KR20140088521A - 높은 광-투과 계수를 갖는 절연 창유리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 켄칭과 같은 열 처리 후, 창유리가 48% 이상의 광 투과 계수 및 5 W/㎡/K 이하의 열 투과 계수(U)를 갖도록, 태양 광선에 작용하는 얇은 층들의 스택으로 이루어진 코팅을 구비한 유리의 시트에 의해 형성된 투명한 단일 창유리에 관한 것이다. 창유리는 상기 언급한 코팅이, 기판의 표면으로부터 시작해서, 30 내지 60 nm의 물리적 두께를 갖는, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물로 본질적으로 이루어진 하부 층; 약 6 nm 내지 약 7 nm의 물리적 두께를 갖는, 니오븀(Nb)의 기능성 층; 규소 질화물로 본질적으로 이루어진 단일 층, 또는 본질적으로 규소 질화물의 층과 규소 산화물 및 티타늄 산화물로부터 선택된 산화물의 층을 적층하여 포함하는 조립체로 형성되고 총 광학 두께가 80 내지 110 nm인, 외부 환경에 대해 기능성 층을 보호하기 위한 상부 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

높은 광-투과 계수를 갖는 절연 창유리{INSULATING GLAZING HAVING A HIGH LIGHT-TRANSMISSION COEFFICIENT}

본 발명은 하나 이상이 기능성인, 즉 태양 광선에 작용하는 얇은 층들의 스택을 갖춘, 일광-조절 창유리로서 공지된 창유리에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 특히 다층 창유리, 특히 주로 빌딩의 열적 절연을 위해 의도된 다층 창유리에 관한 것이다.

"기능성" 또는 "활성" 층이란 용어는, 본 명세서의 문맥에서, 스택에 그 열적 성질의 대부분을 부여하는, 스택의 층 또는 층들을 의미하는 것으로 이해된다. 통상적으로, 창유리가 구비한 얇은 층들의 스택은 창유리에 실질적으로 향상된 일광-조절 성질을, 본질적으로 이들 활성 층의 고유 성질을 통해 부여한다. 상기 층은, 일반적으로 유전 물질로 이루어지고 상기 기능성 층을 화학적으로 또는 기계적으로 보호하는 기능을 갖는 다른 층들과 반대로, 상기 창유리를 통과하는 태양 광선의 흐름에 작용한다.

얇은 층들의 스택을 갖춘 이러한 창유리는 주로 기능성 층에 의한 입사 광선의 흡수를 통해, 또는 주로 이러한 동일한 층에 의한 반사를 통해 입사 태양 광선에 작용한다.

이들은 일광-조절 창유리라는 명칭 하에 분류된다. 이들은 주로

- 특히 주택의 태양-광선 보호를 보장하고 주택의 과열을 방지하기 위해(이러한 창유리는 일광-차단 분야에서 설명됨),

- 또는 특히 주택의 열적 절연을 보장하고 열 손실을 방지하기 위해(이러한 창유리는 절연 창유리로서 칭한다)

판매되고 사용된다.

따라서, "일광-차단"이라는 표현은 본 발명의 문맥에서 주택 또는 객실(passenger compartment)의 외부로부터 내부로 통과하는 에너지 흐름, 특히 태양 적외선 (SIR)을 제한하는 창유리의 능력을 의미하는 것으로 이해된다.

"열적 절연"이란 표현은 열 투과 계수 U로 측정하였을 때 5 W/㎡/K 미만의 에너지 손실을 창유리에 부여하는 하나 이상의 기능성 층을 갖춘 창유리를 의미하는 것으로 이해된다.

일반적으로, 본 명세서에 나타낸 빛과 에너지 특성 모두는, 건축용 유리에 사용된 창유리의 빛, 일광 및 에너지 특성의 측정과 관련된, 국제 표준 ISO 9050 (2003) 및 ISO 10292 (1994) 또는 유럽 표준 EN 410 (1998) 및 EN 673 (1998)에 개시된 원칙과 방법에 따라 얻어진 것이다.

