PL220027B1 - Wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane i sposób wytwarzania wyrobu powlekanego - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane i sposób wytwarzania wyrobu powlekanego. Wynalazek dotyczy obrabianych cieplnie wyrobów powlekanych o niskim E i sposobu ich wytwarzania. Takie wyroby powlekane mogą być stosowane jako przednie szyby pojazdów, zespoły szkła izolacyjnego IG („IG” od „insulating glass”) oraz do innych odpowiednich zastosowań.

Stan Techniki

Według stanu techniki znane są powłoki warstwowe przeznaczone do zmiany charakterystyki światła słonecznego. Powłoki takie najczęściej powinny odbijać promieniowanie w podczerwieni (IR) z jednoczesną dobrą transmitancją światła widzialnego. W przemyśle samochodowym na przykład, przednie szyby samochodowe często powinny mieć transmitancję światła widzialnego wynoszącą co najmniej 70% w Stanach Zjednoczonych i co najmniej 75% w Europie, nawet w przypadku ich laminowania z warstwą poliwinylobutyralu (PVB) umieszczoną między sąsiednimi warstwami szkła. Potrzeba uzyskania dobrej transmitancji światła widzialnego jest często w niezgodzie z koniecznością uzyskania dobrego odbijania światła IR, i trudno jednocześnie uzyskać obie te właściwości. Wytwarzanie powlekanych wyrobów o niskim E utrudnia potrzeba uzyskania powłoki wytrzymałej mechanicznie i/lub odpornej chemicznie, jak również możliwość stosowania powłoki o niskim współczynniku odbicia światła widzialnego (od strony szkła), która nie wykazywałaby zasadniczej zmiany barwy wyrobu podczas oglądania pod różnymi kątami. Korzystną jest także możliwość obróbki cieplnej takich powłok, dzięki czemu można je stosować do wytwarzania przednich szyb pojazdów, gdzie wymagane jest zginanie na gorąco, hartowanych zespołów IG i tym podobnych.

We wspólnym zgłoszeniu patentowym US nr 5,584,902 ujawniono układ powlekania o niskim E, zawierający stos złożony z, licząc od podłoża szklanego na zewnątrz: Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Chociaż powłokę tę można obrabiać cieplnie i chociaż jest z natury powłoką o niskim E, to ma ona niestety dość duży współczynnik emisji i/lub opór warstw, co daje niskie wartości Rsolar (współczynnik całkowitego odbicia energii słonecznej) wynoszące od około 22% do około 24%. Na przykład, powłoka ujawniona w opisie patentowym '902 ma opór warstw (R_s) 14,4 om/kwadrat i normalny współczynnik emisji (En) 0,15 przed obróbką cieplną; i ma Rs 10,5 om/kwadrat i normalny współczynnik emisji (En) 0,11 po obróbce cieplnej.

We wspólnym zgłoszeniu patentowym US nr 5,557,462 ujawniono powłokę z podwójną warstwą srebra o niskim E, zawierającą, licząc od podłoża szklanego na zewnątrz, stos:

Si₃N₄/NiCr/Ag/NiCr/Si₃N₄/NiCr/Ag/NiCr/Si₃N₄.

Układ powlekania ujawniony w opisie patentowym '462 charakteryzuje się dobrymi wartościami współczynnika emisji i dobrymi wartościami Rsolar. Niestety, układy powlekania ujawnione w opisie patentowym '462 nie mogą być obrabiane cieplnie (na przykład, podczas obróbki cieplnej Rs wzrasta od około 3-5 do znacznie powyżej 10 i zaczyna się zwiększać zamglenie). Ponieważ powłoki uja wnione w opisie patentowym '462 nie są obrabialne cieplnie dlatego w praktyce nie mogą być stosowane do wytwarzania przednich szyb pojazdów (gdzie jest wymagane zginanie na gorąco) lub do innych zastosowań wymagających obróbki cieplnej (HT), jak hartowanie, wzmacnianie cieplne lub zginanie.

Pewne inne powłoki z podwójną warstwą srebra opisano w części wymienionego zgłoszenia tymczasowego dotyczącej stanu techniki. Patrz także opis patentowy US nr 6,060,178. Wadą tych układów powłokowych jest niestety mała trwałość przed obróbką cieplną i/lub po obróbce cieplnej.

W opisie patentowym PL 199520 ujawniono warstwę mieszanego azotku bazującą na azotku glinu, do którego można dodawać dodatkowy materiał X, na przykład Si, Zr, lub podobny. Ta warstwa mieszanego azotku Al/Si wymaga znacznych ilości glinu (Al) i różni się zasadniczo od warstwy azotku krzemu SixNy jaką zastrzega obecny wynalazek.

W publikacji E Paule et al. Vacuum, vol. 37, issues 5-6, 1987, strony 395-397 „Optical properties of reactively sputtered silicon nitride films” ujawniono warstwy azotku krzemu przeznaczone są do zastosowań w półprzewodnikach (np. na warstwy izolatora bramkowego). Rozwiązania te nie dotyczą wyrobów powlekanych o niskim E do wytwarzania szyb.

Streszczenie wynalazku

Celem pewnych przykładowych wykonań ujawnionych w niniejszym wynalazku jest opracowanie obrabialnej cieplnie powłoki o niskim E (lub układu warstwowego), która jest trwała mechanicznie

PL 220 027 B1 i/lub chemicznie zarówno przed jak i po obróbce cieplnej, przy czym transmitancja światła widzialnego układu powłokowego wynosi co najmniej około 70%.

Innym celem pewnych przykładowych wykonań wynalazku jest stosowanie w stosie warstwowym azotku krzemu w celu zmniejszenia zamglenia występującego podczas obróbki cieplnej. W pewnych odmianach niniejszego wynalazku, warstwa azotku krzemu jest warstwą bogatą w Si.

Innym celem pewnych przykładowych wykonań wynalazku jest opracowanie powłoki zgodnie z jednym lub kilku wyżej wymienionymi celami, która może być stosowana w zespołach szkła izolacyjnego IG i/lub do przednich szyb pojazdów.

Innym celem niniejszego wynalazku jest spełnienie jednego lub kilku podanych powyżej celów.

Pewne przykładowe wykonania niniejszego wynalazku spełniają jeden lub kilka podanych powyżej celów lub potrzeb przez opracowanie sposobu katodowego napylania stopniowo utlenionej warstwy, przy czym sposób obejmuje: dostarczenie podłoża; dostarczenia urządzenia do napylania katodowego zawierającego co najmniej jedną tarczę; skierowanie pierwszej części gazu blisko pierwszego boku tarczy i drugiej części gazu blisko drugiego boku tarczy, tak, że pierwsza część gazu zawiera więcej tlenu niż druga część gazu, przy czym gdy podłoże przechodzi poniżej tarczy, to na warstwie odbijającej w podczerwieni (IR) tworzy się stopniowo utleniona warstwa, przy czym warstwa stopniowo utleniona jest silniej utleniona na jednej części niż na innej części.

Przedmiotem wynalazku jest wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane, charakteryzujący się tym, że układ warstwowy zawiera, licząc od podłoża na zewnątrz: bogatą w Si warstwę azotku krzemu SixNy, gdzie w co najmniej części tej warstwy x/y ma wartość od 0,76 do 1,5; pierwszą warstwę kontaktową znajdującą się na i bezpośrednio stykającą się z bogatą w Si warstwą azotku krzemu; i warstwę odbijającą w podczerwieni (IR), gdzie wartość zamglenia powłoki jest zmniejszona o co najmniej 0,05 przez bogatą w Si warstwę azotku krzemu.

Korzystnie wyrób powlekany charakteryzuje się tym, że x/y ma w całej warstwie wartość od 0,85 do 1,2.

W wyrobie powlekanym korzystnie bogata w Si warstwa azotku krzemu SixNy charakteryzuje się stałą dielektryczną „n” co najmniej około 2,05 i współczynnikiem ekstynkcji „k” co najmniej około 0,001.

W wyrobie powlekanym korzystnie bogata w Si warstwa azotku krzemu SixNy ma stałą dielektryczną „n” co najmniej około 2,08 i współczynnik ekstynkcji „k” co najmniej około 0,003.

Korzystnie wyrób powlekany charakteryzuje się tym, że układ warstwowy zawiera dodatkowo co najmniej jedną warstwę ditlenku tytanu umieszczoną między podłożem i wymienioną bogatą w Si warstwą azotku krzemu SixNy.

W wyrobie powlekanym korzystnie pierwsza warstwa kontaktowa zawiera NiCrOx, a warstwa odbijająca w podczerwieni (IR) zawiera Ag.

Wyrób powlekany korzystnie zawiera dodatkowo drugą warstwę kontaktową zawierającą NiCrOx na warstwie odbijającej w podczerwieni (IR) i co najmniej jedną warstwę dielektryczną na drugiej warstwie kontaktowej.

Wyrób powlekany korzystnie zawiera dodatkowo drugą bogatą w Si warstwę azotku krzemu SixNy, gdzie x/y ma wartość od 0,76 do 1,5, umieszczoną nad wymienioną warstwą odbijającą w podczerwieni (IR), przy czym co najmniej jedna warstwa znajduje się między wymienioną drugą bogatą w Si warstwą azotku krzemu SixNy i wymienioną warstwą odbijającą w podczerwieni (IR).

Korzystnie wyrób powlekany zawiera dodatkowo drugą warstwę odbijającą w podczerwieni (IR) umieszczoną na drugiej bogatej w Si warstwie azotku krzemu SixNy.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania wyrobu powlekanego, charakteryzujący się tym, że obejmuje: dostarczenie podłoża; napylanie katodowe na podłoże bogatej w Si warstwy azotku krzemu SixNy, gdzie x/y ma wartość od 0,76 do 1,5 na co najmniej części warstwy, z zastosowaniem tarczy zawierającej Si i gazu zawierającego więcej obojętnego gazu niż gazowy azot w pobliżu tarczy; napylanie katodowe na i kontaktowanie warstwy kontaktowej z bogatą w Si warstwą azotku krzemu, przy czym pierwsza warstwa kontaktowa znajduje się na i bezpośrednio styka z bogatą w Si warstwą azotku krzemu; napylanie katodowe warstwy odbijającej w podczerwieni (IR) na warstwę kontaktową; i gdzie stosunek obojętnego gazu do gazowego azotu w pobliżu tarczy jest w zakresie od 1,15 do 3,0.

