KR20170010392A

KR20170010392A - 부분 금속 필름을 포함하는 다층이 구비된 기판, 글레이징 유닛, 용도 및 방법

Info

Publication number: KR20170010392A
Application number: KR1020167035601A
Authority: KR
Inventors: 자비에 카이예; 쟝 카를로스 로렌지; 브느와 조르쥬
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-01-31
Also published as: CA2949804A1; ES2965717T3; EP3145888B1; JP2017516743A; FR3021310A1; EP4339410A2; WO2015177479A1; EA201692390A1; PL3145888T3; US10196852B2; HUE064215T2; CN106536442A; BR112016027329A2; EP4339410A3; CA2949804C; BR112016027329B1; MY179318A; EP3145888C0; EP3145888A1; MX2016015314A

Abstract

본 발명은 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 적어도 1개의 금속 기능성 필름(140, 180, 220) 및 적어도 2개의 반사방지 코팅(120, 160, 200, 240)을 함유하는 박막 다층(34, 35, 36)으로 일 면(31) 상에 코팅된 기판(30)에 관한 것이며, 상기 반사방지 코팅은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름(124, 164, 204, 244)을 포함하고, 상기 기능성 필름(140)이 2개의 반사방지 코팅(120, 160) 사이에 놓이고, 상기 다층이 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 하부 불연속적 금속 필름(123)을 포함하고, 상기 하부 불연속적 금속 필름(123)은 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 금속 기능성 필름(140) 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

부분 금속 필름을 포함하는 다층이 구비된 기판, 글레이징 유닛, 용도 및 방법 {SUBSTRATE EQUIPPED WITH A MULTILAYER COMPRISING A PARTIAL METAL FILM, GLAZING UNIT, USE AND PROCESS}

본 발명은 태양 방사선 및/또는 장파장 적외 방사선에서 작용할 수 있는 1개 이상의 기능성 필름을 포함하는 박막 다층으로 코팅된, 특히 유리와 같은 강성 광물질로 제조된 투명 기판에 관한 것이다.

본 발명은 더 특히, "n"개의 금속 기능성 필름, 특히 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 기재로 하는 기능성 필름, 및 "(n + 1)"개의 반사방지 코팅 (여기서 n은 정수 ≥ 1임)을 교대로 포함하는 박막 다층이 구비되고, 기능성 필름 또는 각각의 기능성 필름이 2개의 반사방지 코팅 사이에 놓인 것인 기판, 특히 투명 글레이징 기판에 관한 것이다. 각각의 반사방지 코팅은 적어도 1개의 반사방지 필름을 포함하고, 각각의 코팅은 바람직하게는 복수의 필름으로 구성되고, 상기 코팅의 적어도 1개의 필름 또는 심지어 상기 코팅의 각각의 필름은 반사방지 필름이다. 여기서, "반사방지 필름"이라는 개념은 "유전 필름"이라는 개념과 같은 뜻이고; "유전 필름"이라는 개념은 특히 "금속 기능성 필름"이라는 개념과 반대로 사용되고, 이러한 기능성 필름의 금속 속성은 그것이 유전성일 수 없다는 것을 의미한다.

본 발명은 더 특히 단열 및/또는 태양-제어 글레이징 유닛의 제조에서의 이러한 기판의 용도에 관한 것이다. 이들 글레이징 유닛은, 건물 및 차량 객실에서 글레이징을 갖는 영역의 평방피트의 지속적인 증가를 통해, 특히 냉난방의 필요성의 감소 및/또는 과도한 과열의 방지 ("태양-제어" 글레이징 유닛이라고 지칭되는 것) 및/또는 외부를 향해 소산되는 에너지의 양의 감소 ("저-E" 글레이징 유닛이라고 지칭되는 것)를 목적으로, 건물 또는 차량에서 사용되도록 의도될 수 있다.

이들 기판은 특히, 다층을 전류를 전도하는 전극으로서 사용할 수 있는 전자 장치 (조명 장치, 디스플레이 장치, 광기전력 패널, 전기변색 글레이징 유닛 등) 내로 통합될 수 있거나, 특정한 기능성을 갖는 글레이징 유닛, 예컨대 예를 들어 가열된 글레이징 유닛 내로 통합될 수 있다.

이러한 성질을 갖는 기판을 제공하는 것으로 공지된 필름 다층의 한 유형은 적외선에서 및/또는 태양 방사선에 대해 반사 성질을 갖는 기능성 금속 필름, 특히 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 기재로 하거나 전적으로 은으로 제조된 금속 기능성 필름을 사용하여 형성된다.

따라서, 이러한 유형의 다층에서, 기능성 금속 필름은 2개의 반사방지 유전 코팅 사이에 위치하며, 각각의 상기 코팅은 일반적으로 각각 반사방지 물질인 질화물 (특히 알루미늄 또는 규소 질화물) 또는 산화물로 제조된 복수의 필름을 포함한다.

그러나 때때로 1개의 또는 각각의 반사방지 코팅과 기능성 금속 필름 사이에 차단 코팅이 삽입되며, 이때 차단 코팅은, 기능성 필름 아래에, 즉 기판과 동일한 측에 위치하여 벤딩 및/또는 템퍼링 열처리와 같은 임의의 고온 열 처리 동안에 기능성 필름을 보호하고, 또한 기능성 필름 상에, 즉 기판과 반대되는 측에 위치하여 상부 반사방지 코팅의 침착 동안에 및 벤딩 및/또는 템퍼링 열처리와 같은 임의의 고온 열 처리 동안에 이러한 층을 가능한 열화로부터 보호한다.

현재는, 각각의 금속 기능성 필름이 완전한 필름일 것, 즉 그의 영역 전체 및 그의 두께 전체가 당해의 금속 물질로 이루어질 것이 일반적으로 요구된다.

정해진 물질 (예를 들어 은)의 경우에 및 이러한 물질에 통상적인 침착 조건에서, 완전한 필름은 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 특정한 두께가 침착된 후에만 수득되는 것으로 간주된다.

완전한 은 필름과 반사방지 필름 사이의 접착 에너지는 매우 낮아서, 약 1 J/㎡이고, 2개의 반사방지 필름 사이의 접착 에너지는 은과 반사방지 필름 사이의 것보다 5 내지 9 배 더 높다. 그러므로 은으로 제조되거나 은을 기재로 하는 적어도 1개의 기능성 필름을 포함하는 다층의 접착 에너지는 완전한 금속 기능성 필름과 다른 물질 사이의 낮은 접착 에너지에 의해 제한된다.

본 발명자들은 1개 이상의 금속 필름을 포함하는 박막 다층을 침착시키고 이들 금속 필름 중 1개 이상을 당해의 조건에서 완전한 필름을 수득하는 데 필요한 최소 두께보다 더 얇게 만드는 가능성을 연구해 왔다.

본 발명자들은 기판과 다층의 유일한 또는 첫 번째 연속적 기능성 금속 필름 사이에 불연속적 금속 필름을 포함하는 다층이 높은 기계적 내성을 갖고, 실제로, 더욱 더 놀랍게도, 높은 화학적 내성을 갖는다는 것을 알게 되었다.

추가로, 본 발명자들은 이렇게 제조된 다층은 투명하고 (헤이즈가 없고 훈색을 나타내지 않음), 투과 또는 반사 시에, (1개의) 유사한 완전한 기능성 금속 필름(들)을 갖는 다층에 의해 수득된 색과 유사한 색을 갖는다는 것을 알게 되었다.

