PL193605B1

PL193605B1 - Przezroczyste podłoże, zwłaszcza wykonane ze szkła, posiadające cienkowarstwowy stos oraz zastosowanie tego przezroczystego podłoża

Info

Publication number: PL193605B1
Application number: PL336179A
Authority: PL
Inventors: Véronique Rondeau; Fabrice Didier
Original assignee: Saint Gobain; Saint Gobain Glass France
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2007-02-28
Also published as: CA2286441A1; DE69934647T2; FR2784984B1; ATE350355T1; PL336179A1; ES2281162T3; DE69934647D1; CA2286441C; EP0995725B1; JP4824150B2; US6355334B1; FR2784984A1; EP0995725A1; JP2000233947A

Abstract

1. Przezroczyste podloze, zwlaszcza wykonane ze szkla, posiadajace cienkowarstwowy stos zawierajacy przynajmniej jedna warstwe metaliczna o wlasciwosciach odbijajacych promieniowanie podczerwone, zwlaszcza warstwe o malej emisyjnosci umieszczona pomiedzy dwo- ma powlokami na bazie dielektrycznej, przy czym powloka na bazie dielektrycznej lezaca ponizej warstwy metalicznej o wlasciwosciach odbijajacych promieniowanie podczerwo- ne znajduje sie w superpozycji przynajmniej dwóch warstw, znamienne tym, ze powloka na bazie dielektrycznej umieszczona ponad warstwa metaliczna zawiera warstwy umieszczone w nastepujacej kolejnosci: co najmniej jedna warstwe materialu o wysokim wspólczynniku zalamania n j-2, wynoszacym co najwyzej 2,2, co najmniej jedna warstwe materialu o wspólczynniku zalamania n j-1 co najmniej o 0,3 mniejszym niz wspólczynnik zalamania ostatniej co najmniej jednej warstwy n j, ostatnia co najmniej jedna warstwe materialu o wysokim wspólczynniku zalamania n j równym n j-2. 17. Zastosowanie przezroczystego podloza okreslone- go w zastrz. 1 do wytwarzania szyby niskoemisyjnej, lub chroniacej przed promieniowaniem slonecznym, wielokrot- nie zespolonej, zwlaszcza podwójnie zespolonej, w której cienkowarstwowy stos wystepuje na powierzchni 2 i/lub 3 oraz na powierzchni 5. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przezroczyste podłoże, zwłaszcza wykonane ze szkła, posiadające cienkowarstwowy stos oraz zastosowanie przezroczystego podłoża do wytwarzania szyby niskoemisyjnej.

Znane jest przezroczyste podłoże, zwłaszcza wykonane ze szkła, posiadające cienkowarstwowy stos zawierający przynajmniej jedną warstwę metaliczną o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone, zwłaszcza warstwę o małej emisyjności, umieszczoną pomiędzy dwoma powłokami na bazie dielektrycznej.

Jeden typ dobrze znanych cienkowarstwowych stosów przeznaczonych dla dostarczenia termicznych właściwości przezroczystego podłoża, a zwłaszcza małej emisyjności, adaptowanych do wspomnianego zastosowania, składa się z warstwy metalicznej, zwłaszcza srebrnej, umieszczonej między dwoma powłokami na bazie dielektrycznej w postaci tlenku lub azotku metalu. Stos ten wytwarza się w zwykły sposób w kolejności nakładania z zastosowaniem techniki próżniowej, na przykład napylania katodowego, ze wspomaganiem przez pole magnetyczne.

W stosie może być również zastosowane metaliczne pokrycie pełniące ochronną rolę, dla zapobieżenia degradacji srebra.

W stosie tego typu właściwości termiczne, czyli ochronę przed promieniowaniem słonecznym lub charakterystykę małej emisyjności finalnego okna, zasadniczo narzuca warstwa srebra, natomiast warstwy dielektryczne wywierają wpływ, poprzez interferencję, głównie na optyczny wygląd okna. Zabezpieczają one ponadto warstwę srebra przed oddziaływaniem chemicznym i mechanicznym.

