(57)【要約】【課題】主要面に複数の積層体が設けられたガラス基板を提供する。【解決手段】主要面に、特に銀又は銀を含有する金属合金に基づく赤外および／又は太陽放射での複数の反射特性を有する金属機能層（４０）、およびそれぞれが任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく少なくとも１つの誘電層（２２、６４）を有する２つの反射防止被覆膜（２０、６０）を含む複数の薄層からなる積層体が設けられ、２つの反射防止被覆膜（２０、６０）の間に前記機能層（４０）が配置されている透明基板（１０）であって、前記上層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）が、ｅ６０＝５×ｅ４０＋α［式中、ｅ４０は機能層の光学的厚さ（ｎｍ）で、１３≦ｅ４０≦２５、好適には１４≦ｅ４０≦１８そしてαは２５±１５の数字である。］であることを特徴とする、前記基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主要面に、特に銀又は銀を含有する金属合金に基づく赤外および／又は太陽放射での複数の反射特性を有する金属機能層（４０）、および各々が任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく少なくとも１つの誘電層（２２、６４）を有する２つの反射防止被覆膜（２０、６０）を含む複数の薄層からなる積層体が設けられていて、２つの反射防止被覆膜（２０、６０）の間に前記機能層（４０）が配置され、前記機能層（４０）が、一方で下層の反射防止被覆膜（２０）と機能層（４０）との間に配置された下側の遮断被覆膜（３０）上に任意的に堆積され、他方で機能層（４０）と上層の反射防止被覆膜（６０）との間に配置された上側の遮断被覆膜（５０）の下側に直接に任意的に堆積されている、透明基板（１０）であって、前記上層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）が、ｅ６０＝５×ｅ４０＋α［式中、ｅ４０は機能層（４０）の光学的厚さ（ｎｍ）で、１３≦ｅ４０≦２５、さらに１４≦ｅ４０≦１８で、αは２５±１５の数字である。］であることを特徴とする、前記基板（１０）。
【請求項２】
αが２５±１０の数字、あるいはαが２５±５の数字であることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記機能層（４０）のシート抵抗Ｒ口（オーム／スクエア）が、Ｒ口×ｅ４０２−Ａ＜２５×ｅ４０（式中、Ａは５８０、又は５００、あるいは４５０、もしくは４２０、さらには２００、そして１２０の数字である。）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板（１０）。
【請求項４】
前記上層の反射防止被覆膜（６０）の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）に対する前記下層の反射防止被覆膜（２０）の光学的厚さｅ２０（ｎｍ）の比Ｅが、０．３≦Ｅ≦０．７、又は０．４≦Ｅ≦０．６であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項５】
任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく前記誘電層（２２、６４）の各々が、下層の反射防止被覆膜（２０）のうちの窒化ケイ素に基づく誘電層に対して５〜２５ｎｍ、あるいは１０〜２０ｎｍの物理的厚さを、そして上層の反射防止被覆膜（６０）のうちの窒化ケイ素に基づく誘電層（６４）に対して１５〜６０ｎｍ、あるいは２５〜５５ｎｍの物理的厚さを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項６】
下層の反射防止被覆膜（２０）の基板から最も離れている最終層が、酸化物、特に任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした酸化亜鉛に基づく湿潤層（２６）であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項７】
前記下層の反射防止被覆膜（２０）が、窒化物、特に窒化ケイ素および／又は窒化アルミニウムに基づく少なくとも１つの誘電層（２２）および混合酸化物で作製された少なくとも１つの非結晶性平滑層（２４）を含み、前記平滑層（２４）が結晶化された上層の湿潤層（２６）と接していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項８】
