(57)【要約】  コーティングされた物品は、ガラス基材によって支持される低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングを含む。ｌｏｗ−Ｅコーティングは、ｌｏｗ−Ｅコーティングの化学的耐久特性を改善するために、少なくとも１つの金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層に隣接して提供されかつそれに接触する、少なくとも１つの銀（Ａｇ）系赤外線（ＩＲ）反射層を含む。銀系ＩＲ反射層及び隣接する銀ドープ保護層は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングの一部であり、少なくとも透明な誘電体層の間に挟まれてもよい。ｌｏｗ−Ｅコーティングの耐久性を更に改善するために、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層が、銀ドープ保護層の上方に、銀ドープ保護層に直接接触するように設けられ得る。
2020510596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
前記ガラス基材上の第１の誘電体層と、
前記ガラス基材上の、少なくとも前記第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、
前記ガラス基材上の、前記銀を含むＩＲ反射層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、ドープされた銀を含む保護層と、
前記ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも前記第１の誘電体層、前記銀を含むＩＲ反射層、及び前記ドープされた銀を含む保護層の上方に位置する第２の誘電体層と、を含み、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇと、０．５〜２０％のドーパントを含み、前記ドーパントが、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であり、かつ、
前記コーティングが１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）及び０．２以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する、コーティングされた物品。
【請求項２】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のドーパントを含み、前記ドーパントが、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上である、請求項１に記載のコーティングされた物品。
【請求項３】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のドーパントを含み、前記ドーパントが、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上である、請求項２に記載のコーティングされた物品。
【請求項４】
前記ＩＲ反射層が、銀から本質的になる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項５】
前記ＩＲ反射層が金属製である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項６】
前記ドープされた銀を含む保護層が、金属製又は実質的に金属製である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項７】
前記コーティングされた物品が、少なくとも４０％の可視光透過率を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項８】
前記コーティングされた物品が、少なくとも５０％の可視光透過率を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項９】
前記コーティングされた物品が、少なくとも７０％の可視光透過率を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１０】
前記コーティングされた物品が、少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１１】
前記コーティングされた物品が、少なくとも１．３０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１２】
前記コーティングされた物品が、少なくとも１．６０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１３】
前記ドーパントがＺｎを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＺｎを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１４】
前記ドーパントがＺｎを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＺｎを含む、請求項１３に記載のコーティングされた物品。
【請求項１５】
前記ドーパントがＣｕを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＣｕを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１６】
前記ドーパントがＣｕを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＣｕを含む、請求項１５に記載のコーティングされた物品。
【請求項１７】
前記ドーパントがＮｉを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＮｉを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項１８】
前記ドーパントがＮｉを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＮｉを含む、請求項１７に記載のコーティングされた物品。
【請求項１９】
前記ドーパントがＷを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＷを含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２０】
前記ドーパントがＷを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＷを含む、請求項１９に記載のコーティングされた物品。
【請求項２１】
前記ドーパントがＳｎを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＳｎを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２２】
前記ドーパントがＳｎを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＳｎを含む、請求項２１に記載のコーティングされた物品。