Doskonalenie okien wynikające z wprowadzenia stosów wspomnianego typu umożliwiło zwiększenie obszaru zastosowań, przy jednoczesnym zachowaniu zadowalającego poziomu charakterystyki termicznej i optycznej. Jednakże w odniesieniu do tej ostatniej właściwości, spodziewana jest dalsza poprawa kolorymetrycznego wyglądu, zwłaszcza z bardziej neutralnym kolorem odbicia.

Celem obecnego wynalazku jest dostarczenie podłoża zaopatrzonego w cienkowarstwowy stos wspomnianego typu, posiadającego lepszy wygląd kolorymetryczny, zwłaszcza z bardziej neutralnym kolorem w odbiciu.

Przezroczyste podłoże, zwłaszcza wykonane ze szkła, posiadające cienkowarstwowy stos zawierający przynajmniej jedną warstwę metaliczną o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone, zwłaszcza warstwę o małej emisyjności umieszczoną pomiędzy dwoma powłokami na bazie dielektrycznej, przy czym powłoka na bazie dielektrycznej leżąca poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone znajduje się w superpozycji przynajmniej dwóch warstw, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powłoka na bazie dielektrycznej umieszczona ponad warstwą metaliczną zawiera warstwy umieszczone w następującej kolejności: co najmniej jedną warstwę materiału o wysokim współczynniku załamania nj-2 wynoszącym co najwyżej 2,2, co najmniej jedną warstwę materiału o współczynniku załamania nj-1 co najmniej o 0,3 mniejszym niż współczynnik załamania ostatniej co najmniej jednej warstwy nj, ostatnią co najmniej jedną warstwę materiału o wysokim współczynniku załamania nj równym nj-2.

Warstwa metaliczna o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone jest bazowana na srebrze Ag.

Warstwa metaliczna o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone styka się bezpośrednio z niżej leżącą powłoką na bazie dielektrycznej.

Geometryczna grubość warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone wynosi od 7 do 20 nanometrów, a zwłaszcza od 9 do 15 nanometrów co daje właściwości o małej emisyjności, lub od 20 do 25 nanometrów, co daje właściwości ochronne przed promieniowaniem słonecznym.

Podłoże posiada metaliczną warstwę ochronną umieszczoną bezpośrednio ponad warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone i stykającą się z tą warstwą.

Metaliczna warstwa ochronna jest bazowana na pojedynczym metalu dobranym spośród niobu Nb, tytanu Ti, chromu Cr lub niklu Ni, bądź stopu przynajmniej dwóch tych metali, zwłaszcza stopu niobu i chromu Nb/Cr lub niklu i chromu Ni/Cr, oraz ma geometryczną grubość korzystnie mniejszą lub równą 2 nanometry.

Powłoka na bazie dielektrycznej leżąca poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone znajduje się w superpozycji przynajmniej dwóch warstw tlenków metali lub warstwy azotkowej jak AlN lub Si3N4 i warstwy tlenku metali jak SnO2, ZnO, TiO2, korzystnie

PL 193 605 B1 z bezpośrednim zetknięciem pomiędzy wspomnianą powłoką i wspomnianą warstwą metaliczną o właściwościach odbijających światło.

Powłoka na bazie dielektrycznej poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone posiada warstwę nawilżającą bazowaną na tlenku cynku ZnO, ewentualnie z domieszką ZnO:Al, w zetknięciu ze wspomnianą warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone, i zawiera korzystnie dwie warstwy włączając wspomnianą warstwę nawilżającą.

Warstwa nawilżająca ma geometryczną grubość od 5 do 40 nanometrów, a zwłaszcza od 15 do 30 nanometrów.

Warstwa nawilżająca jest bazowana na przynajmniej częściowo skrystalizowanym tlenku cynku.

Ostatnia warstwa w stosie jest dobrana z jednego z następujących materiałów: azotek krzemu Si3N4, ewentualnie z domieszką glinu Si3N4:Al, azotek glinu AlN, tlenek cyny SnO2, zmieszane tlenki cyny oraz cynku SnZnOx, i węgliki SiC, TiC, CrC, TaC.

