KR20120094898A - 열적 특성을 갖는 다층 구조를 구비하고, 특히 가열된 글레이징을 제작하기 위한 기재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 다층 구조를 구비한 기재(10), 특히 투명 유리 기재에 관한 것으로, 상기 박막 다층은, "n"개의 금속 기능층(40, 80, 120), 특히 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 주원료로 한 기능층, 및 "(n+1)"개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140)을 교대로 하는 것(alternation)을 포함하며, 여기서 n은 3 이상의 정수이고, 각 반사 방지 코팅은 적어도 하나의 반사 방지 층(24, 64, 104, 144)을 포함하여, 각 기능 층(40, 80, 120)은 2개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140) 사이에 위치하는, 기재(10)에 있어서,
각 기능층(80, 120)의 두께(ex)는 기재(10)의 방향으로 선행 기능층의 두께보다 작고, 그 결과 ex = α ex -1 이 되며, 여기서 x는 기재(10)에서 시작하여 기능층의 행이고, x-1은 기재(10) 방향으로 선행 기능층의 행이고, α는, 0.5≤ α < 1, 바람직하게 0.55≤ α ≤ 0.95이거나, 심지어 0.6≤ α ≤ 0.95인 수이고, * 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위)이고, 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)인 것을 특징으로 한다.

Description

열적 특성을 갖는 다층 구조를 구비하고, 특히 가열된 글레이징을 제작하기 위한 기재{SUBSTRATE PROVIDED WITH A MULTILAYER STRUCTURE HAVING THERMAL PROPERTIES, IN PARTICULAR FOR PRODUCTING HEATED GLAZING}
본 발명은 특히 유리와 같은 단단한 광물성 물질로 만들어진 투명 기재(sbustrate)에 관한 것으로, 상기 기재는 긴 파장의 태양 복사선 및/또는 적외 복사선에 작용할 수 있는 여러 개의 기능층을 포함하는 박막 다층으로 코팅된다.
본 발명은 더 구체적으로 박막 다층을 구비하는 기재, 특히 투명 유리 기재에 관한 것으로, 박막 다층은 "n"개의 금속 기능층, 특히, 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 주원료로 한 기능층, 및 "(n+1)" 반사 방지 코팅(n은 정수≥3)을 교대로 한(alternation) 것이어서, 각 기능층은 2개의 반사 방지 코팅 사이에 위치된다. 각 코팅은 적어도 하나의 반사 방지 층을 포함하고, 각 코팅은 바람직하게, 반사 방지 층인 복수의 층, 적어도 하나의 층, 또는 심지어 각 층으로 구성된다.
본 발명은 더 구체적으로 단열 및/또는 태양 보호 글레이징 유닛를 제조하기 위한 그러한 기재의 이용에 관한 것이다. 이들 글레이징 유닛은 동일하게 특히, 빌딩 및 차량 객실(vehicle passenger compartment)에서의 글레이징 표면의 이용이 더 증가함에 의해 발생되는, 공기-조절 부하를 감소시키고 및/또는 과도한 과열을 방지하고("태양 제어" 글레이징이라 불림) 및/또는 외부로 소실된 에너지의 양을 감소시키기("저-E" 또는 "저-방사율" 글레이징이라 불림) 위해, 빌딩 및 차량 모두에 설치되기 위해 의도될 수 있다.
이들 기재는 특히 전자 디바이스에 일체화될 수 있고, 다층은 전류의 도통을 위한 전극{조명 디바이스, 디스플레이 디바이스, 동전기 패널(voltaic panel), 전기 변색 글레이징 등}으로서 작용할 수 있거나, 예를 들어 가열된 글레이징 유닛, 및 특히 가열된 차량 앞유리와 같은 특정한 기능을 갖는 글레이징 유닛에 일체화될 수 있다.
본 발명의 관점 내에서, 여러 개의 기능층을 갖는 다층은 적어도 3개의 기능층을 포함하는 다층을 의미하는 것으로 이해된다.
여러 개의 기능층을 갖는 다층은 알려져 있다.
이러한 유형의 다층에서, 각 기능층은 2개의 반사 방지 코팅 사이에 위치하고, 각 반사 방지 코팅은 일반적으로 질화물 유형의 물질, 특히 실리콘 질화물 또는 알루미늄 질화물의 물질 및/또는 산화물 유형의 물질로 만들어진 여러 개의 반사 방지 층을 포함한다. 광학적 시점에서, 기능층의 측면에 있는 이들 코팅의 목적은 이러한 기능층을 "반사 방지"하는 것이다.
그러나, 매우 얇은 블록커(blocker) 코팅은 하나 또는 각각의 반사 방지 코팅과 인접한 기능 층 사이에 종종 삽입된다: 블록커 코팅은 기재의 방향으로 기능 층 아래에 위치하고, 블록커 코팅은 상부 반사 방지 코팅의 증착 동안 그리고 벤딩(bending) 및/또는 템퍼링(tempering) 유형의 선택적 고온 열처리 동안 임의의 열화(degradation)로부터 이러한 층을 보호한다.
여러 개의 기능 층을 갖는 다층은 종래 기술, 예를 들어, 국제 특허 출원 WO 2005/051858로부터 알려져 있다.
