RU2561419C2 - Low-emission glass and method of obtaining thereof - Google Patents
Low-emission glass and method of obtaining thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561419C2 RU2561419C2 RU2011144649/03A RU2011144649A RU2561419C2 RU 2561419 C2 RU2561419 C2 RU 2561419C2 RU 2011144649/03 A RU2011144649/03 A RU 2011144649/03A RU 2011144649 A RU2011144649 A RU 2011144649A RU 2561419 C2 RU2561419 C2 RU 2561419C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- emission
- layer
- glass
- dielectric layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3618—Coatings of type glass/inorganic compound/other inorganic layers, at least one layer being metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3642—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating containing a metal layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
- C03C17/366—Low-emissivity or solar control coatings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к низкоэмиссионному стеклу и способу его получения.The present invention relates to low emission glass and a method for its preparation.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Низкоэмиссионное стекло (low-e стекло) - это стекло, обладающее низкой эмиссионной способностью, представляющее собой функциональное стекло, полученное путем нанесения на поверхность стекла особого слоя для того, чтобы летом стекло отражало солнечное излучение, а зимой удерживало инфракрасное излучение, испускаемое находящимся в помещении нагревательным прибором, обеспечивая таким образом энергосберегающий эффект.Low emission glass (low-e glass) is a glass with low emissivity, which is a functional glass obtained by applying a special layer to the glass surface so that the glass reflects solar radiation in the summer and keeps the infrared radiation emitted in the room in winter heating device, thus providing an energy-saving effect.
Обычно низкоэмиссионное стекло получают путем подачи в камеру кислорода с получением атмосферы кислорода и осаждения тонкого оксидного слоя на низкоэмиссионном слое с использованием материала металлической мишени в атмосфере кислорода.Typically, low emission glass is obtained by supplying oxygen to the chamber to produce an oxygen atmosphere and depositing a thin oxide layer on the low emission layer using a metal target material in an oxygen atmosphere.
Таким образом, низкоэмиссионное стекло, полученное таким традиционным способом, содержит первый слой диэлектрика, образованный оксидом металла на стеклянной подложке, низкоэмиссионный слой, образованный серебром (Ag) или аналогичным материалом, и второй слой диэлектрика, образованный оксидом металла, при этом указанные слои осаждаются последовательно.Thus, the low-emission glass obtained in this traditional way contains a first dielectric layer formed by metal oxide on a glass substrate, a low-emission layer formed by silver (Ag) or similar material, and a second dielectric layer formed by metal oxide, wherein said layers are deposited sequentially .
Однако, поскольку, как описано выше, для такого традиционного низкоэмиссионного стекла при осаждении второго слоя диэлектрика на низкоэмиссионном слое в качестве материала мишени используют металл в атмосфере кислорода, проводящий металл, содержащийся в низкоэмиссионном слое, также окисляется из-за высокого парциального давления кислорода в камере, вследствие чего низкоэмиссионный слой и второй слой диэлектрика смешиваются друг с другом с образованием неопределенной границы раздела между ними. В результате низкоэмиссионное стекло обладает значительно большей эмиссионной способностью и не функционирует должным образом.However, since, as described above, for such a traditional low-emission glass, when the second dielectric layer is deposited on the low-emission layer, a metal in the oxygen atmosphere is used as the target material, the conductive metal contained in the low-emission layer is also oxidized due to the high partial pressure of oxygen in the chamber as a result of which the low-emission layer and the second dielectric layer are mixed with each other with the formation of an indefinite interface between them. As a result, low-emission glass has a significantly higher emissivity and does not function properly.
Для того чтобы решить эти проблемы, предварительно осаждают грунтовочный металлический хромоникелевый слой на низкоэмиссионном слое, а затем на грунтовочный слой в атмосфере кислорода осаждают слой диэлектрика, чтобы предотвратить таким образом окисление проводящего металла, содержащегося в низкоэмиссионном слое.In order to solve these problems, a primer metal-chromium-nickel layer is first deposited on the low emission layer, and then a dielectric layer is deposited on the primer layer in an oxygen atmosphere, thereby preventing oxidation of the conductive metal contained in the low emission layer.
Хотя такой способ позволяет избежать окисления проводящего металла в низкоэмиссионном слое с тем, чтобы обеспечить низкую эмиссионную способность, он требует дополнительного нанесения на низкоэмиссионный слой грунтовочного слоя, что приводит к увеличению толщины тонкого металлического слоя и вызывает уменьшение коэффициента пропускания в видимой области спектра, что приводит к усложнению процесса в целом и увеличению производственных затрат.Although this method avoids the oxidation of the conductive metal in the low emission layer in order to provide a low emissivity, it requires additional application of a primer layer on the low emission layer, which leads to an increase in the thickness of the thin metal layer and causes a decrease in the transmittance in the visible region of the spectrum, which leads to to complicate the process as a whole and increase production costs.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Техническая задачаTechnical challenge
Настоящее изобретение направлено на решение упомянутых выше задач и обеспечивает создание низкоэмиссионного стекла с высокой эффективностью и способа его получения, при котором диэлектрический слой формируют непосредственно на низкоэмиссионном слое без формирования грунтовочного слоя с обеспечением не только превосходной эмиссионной способности, но также и высокого коэффициента пропускания в видимой области спектра.The present invention is aimed at solving the above problems and provides the creation of low-emission glass with high efficiency and a method for its production, in which the dielectric layer is formed directly on the low-emission layer without forming a primer layer providing not only excellent emissivity, but also a high transmittance in the visible spectral region.
Техническое решениеTechnical solution
Согласно одному аспекту настоящего изобретения низкоэмиссионное стекло содержит низкоэмиссионный слой и слой диэлектрика, образованный на низкоэмиссионном слое, и обладает эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3 и коэффициентом пропускания в видимой области спектра 70% и более.According to one aspect of the present invention, low emission glass comprises a low emission layer and a dielectric layer formed on the low emission layer, and has an emissivity of from 0.01 to 0.3 and a transmittance in the visible region of the spectrum of 70% or more.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ получения низкоэмиссионного стекла включает осаждение слоя диэлектрика непосредственно на низкоэмиссионном слое в вакууме с использованием оксида металла в качестве мишени.According to another aspect of the present invention, a method for producing low emission glass comprises depositing a dielectric layer directly on a low emission glass in vacuum using metal oxide as a target.
ПреимуществаBenefits
Согласно вариантам реализации изобретения в низкоэмиссионном стекле слой диэлектрика формируют без формирования грунтовочного слоя, в то же время предотвращая окисление функционального материала, содержащегося в низкоэмиссионном слое. Соответственно, низкоэмиссионное стекло сохраняет превосходный коэффициент пропускания в видимой области и превосходные эмиссионные характеристики, тем самым обеспечивая повышенную теплоизоляцию без ущерба для хорошей видимости.According to embodiments of the invention, in a low-emission glass, a dielectric layer is formed without forming a primer layer, while at the same time preventing the oxidation of the functional material contained in the low-emission layer. Accordingly, low-emission glass retains excellent transmittance in the visible region and excellent emission characteristics, thereby providing improved thermal insulation without compromising good visibility.
Далее, способ получения низкоэмиссионного стекла согласно вариантам реализации изобретения обеспечивает сокращение инвестиционных и материальных затрат, тем самым обеспечивая превосходную эффективность процесса.Further, the method for producing low emission glass according to embodiments of the invention provides a reduction in investment and material costs, thereby providing excellent process efficiency.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фигуре 1 представлен схематичный вид в разрезе структуры слоя низкоэмиссионного стекла согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;Figure 1 is a schematic sectional view of a structure of a low emission glass layer according to one embodiment of the present invention;
На Фигуре 2 представлен график, иллюстрирующий распределение атомов между слоями низкоэмиссионного стекла, полученного путем осаждения слоя диэлектрика на низкоэмиссионном слое с использованием металла в качестве мишени в атмосфере кислорода согласно традиционному способу получения низкоэмиссионного стекла; иFigure 2 is a graph illustrating the distribution of atoms between layers of low emission glass obtained by depositing a dielectric layer on a low emission glass using a metal as a target in an oxygen atmosphere according to a conventional method for producing low emission glass; and
На Фигуре 3 представлен график, иллюстрирующий распределение атомов между слоями низкоэмиссионного стекла, полученного путем осаждения слоя диэлектрика на низкоэмиссионном слое с использованием оксида металла в качестве анода в атмосфере аргона в вакууме в соответствии со способом получения низкоэмиссионного стекла согласно одному варианту реализации настоящего изобретения.Figure 3 is a graph illustrating the distribution of atoms between layers of low emission glass obtained by depositing a dielectric layer on a low emission glass using metal oxide as an anode in argon atmosphere in vacuum in accordance with a method for producing low emission glass according to one embodiment of the present invention.