따라서 특정한 파장 범위에서 특정한 흡수 효과를 수득하기 위해 및 특정한 색 특징 (특히 다층 측 또는 기판 측에서의 반사 시의 색)을 중성화시키기 위해 이러한 불연속적 금속 필름의 가시광에서의 특정한 범위의 불균일 흡수를 사용할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 문맥에서, 불연속적 금속 필름을 포함하지 않거나 1개 이상의 연속적 흡수 필름을 포함하는 유사한 다층의 경우에서보다 더 높은 태양 계수를 수득할 수 있다.

종래 기술과 관련하여, 3개의 금속 기능성 필름을 포함하는 다층이며 상기 다층의 첫 번째 금속 기능성 필름이 불연속적이고 2개의 다른 필름 사이에 위치하는 것인 다층이 국제특허출원 WO 2011/123402를 통해 공지되어 있다. 이러한 불연속적 필름은 가시광에서 높은 광 흡수율을 갖고 이러한 불연속적 금속 필름을 아연 산화물이 아닌 아연 주석산염 상에 침착시키면 다층, 즉 불연속적 금속 필름의 가시광에서의 광 흡수율이 증가한다고 언급되어 있다. 그러나, 광 흡수율 값은 실시예 1 내지 5 및 9 또는 대조 실시예 6의 경우에 명시되어 있지 않다.

더욱이, 기판 또는 다층 측에서의 광 투과율 및 광 반사율에 대한 적분값은 명시되어 있지 않고; 반사 시 다층 측, 반사 시 기판 측 및 투과 시의, 템퍼링 후의, L*a*b* 체계로 나타내어진 색만이, 글레이징 유닛 내에 포함되지 않은 코팅된 기판의 경우에 명시되어 있다 (표 1).

광 투과율 (VLT)은 실시예 1 내지 4의 경우에, 그러나 코팅된 기판이 이중 글레이징 유닛 내에 포함된 후에만 명시되어 있고; 그것은 평균 40%이다.

따라서, 본 발명의 하나의 대상은 그의 가장 넓은 의미에서 청구범위 제1항에서 청구된 바와 같은 기판이다. 이러한 기판은 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 적어도 1개의 기능성 금속 필름 및 적어도 2개의 반사방지 코팅을 포함하는 박막 다층으로 일 면 상에 코팅되고, 상기 반사방지 코팅은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름을 포함하고, 상기 기능성 필름은 2개의 반사방지 코팅 사이에 놓인다. 상기 다층은, 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 하부 불연속적 금속 필름을 포함하고, 상기 하부 불연속적 금속 필름은 한편으로는 상기 면과 다른 한편으로는 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 기능성 금속 필름 사이에 위치한다.

한 변형양태에서, 상기 다층은 단지 1개의 하부 불연속적 금속 필름을 포함한다.

또 다른 변형양태에서, 상기 다층은 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 상부 불연속적 금속 필름을 추가로 포함하고, 상기 상부 불연속적 금속 필름은 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 마지막 기능성 금속 필름 위에 위치한다. 이러한 변형양태에서, 상기 다층은 바람직하게는 단지 2개의 불연속적 금속 필름, 즉 하부 불연속적 금속 필름 및 상부 불연속적 금속 필름을 포함한다.

본 발명에 따라, 이렇게 침착된 불연속적 금속 필름 또는 이렇게 침착된 각각의 불연속적 금속 필름은, 바람직하게는 상호연결된 섬(island)들의 형태를 취하며 섬들 사이의 대역이 덮이지 않은 구조를 갖는 자체-구조화 층이다.

상기 하부 불연속적 금속 필름은 바람직하게는 하부 반사방지 코팅 내에 위치하고 각각의 측부에 반사방지 필름을 갖고; 추가로, 임의적 상부 불연속적 금속 필름은 바람직하게는 상부 반사방지 코팅, 즉 기판으로부터 출발하여 계수할 때 다층의 마지막 반사방지 코팅 내에 위치하고, 각각의 측부에 반사방지 필름을 갖는다.

상기 박막 다층이 복수의 금속 기능성 필름, 특히 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 복수의 금속 기능성 필름을 포함하는 경우에, 바람직하게는 2개의 금속 기능성 필름 사이에 위치하는 반사방지 코팅 중 어떤 것도 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께를 갖는 불연속적 금속 필름을 포함하지 않는다.

본 발명의 문맥에서, 불연속적 금속 필름, 또는 각각의 불연속적 금속 필름은 0.5 ㎚ 내지 2 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 가질 수 있다.

바람직하게는, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름은, 한편으로는 적어도 1.9의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름 바로 위에, 및 다른 한편으로는 적어도 1.9의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름 바로 아래에 위치하고; 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름의 경우에, 상기 바로 아래의 반사방지 필름의 굴절률은 바람직하게는 상기 바로 위의 반사방지 필름의 굴절률과 동일하다.

바람직하게는, 더욱이, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름은, 한편으로는 1 ㎚ 내지 8 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되거나 심지어 2 ㎚ 내지 6 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 550 ㎚에서의 광학적 두께를 갖는 반사방지 필름 바로 위에, 및 다른 한편으로는 1 ㎚ 내지 8 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되거나 심지어 2 ㎚ 내지 6 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 550 ㎚에서의 광학적 두께를 갖는 반사방지 필름 바로 아래에 위치한다.

이러한 단일 불연속적 금속 필름, 또는 가장 바람직하게는 다층 내에서 이들 2개의 불연속적 금속 필름은 연속적이지 않기 때문에, 불연속적 금속 필름 또는 각각의 불연속적 금속 필름을 둘러싸는 반사방지 필름들이 직접 접촉하는 것이 허용된다. 반사방지 필름들은 이들 직접 접촉 대역 내에서 서로 강하게 접착된다. 그러므로 가장 약한 계면에서, 즉 불연속적 금속 필름과 인접한 반사방지 필름 사이의 계면에서 형성된 임의의 균열은 전진하기 위해 2개의 반사방지 필름 사이에서 퍼져 나가야 할 것이며, 따라서 이렇게 하는 데에 더 높은 에너지를 필요로 할 것이다. 따라서 이러한 위치에서 다층의 접착 에너지는, 특히 연속적 흡수 필름의 경우에 비해, 상당히 개선된다.

본 발명의 문맥에서, "불연속적 필름"이라는 표현은, 임의의 크기의 정사각형이 본 발명에 따른 다층의 표면 상에 존재하는 것으로 간주되는 경우에, 그러면, 이러한 정사각형 내에, 불연속적 기능성 필름이 바람직하게는 각각 정사각형의 면적의 단지 50% 내지 98%에 걸쳐서, 또는 정사각형의 면적의 심지어 53% 내지 83%에 걸쳐서, 또는 심지어 63% 내지 83%에 걸쳐서 존재한다는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다.

고려되는 정사각형은 코팅의 주요 부분 내에 위치하며; 본 발명의 문맥에서 최종 응용품에서 감춰질 특정한 경계부 또는 특정한 가장자리부의 제조는 중요하지 않다.

본 발명에 따라, 이러한 유형의 자체-구조화 불연속적 금속 필름은 연속적 금속 기능성 필름의 접착 에너지보다 더 높은 접착 에너지를 갖고, 그의 광학적 성질 (광 투과율, 광 반사율 및 방사율)은 더 나쁘기는 하지만 여전히 어떤 특정한 응용품의 경우에 허용 가능한 범위 내에 있다.