Korzystnie w sposobie gaz obojętny zawiera argon (Ar), a stosunek gazowego Ar do gazowego azotu w pobliżu tarczy jest w zakresie od około 1,20 do około 2,0.

Obecnie wynalazek będzie opisany w odniesieniu do kilku jego przykładowych wykonań przedstawionych na następujących rysunkach.

PL 220 027 B1

Opis Rysunków

Fig. 1 jest rzutem bocznego przekroju wyrobu powlekanego według jednego z wykonań niniejszego wynalazku.

Fig. 2 jest schematycznym rzutem części przekroju laminowanej przedniej szyby pojazdu według jednego z wykonań niniejszego wynalazku, w której można stosować powłoki według dowolnego wykonania niniejszego wynalazku.

Fig. 3(a) jest rzutem przekroju części powłoki przedstawiającym parę stopniowo utlenionych warstw kontaktowych (na przykład warstw NiCrOx) otaczających warstwę odbijającą w podczerwieni (IR) (na przykład warstwę Ag).

Fig. 3(b) jest rzutem przekroju części powłoki przedstawiającym warstwę odbijającą w podczerwieni (IR) (na przykład warstwę Ag) otoczoną przez parę warstw kontaktowych (na przykład warstw NiCrOx)), z których tylko jedna warstwa jest stopniowo utleniona.

Fig. 4 jest schematycznym rzutem części przekroju, przedstawiającym, jak stopniowo utlenioną warstwę kontaktową (na przykład warstwę NiCrOx) nanosi się przez napylanie katodowe.

Fig. 5 jest rzutem przekroju zestawu warstw powłok z przykładów 1-3.

Fig. 6 jest rzutem przekroju wyrobu powlekanego według innego wykonania niniejszego wynalazku.

Szczegółowy opis niektórych przykładowych wykonań wynalazku

Obecnie przedstawiono szczegółowy opis w odniesieniu do załączonych rysunków, na których dla kilku rzutów podobne liczby odniesienia wskazują podobne części lub warstwy.

Pewne wykonania niniejszego wynalazku dotyczą powłoki lub układu warstwowego o niskim E, które można stosować w takich zastosowaniach, jak przednie szyby pojazdów, inne szyby pojazdów, świetliki, drzwi szklane, zespoły IG i tym podobne. Powłoki według pewnych wykonań niniejszego wynalazku mają korzystnie niskie E oraz dobrą transmitancję światła widzialnego i można je poddawać obróbce cieplnej. Korzystnie, powłoki według pewnych wykonań niniejszego wynalazku są trwałe mechanicznie przed i/lub po obróbce cieplnej (HT) i HT nie powoduje znacznej zmiany oporu arkuszy (Rs) i/lub zamglenia. Wiadomo według stanu techniki, że w celu uzyskania pożądanych wyników (na przykład hartowania, zginania i/lub wzmacniania cieplnego) przeprowadzana HT często wymaga ogrzania powlekanego podłoża do temperatury od 593°C (1100°F) do 788°C (1450°F).

Fig. 1 jest rzutem bocznego przekroju wyrobu powlekanego według jednego z wykonań niniejszego wynalazku. Wyrób powlekany zawiera podłoże 1 (na przykład przezroczyste, zielone, brązowe lub niebieskozielone podłoże szklane o grubości od około 1,0 do około 10,0 mm, korzystnie od około 1,8 mm do około 4 mm), pierwszą dielektryczną warstwę przeciwodbiciową 3 drugą dielektryczną warstwę 5 zmniejszającą zamglenie, pierwszą dolną warstwę kontaktową 7 (która styka się z warstwą 9), pierwszą przewodzącą metaliczną warstwę 9 odbijającą w podczerwieni (IR), pierwszą górną warstwę kontaktową 11 (która styka się z warstwą 9), trzecią dielektryczną warstwę 13 (którą można w różnych postaciach niniejszego wynalazku nanosić w jednym lub w kilku etapach), czwartą dielektryczną warstwę 15, drugą dolną warstwę kontaktową 17 (która styka się z warstwą 19), drugą przewodzącą metaliczną warstwę 19 odbijającą w podczerwieni (IR), drugą górną warstwę kontaktową 21 (która styka się z warstwą 19), piątą dielektryczną warstwę 23 i w końcu szóstą ochronną dielektryczną warstwę 25. Każda warstwa „kontaktowa” styka się z co najmniej jedną warstwą odbijającą w podczerwieni (IR). Wymienione warstwy 3-25 stanowią razem obrabianą cieplnie powłokę 27 o niskim E (to jest powłokę o małej wartości współczynnika emisji), którą naniesiono na podłoże 1 szklane lub na podłoże 1 z tworzyw sztucznych.

W pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku, pierwsza warstwa dielektryczna 3 może być wytwarzana z lub może zawierać ditlenek tytanu (TiO_x), w którym x ma wartość od 1,7 do 2,3, korzystnie ma wartość 2,0), azotek krzemu [Si_xN_y w którym x/y ma wartość około 0,75 (czyli jest to Si3N4), lub, alternatywnie, x/y ma wartość od około 0,76 do około 1,5 w wykonaniach bogatych w Si], ditlenek krzemu (SiOx, w którym x ma wartość od 1,7 do 2,3, najkorzystniej około 2,0) tlenek niobu (na przykład Nb2O5), SiZrN, tlenek cyny, tlenek cynku, oksyazotek krzemu lub dowolny inny odpowiedni materiał dielektryczny. Pierwsza warstwa dielektryczna 3 w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku spełnia zadanie warstwy przeciwodbiciowej.

Druga warstwa dielektryczna 5 w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku może zmniejszać zamglenie i korzystnie jest z azotku krzemu lub zawiera azotek krzemu (na przykład Si3N4, lub, alternatywnie, bogaty w krzem azotek SixNy, w którym x/y ma wartość od 0,76 do 1,5, korzystnie od

PL 220 027 B1

0,85 do 1,2). Podczas napylania katodowego warstwy lub warstw azotku krzemu, można stosować tarczę Si lub, alternatywnie, tarczę zawierającą Si z domieszką do 3-20% wagowych glinu i/lub stali nierdzewnej (na przykład stal SS#316) z około taką samą ilością glinu i/lub stali w warstwie lub w kilku warstwach tak utworzonych. Dla zmniejszania zamglenia warstwy 5 można stosować także inne materiały, między innymi włącznie z SiZrN.

Chociaż Si₃N4 można w pewnych odmianach stosować do wytwarzania warstwy 5 (i/lub warstwy 15), to stwierdzono, że w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku bogaty w krzem typ azotku krzemu lepiej zmniejsza zamglenie jako warstwa 5 i/lub poprawia trwałość mechaniczną. W przypadku braku warstwy 5 (i/lub warstwy 15) zamglenie wynosi zwykle co najmniej 0,45, podczas gdy, jak to omówiono w niniejszym opisie, z tą warstwą lub warstwami zamglenie zmniejsza się do wartości poniżej 0,4. W postaciach wynalazku zawierających azotek krzemu bogaty w Si, warstwa 5 (i/lub warstwa 15) korzystnie złożona jest z azotku krzemu lub zawiera azotek krzemu Si_xN_y, w którym x/y ma wartość od 0,76 do 1,5, korzystniej od 0,85 do 1,2. Dla Si3N4, współczynnik załamania światła „n” wynosi około 2,04 i współczynnik ekstynkcji „k” wynosi około 0. Jednak azotek krzemu bogaty w Si według pewnych wykonań niniejszego wynalazku może mieć współczynnik załamania światła co najmniej około 2,05, korzystnie co najmniej około 2,07, i w przykładowych postaciach 2,08 (przy 632 nm). Także azotek krzemu bogaty w Si według pewnych wykonań niniejszego wynalazku może mieć współczynnik ekstynkcji „k” wynoszący co najmniej około 0,001, korzystniej co najmniej około 0,003. W pierwszym przykładzie w układzie monolitycznym i po HT warstwy 5 azotku (i/lub warstwy15) „n” = 2,099 i „k” = 0,0034, podczas, gdy w drugim przykładzie w układzie monolitycznym po HT „n” = 2,168 a „k” = 0,014. Azotek krzemu bogaty w Si nie tylko lepiej zmniejszał zamglenie niż Si3N4, ale stwierdzono także, że w przykładowych wykonaniach lepiej przywierał do tlenku tytanu w warstwie 3. Stwierdzono nieoczekiwanie, że azotek krzemu bogaty w Si także pod warstwami NiCrO_x i Ag na Fig. 1,5 i 6 zmniejszał opór arkusza (R_s).

Odbijające w podczerwieni (IR) warstwy 9 i 19 korzystnie są warstwami metalicznymi i przewodzącymi i mogą być wytwarzane z lub mogą zawierać srebro (Ag), złoto lub dowolny inny odpowiedni materiał odbijający w podczerwieni (IR). Jednak metaliczne Ag jest materiałem wybranym do wytwarzania odbijających w podczerwieni (IR) warstw 9 i 19 w pewnych przykładowych wykonaniach niniejszego wynalazku. Te odbijające w podczerwieni (IR) warstwy ułatwiają otrzymywanie powłoki 27 o niskim E.

W korzystnych postaciach niniejszego wynalazku warstwy kontaktowe 7, 11, 17 i 21 są wytwarzane z lub mogą zawierać tlenek niklu lub stop niklu, taki jak tlenek niklu i chromu (NiCrOx). W pewnych postaciach niniejszego wynalazku warstwy NiCrOx mogą być całkowicie utlenione (to jest całkowicie stechiometryczne), lub w innych postaciach niniejszego wynalazku mogą być utlenione co najmniej w około 75%. Chociaż NiCrO_x jest korzystnym materiałem do wytwarzania warstw 7, 11, 17 i/lub 21, to specjaliści w dziedzinie znają także inne materiały, które można stosować zamiennie (na przykład tlenki Ni, tlenki stopów Ni, tlenki Cr, tlenki stopów Cr, NiCrO_xN_y lub dowolny inny odpowiedni materiał) do wytwarzania jednej lub kilku takich warstw. Wiadomo, że warstwy kontaktowe 7, 11, 17 i/lub 21 mogą być ewentualnie warstwami ciągłymi w różnych postaciach niniejszego wynalazku.