Варианты реализации изобретенияEmbodiments of the invention
Настоящее изобретение относится к низкоэмиссионному стеклу, содержащему низкоэмиссионный слой и слой диэлектрика, сформированный на низкоэмиссионном слое, и обладающему эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3 и коэффициентом пропускания в видимой области спектра 70% и более.The present invention relates to low emission glass comprising a low emission layer and a dielectric layer formed on the low emission layer, and having an emissivity of 0.01 to 0.3 and a transmittance in the visible region of the spectrum of 70% or more.
Далее в настоящем описании будет подробно описано низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению.Hereinafter, low emission glass according to the present invention will be described in detail.
Как описано выше, низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению включает низкоэмиссионный слой и слой диэлектрика, сформированный на низкоэмиссионном слое, и обладает эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3 и коэффициентом пропускания в видимой области спектра 70% и более.As described above, the low-emission glass according to the present invention includes a low-emission layer and a dielectric layer formed on the low-emission layer and has an emissivity of 0.01 to 0.3 and a transmittance in the visible region of the spectrum of 70% or more.
В настоящем документе термин "низкоэмиссионное стекло" относится к энергосберегающему листовому стеклу, также называемому «low-e glass», в котором тонкое покрытие из металла или оксида металла, обладающего высокой электропроводностью, нанесено на основное листовое стекло для понижения эмиссионной способности покрытия при сохранении показателей пропускания в видимой области спектра, таким образом обеспечивая превосходные теплоизолирующие характеристики.As used herein, the term “low emission glass” refers to energy-saving flat glass, also called “low-e glass,” in which a thin coating of metal or a metal oxide having high electrical conductivity is applied to the base sheet glass to lower the emissivity of the coating while maintaining performance visible transmittance, thus providing excellent thermal insulation performance.
Далее, под понятием "эмиссионная способность" понимают соотношение, в котором объект поглощает, пропускает и отражает энергию с опеределенными длинами волн. Таким образом, в настоящем изобретении эмиссионная способность указывает на степень поглощения тепловой энергии в инфракрасной области спектра. В частности, в отношении дальнего инфракрасного излучения, обладающего сильным термическим эффектом и соответствующего диапазону длин волн приблизительно от 2500 до 40000 нм, под эмиссионной способностью понимается отношение поглощенной энергии инфракрасного излучения к приложенной энергии инфракрасного излучения.Further, the term "emission ability" is understood to mean the ratio in which an object absorbs, transmits and reflects energy with specific wavelengths. Thus, in the present invention, the emissivity indicates the degree of absorption of thermal energy in the infrared region of the spectrum. In particular, with respect to far-infrared radiation having a strong thermal effect and corresponding to a wavelength range of from about 2500 to 40,000 nm, emissivity is understood as the ratio of the absorbed infrared energy to the applied infrared energy.
В соответствии с законом Кирхгоффа количество энергии инфракрасного излучения, поглощенное телом, эквивалентно количеству энергии вторичного излучения, и, таким образом, степень поглощения представляет собой то же, что и эмиссионная способность.According to Kirchhoff’s law, the amount of infrared energy absorbed by the body is equivalent to the amount of secondary radiation energy, and thus the degree of absorption is the same as the emissivity.
Далее, поскольку непоглощенная энергия инфракрасного излучения отражается от поверхности материала, эмиссионная способность уменьшается при увеличении степени отражения энергии инфракрасного излучения. Это отношение может быть количественно выражено следующим образом: эмиссионая способность = 1 - отражающая способность в инфракрасной области.Further, since the non-absorbed infrared energy is reflected from the surface of the material, the emissivity decreases with increasing degree of reflection of infrared energy. This ratio can be quantified as follows: emissivity = 1 - reflectivity in the infrared region.
Эмиссионная способность может быть измерена различными способами, известными в данной области техники, включая, например, но не ограничиваясь ими, применение оборудования МК-3 в соотвествии с KSL 2514.Emissivity can be measured by various methods known in the art, including, for example, but not limited to, the use of MK-3 equipment in accordance with KSL 2514.
Для низкоэмиссионного стекла степень поглощения дальнего инфракрасного излучения, обладающего сильным термическим эффектом, т.е. эмиссионная способность, имеет большое значение при измерении показателей теплоизоляции.For low emission glass, the degree of absorption of far infrared radiation having a strong thermal effect, i.e. Emissivity, is of great importance in the measurement of thermal insulation.
Согласно настоящему изобретению низкоэмиссионное стекло может обладать эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3, предпочтительно от 0,01 до 0,2, более предпочтительно от 0,01 до 0,1 и еще более предпочтительно от 0,01 до 0,08.According to the present invention, low emission glass can have an emissivity of from 0.01 to 0.3, preferably from 0.01 to 0.2, more preferably from 0.01 to 0.1, and even more preferably from 0.01 to 0.08 .
Если эмиссионная способность ниже 0,01, то эффекты теплоизоляции увеличиваются вследствие отражения дальнего инфракрасного излучения, однако коэффициент пропускания в видимой области спектра может уменьшиться. Если эмиссионная способность превышает значение 0,3, то отражающая способность в дальней инфракрасной области слишком мала и таким образом ухудшаются показатели теплоизоляции.If the emissivity is lower than 0.01, then the effects of thermal insulation increase due to reflection of far infrared radiation, however, the transmittance in the visible region of the spectrum may decrease. If the emissivity exceeds 0.3, then the reflectivity in the far infrared is too small and thus the thermal insulation performance is deteriorated.
Далее, согласно настоящему изобретению низкоэмиссионное стекло может обладать коэффициентом пропускания в видимой области спектра 70% или более, предпочтительно 80% или более и еще более предпочтительно 85% или более.Further, according to the present invention, low emission glass may have a visible transmittance of 70% or more, preferably 80% or more, and even more preferably 85% or more.
Когда коэффициент пропускания в видимой области спектра составляет менее 70%, сложно обеспечить хорошую видимость.When the transmittance in the visible region of the spectrum is less than 70%, it is difficult to provide good visibility.
Как описано выше, низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению обладает низкой эмиссионной способностью и высоким коэффициентом пропускания в видимой области спектра и таким образом может быть использовано в качестве функционального стекла, обеспечивая превосходные характеристики теплоизоляции без ущерба для хорошей видимости.As described above, the low-emission glass according to the present invention has a low emissivity and a high transmittance in the visible region of the spectrum and thus can be used as a functional glass, providing excellent thermal insulation performance without compromising good visibility.
Кроме того, удельное поверхностное сопротивление слоя низкоэмиссионного стекла согласно настоящему изобретению не имеет особых ограничений, поскольку низкоэмиссионное стекло может обладать превосходной эмиссионной способностью, а также превосходным коэффициентом пропускания в видимой области спектра. Например, низкоэмиссионное стекло может обладать удельным поверхностным сопротивлением слоя от 5 до 15 Ω/см2.In addition, the surface resistivity of the low-emission glass layer according to the present invention is not particularly limited, since the low-emission glass can have excellent emissivity as well as excellent transmittance in the visible region of the spectrum. For example, low-emission glass may have a specific surface resistance of the layer from 5 to 15 Ω / cm 2 .
В настоящем документе термин "удельное поверхностное сопротивление слоя" относится к удельному сопротивлению на единицу толщины тонкого слоя. При уменьшении удельного поверхностного сопротивления слоя эмиссионная способность понижается, обеспечивая таким образом высокие показатели теплоизоляции. Соответственно, удельное поверхностное сопротивление слоя может быть использовано в качестве критерия оценки отражающей способности низкоэмиссионного стекла в инфракрасной области.As used herein, the term “surface resistivity of a layer” refers to resistivity per unit thickness of a thin layer. With a decrease in the specific surface resistance of the layer, the emissivity decreases, thus providing high thermal insulation performance. Accordingly, the specific surface resistance of the layer can be used as a criterion for evaluating the reflectivity of low-emission glass in the infrared region.