바람직하게는, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름은 은을 기재로 하거나 은으로 제조된다.

바람직하게는, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름은 위 또는 아래에서 연속적 금속 필름과 직접 접촉하지 않는다.

더욱이,

- 각각의 금속 기능성 필름 아래에 놓인 상기 반사방지 코팅은 550 ㎚에서 1.8 내지 2.2에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 중간 굴절률의 반사방지 필름을 포함할 수 있고, 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 5 내지 35 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖고;

- 면과 첫 번째 또는 유일한 금속 기능성 필름 사이에 놓인 상기 반사방지 코팅은 550 ㎚에서 2.3 내지 2.7에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 높은 굴절률의 반사방지 필름을 포함할 수 있고, 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 5 내지 25 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖고;

- 면과 반대되는 측의, 첫 번째 또는 유일한 금속 기능성 필름 위에 놓인 반사방지 코팅은 550 ㎚에서 1.8 내지 2.2에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 중간 굴절률의 반사방지 필름을 포함할 수 있고, 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 5 내지 35 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖고;

- 면과 반대되는 측의, 첫 번째 또는 유일한 금속 기능성 필름 위에 놓인 반사방지 코팅은 550 ㎚에서 2.3 내지 2.7에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 높은 굴절률의 반사방지 필름을 포함할 수 있고, 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름은 바람직하게는 5 내지 25 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖고;

- 상기 다층은 각각 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 2개 또는 3개의 금속 기능성 필름을 포함할 수 있고, 상기 다층은 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 단일 하부 불연속적 금속 필름을 추가로 포함할 수 있고, 상기 하부 불연속적 금속 필름은 한편으로는 상기 면과 다른 한편으로는 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 첫 번째 금속 기능성 필름 사이에 위치하고;

- 상기 다층은 각각 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 2개 또는 3개의 금속 기능성 필름을 포함할 수 있고, 상기 다층은 단지 2개의 불연속적 금속 필름인, 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖고 한편으로는 상기 면과 다른 한편으로는 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 금속 기능성 필름 사이에 위치하는 하부 불연속적 금속 필름; 및 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖고 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 마지막 금속 기능성 필름 위에 위치하는 상부 불연속적 금속 필름을 추가로 포함할 수 있다.

"코팅"이라는 용어는 본 발명의 문맥에서 코팅 내에 단일 필름 또는 상이한 물질로 이루어진 복수의 필름이 존재할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다.

"다층"이라는 용어는, 광물 기판 (유리와 같은 광물질로 제조된 기판) 또는 유기 기판 (예컨대 플라스틱 시트)이 중간에 삽입되지 않고서, 서로 상하로 침착된 한 세트의 박막을 의미하는 것으로 이해된다.

통상적인 경우에, 필름이 물질을 기재로 하는 또는 물질-기재의 라고 지칭될 때, 그의 의미는 필름이 주로 이러한 물질로 이루어진다는 것, 즉 물질의 화학 원소, 또는 경우에 따라, 안정한 화학량론적 화학식을 갖는 것으로 간주되는 물질의 생성물이, 당해의 필름의 적어도 50 at%를 형성한다는 것이다.

통상적인 경우에, "금속 기능성 필름"이라는 표현은 연속적인 IR-반사성 필름의 침착을 나타낸다.

또한 통상적인 경우에, "반사방지 필름"이라는 표현은, 본 발명의 문맥에서, 그의 속성으로 보아 물질이 "비-금속"이라는 것, 즉 금속이 아니라는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 문맥에서, 이러한 표현은 가시광 (380 ㎚ 내지 780 ㎚)에서 임의의 파장 범위에서 5 이상의 n/k 비를 갖는 물질을 나타낸다.

n은 정해진 파장에서 물질의 실제 굴절률을 나타내고 k는 정해진 파장에서 굴절률의 허수부를 나타내고; 비 n/k는 정해진 파장에 대해 계산된다는 것을 상기할 것이다.

본 문헌에서 명시된 굴절률 값은 통상적인 경우에 550 ㎚의 파장에서 측정된 값이다.

본 발명에 따라, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름은

- 티타늄 이산화물 TiO₂를 기재로 하는 필름 상에 침착된, 1.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚ 또는 심지어 1.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚; 또는 2.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚ 또는 심지어 2.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚; 또는

- 아연 주석 산화물 ZnSnO_x를 기재로 하는 필름 상에 침착된, 1.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚ 또는 심지어 1.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚; 또는 2.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚ 또는 심지어 2.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚; 또는

- 아연 산화물 ZnO를 기재로 하는 필름 상에 침착된, 1.0 ≤ e' ≤ 5.0 ㎚ 또는 심지어 1.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚; 또는 2.0 ≤ e' ≤ 5.0 ㎚ 또는 심지어 2.0 ≤ e' ≤ 4.5 ㎚; 또는

- 규소 질화물 Si₃N₄을 기재로 하는 필름 상에 침착된, 1.0 ≤ e' ≤ 5.0 ㎚ 또는 심지어 1.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚; 또는 2.0 ≤ e' ≤ 5.0 ㎚ 또는 심지어 2.0 ≤ e' ≤ 4.0 ㎚

인 두께 e'를 가질 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 다층은 기판의 면 바로 위에 침착된다.

단일 연속적 금속 기능성 필름을 포함하는 본 발명에 따른 다층의 경우에, 이러한 기능성 필름은 효과적인 저-E 다층을 수득하기 위해 8 내지 17 ㎚, 또는 심지어 10 내지 15 ㎚, 또는 심지어 12 내지 14 ㎚에 포함되는 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특정한 변경양태에서, 적어도 1개의 금속 기능성 필름이 기능성 필름과 기능성 필름에 대해 하위의(subjacent) 반사방지 코팅 사이에 놓인 하부-차단 코팅 바로 위에 침착되고/되거나, 적어도 1개의 기능성 필름이 기능성 필름과 기능성 필름에 대해 상위의(superjacent) 반사방지 코팅 사이에 놓인 상부-차단 코팅 바로 아래에 침착되고, 하부-차단 코팅 및/또는 상부-차단 코팅은 0.2 ㎚ 내지 2.5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 물리적 두께를 갖는 니켈 또는 티타늄을 기재로 하는 박막을 포함한다.

상위 반사방지 코팅의 마지막 필름, 즉 기판으로부터 가장 멀리 있는 필름은 산화물을 기재로 할 수 있고, 바람직하게는 아화학량론적인 형태로 침착되고; 그것은 특히 티타늄 이산화물 (TiO_x)을 기재로 하거나 혼합된 주석 아연 산화물 (Sn_zZn_yO_x)을 기재로 할 수 있다.

따라서 다층의 마지막 필름 (또는 오버코트)은 바람직하게는 아화학량론적 형태로 침착된 보호 필름일 수 있다. 이러한 필름은 결국에는, 침착 후에 다층 내에서, 대부분 화학량론적으로, 산화된다.

본 발명은 추가로, 프레임 구조물에 의해 함께 유지되는 적어도 2개의 기판을 포함하는 다중 글레이징 유닛에 관한 것이며, 상기 글레이징 유닛은 외부 공간을 내부 공간으로부터 분리하고, 여기서 적어도 1개의 중간 기체-충전된 공동부가 2개의 기판 사이에 놓이고, 1개의 기판이 본 발명에 따른다.