Geometryczna grubość ostatniej warstwy stosu wynosi od 5 do 20 nanometrów.

Współczynnik załamania nj-1 warstwy umieszczonej bezpośrednio pod ostatnią warstwą w stosie i stykającej się z nią wynosi poniżej 1,75.

Warstwa umieszczona bezpośrednio pod ostatnią warstwą i stykająca się z nią jest bazowana na tlenku krzemu SiO2 lub tlenku glinu Al2O3, bądź mieszaninie tych dwóch tlenków Al2O3:SiO2.

Stos ma następującą strukturę:

Szkło/SnO2 lub Si3N4:Al lub AlN/ZnO lub ZnO:Al/Ag/Ti lub NiCr/ZnO lub SnO2/SiO2 lub Al2O3 lub SiO2:Al2O3/SnO2 lub ZnO lub SnZnOx lub AlN lub Si3N4:Al lub(AlN/Si3N4:Al) lub (Si3N4:Al/AlN) lub (SNO2/SnZnOx).

Emisyjność e podłożona wynosi najwyżej 0,05.

Przezroczyste podłoże według wynalazku ma zastosowanie do wytwarzania szyby niskoemisyjnej, lub chroniącej przed promieniowaniem słonecznym, wielokrotnie zespolonej, zwłaszcza podwójnie zespolonej, w której cienkowarstwowy stos występuje na powierzchni 2 i/lub 3 oraz na powierzchni 5.

Wytworzona szyba jest podwójnie zespolona, posiada przynajmniej jedno podłoże, i jej przepuszczanie optyczne TL wynosi przynajmniej 72%.

₂

Wytworzona szyba posiada dwie tafle szkła i ma współczynnik K równy lub mniejszy 1,4 W/K.m²gdy dwie tafle szkła są rozdzielone warstwą powietrza, lub mniejszy niż 1,1 W/K.m² gdy dwie tafle szkła są rozdzielone warstwą argonu.

Należy zauważyć, że w zakresie obecnego wynalazku określenie „ostatnia co najmniej jedna warstwa oznacza warstwę lub warstwy w stosie najbardziej oddalone od podłoża, i obejmuje warstwę bezpośrednio eksponowaną w środowisku, na przykład w powietrzu.

Rozwiązanie według wynalazku daje nieoczekiwany wynik.

Dotychczas w celu uzyskania widocznego efektu przeciwodblaskowego dla typu stosu, którego dotyczy wynalazek, konieczne było uzyskanie górnej powłoki na bazie dielektrycznej, w której warstwa będąca w bezpośrednim kontakcie z ochronną warstwą metaliczną była warstwą bazowaną na materiale o dużym współczynniku załamania, a jej materiał posiadał zaletę „przeciwodblaskowej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone. Taka górna powłoka była korzystnie powlekana ze „stopniowaniem współczynnika przynajmniej warstwy eksponowanej w środowisku, na przykład w powietrzu o zbliżonym współczynniku załamania, rzędu 1,7.

Było to uzasadnione faktem, że odbicie pomiędzy ostatnią warstwą w stosie i powietrzem będzie tym mniejsze, im większa będzie różnica współczynników pomiędzy tym materiałem i powietrzem.

Nieoczekiwanie zauważono, że dla typu stosu według wynalazku żądany efekt przeciwodblaskowy uzyskano mimo obecności ostatniej warstwy o dużym współczynniku załamania eksponowanej w takim środowisku, jak powietrze, poprzez zastosowanie kolejności warstw według wynalazku.

Ponadto, podłoża ze stosem według wynalazku posiadały neutralny kolor w odbiciu, nawet w konfiguracjach, gdzie funkcjonalna warstwa metaliczna, na przykład srebrna, miała dużą grubość geometryczną.

Okna uzyskane poprzez wprowadzenie takich podłoży są w związku z tym wysoce estetyczne i mają bardzo dobrą charakterystykę termiczną.

Występuje wiele korzyści wynikających z kolejności stosu według wynalazku w porównaniu z kolejnościami według dotychczasowego stanu techniki, według których konieczne jest stopniowanie współczynnika dla uzyskania zadowalającego koloru w odbiciu.