前記下側の遮断被覆膜（３０）および／又は上側の遮断被覆膜（５０）が、０．４ｎｍ≦ｅ≦１．８ｎｍの幾何学的厚さｅを有するニッケル又はチタンに基づく薄層を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項９】
ニッケルに基づく少なくとも１つの薄層、そして特に上側の遮断被覆膜（５０）のうちの薄層が、好適には８０質量％のＮｉおよび２０質量％のＣｒ量でクロムを含有することを特徴とする請求項８に記載の基板（１０）。
【請求項１０】
ニッケルに基づく少なくとも１つの薄層、そして特に上側の遮断被覆膜（５０）のうちの薄層が、好適には５０質量％のＮｉおよび５０質量％のＴｉ量でチタンを含有することを特徴とする請求項８に記載の基板（１０）。
【請求項１１】
前記下側の遮断被覆膜（３０）および／又は上側の遮断被覆膜（５０）が、複数の薄層からなる積層体が設けられている基板が積層体の堆積後に曲げおよび／又は焼き戻しの熱処理を受けなかった場合は、金属の形態で存在するニッケルに基づく、複数の薄層からなる積層体が設けられている基板が積層体の堆積後に曲げおよび／又は焼き戻しの熱処理の少なくとも１つを受けた場合は、前記合金が少なくとも部分的に酸化されている、少なくとも１つの薄層を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項１２】
前記下側の遮断被覆膜（３０）のうちのニッケルに基づく薄層および／又は前記上側の遮断被覆膜（５０）のうちのニッケルに基づく薄層が機能層（４０）と直接的に接していることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項１３】
上層の反射防止被覆膜（６０）のうちの基板から最も離れている最終層が、酸化物に基づき、好適には半化学量論的に堆積されていて、そして特にチタン（ＴｉＯＸ）に基づくか又は亜鉛とスズとの混合酸化物（ＳｎＺｎＯＸ）に基づくことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の基板（１０）。
【請求項１４】
モノリスとして、又は二重ガラスあるいは三重ガラスもしくは合わせガラス型の多重ガラスに取り付けられて、任意的に少なくとも１つの他の基板を伴い、積層体を有する基板が任意的に曲げおよび／又は焼き戻しされている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載された少なくとも１つの基板（１０）を組み込んでいるガラス。
【請求項１５】
Ｓ≧１．４、又はＳ＞１．４あるいはＳ≧１．５もしくはＳ＞１．５の選択性Ｓを有する二重ガラスとして取り付けられていることを特徴とする請求項１４に記載のガラス。
【請求項１６】
主要面に、特に銀又は銀を含有する金属合金に基づく赤外および／又は太陽放射での複数の反射特性を有する金属機能層（４０）、およびそれぞれが任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく少なくとも１つの誘電層（２２、６４）を有する２つの反射防止被覆膜（２０、６０）を含む複数の薄層からなる積層体が設けられていて、２つの反射防止被覆膜（２０、６０）の間に前記機能層（４０）が配置され、前記機能層（４０）が、一方で下層の反射防止被覆膜（２０）と機能層（４０）との間に配置された下側の遮断被覆膜（３０）上に任意的に堆積され、他方では機能層（４０）と上層の反射防止被覆膜（６０）との間に配置された上側の遮断被覆膜（５０）の下側に直接に任意的に堆積されている、ガラス基板（１０）の製造方法であって、前記上層の反射防止被覆膜（６０）が、ｅ６０＝５×ｅ４０＋α［式中、ｅ４０は機能層（４０）の幾何学的厚さ（ｎｍ）で、αは２５±１５の数字である。］の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）で堆積することを特徴とする前記基板（１０）、特に請求項１〜１３のいずれか１項に記載の基板の製造方法。
【請求項１７】
Ｓ≧１．４又はＳ＞１．４あるいはＳ≧１．５もしくはＳ＞１．５の選択性（Ｓ）を有する二重ガラスを製造するための、又は熱ガラスあるいはエレクトロクロミックガラスのもしくは照明装置のあるいは表示装置の又は太陽電池の透明電極を製造するために請求項１〜１３のいずれか１項に記載の基板の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に太陽放射および／又は長波長赤外線放射に対して作用し得る金属系の機能層を含む複数の薄層からなる積層体で被覆されたガラスのような硬質無機材料で作製された透明基板に関する。
【０００２】