Удельное поверхностное сопротивление слоя может быть измерено различными способами, включая, например, но, не ограничиваясь ими, применение универсального измерительного прибора или четырехзондовой измерительной установки.The surface resistivity of the layer can be measured in various ways, including, for example, but not limited to, the use of a universal measuring device or a four-probe measuring device.
Если удельное поверхностное сопротивление слоя низкоэмиссионного стекла составляет менее 5 Ω/см2, то низкоэмиссионный слой должен быть толстым, чтобы коэффициент пропускания в видимой области спектра мог быть понижен. Если удельное поверхностное сопротивление слоя низкоэмиссионного стекла превышает 15 Ω/см2, то величина эмиссионной способности становится слишком большой, понижая тем самым характеристики теплоизоляции.If the specific surface resistance of the low-emission glass layer is less than 5 Ω / cm 2 , then the low-emission layer must be thick so that the transmittance in the visible region of the spectrum can be reduced. If the specific surface resistance of the low-emission glass layer exceeds 15 Ω / cm 2 , then the value of the emissivity becomes too large, thereby lowering the thermal insulation characteristics.
Низкоэмиссионный слой представляет собой функциональный слой, включающий металл с превосходной теплопроводностью для экранирования излучения инфракрасной области спектра. Низкоэмиссионный слой может содержать, но не ограничиваясь ими, по меньшей мере один из элементов группы, включающей серебро (Ag), медь (Cu), золото (Au), алюминий (Al) и платину (Pt); с точки зрения цены, цвета и низких эмиссионных показателей, предпочтительно Ag, обладающее превосходной электропроводностью.The low emission layer is a functional layer comprising a metal with excellent thermal conductivity to shield the radiation of the infrared region of the spectrum. The low emission layer may contain, but are not limited to, at least one of the elements of the group comprising silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), aluminum (Al) and platinum (Pt); in terms of price, color and low emission indicators, preferably Ag having excellent electrical conductivity.
Согласно настоящему изобретению низкоэмиссионное стекло может содержать представленные выше проводящие металлы по отдельности, может содержать проводящие металлы, легированные по меньшей мере одним из элементов группы, состоящей из никеля (Ni), палладия (Pd), Pt, Cu и Au, для повышения срока службы, а также может включать другие добавки для повышения различных функциональных характеристик.According to the present invention, low-emission glass may contain the above conductive metals separately, may contain conductive metals alloyed with at least one of the elements of the group consisting of nickel (Ni), palladium (Pd), Pt, Cu and Au, to increase the service life , and may also include other additives to enhance various functional characteristics.
Кроме того, толщина низкоэмиссионного слоя особенным образом не ограничена и может варьироваться, поскольку одновременно достигаются и низкая эмиссионная способность, и превосходный коэффициент пропускания в видимой области спектра. Например, низкоэмиссионный слой может иметь толщину от 8 до 35 нм, предпочтительно от 8 до 15 нм.In addition, the thickness of the low-emission layer is not particularly limited and can vary since both low emissivity and excellent transmittance in the visible region of the spectrum are achieved. For example, the low emission layer may have a thickness of from 8 to 35 nm, preferably from 8 to 15 nm.
Если толщина низкоэмиссионного слоя составляет менее 8 нм, эмиссионная способность становится весьма высокой, тем самым затрудняя достижение эффектов теплоизоляции. Если толщина низкоэмиссионного слоя превышает 35 нм, эмиссионная способность уменьшается, однако заметно понижается коэффициент пропускания в видимой области спектра, затрудняя сохранение хорошей видимости.If the thickness of the low emission layer is less than 8 nm, the emissivity becomes very high, thereby making it difficult to achieve thermal insulation effects. If the thickness of the low-emission layer exceeds 35 nm, the emissivity decreases, but the transmittance in the visible region of the spectrum decreases noticeably, making it difficult to maintain good visibility.
В низкоэмиссионном стекле согласно настоящему изобретению слой диэлектрика может быть сформирован непосредственно на низкоэмиссионном слое.In the low emission glass according to the present invention, a dielectric layer can be formed directly on the low emission glass.
Следует понимать, что когда указано, что слой диэлектрика "сформирован непосредственно на" низкоэмиссионном слое, это означает, что отсутствует промежуточный слой (например, грунтовочный слой) между низкоэмиссионным слоем и слоем диэлектрика, а слой диэлектрика осажден непосредственно на низкоэмиссионный слой.It should be understood that when it is indicated that the dielectric layer is “formed directly on” the low emission layer, this means that there is no intermediate layer (for example, a primer layer) between the low emission layer and the dielectric layer, and the dielectric layer is deposited directly on the low emission layer.
Таким образом, в низкоэмиссионном стекле согласно настоящему изобретению слой может быть сформирован на низкоэмиссионном слое или, как описано выше, слой диэлектрика формируют непосредственно на низкоэмиссионном слое. Когда слой диэлектрика формируют непосредственно на низкоэмиссионном слое, возможно предотвращение понижения коэффициента пропускания в видимой области спектра или повышения эмиссионной способности, которые могут возникать из-за промежуточного слоя, процесс упрощается и объем необходимых инвестиций может быть снижен.Thus, in the low emission glass according to the present invention, a layer can be formed on the low emission layer or, as described above, a dielectric layer is formed directly on the low emission layer. When the dielectric layer is formed directly on the low emission layer, it is possible to prevent a decrease in transmittance in the visible region of the spectrum or an increase in the emissivity that may arise due to the intermediate layer, the process is simplified, and the amount of required investment can be reduced.
Слой диэлектрика может содержать, не ограничиваясь ими, по меньшей мере один из элементов, выбранных из группы, состоящей из оксида цинка, оксида висмута (Bi), легированного индием оксида олова, легированного галлием оксида цинка и легированного алюминием оксида цинка.The dielectric layer may include, but are not limited to, at least one of the elements selected from the group consisting of zinc oxide, bismuth oxide (Bi), doped with indium tin oxide, doped with gallium zinc oxide and doped with zinc oxide.
Однако слой диэлектрика не ограничивается указанными выше веществами и может содержать оксиды различных металлов и оксиды металлов, легированные по меньшей мере одним из элементов, выбранным из группы, состоящей из Bi, В, Al, Si, Mg, Sb и Be, для повышения устойчивости.However, the dielectric layer is not limited to the above substances and may contain oxides of various metals and metal oxides doped with at least one of the elements selected from the group consisting of Bi, B, Al, Si, Mg, Sb and Be to increase stability.
Слой диэлектрика может способствовать увеличению химической устойчивости, влагостойкости и износостойкости низкоэмиссионного стекла и уменьшать эмиссионную способность низкоэмиссионного стекла.The dielectric layer can increase the chemical resistance, moisture resistance and wear resistance of low emission glass and reduce the emissivity of low emission glass.
Слой диэлектрика может иметь толщину от 10 до 100 нм, предпочтительно от 30 до 40 нм, но не ограничивается ими.The dielectric layer may have a thickness of from 10 to 100 nm, preferably from 30 to 40 nm, but is not limited to.
При этом, если толщина слоя диэлектрика составляет менее 10 нм, то поверхность стекла может поменять окраску. Если толщина слоя диэлектрика составляет более 100 нм, то коэффициент пропускания в видимой области спектра может понизиться.Moreover, if the thickness of the dielectric layer is less than 10 nm, the glass surface may change color. If the thickness of the dielectric layer is more than 100 nm, then the transmittance in the visible region of the spectrum may decrease.
Более того, низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению может также включать слой диэлектрика, сформированный на нижней поверхности низкоэмиссионного слоя.Moreover, the low emission glass according to the present invention may also include a dielectric layer formed on the lower surface of the low emission layer.
То есть слой диэлектрика формируют также между стеклянной подложкой и низкоэмиссионным слоем. Слой диэлектрика предназначен для предотвращения загрязнений не только поверхности стеклянной подложки, но и загрязнений низкоэмиссионного слоя из-за ионов Na+ или аналогичных ионов, а также повышает адгезию между стеклянной подложкой и низкоэмиссионным слоем и эмиссионную способность.That is, a dielectric layer is also formed between the glass substrate and the low emission layer. The dielectric layer is designed to prevent contamination of not only the surface of the glass substrate, but also contamination of the low emission layer due to Na + ions or similar ions, and also increases the adhesion between the glass substrate and the low emission layer and emissivity.