Gdy warstwy 7, 11, 17 i/lub 21 zawierają NiCrO_x w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku, to Ni i Cr można wprowadzać w różnych ilościach, na przykład w postaci nichromu zawierającego około 80-90% Ni i około 10-20% Cr. Przykładowa tarcza do napylania katodowego do nanoszenia tych warstw zawiera nie tylko SS-316, który zasadniczo zawiera 10% Ni i 90% innych składników, głównie Fe i Cr, ale także stop Haynesa 214, który zawiera w tych warstwach (jako skład nominalny) głównie następujące składniki, w ilościach wagowych:

pierwiastek % wagowe

Ni	75,45
Fe	4,00
Cr	16,00
C	0,04
Al	4,50
Y	0,01

PL 220 027 B1

Jedna lub kilka warstw kontaktowych 7, 11, 17 i/lub 21 (na przykład z lub zawierające NiCrO_x) jest (są) korzystnie stopniowo utleniona (utlenione) w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku, przy czym stopień utlenienia w warstwie (warstwach) zmienia się na całej grubości warstwy (warstw). Na przykład, jedna lub kilka warstw kontaktowych (7, 11, 17 i/lub 21) mogą być stopniowo utlenione tak, aby były mniej utlenione na międzyfazowej powierzchni kontaktowej w bezpośrednim sąsiedztwie warstwy odbijającej w podczerwieni (IR) (9 lub 19) od tej części warstwy lub warstw kontaktowych, która jest bardziej oddalona od sąsiadującej bezpośrednio wa rstwy odbiciowej w podczerwieni (IR). Uważa się, że stopniowe utlenienie jednej lub kilku warstw kontaktowych 7, 11, 17 i/lub 21 pozwala na uzyskanie przez powłokę 27 o niskim E jednocześnie możliwości obróbki cieplnej i dobrej transmitancji światła widzialnego (nie można było tego uzyskać dotychczas przy zastosowaniu warstw kontaktowych NiCrOx w układzie powłokowym z podwójną warstwą srebra o niskim E; patrz na przykład wymieniony opis patentowy '462). Wyjaśniono to bardziej szczegółowo poniżej w odniesieniu do Fig. 3(a) i 3(b).

Wracając do Fig. 1, trzecia warstwa dielektryczna 13 działa jako warstwa łącząca dwie połowy powłoki 27 i jest z tlenku cyny lub zawiera tlenek cyny w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku. Jednak w zamian można stosować w warstwie 13 inne materiały dielektryczne, między innymi takie jak azotek krzemu, ditlenek tytanu, tlenek niobu, oksyazotek krzemu, tlenek cynku lub tym podobne. Czwarta warstwa dielektryczna 15 działa jako warstwa zmniejszająca zamglenie w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku i korzystnie jest z azotku krzemu lub zawiera azotek krzemu (na przykład Si3N4, lub, alternatywnie, zawiera omawiany wyżej azotek krzemu bogaty w krzem). Jednak w alternatywnych postaciach niniejszego wynalazku można zamiennie stosować inne materiały (na przykład SiZrN) do wytwarzania warstwy dielektrycznej 15.

Piąta warstwa dielektryczna 23 może być z tlenku cyny lub może zawierać tlenek cyny w pewnych postaciach niniejszego wynalazku. Jednak można w zamian stosować w warstwie 23 inne materiały dielektryczne, między innymi takie jak azotek krzemu, ditlenek tytanu, tlenek niobu, oksyazotek krzemu, tlenek cynku lub tym podobne. Stosuje się ochronną górną warstwę dielektryczną 25 co najmniej dla poprawy trwałości i może być ona z azotku krzemu lub może zawierać azotek krzemu (na przykład Si ₃N₄) w pewnych postaciach niniejszego wynalazku. Jednak można w zamian stosować w warstwie 25 inne materiały dielektryczne, między innymi takie jak ditlenek tytanu, oksyazotek krzemu, tlenek cyny, tlenek cynku, tlenek niobu, SiZrN lub tym podobne.

Pod lub ponad omówioną powłoką 27 można wprowadzić także inną lub inne warstwy. Tak więc, podczas gdy układ warstwowy lub powłoka 27 znajduje się „na” czyli jest „naniesiona” (bezpośrednio lub pośrednio) na podłoże 1, to można wprowadzić między nie inną warstwę lub inne warstwy. Tak więc, na przykład powłokę 27 z Fig. 1 można uważać za znajdującą się „na” i „naniesioną” na podłoże 1, nawet wtedy gdy między warstwą 3 i podłożem 1 znajduje się inna lub inne warstwy. Ponadto, pewne postaci niniejszego wynalazku mogą nie zawierać pewnych warstw powłoki 27, podczas gdy w innych odmianach można wprowadzić także inne warstwy bez odch odzenia od istoty pewnych postaci niniejszego wynalazku.

Fig. 2 przedstawia laminat (na przykład przednią szybę pojazdu) według jednego z wykonań niniejszego wynalazku, zawierający powłokę 27 z Fig. 1. Jak przedstawia Fig. 2, laminat (na przykład przednia szyba pojazdu) zawiera pierwsze podłoże szklane 1, na którym znajduje się powłoka 27 i drugie podłoże szklane 31. Między tymi podłożami znajduje się warstwa PVB umieszczona w znany sposób, tak aby stykała się jedną stroną z powłoką 27. W postaci przedstawionej na Fig. 2 powłoka 27 znajduje się na drugiej powierzchni (czyli na powierzchni 2) 37 laminatu. Pierwsza powierzchnia 35 znajduje się na zewnętrznej stronie laminatu wystawionej na zewnątrz samochodu, druga powierzchnia 37 znajduje się na wewnętrznej stronie czyli wewnątrz zewnętrznego podłoża 1, trzecia powierzchnia 39 wewnątrz wewnętrznego podłoża 31 i czwarta powierzchnia 41 wewnątrz samochodu. Powłoki 27 znajdują się korzystnie na obu drugich 37 lub na każdej z obu trzecich 39 powierzchni takich laminatów (to samo dotyczy także zespołów IG).

Wracając do Fig. 1, chociaż można stosować różne grubości zgodnie z jednym lub kilku omawianymi celami, to korzystne są następujące przykładowe grubości i następujące przykład owe materiały dla odpowiednich warstw na podłoże szklane 1 dla postaci przedstawionej na Fig. 1:

PL 220 027 B1

T a b e l a 1 (przykładowe materiały i ich grubości postaci wynalazku według Fig. 1).

warstwa	korzystny zakres, A	korzystniejszy zakres, A	z przykładu, A
T1O2 (warstwa 3)	0-400 A	50-250 A	100 A
SixNy (warstwa 5)	0-400 A	50-250 A	170 A
NiCrOx (warstwa 7)	5-100 A	10-50 A	18 A
Ag (warstwa 9)	50-250 A	80-120 A	105 A
NiCrOx (warstwa 11)	5-100 A	10-50 A	16 A
SnO2 (warstwa 13)	0-800 A	500-850 A	650 A
SixNy (warstwa 15)	0-800 A	50-250 A	170 A
NiCrOx (warstwa 17)	5-100 A	10-50 A	18 A
Ag (warstwa 19)	50-250 A	80-120 A	105 A
NiCrOx (warstwa 21)	5-100 A	10-50 A	16 A
SnO2 (warstwa 23)	0-500 A	100-300 A	150 A
Si3N4 (warstwa 25)	0-500 A	100-300 A	250 A

Fig. 6 przedstawia obrabialną cieplnie powłokę 27 o niskim E według innej postaci niniejszego wynalazku. Powłoka 27 z Fig. 6 jest taka sama jak opisana powyżej powłoka z Fig. 1 z tą różnicą, że (i) albo usunięta jest warstwa dielektryczna 3, albo (ii) warstwy 3 i 5 zastąpiono pojedynczą warstwą 40 azotku krzemu. W innych wykonaniach niniejszego wynalazku warstwa 40 azotku krzemu może być wytwarzana z lub może zawierać Si₃N₄. W innych wykonaniach warstwa 40 azotku krzemu może być wytwarzana z lub może zawierać Si_xN_y, przy czym x/y może mieć wartość od około 0,65 do około 0,80, lub, alternatywnie, od około 0,76 do około 1,5 w wykon aniach bogatych w krzem. W innej szczególnej postaci według Fig. 6, warstwa 40 może być wytworzona z lub może zawierać SiZrN. Warstwa azotku 40 jest korzystna, ponieważ zmniejsza zamglenie i ma ona korzystnie grubość od około 10 do około 500 A, korzystniej od około 200 do około 400 A. W tym wykonaniu grubość górnej warstwy 19 odbijającej w podczerwieni można także zwiększyć od około 0 do około 10 A, i/lub grubość górnej warstwy dielektrycznej 25 można zwiększyć o od około 0 do około 10%. W innym aspekcie postaci według Fig. 6, azotek krzemu można stosować do wytwarzania warstwy 40, ale w taki sposób, aby dolna część warstwy była z Si₃N₄ lub zawierała Si₃N₄, podczas gdy górną część stanowi omówiony powyżej typ azotku krzemu bogaty w krzem. Podobnie jak we wszystkich wykonaniach niniejszego wynalazku, azotek krzemu bogaty w krzem wykazuje lepsze właściwości zmniejszania zamglenia w porównaniu do Si₃N₄. Postać według Fig. 6 ma zmniejszoną transmitancję światła widzialnego (ale nada l wynoszącą co najmniej 70%) w porównaniu do postaci według Fig. 1, ale w pewnych warunkach może być bardziej trwała i wartość Rsolar może być większa niż w przypadku postaci według Fig. 1, co oczywiście jest korzystne.