또한, 유리 기판과 결합되어, 이들 코팅은 미관상 만족스러워야 하며, 즉 그 스택을 갖춘 창유리는 투과 및 외부 반사에서 사용자를 불편하게 하지 않도록 충분히 중성인 색채(colorimetry), 또는 대안적으로 특히 빌딩 분야에서 요구되는 약간 블루 또는 그린 색조를 가져야 한다. "중성색" 또는 "블루-그린 색조"라는 용어는 본 발명의 문맥에서 CIE LAB (L^*, a^*, b^*) 색채 시스템에서 10 이하, 또는 5 이하의 절댓값 a^* 및 b^*를 의미하는 것으로 이해되고, 바람직하게는 상기 값 a^* 및 b^*는 음수이다.

빌딩의 내측으로부터 (즉 층이 존재하는 창유리의 측으로부터), 가능한 색채의 값은 외부 표면에 대한 것만큼 제한되지 않으며, 더욱 짙고 오렌지 빛이 더욱 감도는 옐로우색이 허용될 수 있다.

한편, 창유리의 표면과 관계없이, 이러한 색조는, 비록 층들의 스택이 빠르게 마모되는 조건, 예컨대 판유리의 세정으로부터 비롯된 마모 또는 외부 습도에 장시간 노출되고, 계속되는 세척 작업에 도입된다 하더라도, 창유리의 전체 표면에 걸쳐 균일하고 내구성이어야 한다. 유리의 전체 표면에 걸쳐 동일한 색채를 지속적으로 보존하는 이러한 문제에 대한 해결책은, 층들의 스택이 단일 창유리 상에, 특히 그의 표면 2 상에, 즉 빌딩의 내부를 향하도록 의도된 표면 상에 침착될 때 특히 반드시 필요하다.

이상적으로, 스택을 갖춘 이러한 창유리는 또한 그들의 광학 및/또는 에너지 성질의 손실없이 강화(toughening) 타입의 열 처리를 견딜 수 있어야 한다. 특히 본 발명에 따른 층들을 갖춘 창유리는 열 처리 후, 특히 투과 또는 외부 반사에서 앞에서 설명한 실질적으로 중성색 또는 블루-그린 색조를 보유하여야 한다.

이러한 코팅은 통상적으로 진공 하에 스퍼터링 침착 기술에 의해 침착되고, 침착되어야 할 물질 또는 물질의 전구체의 캐쏘드로부터 자기장에 의해 강화되며, 이는 해당 분야에서 마그네트론 스퍼터링 기술로 종종 칭한다. 이러한 기술은 오늘날 특히, 침착되어야 할 코팅이 수 나노미터 또는 수십 나노미터의 두께를 갖는 연속 층들의 더욱 복합한 스택으로 이루어질 때 통상적으로 사용된다.

현재 판매되는 가장 우수한 스택은, 본질적으로 입사 IR (적외선) 선의 대부분을 반사하는 모드로 기능하는 실버 타입의 하나 이상의 금속성 층을 포함한다. 따라서 이러한 스택은 주로 빌딩의 열적 절연을 위한 낮은-방사율 (또는 낮은-e) 창유리로서 사용된다. 그러나 이들 층들은 수분에 매우 민감하고 따라서 습도로부터 보호되도록 이중 창유리에서 그의 표면 2 또는 3 상에 독점적으로 사용된다. 따라서 이러한 층들을 단일 창유리 (또한 일체형(monolithic) 창유리로 칭함) 상에 침착하는 것은 가능하지 않다. 본 발명에 따른 스택은 이러한 실버 타입의 층, 또는 금 또는 백금 타입의 층을 포함하지 않거나, 아니면 단지 매우 경미한 양을, 특히 불가피한 불순물 형태로 포함한다.