【請求項２３】
前記ドーパントがＳｉを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＳｉを含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２４】
前記ドーパントがＳｉを含み、かつ、前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＳｉを含む、請求項２３に記載のコーティングされた物品。
【請求項２５】
前記ドーパントがＺｎ及びＣｕを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ、並びに０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＣｕを含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２６】
前記ドーパントがＺｎ及びＳｉを含み、かつ、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ、並びに０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＳｉを含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２７】
前記コーティングされた物品が熱焼戻しされている、請求項１〜２６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２８】
前記ドープされた銀を含む保護層は、前記銀を含むＩＲ反射層よりも少なくとも４０Å薄い、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項２９】
前記ドープされた銀を含む保護層は、前記銀を含むＩＲ反射層よりも少なくとも７５Å薄い、請求項１〜２８のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３０】
前記ドープされた銀を含む保護層は、前記銀を含むＩＲ反射層よりも少なくとも１００Å薄い、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３１】
前記ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約３〜７０Åであり、前記銀を含むＩＲ反射層は、厚さが約４０〜１７０Åである、請求項１〜３０のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３２】
前記ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約５〜２５Åであり、前記銀を含むＩＲ反射層は、厚さが約６０〜１５５Åである、請求項１〜３１のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３３】
前記ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約８〜１５Åであり、前記銀を含むＩＲ反射層は、厚さが約８０〜１４５Åである、請求項１〜３２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３４】
前記第１の誘電体層が、窒化ケイ素を含む、請求項１〜３３のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３５】
前記コーティングが、９Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）、及び／又は０．１１以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する、請求項１〜３４のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３６】
前記コーティングが、前記ドープされた銀を含む保護層から離間し、かつそれに接触しない、銀を含む別の赤外線（ＩＲ）反射層を更に含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３７】
前記コーティングが、前記銀を含むＩＲ反射層の下方に位置し、かつそれに直接接触する、酸化亜鉛を含む誘電層を更に含む、請求項１〜３６のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３８】
前記コーティングが、前記ドープされた銀を含む保護層の上に配置され、かつそれに直接接触する、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層を更に含む、請求項１〜３７のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項３９】
前記バリア層が、Ｎｉ及び／又はＣｒの窒化物を含む、請求項３８に記載のコーティングされた物品。
【請求項４０】
ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
前記ガラス基材上の第１の誘電体層と、
前記ガラス基材上の、少なくとも前記第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、
前記ガラス基材上の、前記銀を含むＩＲ反射層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、ドープされた銀を含む保護層と、
前記ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも前記第１の誘電体層、前記銀を含むＩＲ反射層、及び前記ドープされた銀を含む保護層の上方に位置する第２の誘電体層と、を含み、
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇと、０．５〜２０％のＺｎを含み、かつ、
前記コーティングが１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）及び０．２以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する、コーティングされた物品。
【請求項４１】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＺｎを含む、請求項４０に記載のコーティングされた物品。
【請求項４２】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で９５〜９９％のＡｇ及び１〜５％のＺｎを含む、請求項４０又は４１に記載のコーティングされた物品。
【請求項４３】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ、並びに０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＣｕを含む、請求項４０〜４２のいずれか一項に記載のコーティングされた物品。
【請求項４４】
前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ、並びに０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＳｉを含む、請求項４０〜４３のいずれかに記載のコーティングされた物品。