Mianowicie, ponieważ zgodnie z wynalazkiem występuje duży współczynnik załamania dla ostatniej warstwy, łatwo można dobrać materiał wyraźnie poprawiający trwałość mechaniczną stosu,

PL 193 605 B1 jak na przykład materiał bazowany na SnZnOx lub który daje stonowany charakter bez zmiany właściwości, jak na przykład materiał bazowany na Si3N4.

Funkcjonalną warstwę metaliczną korzystnie wykonuje sięze srebra. Grubość tej warstwy może wynosić od 7 od 20 nanometrów, a zwłaszcza 4 do 15 nanometrów, dla uzyskania okien o małej emisyjności i wysokim przepuszczaniu optycznym (TL co najmniej 70%, do 80%), zwłaszcza dla budynków w krajach o zimnym klimacie. Aby uzyskać odblaskowe okna pełniące rolę zabezpieczenia przed promieniowaniem słonecznym, przeznaczone dla budownictwa w krajach o gorącym klimacie, warstwa srebra może być grubsza, na przykład od 20 do 25nm, (co jest wyraźną konsekwencją posiadania okien o znacznie niższym przepuszczaniu optycznym, na przykład poniżej 60%).

Stos według wynalazku może zawierać ochronną warstwę metaliczną umieszczoną bezpośrednio ponad i w zetknięciu z warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone.

Warstwa ochronna jest korzystnie bazowana na jednym metalu dobranym z grupy zawierającej niob Nb, tytan Ti, chrom Cr bądź nikiel Ni, lub stop co najmniej dwóch tych metali, zwłaszcza stop niklu i chromu (Ni/Cr), a jej grubość geometryczna jest mniejsza lub równa 2 nanometrom. Według tego wariantu metal lub stop tworzący tę warstwę może zawierać dodatek palladu Pd. Pełni on rolę warstwy protektorowej chroniącej warstwę funkcjonalną w przypadku nałożenia obok tej warstwy poprzez rozpylanie reaktywne.

Warstwa powłoki na bazie dielektrycznej leżąca poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone występuje w superpozycji przynajmniej dwóch warstw. Może występować między dwoma warstwami, zwłaszcza w superpozycji dwóch warstw tlenków metali lub superpozycji warstwy azotku jak na przykład AlN lub Si3N4 i warstwy tlenku metalu jak SnO2, ZnO, TiO2. Korzystnie występuje bezpośredni kontakt pomiędzy powłoką i metaliczną warstwą odbijającą. W przykładzie występuje powłoka zawierająca warstwę nawilżającą bazowaną na tlenku cynku ZnO, ewentualnie z domieszką glinu ZnO:Al, w zetknięciu z warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone. Powłoka ta zawiera dwie warstwy, włączając warstwę nawilżającą. Geometryczna grubość warstwy nawilżającej wynosi 5 do 40 nanometrów, a zwłaszcza 15 do 30 nanometrów. Przy takich grubościach oprócz funkcji nawilżania warstwa ta może przyczyniać się do optycznego wyglądu stosu w połączeniu z pierwszą powłoką na bazie dielektrycznej, leżącą ponad warstwą funkcjonalną. Warstwa nawilżająca może być bazowana na częściowo skrystalizowanym tlenku cynku.

Taka warstwa daje zabezpieczenie stosu z optycznego punktu widzenia w przypadku poddania podłoża obróbce cieplnej przy zginaniu lub odpuszczaniu.

Zgodnie z jedną wysoce korzystną właściwością wynalazku przynajmniej ostatnia warstwa (warstwy) stosu może (mogą) być ponadto warstwą tlenku metalu dobraną z następujących materiałów: tlenek cyny SnO2, tlenek cynku, mieszanina tlenu cyny i cynku SnZnOx. Może to być również warstwa azotku metalu, ewentualnie bariera dyfuzji tlenu, dobrana z jednego z następujących materiałów: azotek krzemu Si3N4 z domieszką glinu Si3N4:Al, azotek glinu AlN.