特に、本発明は、断熱および／又は太陽光保護用ガラスを製造するための基板の使用法に関する。これらのタイプのガラスは、建物および車両の客室のガラスをはめた表面の寸法の増大によってもたらされる、特に空調によるストレスの低減を目的としておよび／又は過度の過熱を防ぐため（「太陽光抑制ガラス」と呼ばれるガラス）および／又は外側に散逸されるエネルギー量を低減するため（「低排出ガラス」と呼ばれるガラス）、建物や車両のいずれにも備えることを意図され得る。
さらに、これらのタイプのガラスは、例えば熱ガラス又はエレクトロクロミックガラスのような特定の機能を有するガラスに組み入れられ得る。
【背景技術】
【０００３】
そのような特性を基板に与えることで知られる積層体の一例が、赤外線および／又は太陽放射での複数の反射特性を有する金属機能層、特に銀又は銀を含有する金属合金に基づく金属機能層からなるものである。
それゆえ、このタイプの積層体では、機能層が、それぞれが窒化物系および特にケイ素又はアルミニウムの窒化物あるいは酸化物からなる誘電材料で構成されている、通常いくつかの層を有する２つの反射防止被覆膜の間に位置される。光学的観点からは、金属機能層が含むこれらの被覆膜の目的は、この金属機能層を「反射防止」にすることである。
【０００４】
しかしながら、遮断被覆膜が１つ又はそれぞれの反射防止被覆膜と金属機能層との間に挿入されることがあり、基板の方向で機能層の下に位置された遮断被覆膜は、曲げおよび／又は焼き戻しからなる任意の高温熱処理の間、この層の結晶成長を促進し且つこの層を保護し、そして基板の反対側の機能層の上側に位置する遮断被覆膜は、上方の反射防止被覆膜が堆積されるときそして曲げ又は焼き戻しからなる任意の高温熱処理の間、この層を劣化から保護する。
【０００５】
現在のところ、複数の低放射薄層からなる積層体は、銀に基づく単一の機能層（以下、「機能性単層積層体」と呼ぶ）を有して存在していて、建物のガラス板の面にガス層に向って入る太陽光の入射方向を考慮するとき、従来の二重ガラスの、例えば建物の最も内側の１枚が機能性単層積層体で被覆されている１６ｍｍの厚さを有し９０％のアルゴンと１０％の空気を有するガス層によって隔てられた２枚の４ｍｍガラス板からなる４−１６（Ａｒ−９０％）−４構造の面３に取付けられたとき、ほぼ３％程度の垂直放射率εＮ、ほぼ８０％程度の可視での光透過率ＴＬおよびほぼ１．３程度の選択性を有している。
【０００６】
なお、選択性は、ガラスの太陽光因子ＳＦに対するガラスの可視領域における光透過率ＴＬｖｉｓの比率に相当し、Ｓ＝ＴＬｖｉｓ／ＳＦである。
ガラスの太陽光因子は、全入射太陽光エネルギーに対する建物に入りこのガラスを通る全エネルギーの割合である。
当業者であれば、複数の薄層からなる積層体を二重ガラスの面２に（建物に入る太陽光の入射方向を考慮するときは建物の最も内側のガラス板上に、そしてガス層へ向ったその面に）位置させることが太陽光因子を低下させ、それゆえ選択性を増加させるということを理解するかも知れない。
上記の例の文脈の範囲内で、ほぼ１．３５程度の選択性を得ることは可能である。
【０００７】
また、当業者であれば、放射率を低減させるために銀層の厚さが増加され得ることを理解し得る。これは、積層体が二重ガラスの面２に位置されるときに、１．５の値まで選択性を増加させることを可能にするが、これは可視での光透過率の減少と、特にほぼ３５％〜４５％程度の受け入れ難い値までの光反射の増加をもたらす。さらに、これは、受け入れられない着色、特に赤色の反射をもたらす。
【０００８】
その結果、最も効率的な解決策は、可視での低い光反射を保持する一方で可視での高い光透過率を保つために、ガラスの面２に位置するいくつかの機能層を有する積層体、特に２つの機能層を有する積層体（以下、「機能性二層積層体」と呼ばれる）を用いることからなる。それゆえ、例えば＞１．４の、さらに＞１．５、もしくは＞１．６の選択性、そしてほぼ１５％程度の、さらにほぼ１０％程度の光反射率を得ることが可能である。
さらに、この解決策は、特に反射での、その中でも赤ではない受け入れられる着色を得ることを可能とする。
しかしながら、積層体の複雑さと堆積される材料の量の理由から、いくつかの機能層を有するこれらの積層体は、機能性単層積層体よりも製造するためにコストがかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、低いシート抵抗（そしてそれ故に低い放射率）、高い光透過率そして、特に複数の層側上での（しかし、また「基板側」である反対側でも）反射における比較的中間的な色を有し、そして１つ（又は複数の）曲げおよび／又は焼き戻しおよび／又はアニーリング型の高温熱処理を受けることがあろうとなかろうと、これらの特性が限定された範囲内で好適に維持される新しいタイプの機能性単層積層体を開発することにより、従来技術の不利を改善することである。