예를 들면 출원 WO 01/21540 또는 출원 WO 2009/112759에 개시된 바와 같이, 금속성 또는 질화물 Nb 타입의 기능성 층을 포함하는, 일광-차단 기능을 갖는 다른 금속성 층이 또한 해당 분야에 보고되었다. 이러한 층들 내에, 태양 광선이 이번에는 니오븀을 포함하는 기능성 층에 의해 비-선택적으로 지배적으로 흡수되는데, 즉 IR 선 (즉, 약 780 nm 내지 2500 nm의 파장을 갖는 선) 및 가시 광선(약 380 nm 내지 780 nm인 파장)이 상기 활성 층에 의해 무분별하게 흡수된다.

가장 저렴한 일광-조절 단일 창유리에서, 니오븀의 단일 기능성 층이 단일 유리 기판 상에 침착된다. 그러나 일반적으로 알고 있는 바와 같이, 많은 국가에서 시행 중인 표준으로 도입된 열적 절연 계수 U의 값은 원칙적으로 니오븀의 기능성 층이 상대적으로 두꺼울 때, 예를 들면 적어도 약 10 나노미터 또는 그 이상일 때 이러한 단일 창유리에서 용이하게 수득될 수 있다. 입사 광선과 관련하여 이러한 동일한 층의 비-선택적 흡수에 기인하여, 이러한 창유리의 광 투과 계수는, 상기 출원에 보고된 실시예에 나타낸 바와 같이, 표준 ISO 9050에 기재된 의미 안에서 원칙상 매우 낮고, 일반적으로 30% 미만, 통상적으로 20% 미만이다.

궁극적으로, 이러한 특성 면에서, 이러한 스택들로부터 주택의 양호한 조명을 보장하기 위해, 특히 5 W/㎡/K 미만의 허용할만한 열 전달 계수 U를 충분히 높은 광 투과율, 즉 48% 초과, 바람직하게는 50% 초과의 광 투과율을 보유하면서 함께 갖는 일광-조절 창유리를 수득하는 것은 매우 어려워 보인다.

앞에서 지시한 바와 같이, 창유리의 제조 동안 또 다른 제약이 주어진다. 즉, 창유리가 단일 유리 기판으로 이루어질 때, 이는 통상적으로 한 가지 이상의 열 처리를 견뎌야 하며, 이러한 열 처리는 곡선이 요구된다면 (샵 윈도우) 벤딩일 수 있지만, 통상적으로는 특히 충격이 발생했을 때 더 강하고 덜 위험해야 하는 빌딩 분야에서 강화이다. 층들이 열 처리 전에 유리 상에 침착되어야 한다는 사실은 빈번하게 그들의 약화 및 그들의 성질, 특히 그들의 광학 성질의 실질적인 변형을 초래한다. 반대로, 유리의 열 처리 후 층들의 침착은 복잡하고 비용이 많이 드는 것으로 밝혀졌다. 앞에서 설명한 바와 같이, 따라서 이러한 층들을 갖춘 이러한 창유리는 그들의 초기 색채 성질의 상당한 변화없이 이러한 열 처리를 견딜 수 있어야 한다.

또한, 기능성 층을 포함하는 스택이 단일 창유리 상에, 예를 들면 표면 2 상에, 즉 이들을 갖춘 빌딩 또는 객실에 대해 창유리의 내부 표면 상에 침착될 때, 특히 투과에서 창유리의 색채가 전과 동일한 방식으로, 창유리의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 변하지 않고 남아 있도록, 특히 주변 대기에 대한 노출에 대해 충분한 화학적 및 기계적 내성을 가져야 한다.

본 발명의 목적은 충분한 열적 절연 성질을 특히 5 W/㎡/K 미만의 열 투과 인자 U, 높은 광 투과율, 즉 48% 초과, 바람직하게는 50% 초과의 광 투과 인자 T_L과 동시에 갖고, 특히 강화 타입의 열 처리 동안 또는 마모와 같은 화학적 또는 기계적 공격을 받을 때 색채 변화를 전혀 갖지 않거나 또는 실질적으로 갖지 않는 단일 창유리 (또한 일체형 창유리로도 칭함)를 제안하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이하 특허청구범위에서 설명하는 바와 같이 초기 유리 기판 상에 층들의 스택이 침착된 다양한 구성요소의 적절한 선택에 의해, 특히 다음을 갖는 열적 절연 단일 창유리가 수득될 수 있었다:

- 48% 초과, 바람직하게는 50% 초과의 광 투과율,

- 일광-조절 스택을 갖춘 단일 창유리의 0.60 (60%) 미만의 수직 방사율 ε_n, 바람직하게는 0.58 미만의 수직 방사율 ε_n과 등가의 5 W/㎡/K 미만의 열 전달 계수 U,

- 초기 색채를 보유하면서 특히 화학적/기계적 에이징의 시험에 대해 양호한 내구성.

따라서 본 발명의 대상은 먼저, 48% 이상, 바람직하게는 50% 초과의 광 투과 계수 및 5 W/㎡/K 이하의 열 투과 계수 U를 갖도록, 태양 광선에 작용하는 얇은 층들의 스택으로 이루어진 코팅을 구비한 유리의 시트로 이루어진 단일 투명 절연 창유리로서, 상기 코팅이 기판의 표면으로부터

- 30 내지 60 nm의 물리적 두께를 갖는, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물로 본질적으로 이루어진 하부 층,

- 약 6 nm 내지 약 7 nm의 물리적 두께를 갖는, 니오븀 Nb의 기능성 층,

- 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물로 본질적으로 이루어진 단일 층, 또는 본질적으로 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물의 층과 규소 산화물 및 티타늄 산화물로부터 선택된 산화물의 층을 중첩하여 포함하는 조립체로 이루어지고 총 광학 두께가 80 내지 110 nm인, 외부 환경에 대해 기능성 층을 보호하기 위한 상부 층

을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 투명 절연 창유리이다.

하나의 층의 물리적 (또는 기하학) 두께는 본 발명의 문맥에서 특히 통상적인 전자 현미경 기술에 의해 측정될 수 있는, 층의 실제 두께를 의미하는 것으로 이해된다.

광학 두께는 본 발명의 문맥에서 통상적으로, 상기 물리적 두께에, 550 nm에서 측정된, 그를 구성하는 물질의 굴절률 n을 곱한 것을 의미하는 것으로 이해된다.

필요하다면 함께 결합될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면,

- 상기 코팅은, 유리 기판에 대해 기능성 층의 위에서 그와 직접 접촉하면서 위치하고 약 0.2 nm 내지 약 2 nm의 물리적 두께를 갖는, Ti, Mo, Al 또는 이들 원소들 중 하나 이상을, 바람직하게는 Ti을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질의 하나 이상의 층을 부가적으로 포함한다.

- 상기 코팅은, 유리 기판에 대해 기능성 층의 아래에서 그와 직접 접촉하면서 위치하고 약 0.2 nm 내지 약 2 nm의 물리적 두께를 갖는, Ti, Mo, Al 또는 이들 원소들 중 하나 이상을, 바람직하게는 Ti을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질의 하나 이상의 층을 부가적으로 포함한다.

- 상부 층은 규소 질화물로 본질적으로 이루어진 층 및 규소 산화물의 층의 연속으로 이루어지고, 알루미늄 및/또는 규소 질화물 또는 산질화물 층의 물리적 두께는 40 내지 50 nm이고, 규소 산화물 층의 물리적 두께는 3 내지 10 nm이다.

- 상부 층은 규소 질화물로 본질적으로 이루어진 층과 티타늄 산화물의 층의 연속으로 이루어지고, 규소 질화물 층의 물리적 두께는 30 내지 45 nm이고, 티타늄 산화물 층의 물리적 두께는 5 내지 15 nm이다.

- 상부 층은 규소 질화물로 본질적으로 이루어지고 부가적으로 알루미늄을 선택적으로 포함하는 층으로 이루어진다.

- 하부 층은 규소 질화물로 본질적으로 이루어지고 부가적으로 알루미늄을 선택적으로 포함한다.

- 상기 상부 층의 총 광학적 두께는 90 내지 105 nm, 특히 90 내지 100 nm이다.

