정치의 평균값을 나타낸다.
테스트 A 테스트 B 테스트 C 테스트 D
비교예 1 4 mm 3 mm 부식 없음 0.5 N/cm
실시예 1 3 mm 3 mm 부식 없음 5.9 N/cm
테스트 결과들을 비교해 보면, 필 강도에 있어서 상당한 증가가 있을 뿐만 아니라, 더욱이 상기 염 스프레이 테스트의 결과에 있어서도 향상이 있음을 알 수있다.
필 테스트 후에, 비교예와 실시예의 PVB 판 및 코팅된 PET 판의 표면을 분석하여 보면 PVB 판 표면에서는 단지 AlN 만이 발견되는 반면에, PET 판의 층에서는 은과 티타늄이 발견되고 AlN은 오직 소량만이 발견됨을 알 수 있다. 필 강도의 증가는 AlN의 PVB에 대한 더 강한 접착력으로부터 생기는 것이 아니라, AlN 층의 은층에 대한 더 나은 고정력으로부터 생긴다는 것이 이것으로부터 결론 내려질 수도 있다.
실시예 2
이것은 다음의 층 순서를 갖는다: TiO230nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - Ti 1nm - TiO246nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - AlN 40nm.
실시예 3
이것은 다음의 층 순서를 갖는다: PET 기판 - TiO230nm - ZnO 13nm - Ag 10nm - AlN 20nm - TiO231nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - AlN 40nm.
실시예 4
이것은 다음의 층 순서를 갖는다: PET 기판 - TiO230nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - Ti 1nm - TiO246nm - ZnO 12nm - Ag 10nm - Ti 0.2nm - AlN 40nm.
이것은 본 발명의 2가지 변형을 결합하는 독특한 특징을 나타낸다.
후자 실시예들은 또한 실시예 1과 같은 형태의 향상을 나타낸다. 이들의 부식 내성은 종래 기술의 층 적층물보다 더 우수하다.
실시예 5 및 6
실시예들은 본 발명의 제 2 변형을 따른다. 이들은 상술된 비교예 1과 비교해서 수행된다. 이들은 상기 증착 연후에 2장의 유리판을 포함하는 2장의 PVB 판과의 조립과 같이 수행된다.
실시예 5
본 실시예의 층 시스템은 다음의 순서를 나타낸다: TiO230nm - Ag 10nm - Ti 0.5nm - AlN 40nm.
실행 테스트 결과는 아래 표에서 도시된다. 각 경우에, 테스트 D 결과는 각각 5개 측정치의 평균값을 나타낸다.
테스트 A 테스트 B 테스트 C 테스트 D
비교예 1 4 mm 3 mm 부식 없음 0.5 N/cm
실시예 5 부식 없음 부식 없음 부식 없음 9 N/cm
테스트 결과 사이의 비교는 필 강도에 있어서의 상당한 증가뿐만 아니라, 상기 염 스프레이 테스트와 케스터니크 테스트 모두에 대해서 놀라운 향상이 있다는 것을 나타낸다.
필 테스트 후 각각의 경우에, 비교예 1과 실시예 5의 PVB 판 및 코팅된 PET 판의 표면을 분석하여 보면, PVB 판 표면에서는 단지 AlN 만이 발견되는 반면에, PET 판의 층에서는 은과 티타늄이 발견되고, AlN은 오직 소량만이 발견됨을 알 수 있다. AlN은 결과적으로 PVB 표면에 대해 강한 접착력을 나타내기 때문에, 필 테스트 중에 측정되는 값은 상기 AlN 층과 상기 은층 사이의 접착력을 직접적으로 가리킨다.
실시예 6
70% 보다 큰 가시광선 스펙트럼에서의 전송을 갖는 얇은 판으로 된 유리 제조를 가능하게 하는 다음의 층 시스템은 또한 효과적인 것으로 밝혀진다. 이것은 2개의 은층을 사용한다:
PET 기판 - TiO230nm - Ag 10nm - Ti 1nm - TiO256nm - Ag 10nm - Ti 0.2nm - AlN 40nm.