Далее, низкоэмиссионный слой согласно настоящему изобретению может также включать внешний слой, сформированный на слое диэлектрика, который, в свою очередь, сформирован на низкоэмиссионном слое.Further, the low emission layer according to the present invention may also include an outer layer formed on a dielectric layer, which, in turn, is formed on a low emission layer.
Внешний слой предохраняет поверхность низкоэмиссионного стекла и придает устойчивость. Внешний слой может содержать любой материал, в общем случае применяемый в данной области техники для получения защитных покрытий, но не ограничивается этими материалами. Например, внешний слой может содержать нитрид кремния (SiN), легированный алюминием нитрид кремния (SiAlN) или оксинитрид кремния (SiNOx).The outer layer protects the surface of low emission glass and gives stability. The outer layer may contain any material generally used in the art to provide protective coatings, but is not limited to these materials. For example, the outer layer may comprise silicon nitride (SiN), aluminum doped silicon nitride (SiAlN), or silicon oxynitride (SiNO x ).
Низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению может также содержать подслой, сформированный на нижней поверхности низкоэмиссионного слоя.The low emission glass according to the present invention may also contain a sublayer formed on the lower surface of the low emission layer.
Подслой защищает подложку низкоэмиссионного стекла и придает износостойкость. Подслой может содержать любой материал, в общем случае применяемый в данной области техники для получения подслоев, но не ограничивается этими материалами. Например, подслой может содержать нитрид кремния (SiN), легированный алюминием нитрид кремния (SLAlN) или оксинитрид кремния (SiNOx).The underlayer protects the substrate of low emission glass and imparts wear resistance. The sublayer may contain any material, generally used in the art to obtain sublayers, but is not limited to these materials. For example, the sublayer may comprise silicon nitride (SiN), aluminum doped silicon nitride (SLAlN) or silicon oxynitride (SiNO x ).
Как описано выше, низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению обладает превосходными показателями теплоизоляции и превосходным коэффициентом пропускания в видимой области спектра вследствие низкой эмиссионной способности и таким образом может широко применяться в качестве стекла для строительства или автомобилей, где требуется теплоизоляция и хорошая видимость.As described above, the low-emission glass according to the present invention has excellent thermal insulation performance and excellent transmittance in the visible region due to low emissivity, and thus can be widely used as glass for construction or automobiles that require thermal insulation and good visibility.
Однако низкоэмиссионное стекло согласно настоящему изобретению не ограничивается указанными выше областями применения и может применяться в качестве стекла для различных областей, где требуются высокие показатели теплоизоляции и хорошая видимость. Далее, поскольку низкоэмиссионное стекло не предполагает осаждения дополнительного слоя для поддержания эмиссионной способности и улучшения коэффициента пропускания в видимой области спектра, стоимость процесса снижается, а стекло, таким образом, может быть пригодно для получения больших листов стекла.However, the low emission glass according to the present invention is not limited to the above applications and can be used as glass for various areas where high thermal insulation and good visibility are required. Further, since low-emission glass does not imply the deposition of an additional layer to maintain emissivity and improve transmittance in the visible region of the spectrum, the cost of the process is reduced, and glass may thus be suitable for producing large sheets of glass.
Далее, низкоэмиссионное стекло согласно одному варианту реализации настоящего изобретения будет описано со ссылкой на Фигуру 1. Данный вариант реализации представлен исключительно с целью иллюстрации изобретения и ни в коем случае не должен рассматриваться как ограничивающий настоящее изобретение.Further, low emission glass according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figure 1. This embodiment is presented solely for the purpose of illustrating the invention and should in no way be construed as limiting the present invention.
На Фигуре 1 представлен схематичный вид в разрезе структуры слоя низкоэмиссионного стекла согласно одному варианту реализации настоящего изобретения.Figure 1 is a schematic cross-sectional view of the structure of a low emission glass layer according to one embodiment of the present invention.
В соответствии с Фигурой 1 низкоэмиссионное стекло согласно варианту реализации содержит подложку 110, слой диэлектрика 130, низкоэмиссионный слой 150 и слой диэлектрика 170.According to Figure 1, the low emission glass according to an embodiment comprises a
Слой диэлектрика 130, низкоэмиссионый слой 150 и слой диэлектрика 170 последовательно формируют на подложке 110, а дополнительный слой (например, грунтовочный слой), обладающий низкой электропроводностью, между слоем диэлектрика 130 и низкоэмиссионным слоем 150 или между низкоэмиссионным слоем 150 и слоем диэлектрика 170 не формируют, тем самым не понижая коэффициент пропускания в видимой области спектра.A
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способ получения низкоэмиссионного стекла, который включает осаждение в вакууме слоя диэлектрика непосредственно на низкоэмиссионный слой с использованием в качестве мишени оксида металла.In addition, the present invention provides a method for producing low emission glass, which comprises vacuum deposition of a dielectric layer directly onto a low emission glass using metal oxide as a target.
При этом осаждение можно проводить в вакууме, например, при рабочем давлении от 1 до 10 мТорр (мкм рт.ст.), предпочтительно от 2 до 6 мТорр, и более предпочтительно от 3 до 5 мТорр.In this case, the deposition can be carried out in vacuum, for example, at a working pressure of from 1 to 10 mTorr (μm Hg), preferably from 2 to 6 mTorr, and more preferably from 3 to 5 mTorr.
Если рабочее давление составляет менее 1 мТорр, осаждаемый материал, обладая большой энергией, оказывает воздействие на слои, тем самым ухудшая качество слоев. Если рабочее давление превышает 10 мТорр, то средняя длина свободного пробега частиц уменьшается, тем самым затрудняя осаждение.If the working pressure is less than 1 mTorr, the deposited material, having high energy, affects the layers, thereby degrading the quality of the layers. If the operating pressure exceeds 10 mTorr, then the average mean free path of the particles decreases, thereby making deposition difficult.
Далее, с целью создания вакуума для осаждения могут быть использованы различные инертные газы, в общем случае применяемые в данной области техники. Инертный газ может включать, не ограничиваясь ими, азот и аргон, предпочтительно аргон.Further, in order to create a vacuum for the deposition, various inert gases, generally used in the art, can be used. An inert gas may include, but is not limited to, nitrogen and argon, preferably argon.
Для проведения процесса осаждения в атмосфере инертного газа количество введенного инертного газа может составлять, не ограничиваясь указанными значениями, от 10 до 100 стандартных кубических сантиметров в минуту (станд. см3/мин).To carry out the deposition process in an inert gas atmosphere, the amount of inert gas introduced can be, but not limited to, from 10 to 100 standard cubic centimeters per minute (standard cm 3 / min).
Если количество инертного газа меньше 10 станд. см3/мин, то инертный газ имеет низкое парциальное давление и плазменного воспламенения струи не происходит, что уменьшает эффективность осаждения. Если количество инертного газа превыщает 100 станд. см3/мин, то инертный газ имеет слишком высокое парциальное давление и средняя длина свободного пробега частиц уменьшается, вследствие чего осаждение не происходит или же свойства слоев могут быть ухудшены из-за молекул газа.If the amount of inert gas is less than 10 std. cm 3 / min, the inert gas has a low partial pressure and plasma ignition of the jet does not occur, which reduces the deposition efficiency. If the amount of inert gas exceeds 100 std. cm 3 / min, the inert gas has a too high partial pressure and the average mean free path of the particles decreases, as a result of which deposition does not occur or the properties of the layers can be degraded due to gas molecules.
Далее, способ осаждения может включать, не ограничиваясь ими, любой из способов осаждения в вакууме, применяемых в данной области техники для осаждения функциональных слоев на стекле.Further, the deposition method may include, but is not limited to, any of the vacuum deposition methods used in the art to deposit functional layers on glass.
Например, для осаждения могут использоваться любой способ вакуумного осаждения в вакууме и любые способы испарения, включающие резистивное термическое испарение, электронно-лучевое испарение, лазерное испарение и плазменное распыление. Предпочтительно применение плазменного напыления.For example, any vacuum deposition method in vacuum and any evaporation method including resistive thermal evaporation, electron beam evaporation, laser evaporation and plasma spraying can be used for deposition. The use of plasma spraying is preferred.