상기 문헌에 제공된 3개 또는 4개의 기능층을 갖는 다층에서, 모든 기능층의 두께는 실질적으로 동일한데, 즉 기재에 가장 가까운 제 1 기능층의 두께는 제 2 기능층의 두께와 실질적으로 동일하고, 이러한 제 2 기능층의 두께는 제 3 기능층의 두께와 실질적으로 동일하거나 심지어 제 4 기능층이 있는 경우 제 4 기능층의 두께와 실질적으로 동일하다. 예를 들어 상기 문헌의 예 11 및 12를 참조하자.
더욱이 상기 문헌은 예 14를 제공하는데, 여기서 기재에 가장 가까운 제 1 기능층의 두께는 유럽 특허 출원 EP 645 352의 가르침에 따라, 제 3 기능층의 두께보다 자체적으로 더 작은 제 2 기능층의 두께보다 더 작다.
이러한 유럽 특허 출원 EP 645 352는, 기재에서 시작하여 증가하는 두께로 위치된 3개의 금속 기능층을 갖는 다층이 외부 반사(즉, 박막 다층을 지지하는 측면과 대항하는 기재의 측면 상에)에서의 중간색의 컬러를 얻을 수 있게 한다는 것을 가르친다.
그러나, 출원 WO 2005/051858의 예 14로부터의 구성이 적층된 글레이징 유닛에 대해 완전히 만족스럽지 않다는 것이 나타난다.
기재에서 시작하여 증가하는 두께를 갖는 3개의 금속 기능층을 위치시키는 것은 외부 반사에서 더 중간색의 컬러를 얻을 수 있게 한다는 것이 나타나지만, 더욱이 은의 동일한 전체 두께를 갖는 다층의 표면 저항, 예를 들어 14, 예를 들어 11 및 12가 개선될 수 있고, 그 결과 연관된 특성이 개선될 수 있다(특히 일정한 광 투과율에서, 다층의 증가된 에너지 반사율, 증가된 시트 저항)는 것이 나타난다.
이에 따라 본 발명의 목적은, 특히 이러한 다층을 일체화하는 글레이징 유닛이 높은 에너지 반사율 및/또는 매우 낮은 방사율을 나타낼 수 있기 위해 및/또는 다층에 전기적으로 연결된 2개의 버스바 사이에 전류를 인가함으로써 가열될 수 있기 위해, 그리고 또한 특히 적층된 구성에서, 높은 광 투과율 및 비교적 중간색의 컬러를 나타낼 수 있기 위해, 그리고 이들 특성이 바람직하게 벤딩 및/또는 템퍼링 및/또는 어닐링 유형의 하나(또는 그 이상)의 고온 열 처리(들) 이후에 얻어질 수 있기 위해, 또는 심지어 이들 특성이, 다층이 그러한 열 처리(들)의 하나(또는 그 이상)을 겪는지에 상관없이 제한된 영역 내에서 유지될 수 있게 하기 위해, 매우 낮은 시트 저항을 갖는 다층을 제공하는 것이다.
이에 따라 본 발명의 하나의 주제는, 가장 넓은 관점에서, 제 1항에 따른 기재, 특히 투명 유리 기재이다. 이 기재는 박막 다층을 구비하는데, 이러한 박막 다층은 "n"개의 금속 기능층, 특히 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 주원료로 한 기능층, 및 "(n+1)"개의 반사 방지 코팅을 교대로 하는 것을 포함하며, 여기서 n은 3 이상의 정수이고, 각 반사 방지 코팅은 적어도 하나의 반사 방지 층을 포함하여, 각 기능 층은 2개의 반사 방지 코팅 사이에 위치한다. 이에 따라 다층의 각 기능층(즉, 적어도 기재에서 시작하여 행 2 및 행 3의 기능층)의 두께(ex)는 기재의 방향으로 선행 기능층의 두께보다 작고, 그 결과 ex = α ex -1 이 되며, 여기서 x는 기재에서 시작하여 기능층의 행이고, x-1은 기재 방향으로 선행 기능층의 행이고, α는, 0.5≤ α < 1, 바람직하게 0.55≤ α ≤ 0.95이거나, 심지어 0.6≤ α ≤ 0.95인 수이다.
본 발명의 의미 내에서 "행"이라는 용어는, 기재에서 시작하여 각 기능층의 번호(정수 단위)이다: 기재에서 가장 가까운 기능층은 행 1의 기능층이고, 기재에서 다음으로 이동한 것은 행 2의 기능층이고, 이후도 이와 같다.
기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께(행 1의 두께)는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위)이고, 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)이다.
따라서, 0.55≤ α ≤ 0.95일 때, 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위)이고, 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)이며, 0.6≤ α ≤ 0.95일 때, 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위) 및 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)이다.
더욱이, 0.6≤ α ≤ 0.9이고, 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위), 및 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)이고, 또는 심지어 0.6≤ α ≤ 0.85이고, 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위), 및 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)인 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명의 본질적인 목적이, 낮은 시트 저항을 갖는 다층에 도달하는 것이라는 점으로 인해, 금속 기능 층들의 총 두께는, 특히 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)일 때, 바람직하게 30nm보다 더 크고, 특히 30 내지 60nm(이들 값을 포함)이고, 또는 심지어 이러한 총 두께는 3개의 기능 층을 갖는 박막 다층에 대해 35 내지 50nm이거나, 또는 심지어 총 두께는 4개의 기능층을 갖는 박막 다층에 대해 40 내지 60nm이다.