他の重要な目的は、可視での低い光反射、特に反射での、その中でも赤ではない許容できる着色を有する一方で、低い放射率を有する機能性単層積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
それゆえ、本発明の目的は、広く受け入れられるように特許請求の範囲の請求項１に記載されたガラス基板である。
本発明の基板は、主要面に、特に銀又は銀を含有する金属合金に基づく赤外および／又は太陽放射での複数の反射特性を有する金属機能層、および各々が任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく少なくとも１つの誘電層を有する２つの反射防止被覆膜を含む複数の薄層からなる積層体であって、２つの反射防止層の間に前記機能層が配置され、一方で前記機能層が下層の反射防止被覆膜と機能層との間に配置された下側の遮断被覆膜上に任意的に堆積され、他方で前記機能層が機能層と上層の反射防止被覆膜との間に配置された上側の遮断被覆膜の下側に直接に任意的に堆積されていて、前記上層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）が、ｅ６０＝５×ｅ４０＋α［式中、ｅ４０は機能層の幾何学的厚さ（ｎｍ）で、１３≦ｅ４０≦２５、そして好適には１４≦ｅ４０≦１８で、αは２５±１５の数字である。］であることを特徴とする、前記積層体が設けられている。
αは、光学的厚さ（ｎｍ）の定義の変数であり、好適には２５±１０の数字、あるいは２５±５の数字である。
【００１１】
「上層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）」とは、本発明の範囲内で、基板の反対の位置の、金属機能層上に、又は存在する場合は上側の遮断被覆膜上に配置されている被覆膜の誘電層又は全誘電層の全光学的厚さを意味すると理解される。
同様に、「下層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ２０（ｎｍ）」とは、本発明の範囲内で、基板と金属機能層との間あるいは存在する場合は基板と下側の遮断被覆膜との間に配置されている被覆膜からなる誘電層又は全誘電層の全光学的厚さを意味すると理解される。
【００１２】
既に定義したように、最小限でも各反射防止被覆膜に含まれる、任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく誘電層は、１．８〜２．５、好適には１．９〜２．３、特に１．９〜２．１の５５０ｎｍで測定した光学指数を有する。
従来通り、屈折率、その結果として屈折率から得られる光学的厚さは、本明細書では５５０ｎｍの波長で考慮される。
【００１３】
本発明による積層体は、機能層のオーム／スクエアでのシート抵抗Ｒ口が好適にはＲ口×ｅ４０２−Ａ＜２５×ｅ４０（式中、Ａは５８０、又は５００、あるいは４５０、若しくは４２０、さらには２００、そして１２０の数字である。）となるように低放射性積層体である。この式から、金属機能層は、結晶化されるとＡがより小さくなること、そしてその結果、この層は、赤外線での低い吸収と赤外線での高い反射を有していることが明示されている。
【００１４】
さらに、反射での中間色の高い光透過率と比較的高い選択性との間の許容できる歩み寄りを得るために、上層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）に対する下層の反射防止被覆膜の光学的厚さｅ２０（ｎｍ）の比Ｅは、好適には０．３≦Ｅ≦０．７、あるいは０．４≦Ｅ≦０．６である。
【００１５】
特定の変形において、前記の任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした窒化ケイ素に基づく誘電層は、下層の誘電被覆膜からなる窒化ケイ素に基づく誘電層に対して５〜２５ｎｍ、あるいは１０〜２０ｎｍの物理的厚さおよび、上層の反射防止被覆膜からなる窒化ケイ素に基づく誘電層に対して１５〜６０ｎｍ、あるいは２５〜５５ｎｍの物理的厚さをそれぞれ有する。
【００１６】
特定の変形において、基板から最も離れている下層の反射防止被覆膜からなる最終層は、任意にアルミニウムのような少なくとも１種の他の元素をドープした酸化物、特に酸化亜鉛に基づく湿潤層である。
特定の変形において、下層の反射防止被覆膜は、窒化物、特に窒化ケイ素および／又は窒化アルミニウムに基づく少なくとも１つの誘電層および結晶化された上層の湿潤層と接していて、混合酸化物で作製された少なくとも１つの非結晶性平滑化層を含む。
【００１７】
好適には、下側の遮断被覆膜および／又は上側の遮断被覆膜は、０．２ｎｍ≦ｅ≦１．８ｎｍの幾何学的厚さｅを有するニッケル又はチタンに基づく薄層を含む。