- 빌딩 또는 객실의 외부로부터 내부로 장착된 기판의 표면에 숫자를 매길 때 단일 창유리의 표면 2 상에 얇은 층들의 스택이 위치된다.

최종적으로, 본 발명은 또한 위에서 설명한 바와 같이 하나 이상의 창유리를 포함하는 스판드렐 유리 타입의 퍼사드 외장 패널, 또는 상기 창유리에 의해 구성되거나 이를 도입한 자동차 또는 다른 차량을 위한 측면 윈도우, 후방 윈도우 또는 루프에 관한 것이다.

본 발명에 따른 코팅으로 매우 작은 두께의 상기 기능성 층임에도 불구하고, 상당한 절연 효과를 보유하면서, 기판의 광 투과율의 비교적 높은 값을 수득할 수 있다: 실제로 수행된 측정에서는 다층 기판의 광 투과율 T_L과 열 전달 계수 U의 수준 사이의 양호한 타협을 나타낸다.

"의 위에" 및 "아래에"란 용어는 본 명세서에서 상기 층들의 스택을 지지하는 유리 기판에 대한 상기 층들의 각각의 위치를 묘사한다.

본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 발명에 따라 당업계에 잘 알려진 기술에 따라, 창유리의 투과 및/또는 반사에서 색을 변형시키기 위해, 상기 규소 질화물 층들을 다음 타입의 원소들로 도핑할 수 있다: Al, Zr, B 등.

본 발명이 더욱 특별히 목표로 하는 응용은 빌딩을 위한 창유리이지만, 특히 차량의 창유리 (매우 높은 광 투과율이 요구되는 앞유리와는 별도로)에서 다른 응용, 예컨대 측면 윈도우, 선루프, 후방 윈도우가 예상될 수 있음이 분명하다.

본 발명 및 그의 장점이 본 발명에 따른 실시예 및 비교예인 이하 비제한적인 실시예에 의해 이후 더욱 상세히 설명된다. 모든 실시예 및 명세서에서, 주어진 두께는 물리적 두께이다.

모든 기판은 생-고뱅 글라스 프랑스(Saint-Gobain Glass France)사에 의해 판매되는 플라닐룩스(Planilux) 타입의 6 mm의 두께를 갖는 투명한 유리로 제조되었다.

모든 층들은 마그네트론 스퍼터링에 의해 공지된 방식으로 침착되었다. 순수한 금속 (Nb, Ti)으로 이루어진 층들은 감압되고 불활성인 (100% 아르곤) 대기에서 금속으로 만들어진 타겟의 스퍼터링으로부터 침착되었다. 규소 질화물로 제조된 층들 (침착된 층이 반드시 추정된 화학량론에 부합할 필요는 없지만 이후 Si₃N₄로 칭함)은 질소를 함유하는 반응성 대기에서 (40% Ar 및 60% N₂) 금속성 규소로 만들어진 타겟 (알루미늄 8 중량%로 도핑됨)으로부터 침착된다. 따라서 Si₃N₄로 제조된 층들은 소량의 알루미늄을 함유한다. 규소 산화물로 제조된 층들 (침착된 층이 반드시 추정된 화학량론에 부합할 필요는 없지만 이후 SiO₂로 칭함)이 잘 알려진 기술에 따라, 산소를 함유하는 반응성 대기에서 규소로 만들어진 금속성 타겟으로부터 침착된다. 티타늄 산화물로 만들어진 층들 (침착된 층이 반드시 추정된 화학량론에 부합할 필요는 없지만 이후 TiO₂로 칭함)은 잘 알려진 기술에 따라, 산소를 함유하는 반응성 대기에서 티타늄으로 만들어진 금속성 타겟으로부터 침착된다.

문헌에 주어진 바와 같이, 다음 굴절률이 주어진다:

n_Si3N4 : 약 2, n_TiO2 : 약 2.3 및 n_SiO2 : 약 1.45

실시예 1 (WO 01/21540에 따름)

이 실시예는 다음 서열에 따라 Nb로 만들어진 기능성 층 및 Si₃N₄로 만들어진 하부 층 및 상부 층을 가졌다:

층들의 침착 후, 창유리는 다음 열 처리를 겪었다: 10분 동안 620℃에서 가열한 후 강화.