특정한 변형양태로서, 본 발명에 따른 다층은 이중 글레이징 유닛의 면(4) 상에, 즉 중간 기체-충전된 공동부에 의해 보호되지 않은 글레이징 유닛의 면 상에 배치되는데, 왜냐하면 다층이 특히 내성을 갖기 때문이다.

본 발명에 따른 글레이징 유닛은, 임의로 적어도 1개의 다른 기판과 결합된, 적어도 본 발명에 따른 다층을 보유하는 기판을 포함한다. 각각의 기판은 투명하거나 착색될 수 있다. 기판 중 1개는 적어도 특히 전체적으로 착색된 유리로 제조될 수 있다. 선택되는 착색제의 유형은 글레이징 유닛이 그의 제조 후에 갖도록 요구되는 광 투과율 및/또는 색에 좌우될 것이다.

본 발명에 따른 글레이징 유닛은, 유리/박막 다층/시트(들)/유리/유리 시트 구조를 수득하기 위해, 특히 적어도 2개의 강성 유리 기판이 적어도 1개의 열가소성 중합체 시트와 결합된, 적층 구조를 가질 수 있다. 중합체는 특히 폴리비닐 부티랄 PVB, 에틸렌 비닐 아세테이트 EVA, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 PET 또는 폴리비닐 클로라이드 PVC를 기재로 할 수 있다.

본 발명은 추가로 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 적어도 1개의 금속 기능성 필름 및 적어도 2개의 반사방지 코팅을 포함하는 다층 내의 본 발명에 따른 하나의, 바람직하게는 2개 이하의 불연속적 금속 필름(들)의 용도에 관한 것이며, 상기 반사방지 코팅은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름을 포함하고, 상기 기능성 필름은 2개의 반사방지 코팅 사이에 놓이고, 상기 다층은 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 하부 불연속적 금속 필름을 추가로 포함하고, 상기 하부 불연속적 금속 필름은 한편으로는 상기 면과 다른 한편으로는 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 금속 기능성 필름 사이에 위치하고; 임의적인 다른 불연속적 금속 필름은 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 마지막 금속 기능성 필름 위에 위치하고 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 상부 불연속적 금속 필름이다.

본 발명은 추가로 7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 적어도 1개의 금속 기능성 필름 및 적어도 2개의 반사방지 코팅을 포함하는 다층 내의 본 발명에 따른 하나의, 바람직하게는 2개 이하의 불연속적 금속 필름(들)을 침착시키는 방법에 관한 것이며, 상기 반사방지 코팅은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름을 포함하고, 상기 기능성 필름은 2개의 반사방지 코팅 사이에 놓이고, 상기 다층은 추가로 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 하부 불연속적 금속 필름을 포함하고, 상기 하부 불연속적 금속 필름은 한편으로는 상기 면과 다른 한편으로는 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 금속 기능성 필름 사이에 위치하고; 임의적인 다른 불연속적 금속 필름은 상기 면으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 마지막 금속 기능성 필름 위에 위치하고 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는다.

따라서, 유리하게는, 본 발명은 가시광에서 T_L > 50%의 광 투과율, 가시광에서 20% 미만, 심지어 10% 미만의 광 반사율 R_C (다층 측), 및 투과 및 반사 시에 상대적으로 중성인 색을 갖는 (투명 기판 상에 침착된) 박막 다층을 수득하는 것을 허용하고, 코팅된 기판의 방사율은 기판 그 자체의 방사율보다 더 낮다.

따라서, 유리하게는, 본 발명은 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 1, 2, 3, 4개 또는 더욱 더 많은 금속 기능성 필름을 포함하고, 1개, 바람직하게는 2개 이하의 불연속적 금속 필름을 함유하여, 높은 기계적 내성 및/또는 높은 화학적 내성을 갖는 박막 다층을 제조하는 것을 허용한다.

본 발명의 상세한 내용 및 유리한 양태는 첨부된 도면에 도시된 하기 비제한적인 실시예를 통해 명확해질 것이다:

- 도 1은 1개의 기능성 필름 및 금속 기능성 필름 상에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층을 보여주고;

- 도 2는 1개의 기능성 필름 및 금속 기능성 필름 아래에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층을 보여주고;

- 도 3은 1개의 기능성 필름 및 2개의 불연속적 금속 필름인, 금속 기능성 필름 상에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름 및 금속 기능성 필름 아래에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층을 보여주고;

- 도 4는 본 발명에 따른 다층을 포함하는 이중 글레이징 유닛 해결책을 보여주고;

- 도 5는 왼쪽으로부터 오른쪽으로, 53% 내지 98%의 면적 점유도를 갖는 은으로 제조된 불연속적 금속 필름의 2원(binary) TEM 현미경사진을 보여주고;

- 도 6은 파장 λ의 함수로서의 실시예 1 내지 3의 (통상적으로 0 내지 100%인 것으로 간주되는 값에 대해 0 내지 1의 범위의 계수의 형태로 표현된) 광 투과율 T_L을 보여주고;

- 도 7은 파장 λ의 함수로서의 실시예 1 내지 3의 (통상적으로 0 내지 100%인 것으로 간주되는 값에 대해 0 내지 1의 범위의 계수의 형태로 표현된) 흡수 스펙트럼 Ab를 보여주고;

- 도 8은 파장 λ의 함수로서의 실시예 1 내지 3의 (통상적으로 0 내지 100%인 것으로 간주되는 값에 대해 0 내지 1의 범위의 계수의 형태로 표현된) 광 반사율 R_L을 보여주고;

- 도 9는 파장 λ의 함수로서의, 기판 단독의, 및 실시예 5, 5.0, 5.1 및 5.2의, %로 나타내어진, 광 투과율 T_L을 보여주고;

- 도 10은 파장 λ의 함수로서의, 기판 단독의, 및 실시예 5, 5.0, 5.1 및 5.2의, %로 나타내어진, 흡수 스펙트럼 Ab를 보여주고;

- 도 11은 파장 λ의 함수로서의, 다층과 반대되는 측에서의, 기판 단독의, 및 실시예 5, 5.0, 5.1 및 5.2의, %로 나타내어진, 광 반사율 R_G를 보여주고;

- 도 12는 파장 λ의 함수로서의, 다층 측에서의, 기판 단독의, 및 실시예 5, 5.0, 5.1 및 5.2의, %로 나타내어진, 광 반사율 R_C를 보여주고;

- 도 13은 2개의 기능성 필름 및 2개의 불연속적 금속 필름인, 첫 번째 금속 기능성 필름 아래에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름 및 두 번째 금속 기능성 필름 상에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층을 보여주고;

- 도 14는 3개의 기능성 필름 및 2개의 불연속적 금속 필름인, 첫 번째 금속 기능성 필름 아래에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름 및 세 번째 금속 기능성 필름 상에 침착된 1개의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층을 보여준다.

도 1 내지 3은 투명 글레이징 기판(30) 상에, 더 정확하게는 이러한 기판(30)의 일 면(31) 상에 침착된, 1개-기능성-필름 다층(34)의, 즉 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 구조를 도시하며, 상기 구조에서 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 기재로 하는, 바람직하게는 은으로만 제조된 1개의 기능성 필름(140)은 2개의 반사방지 코팅인, 기능성 필름(140) 아래에, 즉 기판(30)과 동일한 측에 위치하는 하위 반사방지 코팅(120)과, 기능성 필름(140) 위에, 즉 기판(30)과 반대되는 측에 놓인 하위 반사방지 코팅(160) 사이에 놓인다.