바람직하게, α의 값은 행 2의 모든 기능층에 대해 상이하고(적어도 0.02만큼), 상기 수학식이 적용되는 다층보다 더 높다.
본 발명의 주제인 두께의 분배에서의 감소가 (반사 방지 층을 고려하여) 다층의 모든 층의 분배에서의 감소 뿐 아니라, 기능층의 두께의 분배에서의 감소라는 것을 관찰하는 것이 중요하다.
기재에서 시작하여 감소하는 기능층 두께를 갖는 본 발명에 따른 다층 내에서, 모든 기능층은 상이한 두께를 갖고; 하지만, 다층 내에서 기능층의 두께에서의 분배는 완전히 놀랍게도, 일정한 기능층 두께를 갖거나 기재에서 시작하여 증가하는 기능층 두께를 갖는 구성보다 더 양호한 시트 저항을 얻을 수 있게 한다.
다르게 표시되지 않으면, 본 발명에 언급된 두께는 물리적, 또는 실제적인 두께(선택적 두께가 아니라)이다.
더욱이, 층의 수직 위치가 인용될 때(예를 들어, 밑면/상부), 캐리어 기재가 바닥 상에서, 상부 상의 다층에 수평으로 위치된다는 점을 항상 고려하고; 층이 서로 직접 증착된다는 것이 규정될 때, 이것은, 이들 2개의 층 사이에 삽입된 하나(또는 그 이상)의 층(들)이 있을 수 없다는 것을 의미한다. 여기서 기능층의 행은 항상 다층을 지지하는 기재(다층이 증착되는 면 상의 기재)에서 시작하여 한정된다.
위에서 한정된 바와 같이, 각 반사 방지 코팅에 아주 최소한 포함되는 반사 방지 층은 통상적으로, 1.8 내지 2.5(이들 값들을 포함)이거나, 바람직하게 1.9 내지 2.3(이들 값들을 포함)인 550nm에서 측정된 광학 지수(optical index), 즉 높은 것으로 간주될 수 있는 광학 지수를 갖는다.
하나의 특정한 변형에서, 기재에서 시작하여 제 1 기능층에 인접한 제 1 반사 방지 코팅의 마지막 층은 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 결정(즉 무-비결정질) 산화물을 주원료로 한, 특히 아연 산화물을 주원료로 한 습식 층이고, 제 1 기능층에 인접한 이러한 제 1 반사 방지 코팅은 무-결정 혼합된 산화물로 만들어진 매끄러운(smoothing) 층을 포함하고, 상기 매끄러운 층은 상기 위에 놓인 습식 층과 접촉한다.
이러한 특정한 변형에서, 상기 매끄러운 층의 두께는 바람직하게 상기 제 1 반사 방지 코팅의 두께의 약 1/6, 및 상기 제 1 기능층의 두께의 약 절반을 나타낸다.
다른 특정한 변형에서, 상기 반사 방지 코팅 각각은 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 실리콘 질화물을 주원료로 한 적어도 하나의 층을 포함하고, 바람직하게 각 반사 방지 코팅 각각은 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 실리콘 질화물을 주원료로 한 적어도 하나의 층을 포함한다.
이러한 다른 특정한 변형에서, 기능층에 인접한 각 반사 방지 코팅의 마지막 층은, 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 결정 산화물을 주원료로 한, 특히 아연 산화물을 주원료로 한 습식 층이다.
그러나, 이러한 다른 특정한 변형에서, 기능층에 인접한 적어도 하나의 반사 방지 코팅, 및 바람직하게 기능층에 인접한 각 반사 방지 코팅은 비-결정 혼합된 산화물로 만들어진 적어도 하나의 매끄러운 층을 포함하고, 상기 매끄러운 층은 위에 놓은(superjacent) 습식 층과 접촉한다.
각 기능층의 두께는 바람직하게 8 내지 20nm(이들 값을 포함), 또는 심지어 10 내지 18nm(이들 값을 포함), 및 더 바람직하게 11 내지 15nm(이들 값을 포함)이다.
본 발명에 따른 다층은 낮은 시트 저항을 갖는 다층이어서, □당 오옴 단위의 시트 저항(R□)이 바람직하게 벤딩, 템퍼링 또는 어닐링 유형의 선택적인 열 처리 이후에 □당 1 오옴 이하이거나, 열 처리 이전에 1 오옴 이하인데, 그 이유는 그러한 처리가 일반적으로 시트 저항을 감소시키는 효과를 갖기 때문이다.
본 발명은 더욱이 본 발명에 따른 적어도 하나의 기재를 병합하는 글레이징 유닛에 관한 것으로, 상기 글레이징 유닛은 선택적으로 적어도 하나의 다른 기재와 결합되고, 특히 이중-글레이징 또는 3중-글레이징 또는 적층된-글레이징 유형의 다중 글레이징 유닛, 및 특히 가열된 적층된 글레이징 유닛을 제작할 수 있기 위해 박막 다층의 전기적 연결을 위한 수단을 포함하는 적층된 글레이징과 결합되며, 다층을 지지하는 상기 기재는 가능하면 벤딩 및/또는 템퍼링된다.