결과적으로, 본 발명의 2가지 변형은 은층 또는 은층들의 다른 적출물 층에 대한, 매우 상세하게는 질소화물 층에 대한 접착력을 강화하는 목적을 갖는데, 상기 질소화물 층들은 유리하지만 공지된 방법으로, 매우 만족스럽지 않은 상기 은층에 대한 접착을 나타낸다. 본 발명은 그러므로 은과 질소화물 사이의 중간에 앵커층을 제공하며 또는 더 놀랍게는 은 아래에 ZnO 층을 제공한다. 본 발명의 다른 새로운 특징은 단일 은층의 경우에 바람직한 것으로서, 상기 은 아래에 산화물 층만을 제공하고, 상기 은 위에는 질소화물 층만을 제공하는 것이다. 2개의 은층 경우에는, 제 1 은층 아래에 산화물 층을 제공하는 것이 바람직하다. 질소화물 층은 제 2 은층(기판으로부터 더 먼)위에 제공되는 것이 바람직하다. 게다가, 2개의 은층 사이에, 금속 산화물의 형태만의, 또는 질소화물 또는 이 두 가지 타입의 물질을 결합한 형태만의 유전체(dielectrics)를 갖는 것이 가능하다. 그러므로 AlN/산화물 순서, 특히 AlN/TiO2또는 AlN/TiO2/ZnO 순서를 나타내는 중간 유전체를 갖는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. 은(silver)에 기초한 하나 이상의 기능성 층 및 유전성 비반사층들(dielectric antireflection layers)을 포함하는, 투명한 기판을 위한 열 복사선 반사 층 시스템에 있어서,
    하부 비반사층은 하나 이상의 금속 산화물, 특히 TiO2, SnO2, Ta2O5, ZnO또는 Nb2O5을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상부 비반사층은 AlN, Si3N4또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하며,
    두께가 0.1 내지 1 nm인 것이 바람직하고 접착력을 향상시키기 위해 의도된 금속 또는 부질소화물(subnitrides)로 제조된 층이 상기 은층(silver layer)과 상기 상부 비반사층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 접착력을 향상시키기 위해 의도된 상기 층은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 또는 하프늄(Hf) 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 부질소화물로 제조되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 접착력을 향상시키기 위해 의도된 상기 층은 0.2 내지 0.5nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 유전성 비반사층에 의해 서로 분리되는 2개의 은층을 포함하는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 은층들 사이에 적층되는 상기 유전성 비반사층은 상기 하부 비반사층과 일치하는 금속 산화물(metal oxide)로 제조되는 것을 특징으로 하고, 금속 차단층(metallic blocking layer)이 상기 은층 바로 위에 있는 이 금속 산화물 층 아래에 적층되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 은층에 적층되는 상기 금속 차단층은 약 1 내지 2nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 다음 층 순서: 기판 - TiO225 내지 35nm - Ag 8 내지 12nm - Ti 1 내지 2nm - TiO250 내지 60nm - Ag 8 내지 12nm - Ti 0.1 내지 0.5nm - AlN 35 내지 45nm를 특징으로 하는 층 시스템.
  8. 은으로 제조된 하나 이상의 기능성 층 및 유전성 비반사층을 포함하는, 투명한 기판을 위한 열 복사선 반사 층 시스템에 있어서,
    상부 비반사층은 AlN, 또는 Si3N4과 같은 금속 질소화물을 포함하고, 하부 비반사층은 ZnO이외의 금속 산화물인 TiO2, SnO2, Ta2O5또는 Nb2O5형태의 하나 이상의 금속 산화물을 포함하는데, 상기 하부 비반사층의 상부 즉, 상기 은층에 인접한 부분은 특히 5 내지 15 nm 두께 이상이 ZnO로 대체되는 층 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, ZnO로 형성된 성분층의 광학 두께는 상기 ZnO 성분층에 의해 대체되는 상기 산화물 층 부분의 광학 두께와 일치하는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 0.1 내지 1nm, 바람직하게는 0.2 내지 0.5nm 두께의, 접착력을 향상시키는, 금속 또는 금속 질소화물로 형성된 층이 금속 질소화물로 구성된 상기 상부 비반사층과 상기 은층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 접착력을 향상시키기 위해 의도된 상기 층은 티타늄, 지르코늄, 알루미늄, 크롬, 니켈 또는 하프늄 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 부질소화물로 형성되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  12. 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 유전성 비반사층에 의해 서로 분리되는 2개의 은층을 포함하되, 제 2 은층에 직접 인접한 부분인 상기 중간 유전성 비반사층의 상부도 ZnO 층에 의해 또한 대체되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 중간 유전성 비반사층은 금속 질소화물-금속 산화물-ZnO 층 순서, 보다 상세하게는 AlN-TiO2-ZnO 층 순서로 형성되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 금속 차단층이 제 1 은층의 바로 위에 있는 상기 중간 유전성 비반사층 아래에 적층되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 금속 차단층은 1 내지 3nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  16. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(에틸렌테레프탈레이트) 형태의 중합체로 제조되는 투명한 막에 증착되되, 상기 막은 얇은 판으로 된 유리를 제조하기 위해 열가소성 접착판(thermoplastic adhesive sheets)으로 2장의 유리 기판과 조립되는 것을 특징으로 하는 층 시스템.