이들 2개의 반사방지 코팅(120, 160)은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름(128, 168)을 포함한다.

임의로, 한편으로는 기능성 필름(140)은 하위 반사방지 코팅(120)과 기능성 필름(140) 사이에 놓인 하부-차단 코팅 바로 위에 침착될 수 있고, 다른 한편으로는 기능성 필름(140)은 기능성 필름(140)과 상위 반사방지 코팅(160) 사이에 놓인 상부-차단 코팅(150) 바로 아래에 침착될 수 있다.

하부- 및/또는 상부-차단 필름은, 금속 형태로 침착되고 금속 필름인 것으로 나타나 있지만, 실제로는 산화물 필름인데, 왜냐하면 그의 주요 기능은 기능성 필름을 보호하기 위해 다층의 침착 동안에 산화시키는 것이기 때문이다.

이러한 반사방지 코팅(160)은, 특히 산소에 대해 아화학량론적인, 임의적이고 특히 산화물을 기재로 하는 보호 필름 (도시되지 않음)에 의해 마무리될 수 있다.

1개의 기능성 필름을 함유하는 다층이, 도 4에 도시된 바와 같은, 이중 글레이징 유닛 구조의 다중 글레이징 유닛(100)에서 사용되는 경우에, 이러한 글레이징 유닛은, 프레임 구조물(90)에 의해 함께 유지되고 중간 기체-충전된 공동부(15)에 의해 서로 분리된 2개의 기판(10, 30)을 포함한다.

글레이징 유닛은 이러한 방식으로 외부 공간(ES)을 내부 공간(IS)으로부터 분리한다.

본 발명에 따른 다층은, 높은 기계적 내성을 갖기 때문에, 면(4) 상에 (건물 내로 진입하는 태양광의 입사 방향에 대해 건물의 내부와 가장 가까운 시트 상에, 및 내부 측의 그의 면 상에) 배치될 수 있다.

도 4는 기판(30)의 외부 면(31) 상에 배치된 박막 다층(34)의 면(4)이 외부 공간(ES)과 접촉하고 기판(30)의 다른 면(29)은 중간 기체-충전된 공동부(15)와 접촉하는 이러한 배치를 도시한다 (건물 내로 진입하는 태양광의 입사 방향은 이중 화살표에 의해 도시됨).

그러나, 또한 이러한 이중 글레이징 구조에서, 기판 중 1개는 적층 구조를 갖는 것으로 설계될 수 있지만; 이러한 구조에서는 중간 기체-충전된 공동부가 없기 때문에 이로 인한 혼동의 여지는 있을 수 없다.

일련의 7개의 실시예가 제조되었다:

- 실시예 1은 참조 실시예이고: 그것은 1개의 기능성 필름을 함유하고 불연속적 금속 필름을 함유하지 않는 다층이고;

- 실시예 2는 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 상부 부분에 (즉 기판으로부터 출발하여 이러한 기능성 필름 위에) 금속 흡수 필름(167')을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 비교 실시예이고;

- 실시예 3은 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 상부 부분에 상부 불연속적 금속 필름(167)을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 실시예이고;

- 실시예 4는 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 하부 부분에 (즉 이러한 기능성 필름과 기판 사이에) 흡수 필름(123')을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 비교 실시예이고;

- 실시예 5는 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 하부 부분에 하부 불연속적 금속 필름(123)을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 실시예이고;

- 실시예 6은 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 하부 부분에 (즉 이러한 기능성 필름과 기판 사이에) 흡수 필름(123')을 추가로 포함하고 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 상부 부분에 (즉 기판으로부터 출발하여 이러한 기능성 필름 위에) 흡수 필름(167')을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 비교 실시예이고;

- 실시예 7은 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 하부 부분에 하부 불연속적 금속 필름(123)을 추가로 포함하고 1개의 기능성 필름을 함유하는 다층의 상부 부분에 상부 불연속적 금속 필름(167)을 추가로 포함하는, 실시예 1에 기반을 두는 실시예이다.

하기 모든 다층의 경우에, 필름의 침착 조건은 하기와 같았다.

따라서 이들 실시예의 경우에 침착된 필름은 5개의 카테고리로 분류될 수 있다:

i- 가시광에서 임의의 파장 범위에서 5보다 더 높은 n/k 비를 갖는 유전/반사방지 물질로 제조된 필름: Si₃N₄:Al, 또는 TiO₂, 또는 ZnO로 제조된 필름 121, 121', 128, 162, 168, 169, 169';

ii- 적외선에서 및/또는 태양 방사선에 대해 반사 성질을 갖는 물질인 은으로 제조된 연속적 금속 기능성 필름(140);

iii- 다층의 침착 동안에 기능성 필름을 그의 속성이 변질되는 것으로부터 보호하도록 의도된 상부-차단 필름(150); Ni, NiCr; 광학적 및 에너지 성질에 대한 그의 영향은 일반적으로 무시되는데, 왜냐하면 그것은 두께가 얇기 때문이다 (두께가 2 ㎚ 이하임);

iv- 실시예 3, 5 및 7의 경우에: 불연속적 금속 필름(123 및/또는 167) 또는 DML 필름 (여기서 DML은 불연속적 금속 층을 의미함); 및

v- 비교 실시예 2, 4 및 6의 경우에: 티타늄으로 제조된 금속 흡수 필름(123' 및/또는 167') (이러한 유형의 필름은 연속적 필름임).

모든 실시예에서, 박막 다층은 생-고뱅에 의해 플라니룩스(Planilux)라는 브랜드로서 판매되는 투명 소다-석회 유리의 4 ㎜-두께의 시트로 이루어진 기판 G 상에 침착되었다.

이들 다층의 경우에,

- T_L은 발광체 D65에서 2°에서 측정된, %로 나타내어진, 가시광에서의 광 투과율을 나타내고;

- a*_T 및 b*_T는 발광체 D65에서 2°에서 측정된, LAB 공간으로 나타내어진, 투과 시 색의 a* 및 b* 좌표를 나타내고;

- R_G는 발광체 D64에서 2°에서 측정된, %로 나타내어진, 가시광에서의 유리 측 (다층이 침착된 면과 반대되는 기판의 표면)에서의 광 반사율을 나타내고;

- a*_G 및 b*_G 는 다층으로 코팅된 측과 반대되는 기판 측 (면(29))에서의, 발광체 D65에서 2°에서 측정된, LAB 공간으로 나타내어진, 반사 시 색의 a* 및 b* 좌표를 나타내고;

- R_c는 발광체 D65에서 2°에서 측정된, %로 나타내어진, 가시광에서의 박막 다층 측 (기판의 표면(31))에서의 광 반사율을 나타내고;

- a*_C 및 b*_C 는 기판의 코팅된 측 (면(31))에서의, 발광체 D65에서 2°에서 측정된, LAB 공간으로 나타내어진, 반사 시 색의 a* 및 b* 좌표를 나타내고;

- g는 구성물의 G-계수 또는 태양 계수를 나타내고:

- 실시예 1 내지 3의 경우에: 다층은 16 ㎜-두께의 아르곤-충전된 공동부에 의해 분리된 2개의 4 ㎜-두께의 유리 기판을 포함하는 이중 글레이징 유닛의 면(3) 상에 놓였고, 따라서 다층을 보유하는 기판은 입사광이 통과하는 두 번째 기판이고;

- 실시예 4 내지 7의 경우에: 다층은 16 ㎜-두께의 아르곤-충전된 공동부에 의해 분리된 2개의 4 ㎜-두께의 유리 기판을 포함하는 이중 글레이징 유닛의 면(2) 상에 놓였고, 따라서 다층을 보유하는 기판은 입사광이 통과하는 첫 번째 기판이다.