글레이징 유닛의 각 기재는 투명하거나(clear) 엷은 색깔을 나타낼 수 있다(tinted). 기재들 중 적어도 하나는 특히 부피가 큰-엷은 색깔의(bulk-tinted) 유리로 만들어질 수 있다. 채색 유형의 선택은, 일단 제조가 완료되었으면 글레이징에 바람직한 광 투과율 및/또는 비색계 외관의 레벨에 따라 좌우될 것이다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛은, 유리/박막 다층/시트(들)/유리 유형의 구조를 갖기 위해, 특히 적어도 하나의 열가소성 폴리머 시트와 유리 유형의 적어도 2개의 단단한 기재를 결합시키는 적층된 구조를 가질 수 있다. 폴리머는 특히 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌/비닐 아세테이트(EVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)를 주원료로 할 수 있다.
글레이징 유닛은 유형, 즉 유리/박막 다층/폴리머 시트(들)/유리의 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛은 박막 다층에 손상을 주지 않고도 열처리를 겪을 수 있다. 그러므로 이들 글레이징 유닛은 가능하면 벤딩 및/또는 템퍼링된다.
글레이징은 단일 기재로 구성될 때 벤딩 및/또는 템퍼링될 수 있고, 다층이 제공된다. 그러한 글레이징은 "모노리식(monolithic)" 글레이징이라 불린다. 특히 차량을 위한 글레이징 유닛을 형성하기 위해, 글레이징이 벤딩되면, 박막 다층은 바람직하게 적어도 부분적으로 비평면(nonplanar)인 면 상에 있다.
글레이징은 또한 다중 글레이징 유닛, 특히 이중-글레이징 유닛일 수 있고, 다층을 지지하는 적어도 기재는 벤딩 및/또는 템퍼링될 수 있다. 다중 글레이징 구성에서, 다층이 중간 가스-충전 공간을 향하도록 위치되는 것이 바람직하다. 적층된 구조에서, 다층을 지지하는 기재는 폴리머 시트와 접촉할 수 있다.
글레이징은 또한 가스-충전 공간에 의해 쌍으로 분리된 3개의 유리 시트로 구성된 3중-글레이징 유닛일 수 있다. 3중-글레이징 구조에서, 다층을 지지하는 기재는, 태양 광의 입사 방향이 증가하는 면 번호의 순서로 면을 통과한다는 점을 고려할 때, 면(2) 및/또는 면(5) 상에 있을 수 있다.
글레이징이 모노리식 글레이징, 또는 이중-글레이징, 3중-글레이징 또는 적층된-글레이징 유형의 다중 글레이징일 때, 다층을 지지하는 적어도 기재는 벤딩된 또는 템퍼링된 유리로 만들어질 수 있고, 이러한 기재가 다층의 증착 이전 또는 이후에 벤딩 또는 템퍼링되는 것이 가능하다.
본 발명은 또한 높은 에너지 반사율을 갖는 글레이징 유닛 및/또는 매우 낮은 방사율을 갖는 글레이징 유닛 및/또는 주울 효과에 의해 가열된 투명 코팅을 갖는 가열된 글레이징 유닛을 제작하기 위해 본 발명에 따른 기재의 이용에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전기 변색 글레이징 유닛 또는 조명 디바이스 또는 디스플레이 디바이스 또는 광전지 패널의 투명 전극을 제작하기 위해 본 발명에 따른 기재의 이용에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기재는 특히, 높은 에너지 반사율을 갖는 기재 및/또는 매우 낮은 방사율을 갖는 기재 및/또는 가열된 글레이징 유닛의 가열된 투명 코팅을 제작하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 기재는, 특히 전기 변색 글레이징 유닛(이러한 글레이징 유닛은 모노리식 글레이징, 또는 이중-글레이징 또는 3중-글레이징 또는 적층된-글레이징 유형의 다중 글레이징이다), 또는 조명 디바이스 또는 디스플레이 스크린 또는 광전지 패널의 투명 전극을 제작하는데 사용될 수 있다. ("투명"이라는 용어는 본 명세서에서 "불투명"을 의미하는 것으로 이러한 이전 단락에서 이해되어야 한다).
본 발명에 따른 다층은, 동일한 기능층의 총 두께에서, 기능층의 두께가 모두 다층에서 거의 동일할 때, 또는 기능층의 두께가 기재에서 시작하여 증가하는 두께의 순서로 위치될 때보다 더 낮은 시트 저항을 얻을 수 있게 한다.
더욱이, 다층의 완전한 저항에서 각 기능층의 기여가 균일하지 않다는 점이 나타났고; 놀랍게도, 제 1 기능층이 다층의 완전한 저항에 거의 절반으로 기여한다는 것이 발견되었다. 제 1 기능층이 점점 더 두꺼워질수록, 다층의 시트 저항은 동일한 기능층의 총 두께를 갖는 다층과 비교하여 더 낮아질 것이다. 이것은 α < 1, 및 바람직하게 α≤ 0.95가 되는 이유이다.