Плазменное напыление способно обеспечивать однородность слоя, большую силу адгезии тонкого слоя и позволяет применять различные материалы, такие как металл, сплавы, соединения и непроводящие материалы при формировании слоя. Далее, плазменная струя позволяет охлаждать мишень и использовать большую мишень, подходящую для получения большого тонкослойного стекла. Примеры плазменного напыления могут включать напыление на постоянном токе, радиочастотное напыление, магнетронное напыление, реактивное напыление и тому подобное.Plasma spraying is able to provide uniformity of the layer, a large adhesion force of the thin layer and allows the use of various materials, such as metal, alloys, compounds and non-conductive materials when forming the layer. Further, the plasma jet allows you to cool the target and use a large target, suitable for obtaining a large thin-layer glass. Examples of plasma spraying may include direct current sputtering, radio frequency sputtering, magnetron sputtering, reactive sputtering and the like.
При применении плазменного напыления слой диэлектрика может осаждаться при входной мощности от 1 до 5 Вт/см2.When using plasma spraying, a dielectric layer can be deposited at an input power of 1 to 5 W / cm 2 .
Если входная мощность составляет менее 1 Вт/см2, то скорость осаждения мала, что приводит к понижению производительности, и уменьшается сила сцепления между осажденным слоем и подложкой. Если входная мощность превышает 5 Вт/см2, то может повреждаться подложка или исходный материал, из которого изготовлена мишень, может разрушиться или расплавиться, что приводит к значительному повреждению технологического оборудования.If the input power is less than 1 W / cm 2 , then the deposition rate is low, which leads to a decrease in productivity, and the adhesive force between the deposited layer and the substrate decreases. If the input power exceeds 5 W / cm 2 , then the substrate or the source material from which the target is made can be destroyed or melt, which leads to significant damage to the process equipment.
Например, при способе получения низкоэмиссионного стекла с помощью плазменного напыления в вакуумную камеру подают инертный газ, такой как аргон, и к катоду, на котором установлен материал мишени, прикладывают напряжение. В этом случае электроны, испускаемые катодом, сталкиваются с атомами аргона с образованием из аргона ионов (Ar+). При этом атомы аргона возбуждаются, что приводит к испусканию электронов и в то же время испусканию энергии, вследствие чего образуется тлеющий разряд с образованием плазмы, в которой одновременно существуют ионы и электроны.For example, in the method for producing low emission glass using plasma spraying, an inert gas such as argon is supplied to the vacuum chamber, and a voltage is applied to the cathode on which the target material is mounted. In this case, the electrons emitted by the cathode collide with argon atoms to form ions (Ar + ) from argon. In this case, argon atoms are excited, which leads to the emission of electrons and at the same time the emission of energy, as a result of which a glow discharge is formed with the formation of a plasma in which ions and electrons exist simultaneously.
Ввиду высокой разности потенциалов ионы Аг+в плазме быстро перемещаются к катоду (мишени), т.е. к оксиду металла, и сталкиваются с поверхностью мишени, вследствие чего испускаются атомы мишени с образованием тонкого слоя на низкоэмиссионном слое, таким образом осаждая слой диэлектрика.Due to the high potential difference, Ar + ions in the plasma quickly move to the cathode (target), i.e. to metal oxide, and collide with the surface of the target, as a result of which the atoms of the target are emitted with the formation of a thin layer on the low-emission layer, thereby precipitating a dielectric layer.
При способе получения низкоэмиссионного стекла согласно настоящему варианту реализации изобретения, когда слой диэлектрика осаждают на низкоэмиссионном слое, осаждение может быть осуществлено в вакууме вместо атмосферы кислорода высокого давления. Таким образом возможно избежать окисления металлических материалов в низкоэмиссионном слое даже без нанесения грунтовочного слоя, препятствующего окислению низкоэмиссионного слоя.In the method for producing low emission glass according to the present embodiment, when the dielectric layer is deposited on the low emission layer, the deposition can be carried out in vacuum instead of a high pressure oxygen atmosphere. In this way, it is possible to avoid oxidation of metallic materials in the low emission layer even without applying a primer layer preventing the oxidation of the low emission layer.
Соответственно, поскольку низкоэмиссионный слой не окисляется, способ согласно настоящему варианту реализации может обеспечивать сохранение превосходных эмиссионных показателей без формирования грунтовочного слоя, препятствующего окислению низкоэмиссионного слоя, тем самым предотвращая уменьшение коэффициента пропускания в видимой области спектра, которое может иметь место вследствие нанесения грунтовочного слоя с низкой электропроводностью.Accordingly, since the low-emission layer is not oxidized, the method according to the present embodiment can maintain excellent emission characteristics without forming a primer layer that prevents oxidation of the low-emission layer, thereby preventing a decrease in the transmittance in the visible region of the spectrum that may occur due to the application of a low primer layer electrical conductivity.
ПримерыExamples
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на основании следующих примеров и примеров для сравнения. Настоящие примеры представлены исключительно с целью иллюстрации изобретения и ни в коем случае не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение.The present invention will now be described in more detail based on the following examples and examples for comparison. The present examples are presented solely for the purpose of illustrating the invention and should in no way be construed as limiting the present invention.
Пример 1Example 1
Получали подложку из флоат-стекла размером 370 мм × 470 мм × 6 мм. Перед нанесением слоя создавали вакуум путем удаления воздуха до достижения рабочего давления в вакуумной камере 5 мТорр, а затем устанавливали в камеру стеклянную подложку. При этом предварительно размещали оксид цинка в качестве материала мишени на катоде камеры.Received a substrate of float glass with a size of 370 mm × 470 mm × 6 mm. Before applying the layer, a vacuum was created by removing air until the working pressure in the vacuum chamber reached 5 mTorr, and then a glass substrate was installed in the chamber. In this case, zinc oxide was preliminarily placed as the target material at the cathode of the chamber.
Далее подавали в камеру аргон при скорости подачи газа 30 станд. см3/мин и генерировали плазму с применением входной мощности 1,4 Вт/см2. Соответственно, осаждали атомы мишени на стеклянной подложке, формируя таким образом первый слой диэлектрика, состоящий из оксида цинка.Argon was then fed into the chamber at a gas feed rate of 30 std. cm 3 / min and generated plasma using an input power of 1.4 W / cm 2 . Accordingly, target atoms were deposited on a glass substrate, thereby forming a first dielectric layer consisting of zinc oxide.
Аналогичным образом предварительно размещали серебро (Ag) в качестве материала мишени на катоде, после чего вводили аргон при скорости подачи газа 20 станд. см3/мин и использовали входную мощность 0,8 Вт/см2, формируя таким образом низкоэмиссионный слой на первом слое диэлектрика. Далее размещали оксид цинка на катоде в качестве материала мишени, после чего вводили аргон при скорости подачи газа 30 станд. см3/мин и использовали входную мощность 1,4 Вт/см2, формируя таким образом на низкоэмиссионном слое второй слой диэлектрика.In a similar manner, silver (Ag) was preliminarily placed as a target material at the cathode, after which argon was introduced at a gas feed rate of 20 std. cm 3 / min and used an input power of 0.8 W / cm 2 , thus forming a low emission layer on the first dielectric layer. Next, zinc oxide was placed on the cathode as the target material, after which argon was introduced at a gas feed rate of 30 std. cm 3 / min and an input power of 1.4 W / cm 2 was used , thus forming a second dielectric layer on the low emission layer.
В полученном низкоэмиссионном стекле первый слой диэлектрика на стеклянной подложке имел толщину 35 нм, низкоэмиссионный слой имел толщину 10 нм, а второй слой диэлектрика на низкоэмиссионном слое имел толщину 45 нм.In the obtained low-emission glass, the first dielectric layer on the glass substrate had a thickness of 35 nm, the low-emission layer had a thickness of 10 nm, and the second dielectric layer on the low-emission layer had a thickness of 45 nm.
Пример 2Example 2
Низкоэмиссионное стекло получали способом, аналогичным описанному в Примере 1 с тем отличием, что осаждение проводили таким образом, что низкоэмиссионный слой имел толщину 11,5 нм, а второй слой диэлектрика имел тощину 59 нм.Low emission glass was obtained by a method similar to that described in Example 1, with the difference that the deposition was carried out in such a way that the low emission layer had a thickness of 11.5 nm and the second dielectric layer had a thickness of 59 nm.