실시예 2 (WO 2009/112759에 따름)

이 실시예는 동일한 기판 상에 침착된 층들의 서열을 사용하고, 금속성 티타늄의 매우 얇은 층이 또한 공보 WO 2009/112759의 교시에 따라, 기능성 층의 위와 아래에 침착되었다. 따라서 스택은 다음 층들의 연속을 포함하였다:

이 실시예에 따른 창유리는 기능성 층의 두께 및 상부 층의 광학 두께 (120 nm)에 있어서 본 발명에 따르지 않았다. 이어서 스택으로 코팅된 기판은 실시예 1에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 3 (비교예)

이 실시예는 동일한 기판 상에 침착된 층들의 서열을 사용하고, 금속성 티타늄의 매우 얇은 층이 또한 공보 WO 2009/112759의 교시에 따라, 기능성 층의 위와 아래에 침착되었다. 따라서 스택은 다음의 층들의 연속을 포함하였다:

이 실시예에 따른 창유리는 기능성 층의 두께 및 상부 층의 광학 두께 (120 nm)에 있어서 본 발명에 따르지 않는다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 실시예 1에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 4 (본 발명에 따름)

이 실시예는 동일한 기판 상에 침착된, 본 발명에 따른 층들의 서열을 사용하였다. 따라서 스택은 다음의 층들의 연속을 포함하였다:

규소 질화물 및 티타늄 산화물의 층들로 이루어진, 상부 층의 광학 두께는 약 98 nm이었다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 상기 실시예들에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 5 (본 발명에 따름)

이 실시예는 상부 층을 제외하고는 동일한 기판 상에 침착된 상기 실시예에서와 동일한 층들의 서열을 사용하였다. 따라서 스택은 다음의 층들의 연속을 포함하였다:

규소 질화물 및 실리콘 산화물의 층들로 이루어진, 상부 층의 광학 두께는 약 100 nm이었다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 상기 실시예들에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 6 (본 발명에 따름)

이 실시예는 상부 층을 제외하고는, 동일한 기판 상에 침착된 상기 실시예에서와 동일한 층들의 서열을 사용하였다. 따라서 스택은 다음의 층들의 연속을 포함하였다:

규소 질화물의 층들로 이루어진, 상부 층의 광학 두께는 약 100 nm이었다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 상기 실시예에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 2b (비교예)

이 실시예는 그 두께가 그의 광 투과율을 증가시키기 위해 최적화된, 규소 질화물의 하부 층을 제외하고는, 동일한 기판 상에 침착된, 상기 실시예 2와 동일한 층들의 서열을 사용하였다. 따라서 스택은 다음의 층들의 연속을 포함하였다:

규소 질화물의 단일 층으로 이루어진, 상부 층의 광학 두께는 약 123 nm이었다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 상기 실시예들에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

실시예 3b (비교예)

이 실시예는 그의 광 투과율을 증가시키기 위해 최적화된, 규소 질화물의 2개의 층들을 제외하고는, 동일한 기판 상에 침착된, 상기 실시예 3과 동일한 층들의 서열을 사용하였다. 따라서 스택은 다음의 연속적인 층들을 포함한다:

각각 규소 질화물의 단일 층으로 이루어진, 상부 층 및 하부 층의 광학 두께는 약 120 nm이었다.

이어서 스택으로 코팅된 기판은 상기 실시예들에 개시된 바와 동일한 열 처리를 겪었다.

표 1에 열거된 데이타는, 선행 기술에 따른 실시예 1, 2 및 3이 요구되는 기준, 즉 48% 이상, 바람직하게는 50% 이상의 광 투과율 및 5 W/㎡/K 미만의 계수 U (58% 미만의 수직 방사율에 상응함)를 수득하는 것을 가능하게 하지 못한다는 것을 나타낸다.