W pewnych przykładowych wykonaniach niniejszego wynalazku układy powłoka (warstwa) 27 według wszystkich wykonań niniejszego wynalazku przed/po obróbce cieplnej (HT) w postaci układu monolitycznego mają niskie E podane w Tabeli 2.

T a b e l a 2. Układ monolityczny przed/po obróbce cieplnej (HT)

właściwości	ogólnie	korzystnie	korzystniej
Rs (om/kwadrat, przed HT)	< 10,0	< 8,0	< 5,0
Rs (om/kwadrat, po HT)	< 8,0	< 6,0	< 4,0
En (przed HT)	< 0,08	< 0,06	nie podano
En (po HT)	< 0,07	< 0,05	nie podano
zamglenie (po HT)	< 0,40	< 0,30	< 0,28

PL 220 027 B1

Powłoki 27 według pewnych przykładowych wykonań niniejszego wynalazku (na przykład według Fig. 1-6) mają następujące właściwości barwy, transmitancji odbicia, zamglenia (na przykład poniżej widać korzystną barwę szarawą) na podłożu z przezroczystego szkła sodowo-wapniowego (na przykład szkła o grubości 2,1 mm) w postaci laminowanej z innym podobnym podłożem z przezroczystego szkła sodowo-wapniowego (na przykład w postaci przednich szyb samochodowych z PVB (z poliwinylobutyralem) lub z olejem wskaźnikowym między dwoma podłożami), co przedstawia Fig. 2 (to jest na powierzchni 2 laminatu), jak podano w Tabeli 3. W Tabeli 3 poniżej, RgY oznacza odbicie światła widzialnego z zewnątrz pojazdu, co przedstawia Fig. 2 i RfY oznacza odbicie światła widzialnego z drugiej strony laminatu, czyli z wnętrza pojazdu na Fig. 2 i wartości a*, b* pod tymi odpowiednimi parametrami odbicia także odpowiadają stronie szkła (g) (na przykład na zewnątrz pojazdu na Fig. 2) i stronie folii (f) (na przykład wewnątrz samochodu na Fig. 2), odpowiednio.

T a b e l a 3. Barwa i transmitancja po HT: postać laminowana

właściwość	ogólnie	korzystnie
Tvis (Ill. A, 2 stopnie)	> 70%	> 75% (tylko Fig. 1)
Tvis (Ill. C, 2 stopnie)	> 70%	> 75% (tylko Fig. 1)
RgY (Ill. A, C; 2°)	< 11%	< 9%
a*g (Ill. A, C; 2°)	-2,0 do +2,0	-1,0 do +1,0
b*g (Ill. A, C; 2°)	-10,0 do +1,0	-8,0 do -2,0
RfY (Ill. A, C; 2°)	< 11%	< 9%
a*f (Ill. A, C; 2°)	-3,0 do +1,0	-2,0 do 0,0
b*f (Ill. A, C; 2°)	-5,0 do 0,0	-4,0 do -1,0
Rsolar	> 26%	> 28%
zamglenie	< 0,4	< 0,3
Tsolar	< 50%	< 48%

Nieoczekiwanie stwierdzono, że stosy warstw według pewnych wykonań niniejszego wynalazku wykazują nieznaczne przesunięcia barwy światła widzialnego spowodowane przez zmianę kąta oglądania (VA) podczas oglądania od strony szkła wyrobu (na przykład od strony wnętrza pojazdu na Fig. 2). Tabela 4 poniżej pokazuje na przykład małe wartości Aa*_g otrzymywane dla laminowanych wyrobów powlekanych dla pewnych postaci niniejszego wynalazku podczas oglądania ich pod normalnym kątem oglądania (to jest pod kątem prostym) w stosunku do kąta oglądania zmienionego o 60°. Innymi słowy, Tabela 4 poniżej pokazuje, że według pewnych postaci niniejszego wynalazku można zachować małe wartości Aa*_g nawet przy przyjęciu zmiany kąta oglądania (VA) o 60°, dzięki czemu wyroby powlekane oglądane gołym okiem nie zmieniają barwy przy oglądaniu ich pod różnymi kątami. Uważa się, że wartości Ab* są mniej ważne od wartości Aa*, ponieważ zmiany a* są zwykle lepiej zauważalne gołym okiem od odpowiednich zmian b*. W pewnych przykładowych wykonaniach niniejszego wynalazku a*g waha się w przedziale od -2,0 do +2,0 zarówno przed jak i po zmianie kąta oglądania o 60° (VA) tak, że a*g pozostaje blisko osi b* (tzn. oś b* jest pionową osią w zakresie niebieski(-)/żółty(+) podczas gdy oś a* jest poziomą osią w zakresie zielony(-)/czerwony(+) nawet mimo zmiany wskaźnika kąta oglądania, minimalizując w ten sposób ujawnianie się zmian barwy.

T a b e l a 4. Zmiana barwy przy zmianie kąta oglądania (VA) o 60°

właściwość	ogólnie	korzystniej	najkorzystniej
RgY (VA normalny)	< 11%	< 9%	< 8%
a*g (VA normalny)	-2,0 do +2,0	-1,0 do +1,0	-1,0 do 0,0
RgY (VA 60°)	< 18%	< 16%	< 15%
a*g (VA 60°)	-2,0 do +4,0	0,0 do +4,0	0,0 do 2,0
Aa* (zmiana VA 60°)	< 3,0	< 2,0	nie podano

PL 220 027 B1

Wspomniano powyżej, że układ powlekania z podwójną warstwą srebra o niskim E według opisu US nr 5,557,462 (to jest układ szkło/Si₃N₄/NiCr/Ag/NiCr/Si₃N₄/NiCr/Ag/NiCr/Si₃N₄) nie może być obrabiany cieplnie przynajmniej dlatego, że podczas obróbki cieplnej wartość Rs wzrasta od około 3-5 do znacznie powyżej 10 i zamglenie zaczyna się zwiększać. Obecnie uważa się, że gdyby znacznie zwiększyć grubość warstw NiCr w rozwiązaniu wg patentu '462 przy próbie uzyskania możliwości obróbki cieplnej, spowodowałoby to niestety zmniejszenie transmitancji światła widzialnego do wartości znacznie poniżej 70%, co oczywiście uczyniłoby wyroby powlekane nieprzydatnymi do stosowania ich na przednich szybach pojazdów.

Jednak stwierdzono nieoczekiwanie, że dzięki stopniowemu utlenieniu jednej lub kilku niekrystalicznych warstw kontaktowych 7, 11, 17 i/lub 21 otrzymany wyrób powlekany może zachować dobrą transmitancję światła widzialnego, o niskim E, włącznie z małą wartością R_s i dobrą trwałością podczas obróbki cieplnej (na przykład podczas hartowania, zginania na gorąco i tak dalej). Wyjaśniono to bardziej szczegółowo w odniesieniu do Fig. 3(a) i 3(b).

Jak pokazano na Fig. 3(a) obie warstwy kontaktowe 7 i 11 (i/lub 17 i 21) po obu stronach naniesionej warstwy 9 (i/lub 19) odbijającej w podczerwieni (IR) są stopniowo utlenione, tak aby były mniej utlenione (włącznie z warstwami zupełnie nieutlenionymi w pewnych ewentualnych wykonaniach niniejszego wynalazku) na międzyfazowej warstwie odbijającej w podczerwieni (IR) (na przykład na międzyfazowej warstwie Ag). Innymi słowy, dwie warstwy kontaktowe po obu stronach warstwy 9 z Ag są coraz mniej utlenione wzdłuż ich odpowiednich grubości w miarę zbl iżania się do warstwy 9 z Ag. Odpowiednio, w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku, części (na przykład części o grubości 5 A) warstw 7 i 11 (lub 17 i 21) najbliższe warstwy 9 (lub 19) są utlenione w zakresie od około 0 do około 40%, korzystnie od około 0 do około 20%, korzystniej od około 0 do około 10%. Tymczasem, części (na przykład części o grubości 5 A) warstwy 7 i 11 (lub 17 i 21) najbardziej oddalone od warstwy 9 (lub 19 są utlenione w co najmniej około 50%, korzystnie są utlenione w co najmniej około 60%, korzystniej są utlenione co najmniej w około 75% i najkorzystniej są utlenione co najmniej w około 85%.

Tak więc, warstwy kontaktowe są stopniowo coraz mniej utlenione wzdłuż ich odpowiednich grubości w miarę zbliżania się do warstwy odbijającej w podczerwieni (IR) 9, 19. W pewnych odmianach niniejszego wynalazku powoduje to, że warstwy kontaktowe 7 i 11 (lub 17 i 21) stają się warstwami przewodzącymi lub co najmniej warstwami półprzewodzącymi na powierzchni międz yfazowej z warstwą odbijającą w podczerwieni (IR) 9 (lub 19) i są warstwami zasadniczo nieprzewodzącymi w innych częściach warstw 7 i 11 (lub 17 i 21), czyli w części o grubości 5 A najdalszej od warstwy 9 (lub 19). Tak więc, gdy warstwy kontaktowe z lub zawierające częściowo utl eniony NiCrO_x, to wartość x maleje stopniowo wzdłuż grubości warstwy w kierunku warstwy odbij ającej w podczerwieni (IR) 9, 19. Ta wartość x może nawet w pewnych przypadkach zbliżać się do zera lub być równą zeru blisko bezpośrednio sąsiedniej warstwy odbijającej w podczerwieni (IR).

Uważa się, że mniej utlenione części warstw kontaktowych 7 i 11 (i/lub 17 i 21) bliskie powierzchni międzyfazowej odbijającej w podczerwieni (IR) warstwy 9 (lub 19) powodują, że powłoka 27 wytrzymuje obróbkę cieplną (HT) i zapewnia dobrą przyczepność do warstwy 9, 19. Jednak te mniej utlenione (lub nieutlenione) części warstw kontaktowych są także mniej przezroczys te dla światła widzialnego od bardziej utlenionych części warstw kontaktowych. Tak więc, w przypadku stopniowego utlenienia: (a) bardzo utlenione części stopniowo utlenionych warstw kontaktowych 7 i 11 (i/lub 17 i 21) są bardziej przezroczyste dla światła widzialnego i pozwalają na zachowanie przez powłokę 27 dobrej transmitancji widzialnego, podczas gdy (b) mniej utlenione części stopniowo utlenionych warstw kontaktowych lepiej wspomagają warstwę odbijającą w podczerwieni (IR) (warstwy odbijające w podczerwieni (IR)) 9, 19 podczas obróbki cieplnej (HT), nadają dobrą przyczepność i zapewniają zachowanie przyczepności powłoki.