이러한 계수는 표준 EN 410에 따라 결정되었고, 글레이징 유닛을 통한 직접 에너지 투과율과 내부로의 2차 열 전달률의 합에 상응한다.

본 발명에 따라, 불연속적 DML 금속 필름은 바람직하게는 50% 내지 98%에 포함되는 (불연속적 금속 필름 바로 아래에 위치하며 불연속적 금속 필름으로 덮인 층의 면적의 백분율로서의) 면적 점유도를 갖는 불연속적 필름이다.

본 발명에 따라, 불연속적 DML 금속 필름은 바람직하게는 Ag, Au, Cu, Pt로부터 선택된 1종 이상의 금속을 주로 포함하는 (즉 적어도 50 at%로 포함하는) 필름이다.

본 발명에 따라, 불연속적 DML 금속 필름은 바람직하게는, 각각의 측부, 위 및 아래에, 굴절률 n이 바람직하게는 적어도 1.9인, 유전/반사방지 물질로 제조된 필름이 위치하는 필름이다.

도 5는, 왼쪽으로부터 오른쪽으로, 기판/ZnO/은 DML 필름/ZnO의 구조를 가지며 (n = 1.9의 굴절률을 갖는) 각각의 ZnO 필름이 10 ㎚의 두께를 갖는 것인 박막 다층 Z의 경우에 수득된,

- 2 ㎚의 은 두께를 사용하여 수득된 53%의 면적 점유도를 보여주고; 이러한 다층은 방사율 ε = 88.7%를 갖고;

- 3 ㎚의 은 두께를 사용하여 수득된 63%의 면적 점유도를 보여주고; 이러한 다층은 방사율 ε = 49.3%를 갖고;

- 4 ㎚의 은 두께를 사용하여 수득된 84%의 면적 점유도를 보여주고; 이러한 다층은 방사율 ε = 23.9%를 갖고;

- 5 ㎚의 은 두께를 사용하여 수득된 98%의 면적 점유도를 보여주고; 이러한 다층은 방사율 ε = 15.7%를 갖는다.

이론적인 계산을 통해, Z 유형의 다층을 사용하여, 5 ㎚ 이하의 DML 은 두께, 즉 50% 내지 98%의 면적 점유도에서, 기판 단독의 방사율 ε_Z보다 더 낮지만 관찰된 것보다는 더 높은 방사율 ε_Z를 수득할 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 문헌에서, DML의 두께 e가 언급되는 경우에, DML에 의해 덮인 대역에서 측정된 두께 또는 평균 두께는 중요하지 않지만, 필름이 연속적인 경우에 수득된 두께는 중요하다.

필름의 침착 속도 (또는 더 정확하게는 금속 기능성 필름이 침착되는 곳인 침착 챔버를 관통하는 기판의 주행 속도), 즉 단위 시간 당 스퍼터링된 물질의 양, 및 필름이 침착된 면적을 고려함으로써 이러한 값을 결정할 수 있다. 이러한 두께는 연속적 기능성 필름의 두께에 직접 필적할만하기 때문에 매우 현실적이다.

따라서 두께 e'는 침착된 필름이 연속적인 경우에 측정되는 두께이다.

실제로, 보통의 경우에, 당해의 마그네트론 스퍼터링 침착 조건 (매우 낮은 압력, 타겟의 조성, 기판의 주행 속도, 캐소드 전력)에서 기능성 필름의 두께는 10 ㎚이고, 상기 두께의 절반의, 즉 5 ㎚ 두께의 기능성 필름을 수득하는데 필요한 것은 기판의 주행 속도를 절반만큼 감소시키는 것이 전부이다.

도 5는 4개의 2원 (흑색/백색) 투과 전자 현미경 (TEM)의 현미경 사진을 보여준다. 이러한 도면에서 4개의 현미경 사진에서, 은은 백색이고 ZnO는 흑색이다.

이러한 유형의 다층 Z의 경우에, 접착 에너지는 5 ㎚ 초과의 은 두께의 경우에 거의 일정하고: 이러한 에너지는 매우 낮은 1.0 내지 1.5 J/㎡에 포함된다는 것이 밝혀졌다.

하기 표 1은, 도 1을 참조하여, 나노미터로 나타내어진, 실시예 1 내지 3의 각각의 필름의 기하학적 또는 물리적 두께 (즉, 광학적 두께가 아님)를 나타낸다:

<표 1>

실시예 1 내지 3에서, 면(31)과 유일한 금속 기능성 필름(140) 사이에 놓인 반사방지 코팅(120)은 550 ㎚에서 2.3 내지 2.7에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 높은 굴절률의 반사방지 코팅(124)을 포함하며, 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름(124)은 바람직하게는 5 내지 25 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖는다.

실시예 1 내지 3에서, 유일한 금속 기능성 필름(140) 위에 놓인 반사방지 코팅(160)은 550 ㎚에서 1.8 내지 2.2에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 중간 굴절률의 반사방지 필름(162)을 포함하며, 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름(162)은 바람직하게는 5 내지 35 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖는다.

하기 표 2는, 도 2를 참조하여, 나노미터로 나타내어진, 실시예 4 및 5의 각각의 필름의 물리적 두께를 나타낸다:

<표 2>

하기 표 3은, 도 3을 참조하여, 나노미터로 나타내어진, 실시예 6 및 7의 각각의 필름의 물리적 두께를 나타낸다:

<표 3>

실시예 2, 4 및 6은 각각 실시예 3, 5 및 7에 필적할만한데, 왜냐하면 그들은 모두 동일한 물질 (Ag)로 제조된 동일한 두께의 단일 금속 기능성 필름을 포함하기 때문이고; 이들 실시예는 또한 실시예 1에 필적할만한데, 왜냐하면 그것은 또한 동일한 물질 (Ag)로 제조된 동일한 두께의 단일 금속 기능성 필름을 포함하기 때문이며; 반사방지 코팅은 가능한 최상의 성능을 수득하려고 시도하기 위해 그의 조성이 최적화되었기 때문에 1개의 계열 (실시예 2 및 3이 1개의 계열을 형성하고 실시예 4 및 5가 1개의 계열을 형성하고 실시예 6 및 7이 1개의 계열을 형성함)과 또 다른 계열 간에 동일하지 않다.

하기 표는 (1개 (실시예 3 및 5) 또는 2개 (실시예 7)의 DML 필름(들)을 포함하는) 실시예 3, 5 및 7의 주요 광학적 성질을 보여주며 이들 성질을 각각 (각각의 DML 필름의 두께와 동일한 두께를 갖는 1개 (실시예 2 및 4) 또는 2개 (실시예 6)의 Ti 흡수 필름(들)을 포함하는) 실시예 2, 4 및 6의 것 및 (DML 필름 또는 흡수 필름을 포함하지 않는) 실시예 1의 것과 비교하는 것을 허용한다.