본 발명에 의해 나타난 바와 같이, 나타내기 위해, 기재에서 시작하여 기능층의 두께의 감소하는 분배는 다층의 매우 낮은 시트 저항을 얻을 수 있게 하는 한편, 두께의 증가하는 분배보다 특히 더 불량한 각도의 함수로서 반사에서 컬러의 변동을 얻을 수 있지만, 동시에 허용가능한 각도의 함수로서 반사에서 컬러의 변동을 얻을 수 있다.
그러나, 하나의 기능층으로부터, 기재의 방향으로 다음 기능층 또는 기재로부터의 대항 측면 상의 기능층으로 두께에서의 차이가 그리 크지 않다는 것이 중요하다. 이것은 α≥ 0.5, 및 바람직하게 α≥ 0.55, 또는 심지어 α≥ 0.6이 되는 이유이다.
본 발명의 세부사항 및 유리한 특징은 도시되는 첨부 도면에 의해 도시된 다음의 비-제한적인 예로부터 나타날 것이다.
본 발명은, 특히 다층을 일체화하는 글레이징 유닛이 높은 에너지 반사율 및/또는 매우 낮은 방사율을 나타낼 수 있기 위해 및/또는 다층에 전기적으로 연결된 2개의 버스바 사이에 전류를 인가함으로써 가열될 수 있기 위해, 그리고 또한 특히 적층된 구성에서, 높은 광 투과율 및 비교적 중간색의 컬러를 나타낼 수 있기 위해, 그리고 이들 특성이 바람직하게 벤딩 및/또는 템퍼링 및/또는 어닐링 유형의 하나(또는 그 이상)의 고온 열 처리(들) 이후에 얻어질 수 있기 위해, 또는 심지어 이들 특성이, 다층이 그러한 열 처리(들)의 하나(또는 그 이상)를 겪는지에 상관없이 제한된 영역 내에서 유지될 수 있게 하기 위해, 매우 낮은 시트 저항을 갖는 다층을 제공하는 기재에 효과적이다.
도 1은 본 발명에 따른 3개의 기능층을 갖는 다층을 도시한 도면으로서, 각 기능층은 언더블록커(underblocker) 코팅을 구비하지 않고, 오버블록커(overblocker) 코팅을 구비하고, 다층이 또한 선택적인 보호 코팅을 구비하는, 다층을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 4개의 기능층을 갖는 다층을 도시한 도면으로서, 각 기능층은 언더블록커 코팅 뿐 아니라 오버블록커 코팅을 구비하고, 다층이 또한 선택적인 보호 코팅을 구비하는, 다층을 도시한 도면.
도 1 및 도 2에서, 다양한 층들의 두께 사이의 특성은 읽음을 용이하게 하기 위해 그리 엄격하게 고려되지 않는다.
도 1은 3개의 기능층(40, 80, 120)을 갖는 다층을 도시하고, 이러한 구조는 투명 유리 기재(10) 상에 증착된다.
각 기능층(40, 80, 120)은 2개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140) 사이에 위치되어, 기재에서 시작하여 제 1 기능층(40)은 반사 방지 코팅(20, 60) 사이에 위치되고; 제 2 기능층(80)은 반사 방지 코팅(60, 100) 사이에 위치되고, 제 3 기능층(120)은 반사 방지 코팅(100, 140) 사이에 위치된다.
이들 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140) 각각은 적어도 하나의 유전 층(24, 26, 28; 62, 64, 66, 68; 102, 104, 106, 108; 142, 144)을 포함한다.
선택적으로, 하나의 면 상에서, 각 기능층(40, 80, 120)은 인접한 반사 방지 코팅과 기능층 사이에 위치된 언더블록커 코팅(미도시) 상에 증착될 수 있고, 다른 면 상에서, 각 기능층은 기능층과 이러한 층에 인접한 반사 방지 코팅 사이에 위치된 오버블록커 코팅(55, 95, 135) 바로 아래에 증착될 수 있다.
제 1 예는 국제 특허 출원 WO 2005/051858로부터의 다음의 예 14에 의해, 그리고 더욱이 국제 특허 출원 WO 2007/101964의 가르침을 이용함으로써 수행되며, 여기서 혼합된 주석 아연 산화물로 만들어진 매끄러운 층(26)은 기재(10)에서 시작하여 제 1 반사 방지 코팅(20), 즉 제 1 금속 기능층에 인접한 코팅에 삽입되는데, 한 면 상에서 기재(10) 바로 위에 증착되는 것으로 본 명세서에서 알게 된 실리콘 질화물로 만들어진 배리어 층(참조번호 24)과 아연 산화물로 만들어진 습식 층(28) 사이에 삽입된다.
아래에 1 내지 3으로 번호가 붙여진 이들 예가 수행되었다.
3개 모두가 다음의 구조의 적층된 글레이징 유닛에 병합되었다: 다층을 지지하는 유리 기재/PVB 층간 시트/유리 기재.