Postać niniejszego wynalazku w/g Fig. 3(b) jest podobna do odmiany przedstawionej na Fig. 3(a), z tą różnicą, że stopniowo utleniona jest tylko jedna z warstw kontaktowych stykających się z warstwą odbijającą w podczerwieni (IR). W tej szczególnej postaci, górna warstwa kontaktowa jest stopniowo utleniona (górne warstwy kontaktowe 11, 21 są stopniowo utlenione), jak to omówiono powyżej, podczas gdy dolna warstwa nie jest stopniowo utleniona i jest zasadniczo utleniona lub jest utleniona w co najmniej około 50%. W pewnych postaciach niniejszego wynalazku wszystkie cztery niekrystaliczne warstwy kontaktowe 7, 11, 17 i 21 mogą być w ten sposób stopniowo utlenione, podczas gdy w innych postaciach tylko górne warstwy kontaktowe 11 i 21 mogą być stopniowo utlenione. W jeszcze innych wykonaniach niniejszego wynalazku trzy wa r10

PL 220 027 B1 stwy kontaktowe mogą być stopniowo utlenione, lub, alternatywnie, tylko jedna z warstw kontaktowych może być stopniowo utleniona. Chociaż NiCrOx jest korzystnym materiałem dla wytwarzania stopniowo utlenionych warstw kontaktowych, to fachowcy znają także inne materiały, które można stosować zamiennie (na przykład między innymi NiCrOxNy, tlenek niklu, tlenek chromu, tlenek stopów niklu i tak dalej) i można je stopniowo utleniać, tak aby układ powlekania z podwójną warstwą srebra mógł zachować dobrą transmitancję i dobre właściwości o niskim E, nawet przy zastosowaniu HT.

Fig. 4 pokazuje, w jaki sposób stopniowo utlenioną warstwę kontaktową 7, 17 można nanieść na podłoże jako część powłoki według przykładowej postaci niniejszego wynalazku, przez asymetryczne wprowadzanie gazowego tlenu do obszaru tarczy. Podłoże 1 z częścią układu warstwowego na nim przechodzi w kierunku D przez urządzenie do powlekania metodą napylania katodowego. Tarcza 51 do napylania katodowego w osłonie 53 może zawierać tarczę NiCr lub dowolną omówioną powyżej tarczę zawierającą Ni, gdy warstwa kontaktowa (na przykład warstwa 7) ma być wytwarzana z lub ma zawierać NiCrOx. Można stosować inne tarcze metaliczne lub ceramiczne, gdy jako warstwa kontaktowa (warstwy kontaktowe) mają być stosowane inne mat eriały. Gdy podłoże 1 przesuwa się w kierunku D poniżej tarczy 51, to gaz wprowadza się dookoła tarczy po jej dwóch stronach 57 i 59. Po jednej stronie 57 tarczy 51 wprowadza się co najmniej gazowy tlen (na przykład O₂) (to jest strumień tlenu w ilości około 30 ml/min do około 60 ml/min przy 4,1 kW) i ewentualnie mieszaninę tlenu z gazem obojętnym, jak argon (Ar), do strefy powlekania, poniżej i/lub blisko tarczy. Jednak, po drugiej stronie 59 tarczy 51 stosuje się mniej gazowego tlenu i do strefy powlekania poniżej i/lub blisko tarczy wprowadza się więcej innego gazu, takiego jak argon. Przykładowo gaz przepływający od strony 57 tarczy może zawierać dowolną z poniższych mieszanin: (a) 100% tlenu, (b) mieszaninę 70/30 tlen/argon, (c) mieszaninę 50/50 tlen/argon/, (d) mieszaninę 30/70 tlen/argon, lub (e) mieszaninę 50/25/25 tlen/argon/azot; podczas gdy gaz przepływający od drugiej strony 59 tarczy może zawierać (a) 100% argonu lub dowolnego innego gazu obojętnego, (b) mieszaninę 50/50 argon/azot lub (c) mieszaninę 90/10 a rgon/tlen. Tak więc, strumień gazowego tlenu jest większy po stronie 57 tarczy niż strumień po drugiej stronie 59. Tak więc, gdy podłoże 1 przechodzi pod tarczą 51, to pierwsza część nanoszonej warstwy 7 z powodu obecności gazowego tlenu jest bardziej utleniona po stronie 57 tarczy, podczas gdy dalsza część nanoszonej warstwy 7 jest znacznie mniej utleniona z powodu braku gazowego tlenu po stronie 59 wyjścia tarczy. Zatem blisko tarczy 51 podłoże najpierw przechodzi przez obszar powlekania przez napylanie katodowe, wzbogacony gazowym tlenem i potem przechodzi przez obszar powlekania przez napylanie katodowe, zubożony w gazowy tlen. Po naniesieniu warstwy 7 według Fig. 1, podłoże przesuwa się i można stosować tarczę 60 do napylania katodowego warstwy 9 powłoki na podłoże z naniesionymi uprzednio warstwami.

Ilości tlenu i/lub innych gazów można oczywiście dostosować w dowolny pożądany sposób do stopnia utlenienia warstw kontaktowych. Gdy pożądane jest stopniowe utlenienie warstwy kontaktowej (warstw kontaktowych) 11,21 na górnej stronie warstwy 9, 19 odbijającej w podczerwieni (IR), to odwraca się strumień gazu pokazany na Fig. 4 i opisany powyżej, strumień zawierający więcej tlenu jest po stronie 59 tarczy, przy czym strumień zawierający mniej tlenu lub niezawierający tlenu znajduje się po stronie 57 wejścia do tarczy.

P r z y kła d y 1-3

Następujące trzy przykłady powlekanych wyrobów wykonano zgodnie z pewnymi postaciami niniejszego wynalazku. Dla każdego z tych trzech przykładów przedstawiony na Fig. 5 układ powłoka/warstwa 27 napylano katodowo na duże przezroczyste podłoże 1 o grubości 2,1 mm ze szkła sodowo-wapniowego i następnie wycięto próbkę o wymiarach co najmniej 76,2 mm x 76,2 mm (3 cale x 3 cale). Sześciokomorowe urządzenie firmy Leybold Tetra-G do powlekania przez napylanie katodowe zastosowano do napylania katodowego powłok 27 na podłożach 1. W każdej komorze znajdowało się 5 katod, czyli urządzenie do powlekania przez napylanie katodowe miało łącznie 30 tarcz katodowych. W numeracji katod pierwszą cyfrę stosuje do określenia komory urządzenia do powlekania katodowego i drugą cyfrę do określenia położenia katody w tej komorze. Na przykład katoda o numerze 32 jest drugą katodą (druga cyfra) w trzeciej komorze napylenia katodowego. Katody o numerach C13, C14, C23, C62, C31, C32, C62, C64 i C65 były katodami typu Twin Mag II; katoda C42 była podwójną katodą typu C-Mag; i katody C44, C51 oraz katody C44, C51 i C53 były katodami planarnymi. Fachowcy w tej dziedzinie wiedzą, że pierwszą połowę powłoki 27 można nanieść w urządzeniu do powlekania katodowego i następnie wyrób

PL 220 027 B1 można ponownie wprowadzić do urządzenia w celu naniesienia na podłoże drugiej połowy powłoki. W urządzeniu do powlekania katodowego warstwy 7-11 i 17-21 napylano katodowo na podłoże za pomocą prądu stałego, podczas gdy inne warstwy napylano katodowo na podłoże za pom ocą układu typu prądu zmiennego o średniej częstotliwości. Podany poniżej „*” oznacza zawartości Al około 10%. Prędkość przepuszczania dla każdego przykładu wynosiła 2,6 m/min. Układy urządzenia i warunków sposobu dla trzech przykładów podano w Tabeli 5. Wszystkie prędkości strumieni gazu (na przykład tlenu, argonu, azotu) podano w ml/min. W poniższych przykładach, chociaż nie podano tego w kartach, zamykano strumień tlenu na bokach podanych powyżej tarcz NiCr w celu stopniowego utlenienia warstw kontaktowych 11 i 21, jako to pokazano na Fig. 3(b) (to znaczy, że w tych przykładach stopniowo utleniono tylko dwie warstwy kontaktowe 11 i 21 powyżej odpowiednich warstw srebra). Napięcie w woltach dotyczy napięcia katodowego a amp ery (A) dotyczą natężenia katodowego. „Tr” oznacza trymer, przy czym trymer konsoli (Tr) trymer (Tr) Mid i trymer (Tr) pompy mierzono w ml/min. Ciśnienia mierzono w mbarach x 10^-3. Trymer gazu dotyczy indywidualnie nastawianych strumieni gazu wzdłuż długości katody w celu wprowadzenia poprawek dotyczących równomierności grubości warstwy. Tarczami NiCr były tarcze w przybliżeniu 80/20 NiCr. Sposób dla każdego przykładu rozdzielono na trzy oddzielne karty (to jest części 1-3), ponieważ podawano zbyt dużo informacji; tylko dane dla katody i tarczy podawano dla wszystkich trzech kart w każdym przykładzie w celu ułatwienia odniesienia. Obie warstwy azotku krzemu 5 i 15 były bogate w Si na całej grubości (całych grubościach); jak widać znacznie więcej obojętnego gazowego argonu (Ar) niż gazowego azotu st osowano do napylania katodowego tych warstw azotku krzemu.

T a b e l a 5. Urządzenie do powlekania i sposoby dla przykładów 1-3.

P r z y k ł a d 1.