特定の変形において、少なくとも１つのニッケルに基づく薄層、そして特に上側の遮断被覆膜の薄層は、好適には８０質量％のＮｉおよび２０質量％Ｃｒの量でクロムを含有する。
他の特定の変形において、少なくとも１つのニッケルに基づく薄層、そして特に上側の遮断被覆膜の薄層は、好適には５０質量％のＮｉおよび５０質量％のＴｉ量でチタンを含有する。
【００１８】
加えて、下側の遮断被覆膜および／又は上側の遮断被覆膜は、複数の薄層からなる積層体が設けられた基板が、積層体が堆積されて後に曲げおよび／又は焼き戻しの熱処理を受けなかった場合は金属の形態で存在し、積層体が堆積された後に曲げおよび／又は焼き戻しの少なくとも１つの熱処理を受けた場合は少なくとも部分的に酸化されている、ニッケルに基づく少なくとも１つの薄層を含み得る。
前記下側の遮断被覆膜のニッケルに基づく薄層および／又は上側の遮断被覆膜のニッケルに基づく薄層は、存在するときは、好適には機能層と直接的に接している。
【００１９】
基板から最も離れている下層の反射防止被覆膜からなる最終層は、好適には酸化物に基づき、好適には半化学量論的に堆積されて、そして任意的に最大１０質量％の割合で他の元素を有して、特にチタン（ＴｉＯＸ）に基づくか又は亜鉛とスズとの混合酸化物（ＳｎＺｎＯＸ）に基づく。
それゆえ、前記積層体は、好適には半化学量論的に堆積された最終層又は上塗り被覆膜、すなわち保護層を有し得る。この層は、堆積後の積層体中で基本的に化学量論的に酸化する。
この保護層は、好適には０．５〜１０ｎｍの厚さを有する。
【００２０】
本発明によるガラスは、任意的に少なくとも１つの他の基板を持って、本発明による積層体を有する少なくとも１つの基板を組み入れている。各基板は透明又は着色であり得る。基板の少なくとも１つは、本体が着色したガラスであり得る。着色の種類の選択は、ガラスメーカーが完成させた時点でのガラスにとって望ましい光透過率の程度および／又は比色外観に依存し得る。
【００２１】
本発明によるガラスは、ガラス／複数の薄層からなる積層体／１枚又は複数枚のガラス板の型の構造を持つために、特に少なくとも１枚の熱可塑性ポリマーのシートを有するガラスの型の少なくとも２つの剛性基板を伴う積層構造を有し得る。前記ポリマーは、特にポリビニルブチラールＰＶＢ、エチレン酢酸ビニルＥＶＡ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ、又はポリ塩化ビニルＰＶＣに基づき得る。
また、ガラスは、ガラス／複数の薄層からなる積層体／１枚又は複数枚のポリマーシートの型の構造を有し得る。
【００２２】
本発明による種類のガラスは、複数の薄層からなる積層体に損傷なく熱処理を受けることが可能である。それゆえ、それらの薄層は任意的に曲げおよび／又は焼き戻される。
本発明のガラスは、積層体が備わっている単一基板からなりながら、曲げおよび／又は焼き戻され得る。そしてそれは、「モノリシック」と呼ばれるガラスからなる。特に車両用のガラスを製造することを目的としてそれらが曲げられる場合、複数の薄層からなる積層体は、好適には少なくとも部分的に非平面状である面の上に位置している。
【００２３】
また、本発明のガラスは、曲げおよび／又は焼き戻しされ得る積層体を有する少なくとも１つの基板である、多重ガラス、特に二重ガラスであり得る。多重ガラス構造においては、挿入ガス層の方向に回転するために位置することが積層体にとって好適である。積層構造において、積層体を有する基板は、ポリマーシートと接して存在し得る。
【００２４】
また、本発明のガラスは、１つのガス層によって２×２に隔離された３枚のガラスからなる三重ガラスであり得る。三重ガラスで作製された構造において、積層体を有する基板は、太陽光の入射方向が数の増加する順番に面を通過すると考えられる場合、面２および／又は面５に存在し得る。
本発明のガラスがモノリス又は二重ガラス、三重ガラス若しくは合わせガラス型の多重である場合、積層体の堆積の前又は後に曲げられるか又は焼き戻しされ得る積層体を有する少なくとも１つの基板は、曲げられた又は焼き戻されたガラスから作製され得る。
【００２５】
本発明のガラスが、二重ガラスに取り付けられるとき、好適にはＳ≧１．４、又はＳ＞１．４、あるいはＳ≧１．５、もしくはＳ＞１．５の選択性Ｓを有する。
また、本発明は、任意的に磁場によって促進される真空下での陰極スパッタリング型の技術による基板上への複数の薄層からなる積層体を堆積することからなる、本発明による基板の製造方法に関する。
しかしながら、前記積層体の第１の層又は複数の層が他の技術によって、例えば熱分解型の熱的分解技術によって堆積され得ることは排除されない。
【００２６】