아래의 표 1은 물질과, 다층을 지지하는 기재(표 1에서 마지막 라인)에 관해 위치의 함수로서 적층된 구조의 각 층 및 각 구성요소의 두께를 요약한다; 2번째 열의 번호는 도 1에서의 참조번호에 대응한다.
Figure pct00001
아래의 모든 예에서, 박막 다층은 SAINT-GOBAIN에 의해 판매된, 1.6mm의 두께를 갖는 투명 소다-라임(soda-lime) 유리로 만들어진 기재 상에 증착된다.
기능층(40, 80, 120)에 인접한 각 반사 방지 코팅(20, 60, 100)은, 알루미늄-도핑된 결정 아연 산화물을 주원료로 하고 방금 위에서 증착된 기능층(40, 80, 120)과 접촉된 마지막 습식 층(28, 68, 108)을 포함한다.
표 1에서 알 수 있듯이, 제 1 기능층(40)에 인접한 제 1 반사 방지 코팅(20)과, 제 3 기능 층(120)에 인접한 제 3 반사 방지 코팅(100)은 비결정 혼합된 산화물로 만들어진 매끄러운 층(26, 106)을 포함하고, 각 매끄러운 층(26, 106)은 각 인접한 습식 층(28, 108)과 접촉한다.
매끄러운 층(26)의 두께(e26)은 상기 제 1 반사 방지 코팅(20)의 두께의 약 1/6과, 상기 제 1 기능층(40)의 두께의 거의 절반을 나타낸다.
매끄러운 층(106)의 두께(e106)는 매끄러운 층(26)의 두께(e26)와 동일하다.
기능층(80)에 인접한 다른 반사 방지 코팅(60)은 또한 도 1에서와 같이, 위에 놓은 습식 층(68)과 접촉하는 비결정 혼합된 산화물로 만들어진 적어도 하나의 매끄러운 층(66)을 포함할 수 있고; 하지만 이것은 사용된 증착 챔버에서 캐소드를 위한 공간의 이용가능성으로 인해 예 1 내지 예 3의 경우가 아니다.
각 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140)은 알루미늄-도핑된 실리콘 질화물을 주원료로 한 층(24, 64, 104, 144)을 포함한다. 이들 층은 열처리 동안 산소에 대한 배리어 효과를 얻기 위해 중요하다.
도 1에서, 다층이 선택적인 보호 층(200)에서 마무리된다는 것이 관찰되고, 이것은 예 1 내지 예 3에 대해 존재하지 않는다.
3개의 각 예에 대해, 스퍼터링(스퍼터링은 "자기 스퍼터링"이라 불림)에 의해 증착된 층들에 대한 증착 조건은 다음과 같다:
Figure pct00002
예 1은 본 발명에 따른 예인데, 이는 기능층의 두께의 분배가 캐리어 기재에서 시작하여 감소하기 때문인데, 즉 e1 > e2 > e3이며, 여기서 e2 = α e1 및 e3 = α' e2이다.
α = 0.87이고 α' = 0.85이고; 여기서 이들은 0.02 내에서 실질적으로 상이하다.
예 2는 본 발명에 따른 예가 아닌데, 이는 기능층의 두께의 분배가 캐리어 기재에서 시작하여 증가하기 때문인데, 즉 e1 < e2 < e3이며, 여기서 e2 = β e1 및 e3 = β' e2이다.
β = 1.18이고 β' = 1.15이고; 이들은 동일하지 않다.
예 3은 본 발명에 따른 예가 아닌데, 이는 기능층의 두께의 분배가 다층에서 일정하기 때문인데, 즉 e1 = e2 = e3이다
추가로, 이들 3개의 다층은 템퍼링될 수 있는 장점을 갖는다.
예 1의 모든 기능층의 두께의 합은 예 2 및 예 3의 모든 기능층의 두께의 합과 동일한데, 즉 예 1로부터의 e1 + e2 + e3 = 예 2 또는 예 3으로부터의 e1 + e2 + e3 = 39nm이다.
이들 3개의 예가 동일한 기능층의 총 두께를 갖기 때문에, 이들 예는 일반적으로 동일한 시트 저항을 가져야 하고, 그 결과 동일한 에너지 반사율 및 에너지 투과 특성을 가져야 한다.
그러나, 이것은 관찰되지 않는다. 표 3은, 예 1 내지 예 3에 대해, 열처리(640°에서 벤딩) 이후에 다층을 지지하는 각 기재에 대해 측정된 시트 저항과, 다층을 지지하는 기재를 일체화하는 완전한 적층된 글레이징 유닛에 대해 측정된 주요 광학 특성을 요악한다:
Figure pct00003
이들 기재에 대해,
- R은 열처리(벤딩) 이후에 □당 오옴 단위의 다층의 시트 저항을 나타내고;
- TR은 10° 관찰자에서 광원(A) 하에 측정된, % 단위의 가시 영역에서의 광 투과율을 나타내고;
- aRO * 및 bRO *는, 10° 관찰자에서 광원(D65) 하에 측정되어 글레이징 유닛에 실질적으로 수직으로 측정된 LAB 시스템에서 반사율(a* 및 b*)에서의 컬러를 나타내고;
- aR60 * 및 bR60 *는, 10° 관찰자에서 광원(D65) 하에 측정되고 글레이징 유닛에 수직에 대해 60°의 각도로 실질적으로 측정된 LAB 시스템에서 반사율(a* 및 b*)에서의 컬러를 나타낸다.