Może to być w końcu warstwa węglika, ewentualnie bariera dyfuzji tlenu, dobrana z jednego z następujących materiałów: SiC, TiC, CrC, TaC.

Jak wspomniano, warstwa ta poprawia trwałość stosu i nadaje mu stonowany charakter.

Geometryczna grubość warstwy wynosi 5 do 20 nanometrów. Korzystnie, współczynnik załamania nj-1 dla warstwy umieszczonej bezpośrednio poniżej i w zetknięciu z jedną z ostatnich warstw w stosie wynosi poniżej 1,75.

Jest to warstwa bazowana na tlenku krzemu SiO2 lub tlenku glinu Al2O3, bądź mieszaninie obu tych tlenków Al2O3:SiO2.

Współczynnik załamania nj-2 warstwy leżącej pod warstwą umieszczoną bezpośrednio pod i w zetknięciu z jedną z ostatnich warstw jest zbliżony do współczynnika ostatniej warstwy w stosie, i wynosi 2.

Przykładowo, stos warstw spełniający kryteria wynalazku jest stosem typu:

Szkło/SnO2 lub Si3N4:Al lub AlN/ZnO lub ZnO;Al/Ag/Ti lub NiCr/ZnO lub SnO2/SiO2 lub Al2O3 lub SiO2:Al2O3/SnO2 lub ZnO lub SnZnOx lub AlN lub Si3N4:Al lub (AlN/Si3N4:Al) lub (Si3N4:Al/AlN) lub (SnO2/SnZnOx)

Emisyjność podłoża według wynalazku wynosi najwyżej 0,05.

Opisany wynalazek posiada wiele zastosowań. Mogą one obejmować w szczególności szyby niskoemisyjne lub wielokrotnie zespolone szyby chroniące przed promieniowaniem słonecznym, zwłaszcza szyby podwójnie zespolone, posiadające podłoże określone powyżej, przy czym stos warstw występuje na powierzchniach 2 i 3, a także na powierzchni 5.

PL 193 605 B1

Przepuszczanie optyczne TL szyby niskoemisyjnej podwójnie zespolonej chroniącej przed promieniowaniem słonecznym i posiadającej przynajmniej jedno podłoże według wynalazku wynosi przynajmniej 72%.

Taka podwójnie zespolona szyba zawiera dwie tafle szkła, a jej współczynnik K jest mniejszy lub równy 1,4 W/K.m² gdy obie tafle są rozdzielone warstwą powietrza, lub jest mniejszy bądź równy 1,1 W/K.m² gdy tafle szkła są rozdzielone warstwą argonu.

Inne szczegóły i zalety będą oczywiste po przeczytaniu opisu przykładów, podanych w odniesieniu do fig. 1i 2.

Przykład 1jest przykładem porównawczym.

Przykład 2 wykonano zgodnie z wynalazkiem.

W obu tych przykładach kolejne cienkowarstwowe stosy uzyskano stosując metodę napylania katodowego wspomaganego przez pole magnetyczne. W zakresie wynalazku mogą one być dość łatwo wykonane z zastosowaniem innych sposobów, które umożliwiają kontrolowanie grubości warstw.

Podłoża, na które nałożono cienkowarstwowe stosy wykonuje się z przezroczystego szła krzemianowo-sodowo-wapniowego, typu dostarczanego przez Saint-Gobain Vitrage pod nazwą Planilux.

P r z y k ł a d 1 (porównawczy)

Na fig. 1 pokazano, zgodnie z tym co opisano w zgłoszeniu patentowym EP-0 718 250, że na wierzchu podłoża 1 występuje warstwa barierowa 2 powstrzymująca dyfuzję tlenu i jonów Na⁺ bazowana na SnO2, warstwa nawilżająca 3 bazowana na tlenku cynku ZnO, następnie warstwa 4 srebra, warstwa ochronna 5 tytanu Ti, warstwa 6 bazowana na tlenku cynku ZnO i w końcu, warstwa barierowa 7 dla tlenu bazowana na Si3N4. Należy podkreślić, że ze względów jasności proporcje pomiędzy grubościami materiałów nie zostały zachowane. Jest to zatem stos typu:

Szkło/SnO2/ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4

Grubości (w nanometrach) odpowiadające każdej warstwie w stosie, na wierzchu podłoża o grubości 4mm, podano w tabeli 1 poniżej.