그럼에도 불구하고 이러한 목적은, 실시예 3b의 스택으로부터 시작하여, 광 투과율을 증가시키기 위해 상부 층과 하부 층의 광학 두께를 최적화함으로써, 당업계의 숙련인에 의해 달성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 실시예 4, 5 및 6은 또한 기능성 층의 매우 작은 두께 때문에 이러한 기준을 직접 수득할 수 있게 만든다. 한편, 10 nm 이상의 두께를 갖는 니오븀 층을 갖춘 창유리는 실시예 2b에 나타낸 바와 같이 48% 초과의 광 투과율을 나타낼 수 없으며, 그 때문에 이에 대해 다양한 층들의 각각의 두께가 창유리의 광 투과율을 최대화하기 위해 최적화되었다.

실시예 6 (본 발명에 따름) 및 3b (비교예)에 따른 창유리의 화학적 내성을 HH 시험에 의해 측정하였고, 그의 실험 조건이 아래 주어진다:

창유리를 50℃의 온도 하에 95% 상대 습도를 포함하는 대기에서 대기압에서 유지된 챔버 내에 위치시켰다.

시험은 동일 기간인 14일 동안 동일한 프로토콜에 따라 2개의 샘플 상의 창유리의 부분 상에서 수행하였고, 창유리의 나머지는 습도로부터 보호되었다. 목적은 투과, 내부 반사 및 외부 반사시, 특히 화학적 공격이 국소화되고 가시적인 상이한 색의 흔적을 만들어낼 때, 그들의 원래 외관에 비해 창유리의 미관을 해하게 될 색의 가능한 변화를 특성화하는 것이다. 이러한 변화를 특성화하기 위해 선택된 양은 CIE (L^*, a^*, b^*) 색채 시스템에서, 통상적으로 하기 식에 의해 정의되는 양 ΔE^*이다:

하기 표 2는 2개의 샘플 각각에 대해, 투과 및 내부 및 외부 반사시 화학적 처리를 겪지 않은 창유리의 영역과 창유리의 처리된 영역 사이에서 색채 차이를 나타내었다.

HH 시험에 도입된 영역과 처리되지 않은 영역 사이의 측정된 값 ΔE_T 및 ΔE_RL외부는 실시예 6 및 3b에 따른 2개의 창유리에 있어서 작다는 것이 관찰되었고, 이는 이들이 외부로부터 관찰될 때, 환경적 공격에 도입된 창유리의 실질적으로 일정한 색채를 나타내는 것이다.

반면, 창유리의 내부 표면 (즉 빌딩의 내부를 향한 표면) 상에서 HH 시험에 도입된 영역과 처리되지 않은 영역 사이의 양 ΔE_RL내부에 의해 측정된 색채를 검사하면 비교예 3b에 따른 창유리에 매우 큰 색채 변화가 나타났다. 반면, 본 발명에 따른 실시예 6으로부터의 창유리는 훨씬 작은 색채 변화를 나타냈다.

궁극적으로, 따라서 본 발명에 따른 스택으로 코팅된 창유리만이 그의 색채 성질, 또한 요구되는 광학 및 에너지 성질이 실질적으로 변형되지 않으면서, 가속화된 에이징 시험을 견딜 수 있었다.

동일한 HH 시험이 또한 본 발명에 따른 실시예 5에 따라 창유리 상에서 수행되었다. 수득된 결과를 이하 표 3에 나타낸다:

여기서 또한 HH 시험에 도입된 영역과 처리되지 않은 영역 사이에서, 본 발명에 따른 실시예 5의 창유리가 양 ΔE_{RL 내부}에 의해 측정되었을 때 매우 작은 색채 변화를 특징으로 한다는 것을 알 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 따른 일광-차단 창유리는, 특히 빌딩에 장착되기에 매우 유리하고 그다지 비용이 많이 들지 않는 것으로 나타났으며, 그러나 추가로 에나멜 코팅될 수 있는 자동차 및 모든 차량에서의 응용, 즉 측면 윈도우, 후방 윈도우, 선루프를 제외하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 층들의 스택으로, 요구되는 T_L 및 열적 절연 값을 갖고, 그 제작 및 그 사용 동안 도입될 수 있는 다양한 처리 및 화학적 공격의 영향 하에 그 색채가 실질적으로 일정하게 남아 있는 일광-조절 창유리가 수득될 수 있다.