Пример 3Example 3
Низкоэмиссионное стекло изготавливали способом, аналогичным описанному в Примере 1 с тем отличием, что осаждение проводили таким образом, что низкоэмиссионный слой имел толщину 11,5 нм.Low emission glass was made by a method similar to that described in Example 1, with the difference that the deposition was carried out in such a way that the low emission layer had a thickness of 11.5 nm.
Пример для сравнения 1Example for comparison 1
Низкоэмиссионное стекло получали способом, аналогичным описанному в Примере 1 с тем отличием, что на первом слое диэлектрика, сформированном на стеклянной подложке, осаждали первый грунтовочный слой с использованием в качестве материала мишени сплава хрома и никеля при введении аргона со скоростью подачи газа 30 станд. см3/мин и использовании входной мощности 0,8 Вт/см2; низкоэмиссионный слой осаждали на первом грунтовочном слое; второй грунтовочный слой осаждали на низкоэмиссионном слое с использованием в качестве материала мишени сплава хрома и никеля при введении аргона со скоростью подачи газа 30 станд. см3/мин и использовании входной мощности 0,8 Вт/см2 и осаждали второй слой диэлектрика на втором грунтовочном слое с использованием оксида цинка в качестве материала мишени.Low-emission glass was obtained by a method similar to that described in Example 1, with the difference that the first primer layer was deposited on the first dielectric layer formed on a glass substrate using a chromium-nickel alloy as the target material with the introduction of argon with a gas feed rate of 30 std. cm 3 / min and using an input power of 0.8 W / cm 2 ; a low emission layer was deposited on the first primer layer; a second primer layer was deposited on the low emission layer using a chromium-nickel alloy as target material with argon introduced at a gas feed rate of 30 std. cm 3 / min and using an input power of 0.8 W / cm 2 and the second dielectric layer was deposited on the second primer layer using zinc oxide as the target material.
При этом первый грунтовочный слой и второй грунтовочный слой каждый в отдельности имели толщину 1,5 нм.In this case, the first primer layer and the second primer layer each individually had a thickness of 1.5 nm.
Пример для сравнения 2Example for comparison 2
Низкоэмиссионное стекло получали способом, аналогичным описанному в Примере 1 с тем отличием, что первый слой диэлектрика и второй слой диэлектрика осаждали с использованием цинка в качестве материала мишени в атмосфере кислорода высокой плотности, в которой кислород и аргон смешивали при скорости подачи каждого из газов 20 станд. см3/мин и осаждали первый грунтовочный слой на первом слое диэлектрика с использованием сплава хрома и никеля в качестве материала мишени аналогично Примеру для сравнения 1, после чего осаждали низкоэмиссионный слой на первом грунтовочном слое.Low-emission glass was obtained by a method similar to that described in Example 1, with the difference that the first dielectric layer and the second dielectric layer were deposited using zinc as the target material in a high-density oxygen atmosphere, in which oxygen and argon were mixed at a gas feed rate of 20 std . cm 3 / min and the first primer layer was deposited on the first dielectric layer using an alloy of chromium and nickel as the target material, similar to Example for comparison 1, after which the low emission layer was deposited on the first primer layer.
При этом первый грунтовочный слой имел толщину 1,5 нм.In this case, the first primer layer had a thickness of 1.5 nm.
Пример для сравнения 3Example for comparison 3
Низкоэмиссионное стекло получали способом, аналогичным описанному в Примере для сравнения 2 с тем отличием, что первый грунтовочный слой не был сформирован и низкоэмиссионный слой осаждали непосредственно на первом слое диэлектрика.Low emission glass was obtained by a method similar to that described in Example 2 for comparison, with the difference that the first primer layer was not formed and the low emission layer was deposited directly on the first dielectric layer.
Примеры испытанийTest examples
1. Эмиссионная способность и коэффициент пропускания в видимой области спектра1. Emissivity and transmittance in the visible region of the spectrum
Эмиссионную способность и коэффициент пропускания в видимой области спектра низкоэмиссионных стекол согласно Примеру 1 и Примерам для сравнения 1-3 измеряли с применением прибора для измерения эмиссионной способности (INGLAS TIR 100-2) и спектрофотометра (Модель Shimadzu solid spec 3700), результаты представлены в Таблице 1.The emissivity and transmittance in the visible region of the spectrum of low-emission glasses according to Example 1 and Examples 1-3 for comparison were measured using an emissivity measuring device (INGLAS TIR 100-2) and a spectrophotometer (Model Shimadzu solid spec 3700), the results are presented in Table one.
Как показано в Таблице 1, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру 1, полученное путем вакуумного осаждения первого слоя диэлектрика и второго слоя диэлектрика с использованием оксида цинка в атмосфере аргона, демонстрирует превосходный коэффициент пропускания в видимой области спектра по сравнению с низкоэмиссионным стеклом согласно Примеру для сравнения 1, полученному способом, аналогичным описанному в Примере 1 с тем отличием, что хромоникелевые слои были сформированы на верхней и нижней поверхностях серебряного слоя, выступавшего в качестве грунтовочного слоя.As shown in Table 1, the low-emission glass according to Example 1, obtained by vacuum deposition of the first dielectric layer and the second dielectric layer using zinc oxide in an argon atmosphere, shows an excellent transmittance in the visible region of the spectrum compared to the low-emission glass according to Example for comparison 1. obtained by a method similar to that described in Example 1 with the difference that the nickel-chromium layers were formed on the upper and lower surfaces of the silver layer protruding as a primer.
Таким образом, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру 1 обладало низкой эмиссионной способностью (0,078) и демонстрировало превосходный коэффициент пропускания (86,7%) по сравнению с низкоэмиссионными стеклами согласно Примерам для сравнения 1 и 2.Thus, the low-emission glass according to Example 1 had a low emissivity (0.078) and showed an excellent transmittance (86.7%) compared with the low-emission glasses according to Examples 1 and 2.
Далее, что касается оптических характеристик низкоэмиссионного стекла согласно Примеру для сравнения 2, полученного путем вакуумного осаждения второго слоя диэлектрика с использованием цинка в качестве материала мишени в атмосфере кислорода высокой плотности, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 2 препятствовало окислению низкоэмиссионного слоя вследствие нанесения грунтовочного слоя и проявляло низкую эмиссионную способность 0,062, однако обладало низким коэффициентом пропускания в видимой области спектра 68% вследствие нанесения грунтовочного слоя. Низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 3, полученное путем осаждения первого слоя диэлектрика и второго слоя диэлектрика с использованием цинка в качестве материала мишени в атмосфере кислорода высокой плотности без формирования грунтовочного слоя, обладало довольно высокой эмиссионной способностью и низким коэффициентом пропускания в видимой области спектра.Further, with regard to the optical characteristics of the low-emission glass according to Example for comparison 2, obtained by vacuum deposition of a second dielectric layer using zinc as a target material in a high-density oxygen atmosphere, the low-emission glass according to Example for comparison 2 prevented the oxidation of the low-emission layer due to the application of a primer layer and showed a low emissivity of 0.062, but had a low transmittance in the visible spectral range of 68% all the effect of applying a primer. The low-emission glass according to Example for comparison 3, obtained by depositing the first dielectric layer and the second dielectric layer using zinc as a target material in a high-density oxygen atmosphere without forming a primer layer, had a rather high emissivity and low transmittance in the visible spectrum.
2. Удельное сопротивление слоя и оптические характеристики 2. Layer resistivity and optical characteristics
Далее измеряли удельное сопротивление слоя, эмиссионную способность и коэффициент пропускания в видимой области спектра каждого из низкоэмиссионных стекол согласно Примерам 1-3 и Примеру для сравнения 1, результаты представлены в Таблице 2.Next, we measured the layer resistivity, emissivity, and transmittance in the visible region of the spectrum of each of the low-emission glasses according to Examples 1-3 and Example for comparison 1, the results are presented in Table 2.