이에 따라, 예 3이 다층의 시트 저항 및 광 투과율에 관해 만족스럽더라도, 광 반사율은 비교적 높고, 반사에서 그리고 각도에서 컬러 안정도를 나타내지 않는다는 것이 관찰된다: 0°에서 측정된 컬러 값과 60°에서 측정된 컬러 값 사이의 차이는 너무 크고, aR60*의 값은 너무 높다.
예 2는 특히 60°에서 반사에서의 적은 뚜렷한 컬러{aR60*은 적은 하이(high)}를 갖는 예 3보다 더 양호한 광학 특성을 갖지만, 광 투과율은 저하되고, 무엇보다도 시트 저항은 1 오옴/□보다 더 크며, 이것은 허용되지 않는다.
예 1은 예 3 및 명확하게 예 2에 상대적으로 다층의 개선된 시트 저항 및 개선된 광 투과율을 나타내고, 예 3보다 더 낮은 광 반사율과, 예 3보다 각도 함수로서 반사에서의 컬러의 더 양호한 안정도를 나타낸다.
이들 각각의 예의 기능층(40)이 다른 기능층(80, 120, 등)보다 더 양호한 품질을 갖고: 다른 기능층보다 더 낮은 강성도(roughness)를 갖고 더 양호하게 결정화된다는 것이 측정되었다.
은 층의 큰 총 두께(그러므로 얻어진 낮은 시트저항)와 또한 양호한 광학 특성(특히 가시 영역에서의 광 투과율)으로 인해, 더욱이 본 발명에 따른 다층으로 코팅된 기재를 사용하여, 투명 전극 기재를 제작하는 것이 가능하다.
이러한 투명 전극 기재는 특히, 예 1로부터 실리콘 질화물 층(144)을 전도층(특히, 105 Ω.cm 미만의 저항을 갖는), 특히 산화물을 주원료로 한 층으로 대체함으로써, 유기 발광 디바이스에 적합할 수 있다. 이러한 층은 예를 들어, 주석 산화물로 만들어질 수 있거나, 선택적으로 Al 또는 Ga로 도핑된 아연 산화물을 주원료로 할 수 있거나, 혼합된 산화물, 특히 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 선택적으로 도핑된(예를 들어 Sb, F로) 주석 아연 산화물(SnZnO)을 주원료로 할 수 있다. 이러한 유기 발광 디바이스는 조명 디바이스 또는 디스플레이 디바이스(스크린)에 사용될 수 있다.
도 2는 4개의 기능층(40, 80, 120, 160)을 갖는 다층 구조를 도시하고, 이러한 구조는 투명 유리 기재(10) 상에 증착된다.
각 기능층(40, 80, 120, 160)은 2개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140, 180) 사이에 위치되어, 기재에서 시작하여 제 1 기능층(40)은 반사 방지 코팅(20, 60) 사이에 위치되며; 제 2 기능층(80)은 반사 방지 코팅(60, 100) 사이에 위치되며; 제 3 기능층(120)은 반사 방지 코팅(100, 140) 사이에 위치되며; 제 4 기능층(160)은 반사 방지 코팅(140, 180) 사이에 위치된다.
이들 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140, 180) 각각은 적어도 하나의 유전층(24, 26, 28; 62, 64, 66, 68; 102, 104, 106, 108; 144, 146, 148; 182, 184)을 포함한다.
선택적으로, 하나의 측면 상에서, 각 기능층(40, 80, 120, 160)은 인접한 반사 방지 코팅과 기능층 사이에 위치된 언더블록커 코팅(35, 75, 115, 155) 상에 증착될 수 있고, 다른 측면 상에서, 각 기능층은 기능층과 인접한 반사 방지 코팅 사이에 위치된 오버블록커 코팅(미도시) 바로 아래에 증착될 수 있다.
도 2에서, 다층이 특히 산소에서 하위-화학양론(sub-stoichiometric)적인, 특히 산화물을 주원료로 한 선택적 보호 층(200)에서 끝난다는 것이 관찰된다.
기능층(40, 80, 120, 160)에 인접한 각 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140)은, 알루미늄-도핑된 결정 아연 산화물을 주원료로 하고 방금 위에서 증착된 기능층(40, 80, 120, 160)과 접촉하는 마지막 습식 층(28, 68, 108, 148)을 포함한다.
기능층(40, 80, 120, 160)에 인접한 각 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140)은 더욱이 무-결정 혼합된 산화물로 만들어진 매끄러운 층(26, 66, 106, 146)을 포함할 수 있고, 각 매끄러운 층(26, 66, 106, 146)은 각 인접한 습식 층(28, 68, 108, 148)과 접촉한다.
각 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140, 180)은 알루미늄-도핑된 실리콘 질화물을 주원료로 한 층(24, 64, 104, 144, 184)을 포함한다. 이들 층은 열처리 동안 산소 배리어 효과를 얻기 위해 크다.
일반적으로, 투명 전극 기재는 가열된 글레이징 유닛을 위한 가열된 기재, 특히 가열된 적층된 앞유리로서 적합할 수 있다.