Tabela 1

SnO2 (2)	17
ZnO (3)	12
Ag (4)	12
Ti (5)	1,2
ZnO (6)	27
Si₃N4 (7)	20

Dla wytworzenia stosu zaleca się następujące warunki nakładania każdej z warstw:

- Bazowaną na SnO2 warstwę 2 nałożono z zastosowaniem cynowej elektrody bombardowanej, pod ciśnieniem 0,15 Pa w atmosferze argonu i O2.

- Bazowane na tlenku cynku ZnO warstwy 3 do 6 nałożono z zastosowaniem cynkowej elektrody bombardowanej, pod ciśnieniem 0,8Pa w atmosferze argonowo tlenowej.

- Warstwę 4 srebra nałożono z zastosowaniem srebrnej elektrody bombardowanej, pod ciśnieniem 0,8Pa w atmosferze argonu.

- Warstwę 5 Ti nałożono z zastosowaniem tytanowej elektrody bombardowanej w atmosferze argonu, pod ciśnieniem 0,8Pa.

- Warstwę 7 Si3N4 nałożono z zastosowaniem krzemowej elektrody bombardowanej, pod ciśnieniem 0,8Pa.

Moce i szybkości ruchu podłoża dobrano w sposób znany jako taki, dla uzyskania żądanych grubości jak podano powyżej.

W tabeli 2 podano wartość przepuszczania optycznego TL, wyrażoną procentowo, odbicie optyczne RL, również wyrażone procentowo, a*® i b*®, w odbiciu, w (L, a*, b*) w systemie koloryme6

PL 193 605 B1 trii, jako wartości niemianowane, a także emisyjność e, jako wartość niemianowaną. Wszystkie te pomiary wykonano w odniesieniu do iluminantu D65.

T a b e l a 2

Przykład 1 - (1 podłoże monolityczne)

Tl	83,1
Rl	9,34
a*®	2,5
b*®	-12,9
e	0,032

Określone powyżej podłoże 1 złożono następnie jako podwójnie zespolone szyby z innym przezroczystym podłożem o geometrycznej grubości 4mm, z pośrednią warstwą argonową 15mm, cienkowarstwowy stos występował na powierzchni 3.

W tabeli 3 poniżej ponownie podano te same wielkości charakterystyczne TL, RL, a*®, b*®, e oraz wartość współczynnika K wyrażoną w W/K.m² dla podwójnych szyb.

T a b e l a 3

Przykład 1 - (podwójne szyby)

Tl	75,6
Rl	15,6
a*®	0,5
b*®	-7,7
e	0,032
K	1,09

Przykład 2 (według wynalazku)

Cienkowarstwowy stos przedstawiony na fig. 2 jest identyczny jak w przykładzie porównawczym 1z tym wyjątkiem, że pomiędzy warstwą 6 bazowaną na tlenku cynku ZnO i ostatnią warstwą w stosie 7 bazowaną na azotku krzemu Si3N4 umieszczona jest warstwa 8 bazowana na SiO2 o współczynniku załamania 1,45.

W stosie występuje zatem następująca kolejność:

Szkło/SnO2/ZnO/Ag/Ti/ZnO/SiO2/Si3N4

Warstwa 8 bazowana na SiO2 według wynalazku ma grubość 17 nm. Inne warstwy mają takie same grubości jak w przykładzie porównawczym 1, z wyjątkiem pokrycia Si2N4, którego grubość wynosi tu 12nm.

Bazowana na SiO2 warstwa 8 została nałożona przez wspomagane plazmowo rozpylanie reaktywne w atmosferze argonowo tlenowej, pod ciśnieniem około 0,15 Pa.

W tabeli 4 poniżej przedstawiono wartości TL, RL, a*®, b*®, oraz e dla monolitycznego podłoża 1w odniesieniu do tego przykładu.