また、本発明は、下層の反射防止層がｅ６０＝５×ｅ４０＋α［式中、ｅ４０は機能層の幾何学的厚さ（ｎｍ）であり、αは２５±１５の数字である。］の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）で堆積する、本発明による積層体の製造方法に関する。
さらに、本発明は、Ｓ≧１．４、又はＳ＞１．４、あるいはＳ≧１．５、もしくはＳ＞１．５の選択性（Ｓ）を有する二重ガラスを製造するための本発明による基板の使用法に関する。
【００２７】
本発明による基板は、特に熱ガラスの又はエレクトロクロミックガラスあるいは照明装置もしくは表示装置又は太陽電池の透明電極を製造するために用いられ得る。
従って、有利には、本発明は、多重ガラス構造、そして特に二重ガラス構造を有する機能性単層、今までは二重積層体のみが可能にしていた高選択性（Ｓ≧１．４０）、低放射率（εＮ≦３％）および好ましい審美眼（ＴＬｖｉｓ≧６０％、ＲＬｖｉｓ≦３０％、反射での中間色）を有する、複数の薄層からなる積層体を製造することを可能とする。
本発明による機能性単層積層体は、同様の特性を有する機能性二重層積層体を有する積層体よりも製造コストが低い。
【００２８】
本発明の範囲内で、本発明の機能性単層積層体の厚さよりも大きい全厚さを有する機能性二重層積層体よりも低い放射率を有する機能性単層積層体を製造することも可能である。
本発明の詳細および有利な特性は、下側の遮断被覆膜と上側の遮断被覆膜とさらに任意的な保護被覆膜が設けられた積層体を備えた本発明による機能性単層積層体を示す添付の図１を用いて説明される以下の非限定的実施例から明らかになるであろう。
【実施例】
【００２９】
この図において、さまざまな層間の厚さの間の比率は理解を容易にするために示していて正確なものではない。
加えて、以下のすべての実施例において、複数の薄層からなる積層体は、４ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスで作製された基板１０上に堆積される。
さらに、これらの実施例に対して、基板に熱処理が適用されるすべての場合において、アニーリングは、約６２０℃の温度で約８分間行われ、ついで曲げ又は焼き戻し熱処理をシミュレートするために外気中（約２０℃）での冷却を続けた。
【００３０】
従って、各実施例に対して、この熱処理の前に特性が測定される場合、欄にＢＨＴと分類され、そしてこの熱処理の後に特性が測定される場合、欄にＡＨＴと分類される。
以下の各実施例に対して、二重ガラス組み立てのために、複数の薄層からなる積層体は、面３に、すなわち建物の面のガス層に向って入る太陽光の入射方向を考慮するときに建物の最も外側のシート上に、堆積された。
【００３１】
図１は、透明ガラス基板１０上に堆積された機能性単層を有し、２つの反射防止被覆膜の間に単一の機能層４０が位置し、前記基板１０の方向の前記機能層４０の下側に下層の反射防止被覆膜２０が位置しそして前記基板１０とは反対側の機能層４０の上側に上層の反射防止被覆膜６０が位置する、積層体構造を示す。
これら２つの反射防止被覆膜２０、６０の各々は、少なくとも１つの誘電層２２、２４、２６；６２、６４、６６を有する。
【００３２】
任意的に、一方では、機能層４０は下層の反射防止被覆膜２０と機能層４０との間に位置する下側の遮断被覆膜３０の上側に堆積され、そして他方では、機能層４０は機能層４０と上層の反射防止被覆膜６０との間に位置する上側の遮断被覆膜５０の下側に直接位置され得る。
図１において、下側の反射防止被覆膜２０が３つの反射防止被覆膜２２、２４および２６を有すること、上側の反射防止被覆膜が２つの反射防止被覆膜６２、６４を有すること、そしてこの反射防止被覆膜６０が、特に酸素が半化学量論的であり、特に酸化物に基づく任意的保護層６６によって終了されることは留意される。
【００３３】
本発明により、下層の反射防止被覆膜６０の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）は、
ｅ６０＝５×ｅ４０＋α（式１）
［式中、ｅ４０は機能層４０の幾何学的厚さ（ｎｍ）で、１３≦ｅ４０≦２５、好適には１４≦ｅ４０≦１８であり、αは厚さ（ｎｍ）を示す数字（整数とは限らない）で、２５−１５〜２５＋１５の範囲、すなわち１０〜４０の範囲である。］
である。
【００３４】
加えて、そして好適には、機能層４０のシート抵抗Ｒ口［オーム／スクエア（ｎｍ）］（積層体で被覆された基板について曲げおよび焼き戻し型の熱処理をしないで測定）は、
Ｒ口×ｅ４０２−Ａ＜２５×ｅ４０（式２）
［Ａは数字（整数とは限らない）で５８０、又は５００、あるいは４５０、若しくは４２０、さらには２５０、そして１２０である。］
である。
【００３５】