또한 임의의 전기 변색 글레이징, 임의의 디스플레이 스크린, 또는 광전지 셀, 및 특히 투명 광전지 셀의 전면 또는 후면을 위한 투명 전극 기재로서 적합할 수 있다.
본 발명은 예로서 이전 설명에서 기재된다. 당업자는 청구항에 의해 한정된 바와 같이 본 특허의 범주에서 벗어나지 않고도 본 발명의 다양한 변형을 수행할 수 있다는 것이 이해된다.

Claims (10)

  1. 박막 다층을 구비한 기재(10), 특히 투명 유리 기재로서, 상기 박막 다층은, "n"개의 금속 기능층(40, 80, 120), 특히 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 주원료로 한 기능층, 및 "(n+1)"개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140)을 교대로 하는 것(alternation)을 포함하며, 여기서 n은 3 이상의 정수이고, 각 반사 방지 코팅은 적어도 하나의 반사 방지 층(24, 64, 104, 144)을 포함하여, 각 기능 층(40, 80, 120)은 2개의 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140) 사이에 위치하는, 기재(10)에 있어서,
    각 기능층(80, 120)의 두께(ex)는 기재(10)의 방향으로 선행 기능층의 두께보다 작고, 그 결과 ex = α ex -1 이 되며, 여기서
    * x는 기재(10)에서 시작하여 기능층의 행이고,
    * x-1은 기재(10) 방향으로 선행 기능층의 행이고,
    * α는, 0.5≤ α < 1, 바람직하게 0.55≤ α ≤ 0.95이거나, 심지어 0.6≤ α ≤ 0.95인 수이고,
    * 기재에서 시작하여 제 1 금속 기능층의 두께는 10≤ e1 ≤ 18(nm 단위)이고, 바람직하게 11≤ e1 ≤ 15(nm 단위)인 것을 특징으로 하는, 기재.
  2. 제 1항에 있어서, α의 값은 행 2의 모든 기능층에 대해 상이하고, 더 높은 것을 특징으로 하는, 기재.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기재(10)에서 시작하여 제 1 기능층(40)에 인접한 제 1 반사 방지 코팅(20)의 마지막 층은 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 결정 산화물을 주원료로 한, 특히 아연 산화물을 주원료로 한 습식 층(28)이고,
    제 1 기능층(40)에 인접한 이러한 제 1 반사 방지 코팅(20)은 무-결정(non-crystalline) 혼합된 산화물로 만들어진 매끄러운(smoothing) 층(26)을 포함하고, 상기 매끄러운 층(26)은 상기 위에 놓인(superjacent) 습식 층(28)과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 기재.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 매끄러운 층(26)의 두께(e26)는 상기 제 1 반사 방지 코팅(20)의 두께의 약 1/6, 및 상기 제 1 기능층(40)의 두께의 약 절반을 나타내는 것을 특징으로 하는, 기재.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 기능 층들의 총 두께는 바람직하게 30nm보다 더 크고, 특히 30 내지 60nm(이들 값을 포함)이고, 또는 심지어 이러한 총 두께는 3개의 기능 층을 갖는 박막 다층에 대해 35 내지 50nm이거나, 또는 심지어 이러한 총 두께는 4개의 기능층을 갖는 박막 다층에 대해 40 내지 60nm인 것을 특징으로 하는, 기재.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅(20, 60, 100, 140) 각각은, 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 실리콘 질화물을 주원료로 한 적어도 하나의 층(24, 64, 104, 144)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 기능층(40, 80, 120)에 인접한 각 반사 방지 코팅의 마지막 층은, 선택적으로 알루미늄과 같은 적어도 하나의 다른 요소의 도움으로 도핑된, 결정 산화물을 주원료로 한, 특히 아연 산화물을 주원료로 한 습식 층(28, 68, 108)인 것을 특징으로 하는, 기재.
  8. 제 7항에 있어서, 기능층(40, 80, 120)에 인접한 적어도 하나의 반사 방지 코팅은 비결정 혼합된 산화물로 만들어진 적어도 하나의 매끄러운 층(26, 66, 106)을 포함하고, 상기 매끄러운 층(26, 66, 106)은 위에 놓인 습식 층(28, 68, 108)과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 기재.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 기재(10)를 병합하는 글레이징 유닛으로서,
    선택적으로 적어도 하나의 다른 기재와 결합되고, 특히 이중-글레이징 또는 3중-글레이징 또는 적층된-글레이징 유형의 다중 글레이징 유닛, 및 특히 가열된 적층된 글레이징 유닛을 제작할 수 있기 위해 박막 다층의 전기적 연결을 위한 수단을 포함하는 적층된 글레이징과 결합되며, 다층을 지지하는 상기 기재는 가능하면 벤딩 및/또는 템퍼링되는, 글레이징 유닛.
  10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 기재의 사용 방법으로서,
    가열된 글레이징 유닛의 가열된 투명 코팅, 또는 전기 변색 글레이지 유닛 또는 조명 디바이스 또는 디스플레이 디바이스 또는 광전지 패널의 투명 전극을 제작하기 위한, 기재의 사용 방법.
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