따라서 본 발명의 응용에 의해, 향상된 시야를 허용하고 또한 매우 양호한 화학적 내성을, 시간이 지남에 따라 그들의 색채의 상당한 변화 없이 갖는 일광-조절 창유리를 제조할 수 있다.

에나멜화는 강화 공정 동안 수행되는 반면, 락커칠은 부가적인 제조 단계를 필요로 하기 때문에, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 락커칠 한 층들보다는 공업적으로 매우 유리한 에나멜화 층들을 함유하는 스판드렐 유리를 제조할 수 있다.

Claims (11)

1. 48% 이상의 광 투과 계수 및 5 W/㎡/K 이하의 열 투과 계수 U를 갖도록, 태양 광선에 작용하는 얇은 층들의 스택으로 이루어진 코팅을 구비한 유리의 시트로 이루어진 단일 투명 창유리로서, 상기 코팅이 기판의 표면으로부터
   - 30 내지 60 nm의 물리적 두께를 갖는, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물로 본질적으로 이루어진 하부 층,
   - 약 6 nm 내지 약 7 nm의 물리적 두께를 갖는, 니오븀 Nb의 기능성 층,
   - 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물로 본질적으로 이루어진 단일 층, 또는 본질적으로 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물의 층과 규소 산화물 및 티타늄 산화물로부터 선택된 산화물의 층을 중첩하여 포함하는 조립체로 이루어지고 총 광학 두께가 80 내지 110 nm인, 외부 환경에 대해 기능성 층을 보호하기 위한 상부 층
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 투명 창유리.
2. 제1항에 있어서, 상기 코팅이, 유리 기판에 대해 기능성 층의 위에서 그와 접촉하면서 위치하고 약 0.2 nm 내지 약 2 nm의 물리적 두께를 갖는, Ti, Mo, Al 또는 이들 원소들 중 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질의 하나 이상의 층을 부가적으로 포함하는 창유리.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코팅이, 유리 기판에 대해 기능성 층의 위 및 아래에서 그와 접촉하면서 위치하고 약 0.2 nm 내지 약 2 nm의 물리적 두께를 갖는, Ti, Mo, Al 또는 이들 원소들 중 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질의 하나 이상의 층을 부가적으로 포함하는 창유리.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 물질이 Ti인 창유리.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 층이 규소 질화물로 본질적으로 이루어진 층 및 규소 산화물의 층의 연속으로 이루어지고, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산질화물 층의 물리적 두께가 40 내지 50 nm이고, 규소 산화물 층의 물리적 두께가 3 내지 10 nm인 창유리.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 층이 규소 질화물로 본질적으로 이루어진 층 및 티타늄 산화물의 층의 연속으로 이루어지고, 규소 질화물 층의 물리적 두께가 30 내지 45 nm이고, 티타늄 산화물 층의 물리적 두께가 5 내지 15 nm인 창유리.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 층이 규소 질화물로 본질적으로 이루어지고 부가적으로 알루미늄을 선택적으로 포함하는 층으로 이루어지거나 이를 포함하는 창유리.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 층이 규소 질화물로 본질적으로 이루어지고 부가적으로 알루미늄을 선택적으로 포함하는 창유리.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 층의 총 광학적 두께가 90 내지 105 nm, 특히 90 내지 100 nm인 창유리.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 빌딩 또는 객실의 외부로부터 내부로 장착된 기판의 표면에 숫자를 매길 때 단일 창유리의 표면 2 상에 얇은 층들의 스택이 위치된, 기판을 포함하는 단일 창유리.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 창유리를 포함하는 스판드렐 유리 타입의 퍼사드 외장 패널.