<표 4>

따라서,

- 1개의 금속 기능성 필름 및 상부 반사방지 코팅 내의 금속 흡수 필름을 함유하는 다층 (실시예 2)의 태양 계수 G보다 더 높은 태양 계수 G를 갖지만 가시광에서 거의 동일한 광 투과율을 갖는, 1개의 금속 기능성 필름 및 상부 반사방지 코팅 내의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층 (실시예 3);

- 1개의 금속 기능성 필름 및 하부 반사방지 코팅 내의 금속 흡수 필름을 함유하는 다층 (실시예 4)의 태양 계수 G보다 더 높은 태양 계수 G를 갖지만 가시광에서 거의 동일한 광 투과율을 갖는, 1개의 금속 기능성 필름 및 하부 반사방지 코팅 내의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층 (실시예 5); 및

- 1개의 금속 기능성 필름 및 하부 반사방지 코팅 내의 금속 흡수 필름 및 하부 반사방지 코팅 내의 금속 흡수 필름을 함유하는 다층 (실시예 6)의 태양 계수 G보다 더 높은 태양 계수 G를 갖지만 가시광에서 거의 동일한 광 투과율을 갖는, 1개의 금속 기능성 필름 및 하부 반사방지 코팅 내의 불연속적 금속 필름 및 상부 반사방지 코팅 내의 불연속적 금속 필름을 함유하는 다층 (실시예 7)

을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.

추가로, 색 중성화가 개선되었다는 것이 밝혀졌는데, 특히 투과 시에 색은 덜 황색이고, b*_T은 더 낮거나 심지어는 음수이다.

도 6 내지 8은, 각각 실시예 1 내지 3의 경우에, 파장 λ (㎚)의 함수로서의, 광 투과율 T_L, 흡수율 Ab 및 다층 측에서의 광 반사율 R_C를 보여준다.

도 6은 가시광에서 DML 필름을 함유하는 다층 (실시예 3)은 금속 흡수 필름을 함유하는 다층 (실시예 2)에 의해 수득된 광 투과율과 거의 같은 광 투과율을 수득하는 것을 허용하지만; 흡수율은 원가시광 및 근적외선 (550 ㎚ 내지 1000 ㎚)에서 실시예 2에서보다는 실시예 3에서 더 높고, 다층-측 반사율은 원가시광 및 근적외선 (550 ㎚ 내지 1000 ㎚)에서 실시예 2에서보다는 실시예 3에서 더 낮아서, 결국에는 가시광에서 정해진 광 투과율 수준에 대해 더 높은 태양 계수를 수득하는 것을 허용한다는 것을 보여준다.

도 9 내지 12는 각각, 기판 G 단독, 즉 그의 어느 면에도 필름을 갖지 않는 것, 및 실시예 5 및 실시예 5를 기반으로 하는 실시예 5.0, 5.1 및 5.2의 경우에, 파장 λ (㎚)의 함수로서의, 광 투과율 T_L, 흡수율 Ab, 기판-측 광 반사율 R_G 및 다층-측 광 반사율 R_C를 보여주며; 각각의 실시예 5.0, 5.1 및 5.2 및 실시예 5 사이에는 단지 하나의 차이점이 있었다:

- 실시예 5.0에서 DML 필름의 두께는 0 ㎚였고 (DML 필름이 존재하지 않음);

- 실시예 5.1에서 DML 필름의 두께는 0.9 ㎚였고;

- 실시예 5.2에서 DML 필름의 두께는 1.2 ㎚였다.

이들 도면은 DML 필름이 존재하면 광 투과율이 희생되고 흡수율은 증가하지만 기판-측 및 다층-측에서 낮은 광 반사율이 수득된다는 것을 보여준다.

공칭 DML 두께를 증가시키면 전체 흡수율 수준 및 색 선택도가 증가하는 것이 허용된다.

이들 시도는 특히, 0.9 내지 1.2 ㎚의 범위의 두께 e'를 갖는 불연속적 금속 필름이 가시광에서 상대적으로 높은 광 투과율 (65 내지 68%)을 수득함과 동시에 매우 낮은 유리-측 광 반사율 (6 내지 7%) 및 매우 낮은 다층-측 광 반사율 (8 내지 9%)을 수득하는 데 특히 유리하다는 것을 보여준다.

추가로, (약 -15의) 낮은 b*_c 값, (약 -10의) 낮은 b*_G 값 및 (약 -1.0 내지 +0.3의) 낮은 a*_T 값이 수득되었다.

모든 상기 예에서, 불연속적 금속 필름 및/또는 각각의 불연속적 금속 필름(123, 167)은 한편으로는 적어도 1.9, 심지어 이러한 경우에 (TiO₂가 사용되었기 때문에) 2.3의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름 (121', 169') 바로 위에 위치하고, 다른 한편으로는, 적어도 1.9, 심지어 이러한 경우에 (TiO₂가 사용되었기 때문에) 2.3의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름 (121, 169) 바로 아래에 위치하고, 여기서 상기 바로 아래의 반사방지 필름(121', 169')의 굴절률은 상기 바로 위의 반사방지 필름(121, 169)의 굴절률과 동일하다.

시도는 필름(121, 121', 169, 169')의 경우에 TiO₂ 대신에 2.0의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 규소 질화물 (Si₃N₄:Al)을 사용할 수 있다는 것을 보여주었다.

DML 필름 및/또는 각각의 DML 필름(123, 167)은 480 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위에서의 흡수율에 비해 380 ㎚ 내지 480 ㎚의 파장 범위에서 흡수율이 상대적으로 낮은 흡수 스펙트럼을 갖는다는 것이 밝혀졌다.

더욱이 DML 필름 및/또는 각각의 DML 필름(123, 167)은 아래 또는 위에서 연속적 금속 필름과 직접 접촉할 필요가 없다는 것이 밝혀졌는데, 왜냐하면 이러한 경우에 DML 필름의 특정한 흡수 스펙트럼은 그와 접촉하는 연속적 금속 필름의 (가시광에서, 즉 380 ㎚ 내지 780 ㎚에서 상대적으로 일정한) 흡수 스펙트럼과 병합되기 때문이다.

도 13 및 14는 각각 2개의 기능성 필름을 함유하는 다층(35)의 구조 및 3개의 기능성 필름을 함유하는 다층(36)의 구조를 도시하고, 상기 다층은 투명 글레이징 기판(30), 더 정확하게는 상기 기판(30)의 일 면(31) 상에 침착된다.

바람직하게는 주로 은 또는 은을 함유하는 금속 합금을 기재로 하는, 더 바람직하게는 은으로만 제조된 각각의 기능성 필름(140, 180, 220)은 2개의 반사방지 코팅들, 즉 각각의 기능성 필름(140, 180, 220) 아래에, 즉 기판(30)과 동일한 측에 위치하는 하위 반사방지 코팅(120, 160, 200)과 각각의 기능성 필름(140, 180, 220) 위에, 즉 기판(30)과 반대되는 측에 놓인 상위 반사방지 코팅(160, 200, 240) 사이에 놓인다.

각각의 반사방지 코팅(120, 160, 200, 240)은 적어도 1개의 반사방지 필름(128, 168, 208, 248)을 함유한다.