実際には、誘電性薄膜のシート抵抗は、
Ｒｃ×ｔ２＝ρ×ｔ＋Ｙ
によって示されるＦｕｃｈｓ−Ｓｏｎｄｈｅｉｍｅｒ則に従う厚さによって決まる。
この式において、Ｒｃはシート抵抗を示し、ｔは薄膜の厚さ（ｎｍ）を示し、ρは薄層を形成している材料の固有抵抗を示し、そしてＹは接触面の領域での電荷担体の鏡面反射又は乱反射に相当する。本発明は、２５Ω．ｎｍ程度の固有抵抗ρおよびＹが６００（ｎｍ）２Ω以下である電荷担体の反射の改善を得ることを可能とする。
非常に低いＹの値は、例えば国際特許公開第２００５−０７０５４０号に開示された技術を用いることによって得られ得る。
【００３６】
さらに、好適には、上層の反射防止被覆膜６０の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）に対する下層の反射防止被覆膜２０の光学的厚さｅ２０（ｎｍ）の比Ｅは、
０．３≦Ｅ≦０．７、あるいは０．４≦Ｅ≦０．６（式３）
である。
先ず、すべて数のシミュレーションを行い（以下の実施例１、２および３）、そして複数の薄層からなる積層体を実際に堆積した（実施例４）。
以下の表１は、実施例１〜３の各層又は被覆膜の厚さ（ｎｍ）およびこれら実施例の主要な特性を示す。
【００３７】
【表１】
2011518096.tif 000003
【００３８】
この表において、選ばれた光学的特性は、
- 光源Ｄ６５を用いて測定した可視での光透過率ＴＬ（％）であるＴＬｖｉｓ、
- 太陽光因子ＳＦ、
- 太陽光因子ＳＦに対する可視での光透過率ＴＬｖｉｓの比率である、Ｓ＝ＴＬｖｉｓ／ＳＦに相当する選択性Ｓ、および
- 複数の薄層からなる積層体が堆積されている主要面とは反対の基板側上の、光源Ｄ６５を用いて測定したＬＡＢシステムでの反射での色彩ａＲｇ＊およびｂＲｇ＊
からなり、
光透過率ＴＬｖｉｓ、太陽光因子ＳＦおよび選択性Ｓは二重ガラス構造４−１６（Ａｒ９０％）−４で考慮されている。
【００３９】
実施例１に対して、銀の単層積層体は、上層の反射防止被覆膜６０の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）がα＝２８で式（１）を検証することができるようにモデル化されたものである。この銀の厚さに対して、選択性はＳ＝１．３９で低い。
実施例２を得るために、誘電体の厚さを変えずに積層体の銀の厚さを１６ｎｍまで増大させると、確認されたαの値はα＝８で式（１）の範囲外である。太陽光因子の低減により選択性は非常に良いが、ａＲｇ＊の高い値が示すように反射での赤色を示す点において製品は許容できない。
実施例３を得るために、上層の反射防止被覆膜６０の厚さをα＝２５で式（１）を検証するように適合させることによって、適した審美学が見出され且つ選択性はＳ＝１．４８と良好である。
【００４０】
実施例４は、機能層４０が、機能層４０の、直接下に下側の遮断被覆膜３０をそして直接上に上側の遮断被服膜５０をそれぞれ備えている図１に示される機能性単層積層体構造に基づいて実施した。
しかしながら、実施例４の文脈内では下側の遮断被覆膜３０はなかった。
加えて、積層体構造において、下側の反射防止被覆膜２０は下側の遮断被覆膜３０の下側に直接的に堆積されていて且つ基板１０と接しており、そして上側の反射防止被覆膜６０は上側の遮断被覆膜５０上に直接的に堆積されている。
表２は、実施例４の各層の幾何学的厚さ（ｎｍ）（光学的厚さではない）を示す。
【００４１】
【表２】
2011518096.tif 000004
【００４２】
国際特許公開第２００７／１０１９６４号の教示によれば、下層の反射防止被覆膜２０は、窒化ケイ素に基づく誘電層２２および混合酸化物、とにかくアンチモンをドープした亜鉛とスズとの混合酸化物で作製された（Ｚｎ：Ｓｎ：Ｓｂがそれぞれ６５：３４：１の質量比からなる金属ターゲットからの堆積）、上層の湿潤層２６と接している少なくとも１つの非結晶性平滑層２４を含む。
【００４３】
この積層体においては、アルミニウムをドープした酸化亜鉛ＺｎＯ：Ａｌで作製された（２質量％程度までアルミニウムをドープした亜鉛からなる金属ターゲットからの堆積）湿潤層２６は、銀の伝導性を向上させるその結晶性を高めることを可能とする。この効果は、ＺｎＯの成長をそしてそれゆえに銀の成長を向上させるＳｎＺｎＯＸ：Ｓｂからなる非結晶性平滑層の使用によって強められる。
窒化ケイ素の層２２、６４は、１０質量％までアルミニウムをドープしたＳｉ３Ｎ４で作製される。
さらに、この積層体は、焼き戻しされ得るという利点をさらに有している。
【００４４】
上層の反射防止被覆膜６０の厚さは式（１）を立証している。理論上は、この式により、光学的厚さｅ６０（ｎｍ）はα＝２５の値に対して１０３であるべきである。実際は、１０５の光学的厚さｅ６０（ｎｍ）が測定され、α値＝２７を与える。