Tabela 4

Przykład 2 - (monolityczny)

Tl	82,8
Rl	9,3
a*®	3,0
b*®	-0,6
e	0,032

PL 193 605 B1

Następnie dla utworzenia podwójnie zespolonej szyby podłoże 1 złożono z innym przezroczystym podłożem szklanym o tej samej grubości 4mm, z pośrednią warstwą argonową 15mm, a stos według wynalazku występował na powierzchni 3 podwójnych szyb.

W tabeli 5 ponownie podano te same wielkości charakterystyczne TL, RL, a*®, b*®, e oraz wartość współczynnika K wyrażoną w W/K.m² dla podwójnych szyb.

Tabela 5

Przykład 2 - (podwójne szyby)

Tl	75,3
Rl	15,7
a*®	0,9
b*®	-3,3
e	0,032
K	1,09

Poprzez porównanie tabel dotyczących wartości spektrofotometrycznych i charakterystyki termicznej dla przykładu porównawczego według dotychczasowego stanu techniki i przykładu według wynalazku z łatwością można zauważyć, że:

-stos według wynalazku daje podłoże szyby o wyglądzie kolorymetrycznym, z bardziej neutralnym kolorem w odbiciu, który jest potwierdzony przez bardzo małe wartości a* i b*,

- poprawę w zakresie optycznym uzyskano bez szkodliwego wpływu na charakterystykę cieplną.

Ponadto próby trwałości mechanicznej wykazały, że stos według wynalazku posiada większą trwałość.

I w końcu, stos według wynalazku przechodzi obróbkę cieplną typu gięcie lub odpuszczanie bez ujemnego wpływu na jakość.

Głównym zastosowaniem wynalazku jest użycie podłoża według wynalazku do produkcji okien tworzących termoizolację i lub zabezpieczenie przed promieniowaniem słonecznym.

Szyby z podłożem według wynalazku są przeznaczone do montowania w budynkach lub pojazdach, zwłaszcza dla zredukowania roboczych obciążeń układów klimatyzacyjnych, bądź zmniejszenia przegrzewania powodowanego stale rosnącym rozmiarem szklonych powierzchni w pomieszczeniach mieszkalnych i przedziałach pasażerskich.

Claims

1. Przezroczyste podłoże, zwłaszcza wykonane ze szkła, posiadające cienkowarstwowy stos zawierający przynajmniej jedną warstwę metaliczną o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone, zwłaszcza warstwę o małej emisyjności umieszczoną pomiędzy dwoma powłokami na bazie dielektrycznej, przy czym powłoka na bazie dielektrycznej leżąca poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone znajduje się w superpozycji przynajmniej dwóch warstw, znamienne tym, że powłoka na bazie dielektrycznej umieszczona ponad warstwą metaliczną zawiera warstwy umieszczone w następującej kolejności: co najmniej jedną warstwę materiału o wysokim współczynniku załamania nj-2, wynoszącym co najwyżej 2,2, co najmniej jedną warstwę materiału o współczynniku załamania nj-1 co najmniej o 0,3 mniejszym niż współczynnik załamania ostatniej co najmniej jednej warstwy nj, ostatnią co najmniej jedną warstwę materiału o wysokim współczynniku załamania nj równym nj-2.

2. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwa metaliczna o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone jest bazowana na srebrze Ag.

3. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwa metaliczna o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone styka się bezpośrednio z niżej leżącą powłoką na bazie dielektrycznej.

4. Podłoże według jednego z zastrz. 1, znamienne tym, że geometryczna grubość warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone wynosi od 7 do 20 nanometrów,

PL 193 605 B1 a zwłaszcza od 9 do 15 nanometrów, co daje właściwości o małej emisyjności, lub od 20 do 25 nanometrów, co daje właściwości ochronne przed promieniowaniem słonecznym.

5. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada metaliczną warstwę ochronną umieszczoną bezpośrednio ponad warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone i stykającą się z tą warstwą.