도 3은 다층의 유일한 금속 기능성 필름인 금속 기능성 필름(140), 바람직하게는 주로 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 필름, 및 2개의 불연속적 금속 필름(123, 167)을 포함하는 다층(34)을 보여주며, 상기 불연속적 금속 필름 중 1개는 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 금속 기능성 필름(140) 사이에 위치하고 다른 1개는 상기 면(31)으로부터 출발하여 금속 기능성 필름(140) 위에 위치한다.

도 13은 2개의 기능성 필름을 함유하는 다층(35)을 위한 유사한 해결책을 도시한다. 이러한 다층(35)은 바람직하게는 주로 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 2개의 금속 기능성 필름(140, 180), 및 2개의 불연속적 금속 필름(123, 167)을 포함하며, 상기 불연속적 금속 필름 중 1개는 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 첫 번째 금속 기능성 필름(140) 사이에 위치하고 다른 1개는 상기 면(31)으로부터 출발하여 두 번째 금속 기능성 필름(180) 위에 위치한다.

도 14는 3개의 기능성 필름을 함유하는 다층(36)를 위한 유사한 해결책을 도시한다. 이러한 다층(36)은 바람직하게는 주로 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 3개의 금속 기능성 필름(140, 180, 220), 및 2개의 불연속적 금속 필름(123, 167)을 포함하며, 상기 불연속적 금속 필름 중 1개는 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 첫 번째 금속 기능성 필름(140) 사이에 위치하고 다른 1개는 상기 면(31)으로부터 출발하여 세 번째 금속 기능성 필름(220) 위에 위치한다.

이들 3개의 이중-DML 구성은, 낮은 광 반사율을 나타내지만, 불연속적 금속 필름이 각각의 구성에서 둘 다 금속 흡수 필름으로 대체된 경우에서보다 투과 및 반사 시에 더 중성인 색을 갖는 다층을 수득하는 것을 허용한다.

도 13 및 14에서의 구조와 관련하여, 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 계수할 때 첫 번째 금속 기능성 필름(140) 사이에 위치할 단일 하부 불연속적 금속 필름(123), 또는 상기 면(31)으로부터 계수할 때 마지막 금속 기능성 필름(180, 220) 위에 위치할 단일 상부 불연속적 금속 필름(167)을 제공할 수 있다.

주로 Ag, Au, Pt 또는 Cu와 같은 1종 (또는 그 초과)의 귀금속을 사용하면, DML을 마그네트론 스퍼터링을 통해 간단하고 신뢰성 있게 침착시키는 것이 허용되는데, 왜냐하면 이러한 방법은 섬의 성장을 제어하는 것을 허용하기 때문이고; 특히, 선택적 흡수는 특히 섬 구조에 의해 가능해진 금속의 플라스모닉(plasmonic) 특징으로 인해 초래된다.

본 발명은 상기에 예를 통해 기술되었다. 관련 기술분야의 통상의 숙련자라면 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 특허 범위로부터 벗어나지 않는 발명의 다양한 변형양태를 고안할 수 있을 것이라는 것을 이해할 것이다.

Claims

7 ㎚ 내지 20 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e를 갖는 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 적어도 1개의 기능성 금속 필름(140, 180, 220) 및 적어도 2개의 반사방지 코팅(120, 160, 200, 240)을 포함하는 박막 다층(34, 35, 36)으로 일 면(31) 상에 코팅된 기판(30)이며, 상기 반사방지 코팅은 각각 적어도 1개의 반사방지 필름(128, 168, 208, 248)을 포함하고, 상기 기능성 필름(140)은 2개의 반사방지 코팅(120, 160) 사이에 놓이고, 상기 다층은 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 하부 불연속적 금속 필름(123)을 포함하고, 상기 하부 불연속적 금속 필름(123)은 한편으로는 상기 면(31)과 다른 한편으로는 상기 면(31)으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 첫 번째 기능성 금속 필름(140) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항에 있어서, 상기 다층이 단지 1개의 하부 불연속적 금속 필름(123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항에 있어서, 상기 다층이 0.5 ㎚ 내지 5 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 두께 e'를 갖는 상부 불연속적 금속 필름(167)을 추가로 포함하고, 상기 상부 불연속적 금속 필름(167)은 상기 면(31)으로부터 출발하여 계수할 때 유일한 또는 마지막 기능성 금속 필름(140, 180, 220) 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름(123, 167)이, 한편으로는 적어도 1.9의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름(121', 169') 바로 위에, 및 다른 한편으로는 적어도 1.9의 550 ㎚에서의 굴절률을 갖는 반사방지 필름(121, 169) 바로 아래에 위치하고, 상기 바로 아래의 반사방지 필름(121', 169')의 굴절률이 바람직하게는 상기 바로 위의 반사방지 필름(121, 169)의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름(123, 167)이, 한편으로는 1 ㎚ 내지 8 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되거나 심지어 2 ㎚ 내지 6 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 550 ㎚에서의 광학적 두께를 갖는 반사방지 필름(121', 169') 바로 위에, 및 다른 한편으로는 1 ㎚ 내지 8 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되거나 심지어 2 ㎚ 내지 6 ㎚ (이들 값 포함)에 포함되는 550 ㎚에서의 광학적 두께를 갖는 반사방지 필름(121, 169) 바로 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 또는 각각의 불연속적 금속 필름(123, 167)이 은을 기재로 하거나 은으로 제조된 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 금속 기능성 필름(140, 180, 220) 아래에 놓인 상기 반사방지 코팅(120, 160, 200)이, 550 ㎚에서 1.8 내지 2.2에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 중간 굴절률의 반사방지 필름(128, 168, 208)을 포함하고, 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름(128, 168, 208)이 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름(128, 168, 208)이 바람직하게는 5 내지 35 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 면(31)과 첫 번째 또는 유일한 금속 기능성 필름(140) 사이에 놓인 상기 반사방지 코팅(120)이, 550 ㎚에서 2.3 내지 2.7에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 높은 굴절률의 반사방지 필름(124)을 포함하고, 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름(124)이 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 높은 굴절률의 반사방지 필름(124)이 바람직하게는 5 내지 25 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기판(30).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 면(31)과 반대되는 측의, 첫 번째 또는 유일한 금속 기능성 필름(140) 위에 놓인 반사방지 코팅(160)이, 550 ㎚에서 1.8 내지 2.2에 포함되는 굴절률을 갖는 물질로 제조된 중간 굴절률의 반사방지 필름(162)을 포함하고, 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름(162)이 바람직하게는 산화물을 기재로 하고/하거나 이러한 중간 굴절률의 반사방지 필름(162)이 바람직하게는 5 내지 35 ㎚에 포함되는 물리적 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 기판(30).
프레임 구조물(90)에 의해 함께 유지되는 적어도 2개의 기판(10, 30)을 포함하는 다중 글레이징 유닛(100)이며, 상기 글레이징 유닛은 외부 공간(ES)을 내부 공간(IS)으로부터 분리하고, 여기서 2개의 기판 사이에 적어도 1개의 중간 기체-충전된 공동부(15)가 놓이고, 적어도 1개의 기판(30)이 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 것인 다중 글레이징 유닛(100).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 기판(30) 상에 침착된 박막 다층(34, 35, 36) 내의 하나의, 바람직하게는 2개 이하의 불연속적 금속 필름(들)(123, 167)의 용도.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 기판(30) 상에 침착된 박막 다층(34, 35, 36) 내의 하나의, 바람직하게는 2개 이하의 불연속적 금속 필름(들)(123, 167)을 침착시키는 방법.