P r z y k ł a d 1 (część 1)

katoda	tarcza	napięcie, V	moc, kW	przepływ Ar, ml/min	przepływ O2, ml/min	przepływ N2, ml/min
13	Ti	743	73	200	25	80
14	Ti	703	64	200	35	50
23	Ti	738	63,5	200	35	50
42	Si*	456	29,7	225	0	165
44	NiCr	370	4,3	150	38	0
51	Ag	432	3,2	100	0	0
53	NiCr	386	4,1	150	48	0
62	Sn	431	18,3	200	240	100
31	Sn	477	24,2	200	290	100
32	Sn	428	24,5	200	300	100
42	Si*	453	30,2	225	0	165
44	NiCr	360	4,2	150	38	0
51	Ag	430	3,2	100	0	0
53	NiCr	380	4,1	150	48	0
62	Sn	442	18,4	200	240	100
64	Si*	554	40,6	200	0	200
65	Si*	545	40,3	250	0	200

PL 220 027 B1

P r z y k ł a d 1 (część 2, ciąg dalszy z części 1 powyżej (wspólna katoda i tarcza)

katoda	tarcza	amper, A	Napięcie zbiornika V	częstotliwość, kHz	gaz trymera
13	Ti	128	364	26,7	O2
14	Ti	125	346	26,7	O2
23	Ti	110	344	26,5	O2
42	Si*	nie podano	230	26,18	N2
44	NiCr	11,4	0	0	Ar
51	Ag	7,4	0	0	Ar
53	NiCr	10,7	0	0	Ar
62	Sn	45	203	25,03	O2
31	Sn	61	224	25,6	O2
32	Sn	60	225	25,64	O2
42	Si*	nie podano	220	26,18	N2
44	NiCr	11,6	0	0	Ar
51	Ag	7,4	0	0	Ar
53	NiCr	10,5	0	0	Ar
62	Sn	42	208	25,1	O2
64	Si*	93,5	264	26,4	N2
65	Si*	93,5	273	26,2	N2

P r z y k ł a d 1 (część 3, ciąg dalszy z części 1-2 powyżej [wspólna katoda i tarcza])

katoda	tarcza	konsola Tr	środkowa Tr	Pompa Tr	ciśnienie	lambda	Aktywne lambda
13	Ti	7,5	15	7,5	2,79E-03	252	tak
14	Ti	12,5	25	12,5	3,03E-03	252	tak
23	Ti	7,5	35	7,5	4,83E-03	252	tak
42	Si*	50	5	45	2,18E-03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,26E-03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,37E-03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,16E-03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,12E-03	220	tak
31	Sn	15	70	15	2,97E'03	220	tak
32	Sn	15	70	15	3,19E'03a	220	tak
42	Si*	50	5	45	2,52E-03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,30E-03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,44E-03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,38E-03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,24E-03	220	tak
64	Si*	20	60	20	2,88E-03	0	nie
65	Si*	20	60	20	3,61E-03	0	nie

PL 220 027 B1

P r z y k ł a d 2 (część 1)

katoda	tarcza	napięcie, V	moc, kW	strumień Ar, ml/min	strumień O2, ml/min	strumień N2 ml/min
13	Ti	729	74,6	200	25	80
14	Ti	703	66	200	35	50
23	Ti	738	63,5	200	35	50
42	Si*	451	29,7	225	0	165
44	NiCr	371,5	4,3	150	38	0
51	Ag	434	3,2	100	0	0
53	NiCr	390	4,1	150	48	0
62	Sn	427	18,4	200	240	100
31	Sn	476	24,6	200	290	100
32	Sn	427	25,3	200	300	100
42	Si*	458	29,3	225	0	165
44	NiCr	368	4,3	150	38	0
51	Ag	431	3,2	100	0	0
53	NiCr	386	4,1	150	48	0
62	Sn	436	18,4	200	240	100
64	Si*	552	40,6	200	0	200
65	Si*	548	40,6	250	0	200

P r z y k ł a d 2 (część 2, ciąg dalszy z części 1 powyżej (wspólna katoda i tarcza)

katoda	tarcza	amper, A	napięcie zbiornika V	częstotliwość, kHz	gaz trymera
13	Ti	146	364	26,7	O2
14	Ti	125	346	26,7	O2
23	Ti	110	344	26,5	O2
42	Si*	nie podano	230	26,18	N2
44	NiCr	11,4	0	0	Ar
51	Ag	7,3	0	0	Ar
53	NiCr	10,3	0	0	Ar
62	Sn	45,5	203	25,03	O2
31	Sn	62	225	25,6	O2
32	Sn	61	226	25,64	O2
42	Si*	nie podano	230	26,18	N2
44	NiCr	11,6	0	0	Ar
51	Ag	7,4	0	0	Ar
53	NiCr	10,5	0	0	Ar
62	Sn	44	206	25,1	O2
64	Si*	93,5	264	26,4	N2
65	Si*	93,5	273	26,2	N2

PL 220 027 B1

P r z y k ł a d 2 (część 3, ciąg dalszy z części 1-2 powyżej (wspólna katoda i tarcza)

katoda	tarcza	konsola Tr	środkowa Tr	pompa Tr	ciśnienie	lambda	aktywne lambda
13	Ti	7,5	15	7,5	2,79E-03	252	tak
14	Ti	12,5	25	12,5	3,03E-03	252	tak
23	Ti	7,5	35	7,5	4,83E-03	252	tak
42	Si*	50	5	45	2,13E-03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,26E-03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,35E-03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,14E-03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,13E-03	220	tak
31	Sn	15	70	15	3,22E-03	220	tak
32	Sn	15	70	15	3,25E-03	220	tak
42	Si*	50	5	45	2,21E-03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,26E-03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,39E-03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,18E-03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,15E-03	220	tak
64	Si*	20	60	20	2,75E-03	0	nie
65	Si*	20	60	20	3,35E-03	0	nie

P r z y k ł a d 3 (część 1)

katoda	tarcza	napięcie, V	moc, kW	strumień Ar, ml/min	strumień O2, ml/min	strumień N2, ml/min
13	Ti	743	73	200	25	80
14	Ti	703	64	200	35	50
23	Ti	738	63,5	200	35	50
42	Si*	456	29,7	225	0	165
44	NiCr	370	4,2	150	38	0
51	Ag	432	3,2	100	0	0
53	NiCr	386	4,1	150	48	0
62	Sn	431	18,3	200	240	100
31	Sn	481	25,2	200	290	100
32	Sn	439	25,9	200	300	100
42	Si*	449	30,4	225	0	165
44	NiCr	364	4,2	150	38	0
51	Ag	427	3,2	100	0	0
53	NiCr	383	4,0	150	48	0
62	Sn	452	19,5	200	240	100
64	Si*	553	40,6	200	0	200
65	Si*	545	40,3	250	0	200

PL 220 027 B1

P r z y k ł a d 3 (część 2, ciąg dalszy z części 1 powyżej (wspólna katoda i tarcza)

katoda	tarcza	amper, A	napięcie zbiornika V	częstotliwość, kHz	gaz trymera
13	Ti	128	364	26,7	O2
14	Ti	125	346	26,7	O2
23	Ti	110	344	26,5	O2
42	Si*	nie podano	230	26,18	N2
44	NiCr	11,4	0	0	Ar
51	Ag	7,4	0	0	Ar
53	NiCr	10,7	0	0	Ar
62	Sn	45	203	25,03	O2
31	Sn	62	226	25,6	O2
32	Sn	62	229	25,64	O2
42	Si*	nie podano	230	26,18	N2
44	NiCr	11,4	0	0	Ar
51	Ag	7,5	0	0	Ar
53	NiCr	10,5	0	0	Ar
62	Sn	45,4	212	25,1	O2
64	Si*	94	264	26,4	N2
65	Si*	93,5	273	26,2	N2

P r z y k ł a d 3 (część 3, ciąg dalszy z części 1-2 powyżej (wspólna katoda i tarcza)

katoda	tarcza	konsola Tr	środkowa Tr	pompa Tr	ciśnienie	lambda	aktywne lambda
13	Ti	7,5	15	7,5	2,79E03	252	tak
14	Ti	12,5	25	12,5	3,03E03	252	tak
23	Ti	7,5	35	7,5	4,83E03	252	tak
42	Si*	50	5	45	2,18E03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,26E03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,37E03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,16E03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,12E03	220	tak
31	Sn	15	70	15	3,01E03	220	tak
32	Sn	15	70	15	3,24E03	220	tak
42	Si*	50	5	45	2,58E03	0	nie
44	NiCr	15	70	15	2,27E03	0	nie
51	Ag	15	70	15	1,41E-03	0	nie
53	NiCr	15	70	15	2,37E03	0	nie
62	Sn	15	70	15	2,26E03	220	tak
64	Si*	20	60	20	2,90E03	0	nie
65	Si*	20	60	20	3,69E03	0	nie

PL 220 027 B1

Po napyleniu jonowym powłok 27 z przykładów 1-3 na odpowiednie podłoża 1 zgodnie z powyższym, poddano je badaniu i pomiarom jak podano w Tabeli 6 (to jest w postaci monolitycznej). Obróbkę cieplną wykonano przez umieszczenie powlekanych wyrobów w piecu ogrzanym do temperatury około 625°C na około 5 minut.

T a b e l a 6

P r z y k ł a d y 1-3. Układ monolityczny przed i po obróbce cieplnej (HT)

właściwości	Przykład 1	Przykład 2	Przykład 3
Tvis, III. A, 2 stopnie (przed HT)	> 70%	> 70%	> 70%
Tvis, Ill. A, 2 stopnie (po HT)	> 78%	> 78%	> 78%
Rs (om/kwadrat, przed HT)	4,43	4,37	4,27
Rs (om/kwadrat, po HT)	3,46	3,33	3,44
En (przed HT)	< 0,06	< 0,06	< 0,06
En (po HT)	< 0,05	< 0,05	< 0,05
zamglenie (po HT)	0,15	0,28	0,22

Następnie wszystkie poddane obróbce cieplnej monolityczne wyroby powlekane z przykładów 1-3 laminowano z innym odpowiednim przezroczystym podłożem 1 o grubości 2,1 mm ze szkła sodowo-wapniowego, przy czym warstwę PVB o grubości około 0,8 mm umieszczono w znany sposób między podłożami, przy czym powłokę 27 umieszczono na powierzchni 2, jak pokazano na Fig. 2. Następnie otrzymane laminowane wyroby powlekane (patrz Fig. 2) zbadano i zmierzono, przy czym stwierdzono, że mają następujące właściwości podane w Tabeli 7. W Tabeli 7, strona szkła (G) jest taka sama jak na zewnątrz pojazdu na Fig. 2, podczas gdy strona folii (F) jest taka sama jak wewnątrz pojazdu na Fig. 2.