6. Podłoże według zastrz. 5, znamienne tym, że metaliczna warstwa ochronna jest bazowana na pojedynczym metalu dobranym spośród niobu Nb, tytanu Ti, chromu Cr lub niklu Ni, bądź stopu przynajmniej dwóch tych metali, zwłaszcza stopu niobu i chromu Nb/Cr lub niklu i chromu Ni/Cr, oraz ma geometryczną grubość korzystnie mniejszą lub równą 2 nanometry.

7. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że powłoka na bazie dielektrycznej leżąca poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone znajduje się w superpozycji przynajmniej dwóch warstw tlenków metali lub warstwy azotkowej jak AlN lub Si3N4 i warstwy tlenku metali jak SnO2, ZnO, TiO2, korzystnie z bezpośrednim zetknięciem pomiędzy wspomnianą powłoką i wspomnianą warstwą metaliczną o właściwościach odbijających światło.

8. Podłoże według zastrz. 7, znamienne tym, że powłoka na bazie dielektrycznej poniżej warstwy metalicznej o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone posiada warstwę nawilżającą bazowaną na tlenku cynku ZnO, ewentualnie z domieszką ZnO:Al, w zetknięciu ze wspomnianą warstwą o właściwościach odbijających promieniowanie podczerwone, i zawiera korzystnie dwie warstwy włączając wspomnianą warstwę nawilżającą.

9. Podłoże według zastrz. 8, znamienne tym, że warstwa nawilżająca ma geometryczną grubość od 5 do 4o nanometrów, a zwłaszcza do 15 do 30 nanometrów.

10. Podłoże według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że warstwa nawilżająca jest bazowana na przynajmniej częściowo skrystalizowanym tlenku cynku.

11. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że ostatnia warstwa w stosie jest dobrana z jednego z następujących materiałów: azotek krzemu Si3N4, ewentualnie z domieszką glinu Si3N4:Al, azotek glinu AlN, tlenek cyny SnO2, zmieszane tlenki cyny oraz cynku SnZnOx, i węgliki SiC, TiC, CrC, TaC.

12. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że geometryczna grubość ostatniej warstwy stosu wynosi od 5 do 20 nanometrów.

13. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że współczynnik załamania nj-1 warstwy umieszczonej bezpośrednio pod ostatnią warstwą w stosie i stykającej się z nią wynosi poniżej 1,75.

14. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwa umieszczona bezpośrednio pod ostatnią warstwą i stykająca się z nią jest bazowana na tlenku krzemu SiO2 lub tlenku glinu Al2O3, bądź mieszaninie tych dwóch tlenków Al2O3:SiO2.

15. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że stos ma następującą strukturę: Szkło/SnO2 lub Si3N4:Al lub AlN/ZnO lub ZnO:Al/Ag/Ti lub NiCr/ZnO lub SnO2/SiO2 lub Al2O3 lub SiO2:Al2O3/SnO2 lub ZnO lub SnZnOx lub AIN lub Si3N4:Al lub (AlN/Si3N4:Al) lub (Si3N4:Al/AlN) lub (SnO2/SnZnOx).

16. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że jego emisyjność e wynosi najwyżej 0,05.

17. Zastosowanie przezroczystego podłoża określonego w zastrz. 1 do wytwarzania szyby niskoemisyjnej, lub chroniącej przed promieniowaniem słonecznym, wielokrotnie zespolonej, zwłaszcza podwójnie zespolonej, w której cienkowarstwowy stos występuje na powierzchni 2 i/lub 3 oraz na powierzchni 5.

18. Zastosowanie według zastrz. 17, znamienne tym, że wytworzona szyba jest podwójnie zespolona, posiada przynajmniej jedno podłoże, i jej przepuszczanie optyczne TL wynosi przynajmniej 72%.

19. Zastosowanie według zastrz. 18, znamienne tym, że wytworzona szyba posiada dwie tafle szkła i ma współczynnik K równy lub mniejszy 1,4 W/K.m² gdy dwie tafle szkła są rozdzielone warstwą powietrza, lub mniejszy niż 1,1 W/K.m² gdy dwie tafle szkła są rozdzielone warstwą argonu.