Как показано в Таблице 2, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру 2 обладало наименьшей средней величиной удельного сопротивления слоя, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру 3 обладало наименьшей эмиссионной способностью и низкоэмиссионные стекла согласно Примерам 1-3 и Примеру для сравнения 1 обладали приемлемым удельным сопротивлением слоя и эмиссионной способностью.As shown in Table 2, the low-emission glass according to Example 2 had the lowest average layer resistivity, the low-emission glass according to Example 3 had the lowest emission ability and the low-emission glasses according to Examples 1-3 and Example 1 for comparison had an acceptable layer resistivity and emissivity.
Однако низкоэмиссионные стекла согласно Примерам 1-3 проявляли примечательно высокий коэффициент пропускания в видимой области спектра по сравнению с низкоэмиссионным стеклом согласно Примеру для сравнения 1.However, the low-emission glass according to Examples 1-3 showed a remarkably high transmittance in the visible region of the spectrum compared to the low-emission glass according to Example 1 for comparison 1.
К тому же, по сравнению с низкоэмиссионными стеклами согласно Примерам 1-3, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 1 содержало хромоникелевый слой, обладающий более низким удельным сопротивлением слоя, чем оксид цинка в аналогичной структуре. В результате низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 1 имело меньшую среднюю величину удельного сопротивления слоя, чем низкоэмиссионное стекло согласно Примеру 3. Однако в грунтовочном слое, сформированном из металла, такого как сплав хрома и никеля, даже небольшое увеличение толщины слоя при осаждении значительно влияет на коэффициент пропускания в видимой области спектра, и, таким образом, низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 1 проявляло заметно уменьшенный коэффициент пропускания в видимой области спектра.In addition, compared with the low-emission glasses of Examples 1-3, the low-emission glasses of Example 1 contained a chromium-nickel layer having a lower layer resistivity than zinc oxide in a similar structure. As a result, the low emission glass according to Example 1 for comparison had a lower average resistivity than the low emission glass according to Example 3. However, in a primer layer formed of a metal, such as an alloy of chromium and nickel, even a slight increase in the layer thickness during deposition significantly affects transmittance in the visible region of the spectrum, and thus, the low-emission glass according to Example for comparison 1 showed a markedly reduced transmittance in the visible region spectrum.
Низкоэмиссионные стекла согласно Примерам 1-3, напротив, сохраняли превосходные эмиссионные показатели и в то же время демонстрировали превосходный коэффициент пропускания, составляющий 80% и более, без образования хромоникелевого слоя.The low emission glasses according to Examples 1-3, on the contrary, retained excellent emission performance and at the same time showed excellent transmittance of 80% or more, without the formation of a chromium-nickel layer.
3. Измерение элементного состава второго слоя диэлектрика3. Measurement of the elemental composition of the second dielectric layer
Элементный анализ осуществляли с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), проводя травление методом распыления с использованием частиц аргона на поверхности низкоэмиссионных стекол согласно Примеру 1 и Примеру для сравнения 3.Elemental analysis was performed using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), conducting etching by spraying using argon particles on the surface of low-emission glasses according to Example 1 and Example for comparison 3.
В результате в соответсвии с Фигурой 2 низкоэмиссионное стекло согласно Примеру для сравнения 3, полученное путем осаждения слоя диэлектрика на низкоэмиссионном слое с использованием металла в качестве мишени в атмосфере кислорода высокой плотности согласно традиционному способу получения низкоэмиссионного стекла, содержало смешанные друг с другом низкоэмиссионный слой и слой диэлектрика, вследствие чего на поверхности второго слоя диэлектрика было обнаружено серебро и имел место эффект смешения, при котором серебро выходило на поверхность.As a result, in accordance with Figure 2, the low-emission glass according to Example for comparison 3, obtained by depositing a dielectric layer on a low-emission layer using a metal as a target in a high-density oxygen atmosphere according to the traditional method of producing low-emission glass, contained a low-emission layer and a layer mixed with each other dielectric, as a result of which silver was detected on the surface of the second dielectric layer and there was a mixing effect in which silver rhnost.
В настоящем испытании участок, подвергаемый травлению в течение короткого промежутка времени, представлял собой поверхность тонкого мультислоя. Как показано на Фигуре 2, в низкоэмиссионном стекле согласно Примеру для сравнения 3 некоторое количество серебра, образующего низкоэмиссионный слой, выделилось на поверхность, а на границе второго слоя диэлектрика и низкоэмиссионного слоя были обнаружены следовые количества серебра.In the present test, the etched portion for a short period of time was the surface of a thin multilayer. As shown in Figure 2, in the low-emission glass according to Example 3, a certain amount of silver forming the low-emission layer was released onto the surface, and trace amounts of silver were found at the boundary of the second dielectric layer and the low-emission layer.
В низкоэмиссионном стекле согласно Примеру 1, согласно Фигуре 2, напротив, серебро на поверхности не было обнаружено в течение заданного времени травления, серебро равномерно распределилось в низкоэмиссионном слое. Соответственно, низкоэмиссионный слой и слой диэлектрика были четко разделены.In the low-emission glass according to Example 1, according to Figure 2, on the contrary, silver was not detected on the surface for a given etching time, silver was evenly distributed in the low-emission layer. Accordingly, the low emission layer and the dielectric layer were clearly separated.
Claims (13)
подложку,
низкоэмиссионный слой, имеющий толщину от 5 до 35 нм, сформированный на подложке; и
слой диэлектрика, имеющий толщину от 10 до 100 нм, сформированный непосредственно на низкоэмиссионном слое в вакууме без кислорода с использованием оксида металла в качестве мишени таким образом, что указанный низкоэмиссионный слой и указанный диэлектрический слой имеют явную границу раздела;
при этом указанное низкоэмиссионное стекло обладает эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3, коэффициентом пропускания в видимой области спектра, равным 80% или более, и обладает удельным поверхностным сопротивлением от 5 до 15 Ω/см2.1. Low emission glass containing:
substrate
a low emission layer having a thickness of 5 to 35 nm formed on a substrate; and
a dielectric layer having a thickness of 10 to 100 nm, formed directly on the low-emission layer in vacuum without oxygen using metal oxide as a target in such a way that the specified low-emission layer and the specified dielectric layer have a clear interface;
while the specified low-emission glass has an emissivity of from 0.01 to 0.3, a transmittance in the visible region of the spectrum equal to 80% or more, and has a specific surface resistance of 5 to 15 Ω / cm 2 .