下層の反射防止被覆膜２０の光学的厚さｅ２０（ｎｍ）は６３である。
光学的厚さの比率のＥ＝ｅ２０／ｅ６０は０．６であり、それゆえに式（３）を立証している。
【００４５】
この実施例の抵抗率、光学的特性およびエネルギー特性の物性が以下の表３に与えられている。
この表において、光学的特性は、
- 光源Ｄ６５を用いて測定した可視での光透過率ＴＬ（％）であり、≧５０％そしてさらに≧６０％であるＴＬｖｉｓ、
- 光源Ｄ６５を用いて二重ガラスの外側で測定した可視での光反射ＲＬ（％）の、≦３５％そしてさらに≦３０％であるＲＬｖｉｓ、
- 複数の薄層からなる積層体が堆積されている主要面とは反対の基板側上の、光源Ｄ６５を用いて測定したＬＡＢシステムでの、わずかに青色の中間色である反射での色彩ａＲｇ＊およびｂＲｇ＊
- ≦５０％そしてさらに≦４５％である太陽光因子ＳＦ、
- ≧１．４そしてさらに≧１．５であるＳ＝ＴＬｖｉｓ／ＳＦの選択性Ｓ、
からなり、
光透過率ＴＬｖｉｓ、光反射率ＲＬｖｉｓ、太陽光因子ＳＦおよび選択性Ｓは二重ガラス構造４−１６（Ａｒ９０％）−４で検討されている。
【００４６】
【表３】
2011518096.tif 000005
【００４７】
それゆえ、本発明による実施例４の熱処理の前および後の積層体のシート抵抗は、なお３オーム／スクエア未満であり、且つ熱処理前で１〜２．５％の範囲内のそして熱処理後で１〜２％の範囲内の通常の放射率εＮをもたらす。
加えて、２５×ｅ４０＝３９０で、且つＲ口×ｅ４０２−５８０は４．０６４で充分３９０未満である。
【００４８】
それゆえ、熱処理前の機能層４０のシート抵抗Ｒ口は、Ａ＝５８０又はＡ＝５００あるいはＡ＝４００若しくはＡ＝２００で、Ｒ口×ｅ４０２−Ａ＜２５×ｅ４０［式（２）］を立証している。
さらに、この式（２）は、熱処理後に測定されたシート抵抗で立証される。
この実施例は、適した審美眼を保ちながら（ＴＬｖｉｓが６０％より大で、ＲＬｖｉｓが３０％未満でそして色彩が反射光で中間色である。）、銀で作製された単一機能性金属層を有する積層体を用いて、高選択性と低放射率とを組み合わせることが可能であることを示している。
【００４９】
さらに、光源Ｄ６５を用いて測定した光反射率ＲＬｖｉｓ、光透過率ＴＬｖｉｓおよび基板側で光源Ｄ６５を用いて測定したＬＡＢシステムにおける反射での色彩ａ＊およびｂ＊は熱処理の間、全く重要な様態で変化しない。  熱処理前の光学的およびエネルギー特性を熱処理後の同じ特性と比較すると、大きな悪化は観察されなかった。
従って、実施例４の積層体は、可視での光透過率の変化が５未満そしてさらに３未満であるので、本発明の意義の範囲内で焼き戻しされ得る積層体である。
【００５０】
それゆえ、並べて置いた場合、実施例４による熱処理を受けた基板と熱処理を受けなかった基板とを区別することは困難である。
さらに、本発明による積層体の機械的強度は保護層６６の存在により非常に優れている。
加えて、実施例４の積層体の一般的な耐薬品性は概して良好である。
さらに、銀層の大きい厚さ（従って得られるシート抵抗の低さ）および優れた光学的特性（特に可視での光透過率）により、本発明による積層体を用いて被覆された基板を透明電極基板を得るために用いることが可能である。
【００５１】
この透明電極基板は、特に実施例４の窒化ケイ素で作製された層６４を誘電層（特に、１０５Ω．ｃｍ未満の抵抗率を有する）、特に酸化物に基づく層によって置き換えることによって、有機エレクトロルミネセント堆積に適し得る。例えば、この層は、酸化スズで、又は任意的にＡｌあるいはＧａをドープした酸化亜鉛ベースを用いて、もしくは混合酸化物ベースを用いて、そして特にインジウムおよびスズ酸化物ＩＴＯ、酸化インジウムおよび酸化亜鉛ＩＴＯ、又は任意的にドープ（例えば、Ｓｂ、Ｆを用いて）した酸化スズおよび酸化亜鉛ＳｎＺｎから作製され得る。この有機エレクトロルミネセント装置は、照明装置又は表示装置（スクリーン）を製造するために用いられ得る。
【００５２】
一般的な方法で、透明電極基板は、熱ガラスにとって、エレクトロクロミックガラス、任意の表示スクリーンにとって、又は太陽電池にとってそして特に透明太陽電池の後面にとって適し得る。
本発明は、前記の説明において実施例として記載されている。特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を離れることなく、当業者が本発明のいくつかの変形物を作り得ることは理解すべきである。
【図１】
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【国際調査報告】
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