  17. 하나 이상의 면에 대해 선행 청구항 중 어느 한 항에 의한 층 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 신축성 있는 중합체 막.
  18. 제 17항에 의한 상기 중합체 막을 병합하는 것을 특징으로 하는 얇은 판으로 된 유리.
KR1019990058340A 1998-12-17 1999-12-16 투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템 KR20000048188A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19858227.7 1998-12-17
DE19858226A DE19858226C1 (de) 1998-12-17 1998-12-17 Wärmereflektierendes Schichtsystem für transparente Substrate
DE19858226.9 1998-12-17
DE19939287.0 1999-08-19
DE19939288.9 1999-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000048188A true KR20000048188A (ko) 2000-07-25

Family

ID=7891398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990058340A KR20000048188A (ko) 1998-12-17 1999-12-16 투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20000048188A (ko)
DE (1) DE19858226C1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004001655A1 (de) * 2004-01-12 2005-08-04 Interpane Entwicklungs- Und Beratungsgesellschaft Mbh & Co.Kg Mit einer Wärmeschutzschicht beschichtetes Substrat

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3707214A1 (de) * 1987-03-06 1988-09-15 Hoechst Ag Beschichtete kunststoffolie und daraus hergestelltes kunststofflaminat
JPH0791089B2 (ja) * 1988-12-13 1995-10-04 セントラル硝子株式会社 熱線反射ガラス
DE4135701C2 (de) * 1991-10-30 1995-09-28 Leybold Ag Scheibe mit hohem Transmissionsverhalten im sichtbaren Spektralbereich und mit hohem Reflexionsverhalten für Wärmestrahlung
DE19520843A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Leybold Ag Scheibe aus durchscheinendem Werkstoff sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19858226C1 (de) 2000-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6503636B1 (en) Transparent substrate provided with a stack of layers reflecting thermal radiation
KR101030147B1 (ko) 적외선 반사층 시스템 및 이를 제조하는 방법
US5506037A (en) Heat-reflecting and/or electrically heatable laminated glass pane
US10227690B2 (en) Coated article with low-E coating having multilayer overcoat and method of making same
US9499437B2 (en) Coated article with low-E coating having multilayer overcoat and method of making same
AU2008326700B2 (en) Low emissivity coating with low solar heat gain coefficient, enhanced chemical and mechanical properties and method of making the same
AU600848B2 (en) Electrically heatable laminated window
US5718980A (en) Glass substrates covered with a stack of thin coatings, application to glazings having properties of reflecting in the infrared and/or properties in the field of solar radiation
EP1427679B1 (en) Methods of making low-e matchable coated articles
US5411794A (en) Heat-screening glass
JP3068211B2 (ja) 積層ガラスの電気加熱式自動車グレイジング
EP1390314B1 (en) Heat treatable coated articles with anti-migration barrier layer between dielectric and solar control layers, and methods of making same
KR101128418B1 (ko) 적외선 및/또는 태양 복사선에서 반사 특성을 갖는 박층 스택으로 덮인 투명 기판
US6974630B1 (en) Coated article with niobium chromium inclusive barrier layer(s) and method of making same
KR20020035610A (ko) 태양 복사에 작용하는 박층 스택이 제공된 글레이징
JP2000214304A (ja) 透明基板用熱反射層システム
CZ20012222A3 (cs) Zasklívací tabule a způsob její výroby
US4861680A (en) Bronze-grey glazing film and window made therefrom
US11254608B2 (en) Article comprising a protective top layer based on mixed oxide of zirconium and aluminum
KR20000048188A (ko) 투명한 기판을 위한 열-반사 층 시스템
US20050069717A1 (en) Heat treatable coated article with dual layer undercoat
MXPA99011849A (en) Heat reflecting layered system for transparent substrates
JPH02233534A (ja) 熱線反射ガラス板
WO2024094294A1 (en) Solar control glass with optical absorber
MXPA99009920A (en) Transparent substrate provided with a stack of layers reflecting thermal radiation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application