T a b e l a 7. Barwa dla przykładów 1-3 w postaci laminowanej po HT (to jest, jak na Fig. 2)

wartość i pomiar	przykład 1	przykład 2	przykład 3
III. C. 2 stopnie
Przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,37	75,32	74,68
a*T	-2,92	-3,17	-2,25
b*T	3,87	4,39	4,07
współczynnik odbicia od strony szkła (G) RgY, %	7,93	8,02	8,22
a*G	0,53	0,93	0,29
b*G	-5,23	-7,10	-5,64
współczynnik odbicia od strony warstwy/powłoki (F), RfY, %	7,83	7,85	8,11
a*F	-1,59	-1,23	-1,68
b*F	-2,75	-3,69	-2,73
III. D65. 2 stopnie
Przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,69	75,34	74,71
a*T	-2,81	-3,05	-2,16
b*T	3,85	4,35	4,07
współczynnik odbicia od strony szkła (G) RgY, %	7,93	8,03	8,22
a*G	0,26	0,57	0,01
b*G	-5,17	-7,03	-5,58

PL 220 027 B1

współczynnik odbicia od strony warstwy/powłoki (F), RfY, %	7,84	7,85	8,12
a*F	-1,79	-1,48	-1,88
b*F	-2,71	-3,69	-2,69
III. A. 2 stopnie
przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,27	75,23	74,78
a*T	-1,95	-2,05	-1,37
b*T	3,28	3,74	3,68
III. C. 10 stopni
przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,16	75,08	74,91
a*T	-2,39	-2,59	-2,78
b*T	3,93	4,45	4,02
współczynnik odbicia od strony szkła (G) RgY, %	8,01	8,14	8,31
a*G	0,11	0,28	-0,15
b*G	-5,21	-7,03	-5,60
współczynnik odbicia od strony warstwy/powłoki (F), RfY, %	7, 87	7,90	8,16
a*F	-1,54	-1,30	-1,62
b*F	-2,79	-3,78	-2,77
III. D65. 10 stopni
przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,19	75,12	74,92
a*T	-2,29	-2,49	-2,66
b*T	3,92	4,45	3,99
współczynnik odbicia od strony szkła (G) RgY, %	8,01	8,14	8,31
a*G	-0,09	0,01	-0,37
b*G	-5,20	-7,02	-5,58
współczynnik odbicia od strony warstwy/powłoki (F), RfY, %	7,88	7,91	8,16
a*F	-1,69	-1,49	-1,78
b*F	-2,77	-3,76	-2,75
III. A. 10 stopni
przepuszczanie (TY lub Tvis), %	75,20	75,15	74,85
a*T	-1,41	-1,63	-1,75
b*T	3,34	3,98	4,02

Ponadto stwierdzono, że w każdym z przykładów 1-3 otrzymywano wyroby chemicznie i mechanicznie trwałe zgodnie z podanymi poniżej określeniami, zarówno przed HT jak po HT.

Jak widać z powyższego, podczas napylania katodowego każdej warstwy azotku krzemu stosowano więcej gazowego Ar niż gazowego N. W przykładach stosunek Ar/N wynosił około 225/165 (czyli 1,36) jak podano powyżej. W korzystnych odmianach niniejszego wynalazku stosunek Ar/N wynosił od około 1,15 do około 3,0, korzystniej od około 1,20 do około 2,0 i najkorzystniej od około 1,2 do około 1,5. Ten stosunek, w którym do napylania katodowego warstw azotku krzemu zastosowano więcej gazu obojętnego (na przykład Ar) niż azotu, umożliwił otrzymywanie warstw azotku krzemu bogatych w Si, jak to omówiono powyżej.

W poniższej Tabeli 8 porównano charakterystykę oglądania laminatu HT z przykładu 1 pod normalnym kątem (VA) z oglądaniem po zmianie kąta oglądania o 60 stopni (to jest gdy VA 60 stopni

PL 220 027 B1 różnił się o 60 stopni od normalnego VA). Jak widać, przykład 1 daje bardzo dobrą trwałość barwy w szerokim zakresie kątów oglądania, dzięki czemu obserwator patrzący na laminat z przykładu 1, zarówno pod normalnym kątem VA (to jest w prostej linii, tak aby linia lub miejsce było prostopadłe do płaszczyzny wyrobu) jak również pod kątem VA 60 stopni, prawie nie zauważyłby w ogóle zmiany barwy. Wynika to z małej wartości Aa* współczynnika załamania światła od strony szkła (G) (to jest. Aa* oznacza różnicę między a* pod normalnym VA i po zmianie kąta oglądania o 60 stopni). Uwaga: barwa pod kątem 60 stopni oznacza standardowego obserwatora według III. D65, 10 stopni.

T a b e l a 8. Zmiana barwy przy zmianie kąta oglądania (VA) o 60 stopni (przykład 1)

właściwości	przykład 1 (normalny VA)	przykład 1 (po zmianie VA o 60°
Tvis	75,27%	nie podano
a*T	-2,2	nie podano
b*T	4,2	nie podano
Tsolar	46,75%
Rsolar	30,15	36,11
RgY	7,8%	14,56%
a*g	-0,23	1,6
b*g	-5,59	-1,33
Aa*g (zmiana VA o 60 stopni)	1,83	to samo
AL*g (zmiana VA o 60 stopni)	11,4	to samo

Jak widać powyżej, w Tabeli 8 zmiana współczynnika załamania światła Aa*g (dla zmiany VA o 60 stopni) zgodnie z pewnymi postaciami niniejszego wynalazku jest korzystnie nie większa od 3,0, korzystniej nie większa od 2,0. W Tabeli 8 wynosiła 1,83. Ponadto, w pewnych wykonaniach niniejszego wynalazku wartość Tsolar jest korzystnie nie większa od 50%, korzystniej nie większa od 48%, przy czym najkorzystniej nie większa od około 47%.

Pewne wykonania niniejszego wynalazku po obróbce cieplnej i laminowaniu oceniono jak następuje pod względem barwy odbicia od strony szkła (G):

T a b e l a 9

parametr	normalny VA	zmiana VA o 60 stopni
a*	-2,0 do +2,0	-2,0 do +3,0
b*	-1,0 do -12,0	0 do -9,0

Pewne terminy są stosowane głównie w technice powlekania szkła, zwłaszcza do określania właściwości i zmiany charakterystyki światła słonecznego powlekanego szkła. Terminy takie stosuje się zgodnie z ich znanym normalnym znaczeniem. Na przykład w niniejszym opisie stosuje się:

Natężenie odbitego światła widzialnego, to jest „współczynnik odbicia”, określa się procentowo i podaje jako RxY lub Rx (to jest jako wartość Y podawaną poniżej w normie ASTM E-308-85), przy czym „X” oznacza albo „G” dla strony szkła albo „F” dla strony warstwy. „Od strony szkła” (to jest „G”) oznacza oglądanie od strony podłoża szklanego przeciwnej do strony, na której umieszczono powłokę, podczas gdy „od strony warstwy” (to jest „F”) oznacza oglądanie od strony podłoża szklanego, na którym znajduje się powłoka.

Zmierzono i poniżej podano właściwości barwy, stosując współrzędne i skałę a* i b* według CIE LAB 1976 (to jest wykres CIE 1976 a*b*, obserwator III. CIE-C 2 stopnie), przy czym:

L* oznacza jednostki jasności (CIE 1976), a* oznacza czerwono-zielone jednostki(CIE 1976), b* oznacza żółto-zielone jednostki (CIE 1976).

Można równoważnie stosować inne podobne współrzędne z indeksem dolnym „h”, oznaczające zwykłe zastosowanie sposobu Huntera (czyli jednostek) III. C, obserwator 10 stopni lub współrzędnych CIE LUV u*v*. Te skale w niniejszym opisie zgodnie z normą ASTM D-2244-93 „Standard Test Method for Calculation of Color Differences from Instrumentally Measured Color Coordinates”,

PL 220 027 B1

9/15/93, rozszerzoną przez ASTM E-308-95, Annual Book of ASTM Standards, tom 06.01 „Standard Method for Computing the Colors of Objects by 10 Using the CIE System” i/lub jak podano w lES LIGHTING HANDBOOK 1981 Reference Volume.

Terminy „współczynnik emisji” (lub „emitancja”) i „transmitancja” są zrozumiałe w technice i stosowane w niniejszym opisie zgodnie z ich znanym znaczeniem. Tak więc, termin „transmitancja” oznacza na przykład transmitancję słoneczną, na którą składa się transmitancja światła widzialnego (TY z T_vis), transmitancja energii w podczerwieni (IR) (Tir) i transmitancja światła UV (T_UV). Całkowitą transmitancję energii słonecznej (TS lub Tsolar) można określić jako średnią ważoną tych innych wartości. Jeśli chodzi o te transmitancje, to widzialną transmitancję dla celów w budownictwie można scharakteryzować za pomocą normy Illuminant C, 2 degree technique; natomiast transmitancję światła widzialnego dla przemysłu samochodowego można scharakteryzować za pomocą normy III. A 2 degree technique; (dla tych technik, patrz na przykład ASTM E-308-95, którą włączono do niniejszego opisu jako odnośnik). Jeśli chodzi o współczynnik emisji, to stosuje się określony zakres w podczerwieni (IR) (to jest zakres 2500-40 000 nm). Różne normy obliczania i pomiaru dowolnego i/lub wszystkich powyższych parametrów można znaleźć w wymienionym powyżej zgłoszeniu tymczasowym, przy czym w niniejszym zgłoszeniu zastrzega się prawo pierwszeństwa z niego.