получение низкоэмиссионного слоя непосредственно на стеклянной подложке;
осаждение в вакууме без кислорода слоя диэлектрика непосредственно на указанный низкоэмиссионный слой с использованием оксида металла в качестве мишени таким образом, что указанный низкоэмиссионный слой и указанный диэлектрический слой имеют явную границу раздела,
при этом
указанный низкоэмиссионный слой имеет толщину от 5 до 35 нм,
указанный слой диэлектрика имеет толщину от 10 до 100 нм, и
указанное низкоэмиссионное стекло обладает эмиссионной способностью от 0,01 до 0,3, коэффициентом пропускания в видимой области спектра, равным 80% или более, и обладает удельным поверхностным сопротивлением от 5 до 15 Ω/см2 8. A method of obtaining low emission glass, including:
obtaining a low emission layer directly on a glass substrate;
deposition in a vacuum without oxygen of the dielectric layer directly onto said low emission layer using metal oxide as a target such that said low emission layer and said dielectric layer have a clear interface
wherein
the specified low emission layer has a thickness of from 5 to 35 nm,
said dielectric layer has a thickness of from 10 to 100 nm, and
the specified low-emission glass has an emissivity of from 0.01 to 0.3, a transmittance in the visible region of the spectrum equal to 80% or more, and has a specific surface resistance of 5 to 15 Ω / cm 2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090067301A KR101302273B1 (en) | 2008-08-14 | 2009-07-23 | Low emissivity glass and preparing method thereof |
| KR10-2009-0067301 | 2009-07-23 | ||
| PCT/KR2010/004520 WO2011010824A2 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-12 | Low emissivity glass and method for manufacturing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011144649A RU2011144649A (en) | 2013-08-27 |
| RU2561419C2 true RU2561419C2 (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=43499846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144649/03A RU2561419C2 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-12 | Low-emission glass and method of obtaining thereof |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012533514A (en) |
| CN (1) | CN102421719B (en) |
| DE (1) | DE112010003037T8 (en) |
| RU (1) | RU2561419C2 (en) |
| WO (1) | WO2011010824A2 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101499288B1 (en) * | 2012-06-19 | 2015-03-05 | (주)엘지하우시스 | Low-emissivity coated board and building material including the same |
| CN102786231B (en) * | 2012-08-24 | 2015-04-15 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Low-eradiation coated glass available for heat treatment and sandwich glass products thereof |
| KR101768257B1 (en) * | 2013-09-02 | 2017-08-14 | (주)엘지하우시스 | Low-emissivity coat and building material for window including the same |
| KR102001993B1 (en) * | 2013-11-01 | 2019-07-22 | (주)엘지하우시스 | Low-emissivity coat, method for preparing low-emissivity coat and functional building material including low-emissivity coat for windows |
| CN103587167B (en) * | 2013-11-15 | 2016-06-08 | 哈尔滨固泰电子有限责任公司 | Visible ray transmission increasing low emissivity glass |
| CN105645783A (en) * | 2015-11-11 | 2016-06-08 | 信义节能玻璃（芜湖）有限公司 | Coated glass with high light transmittance and low radiation and preparation method thereof |
| CN108975726B (en) * | 2018-09-30 | 2024-02-23 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | ultra-LOW reflection toughened LOW-E glass |
| US11047578B2 (en) * | 2019-01-04 | 2021-06-29 | Whirlpool Corporation | Automatic oven |
| CN109987857B (en) * | 2019-04-29 | 2021-11-23 | 布勒莱宝光学设备（北京）有限公司 | Novel low-radiation energy-saving film system and preparation method and application thereof |
| CN113880454A (en) * | 2021-09-28 | 2022-01-04 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | Preparation method of coated glass |
| CN113831027A (en) * | 2021-10-25 | 2021-12-24 | 苏州瑞纳新材料科技有限公司 | Low-E glass film and preparation process thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2190692C1 (en) * | 2001-03-13 | 2002-10-10 | Суханов Александр Аркадьевич | Low-emission coat applied on transparent substrate |
| EP1144328B1 (en) * | 1998-12-21 | 2002-10-23 | Cardinal CG Company | Low-emissivity, soil-resistant coating for glass surfaces |
| RU2339591C2 (en) * | 2006-07-25 | 2008-11-27 | ООО Научно-производственное предприятие "РЕЗТЕХКОМПЛЕКТ" | Low-emissive coating |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398925B1 (en) * | 1998-12-18 | 2002-06-04 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Methods and apparatus for producing silver based low emissivity coatings without the use of metal primer layers and articles produced thereby |
| KR100763731B1 (en) * | 2000-09-29 | 2007-10-04 | 니혼 이타가라스 가부시키가이샤 | Transparent laminate having low emissivity |
| CN1159245C (en) * | 2001-01-18 | 2004-07-28 | 章其初 | Glass coated with low-radiation film |
| JP2006010930A (en) * | 2003-06-27 | 2006-01-12 | Asahi Glass Co Ltd | High reflectance mirror |
| CN1274620C (en) * | 2004-05-08 | 2006-09-13 | 上海耀皮工程玻璃有限公司 | Double silver low-emissivity coated glass based on composite dielectric layer |
| JP2006206424A (en) * | 2004-12-27 | 2006-08-10 | Central Glass Co Ltd | Ag FILM FORMING METHOD AND LOW-EMISSIVITY GLASS |
| CN101237990B (en) * | 2005-05-12 | 2013-11-20 | 北美Agc平板玻璃公司 | Low emissivity coating with low solar heat gain coefficient, enhanced chemical and mechanical properties and method of making the same |
| US7339728B2 (en) * | 2005-10-11 | 2008-03-04 | Cardinal Cg Company | Low-emissivity coatings having high visible transmission and low solar heat gain coefficient |
| US7342716B2 (en) * | 2005-10-11 | 2008-03-11 | Cardinal Cg Company | Multiple cavity low-emissivity coatings |
| EP1829835A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-05 | Applied Materials GmbH & Co. KG | Infrared radiation reflecting coating system and method of its production |
| US7807248B2 (en) * | 2007-08-14 | 2010-10-05 | Cardinal Cg Company | Solar control low-emissivity coatings |
| CN101148329B (en) * | 2007-09-13 | 2011-02-16 | 上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司 | Low radiation coated glass with double-silver composite structure and technique |
| CN101168476B (en) * | 2007-10-12 | 2010-10-06 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Low radiation coated glass capable of being bended by baking |
| US7901781B2 (en) * | 2007-11-23 | 2011-03-08 | Agc Flat Glass North America, Inc. | Low emissivity coating with low solar heat gain coefficient, enhanced chemical and mechanical properties and method of making the same |
| CN101372396A (en) * | 2008-10-07 | 2009-02-25 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Bendable low radiation coated glass |
-
2010
- 2010-07-12 RU RU2011144649/03A patent/RU2561419C2/en active
- 2010-07-12 JP JP2012521571A patent/JP2012533514A/en active Pending
- 2010-07-12 WO PCT/KR2010/004520 patent/WO2011010824A2/en active Application Filing
- 2010-07-12 CN CN201080020074.1A patent/CN102421719B/en active Active
- 2010-07-12 DE DE112010003037T patent/DE112010003037T8/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1144328B1 (en) * | 1998-12-21 | 2002-10-23 | Cardinal CG Company | Low-emissivity, soil-resistant coating for glass surfaces |
| RU2190692C1 (en) * | 2001-03-13 | 2002-10-10 | Суханов Александр Аркадьевич | Low-emission coat applied on transparent substrate |
| RU2339591C2 (en) * | 2006-07-25 | 2008-11-27 | ООО Научно-производственное предприятие "РЕЗТЕХКОМПЛЕКТ" | Low-emissive coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011010824A3 (en) | 2011-04-21 |
| CN102421719A (en) | 2012-04-18 |
| CN102421719B (en) | 2014-12-10 |
| DE112010003037T8 (en) | 2013-06-06 |
| JP2012533514A (en) | 2012-12-27 |
| DE112010003037T5 (en) | 2013-04-18 |
| RU2011144649A (en) | 2013-08-27 |
| WO2011010824A2 (en) | 2011-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2561419C2 (en) | Low-emission glass and method of obtaining thereof | |
| JP5725481B2 (en) | Low emission glass containing dielectric layer and method for producing the same | |
| JP6490810B2 (en) | Temperature and corrosion resistant surface reflectors | |
| JP4147743B2 (en) | Light-absorbing antireflection body and method for producing the same | |
| US4462883A (en) | Low emissivity coatings on transparent substrates | |
| EP2952939A1 (en) | Method for producing infrared radiation reflecting film | |
| KR20010049650A (en) | Process for depositing a tungsten-based and/or molybdenum-based layer on a glass, ceramic or glass-ceramic substrate, and substrate thus coated | |
| KR101302273B1 (en) | Low emissivity glass and preparing method thereof | |
| JP3453805B2 (en) | Transparent conductive film | |
| US8722210B2 (en) | Low emissivity glass and method for manufacturing the same | |
| US20030038028A1 (en) | Sputter target based on titanium dioxide | |
| KR20100057442A (en) | Low emissivity glass having improved durability | |
| EP4067531A1 (en) | Optical film, sputtering target and method for forming optical film | |
| JP5118999B2 (en) | Temperable glass coating | |
| WO2014017183A1 (en) | Electrode foil and organic light-emitting device | |
| JP4078520B2 (en) | Manufacturing method of filter with antireflection function for display device | |
| JP3190240B2 (en) | Light-absorbing antireflective body and method for producing the same | |
| CN1762873B (en) | Glass coating | |
| JP2002371350A (en) | Method for manufacturing transparent laminate | |
| JP2004006221A (en) | Transparent conductive thin film, manufacturing method thereof, sintering body target for manufacturing the same, organic electroluminescent element and its manufacturing process | |
| RU2420607C1 (en) | Procedure for application of heat shielding coating on polymer material | |
| JP2004241296A (en) | Transparent conductive thin film and its manufacturing method, transparent conductive base material for display panel and electroluminescent element using the same | |
| JP2002173343A (en) | Method of manufacturing low-emissivity transparent laminate | |
| JP2007119303A (en) | Low radiation laminate | |
| EP1323844B1 (en) | Composite with a low emissivity in the medium and far infrared, and with a low reflectivity in the visible and in the near infrared |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC9A | Changing information about author(s) |