Termin Rsolar dotyczy współczynnika całkowitego odbicia energii słonecznej (od strony szkła); jest on średnią ważoną współczynnika odbicia światła IR, współczynnika odbicia światła widzialnego i współczynnika odbicia światła UV. Wartość tego terminu można obliczyć zgodnie z normami DIN 410 i ISO 13837 (12/98) Table 1, p. 22 dla zastosowań w pojazdach i zgodnie z ASHRAE 142 standard dla zastosowań w budownictwie, przy czym obie te normy włącza się do niniejszego opisu jako odnośniki.

„Zamglenie” określa się jak następuje. Światło rozproszone w wielu kierunkach powoduje utratę kontrastu. Termin „zamglenie” określa się w niniejszym zgodnie z normą ASTM D 1003, która definiuje zamglenie jako procent światła, które podczas przechodzenia odchyla się średnio o więcej niż 2,5° od wiązki światła padającego. Zamglenie można mierzyć za pomocą miernika zamglenia Byk Gardner (wszystkie bezwymiarowe wartości zamglenia w niniejszym opisie zmierzono za pomocą takiego miernika zamglenia).

„Współczynnik emisji” (czyli „emitancja”) (E) jest miarą lub właściwością zarówno pochłaniania jak i współczynnika odbicia światła dla danych długości fali. Zwykle przedstawia się ją wzorem:

E = 1 - (współczynnik odbicia)warstwy

W budownictwie wartości współczynnika emisji są szczególnie ważne w tak zwanym „zakresie średnim”, czasem nazywanym także „zakresem dalekim” widma w podczerwieni (IR), to jest w zakresie od około 2500 do około 40 000 nm, jak to określono na przykład w WINDOW 4.1 program, LBL-35298 (1994) przez Lawrence Berkeley Laboratories, jak podano w odnośniku poniżej. Termin współczynnik emisji stosuje się w niniejszym opisie w odniesieniu do wartości współczynników emisji zmierzonych w zakresie podczerwieni określonym w normie ASTM Standard E 1585-93 „Standard Test Method for Measuring and Calculating Emittance of Architectural Elat Glass Products Using Radiometric Measurements”. Normę i jej postanowienia włączono do niniejszego opisu jako odnośnik. W normie tej współczynnik emisji podaje się jako współczynnik emisji półkulistej (Eh) i jako współczynnik emisji normalnej (En).

Gromadzenie rzeczywistych danych dla pomiaru takich wartości współczynnika emisji wykonuje się w zwykły sposób i można je wykonać na przykład przez zastosowanie spektrofotometru Beckman Model 4260 z przystawką „VW” (firma Beckman Scientific Inst. Corp.). Ten spektrofotometr mierzy współczynnik odbicia w funkcji długości fali i na tej podstawie oblicza współczynnik emisji za pomocą wymienionej powyżej normy ASTM Standard 1585-93.

Innym terminem stosowanym w niniejszym opisie jest „opór arkusza”. Opór arkusza (Rs) jest terminem znanym w technice i stosowanym w niniejszym opisie zgodnie z podanym znaczeniem. Podaje się go w omach na jednostki kwadratu. Mówiąc ogólnie, określenie to dotyczy oporu w omach dla dowolnego kwadratu układu warstw na podłożu szklanym względem prądu elektrycznego przechodzącego przez układ warstw. Opór arkusza mówi, w jakim stopniu warstwa lub układ warstw odbija energię w podczerwieni (IR) i dlatego często używa się go razem ze współczynnikiem emisji jako miarę tej właściwości. „Opór arkusza” można na przykład korzystnie mierzyć za pomocą czteropunktowego omomierza próbnikowego, ewentualnie czteropunktowego omomierza próbnikowego z głowicą typu Magnetron Instruments Corp., typ Model M-800, produkowanego przez firmę Signatone Corp., Santa Clara, Kalifornia.

PL 220 027 B1

Termin „trwałość chemiczna” lub „trwały chemicznie” stosuje się w niniejszym opisie jako synonim terminu „odporność chemiczna” lub „odporny chemicznie”. Trwałość chemiczną oznacza się przez gotowanie próbki powlekanego podłoża szklanego o wymiarach 50,1 mm x 12,7 mm (2 całe x 5 cali) w około 500 ml 5-proc. HCl w ciągu 5 minut [to jest w temperaturze około 104,4° C (220° F)]. W niniejszym opisie przyjmuje się, że próbka przechodzi tę próbę (czyli że układ warstw jest „odporny chemicznie, lub że jest uważany za „trwały chemicznie”, lub że „ma trwałość chemiczną”), jeżeli co najmniej połowa układu warstwowego próbki pozostaje po 5 minutach.

„Trwałość mechaniczną” określa się w niniejszym opisie na podstawie następujących prób. W próbie stosuje się urządzenie Abrasion Tester firmy Pacific Scientific (lub urządzenie równoważne), w którym szczotkę nylonową (na przykład szczotkę Hand & Nail Brush, Model 1280 produkowaną przez firmę Wright Bernet z Franklin Park, Illinois) cyklicznie przeprowadza się po układzie warstwowym w 500 cyklach, stosując 150-g obciążenie próbki o wymiarach 152,4 mm x 43,18 mm (6 cali x 17 cali). Jeśli po tej próbie nie widać gołym okiem w świetle widzialnym wyraźnych zadrapań, to uważa się, że wyrób przeszedł próbę i jest „mechanicznie trwały” lub ma „trwałość mechaniczną”.

Termin „obróbka cieplna” stosowany w niniejszym opisie oznacza ogrzewanie wyrobu do temperatury wystarczającej do odpuszczania cieplnego, zginania lub wzmacniania wyrobu zawierającego szkło. Definicja ta obejmuje na przykład ogrzewanie powlekanego wyrobu do temperatury co najmniej około 593°C (1100°F) [na przykład do temperatury od około 550°C do temperatury około 900°C] w ciągu czasu wystarczającego do odpuszczenia.

Fachowiec potrafi określić na podstawie powyższego ujawnienia wiele innych właściwości, zmian i ulepszeń. Na przykład bez ograniczenia można zastosować wymienione powyżej stopniowo utlenione warstwy kontaktowe i warstwy azotku krzemu bogate w Si, zarówno w stosie z pojedynczymi warstwami srebra, jak i w stosie z ujawnionymi w opisie podwójnymi warstwami srebra. Takie właściwości, zmiany i ulepszenia uważa się więc za część niniejszego wynalazku, którego zakres zostanie określony przez załączone zastrzeżenia patentowe.

Claims (11)

1. Wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane, znamienny tym, że układ warstwowy zawiera, licząc od podłoża na zewnątrz: bogatą w Si warstwę azotku krzemu SixNy, gdzie w co najmniej części tej warstwy x/y ma wartość od 0,76 do 1,5; pierwszą warstwę kontaktową znajdującą się na i bezpośrednio stykającą się z bogatą w Si warstwą azotku krzemu; i warstwę odbijającą w podczerwieni (IR), gdzie wartość zamglenia powłoki jest zmniejszona o co najmniej 0,05 przez bogatą w Si warstwę azotku krzemu.

2. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że x/y ma w całej warstwie wartość od 0,85 do 1,2.

3. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że bogata w Si warstwa azotku krzemu SixNy charakteryzuje się stałą dielektryczną „n” co najmniej około 2,05 i współczynnikiem ekstynkcji „k” co najmniej 0,001.

4. Wyrób powlekany według zastrz. 3, znamienny tym, że bogata w Si warstwa azotku krzemu SixNy ma stałą dielektryczną „n” co najmniej 2,08 i współczynnik ekstynkcji „k” co najmniej 0,003.

5. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że układ warstwowy zawiera dodatkowo co najmniej jedną warstwę ditlenku tytanu umieszczoną między podłożem i wymienioną bogatą w Si warstwą azotku krzemu SixNy.

6. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza warstwa kontaktowa zawiera NiCrOx, a warstwa odbijająca w podczerwieni (IR) zawiera Ag.

7. Wyrób powlekany według zastrz. 6, znamienny tym, że zawiera dodatkowo drugą warstwę kontaktową zawierającą NiCrOx na warstwie odbijającej w podczerwieni (IR) i co najmniej jedną warstwę dielektryczną na drugiej warstwie kontaktowej.

8. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkowo drugą bogatą w Si warstwę azotku krzemu SixNy, gdzie x/y ma wartość od 0,76 do 1,5, umieszczoną nad wymienioną warstwą odbijającą w podczerwieni (IR), przy czym co najmniej jedna warstwa znajduje się między wymienioną drugą bogatą w Si warstwą azotku krzemu SixNy i wymienioną warstwą odbijającą w podczerwieni (IR).

PL 220 027 B1

9. Wyrób powlekany według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera dodatkowo drugą warstwę odbijającą w podczerwieni (IR) umieszczoną na drugiej bogatej w Si warstwie azotku krzemu SixNy.

10. Sposób wytwarzania wyrobu powlekanego, znamienny tym, że obejmuje: dostarczenie podłoża; napylanie katodowe na podłoże bogatej w Si warstwy azotku krzemu SixNy, gdzie x/y ma wartość od 0,76 do 1,5 na co najmniej części warstwy, z zastosowaniem tarczy zawierającej Si i gazu zawierającego więcej obojętnego gazu niż gazowy azot w pobliżu tarczy; napylanie katodowe na i kontaktowanie warstwy kontaktowej z bogatą w Si warstwą azotku krzemu, przy czym pierwsza warstwa kontaktowa znajduje się na i bezpośrednio styka z bogatą w Si warstwą azotku krzemu; napylanie katodowe warstwy odbijającej w podczerwieni (IR) na warstwę kontaktową; i gdzie stosunek obojętnego gazu do gazowego azotu w pobliżu tarczy jest w zakresie od 1,15 do 3,0.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że gaz obojętny zawiera argon (Ar), a stosunek gazowego Ar do gazowego azotu w pobliżu tarczy jest w zakresie od około 1,20 do około 2,0.