【請求項４５】
ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品であって、前記コーティングが、
前記ガラス基材上の第１の誘電体層と、
前記ガラス基材上の、少なくとも前記第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、
前記ガラス基材上の、前記銀を含むＩＲ反射層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、ドープされた銅を含む保護層と、
前記ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも前記第１の誘電体層、前記銀を含むＩＲ反射層、及び前記ドープされた銅を含む保護層の上方に位置する、第２の誘電体層と、を含み、
前記ドープされた銅を含む保護層の金属含有量が、原子百分率で８０〜９９．５％のＣｕと、０．５〜２０％のドーパントを含み、前記ドーパントが、Ｚｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であり、かつ、
前記コーティングが１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）及び０．２以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する、コーティングされた物品。
【請求項４６】
ガラス基材によって支持されたコーティングを含むコーティングされた物品の製造方法であって、前記方法が、
前記ガラス基材上に第１の誘電体層をスパッタ堆積させることと、
前記ガラス基材上に、少なくとも前記第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層をスパッタ堆積させることと、
前記ガラス基材上の、前記銀を含むＩＲ反射層の上方に、それに直接接触するように、ドープされた銀を含む金属製又は実質的に金属製の保護層をスパッタ堆積させることであって、堆積された状態で、前記ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇ、かつ０．５〜２０％のドーパントを含み、前記ドーパントがＺｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であるようにスパッタ堆積させることと、
前記ドープされた銀を含む金属製又は実質的に金属製の保護層をスパッタ堆積した後、前記ガラス基材上に、少なくとも前記第１の誘電体層及び前記銀を含むＩＲ反射層の上方に位置する、第２の誘電体層をスパッタ堆積させることと、を含み、
前記コーティングが、１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）と、０．２．以下の垂直放射率（Ｅｎ）と、を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本出願は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングの熱安定性及び／又は化学的耐久特性を改善するために、少なくとも１つの金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層（例えば、ＡｇＺｎ）に隣接かつ接触して設けられる、少なくとも１つの銀（Ａｇ）系赤外線（ＩＲ）反射層を含むコーティングされた物品に関する。銀系ＩＲ反射層及び隣接する銀ドープ保護層は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングの一部であり、少なくとも透明な誘電体層どうしの間に挟まれてもよい。ｌｏｗ−Ｅコーティングの耐久性を更に改善し、化学的曝露時の層間剥離の可能性を低減するために、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層が、銀ドープ保護層の上方に、銀ドープ保護層に直接接触するように提供され得る。このようなｌｏｗ−Ｅコーティングは、単板窓、絶縁ガラス（ＩＧ）窓ユニットなどの用途に使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
コーティングされた物品は、絶縁ガラス（ＩＧ）ユニット、車両用窓、単板窓、及び／又は同様の窓用途で使用することが当該技術分野において知られている。特定の例示的な事例では、コーティングされた物品の設計者は、多くの場合、高い可視透過率、実質的に中性の色、低い放射率（又は放射力）、低いシート抵抗（Ｒｓ）、ＩＧ窓ユニットの文脈における低いＵ値、及び／又は低い比抵抗の組み合わせを得ようと努力している。高い可視透過率及び実質的に中性の色は、コーティングされた物品を、建築用窓用途又は車両用窓用途などのように、こうした特性が所望される用途で使用することを可能にする一方で、低い放射率（ｌｏｗ−Ｅ）、低いシート抵抗及び低い比抵抗といった特性により、かかるコーティングされた物品が著しい量のＩＲ放射を遮断して、例えば車両又は建物内部が望ましくない程度に加熱されるのを低減することが可能になる。
【０００３】
少なくとも１つの銀系赤外線（ＩＲ）反射層を有するｌｏｗ−Ｅコーティングは、当該技術分野において知られている。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，３４４，７１８号、同第６，５７６，３４９号、同第８，９４５，７１４号、同第９，３７１，６８４号、同第９，０２８，９５６号、同第９，５５６，０７０号、同第８，９４５，７１４号、同第９，０２８，９８３号を参照されたい。ガラス上のｌｏｗ−Ｅコーティングは、エネルギーを節約するために商業用及び住宅用建物に広く使用されている。二重銀（Ａｇ）ｌｏｗ−Ｅコーティングは、その優れた低放射率特性及び優れた太陽熱利得の制御により、有力なｌｏｗ−Ｅ製品である。
【０００４】
しかしながら、銀ＩＲ反射層を有する従来のｌｏｗ−Ｅコーティングは、化学的耐久性及び／又は環境耐久性に関連する問題を有し、そのためそれらの用途は制限されてしまう。その理由は、銀ＩＲ反射層が、特に、二重銀タイプのｌｏｗ−Ｅコーティングに対してあまり安定的ではないことである。銀（Ａｇ）が腐食又は損傷すると、銀の光学的、電気的、及び熱的（放射率）特性は劣化する。例えば、ガラス／Ｓｉ３Ｎ４／ＮｉＣｒ／Ａｇ／ＮｉＣｒ／Ｓｉ３Ｎ４の積層体を有する太陽光制御ｌｏｗ−Ｅコーティングは、効率的な太陽光制御を提供するが、塩酸（ＨＣｌ酸）環境条件などの化学的環境には、合理的に耐えることができない。市場にはいくつかの耐久性のあるｌｏｗ−Ｅコーティングが存在するが、それらの性能は、特に、約１．０以下の望ましくないほど低い光対太陽利得比（ＬＳＧ）値に関して、乏しいものである。ＬＳＧ値が高いほど、より多くのエネルギーが節約される。そのため高いＬＳＧ値が望ましい。ＬＳＧはＴｖｉｓ／ＳＨＧＣとして計算され、ＳＨＧＣはＮＲＦＣ  ２００１に準拠する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の例示的な実施形態は、高いＬＳＧ値を維持しながら銀の耐久性（例えば、化学的耐久性）を改善した、低反射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングを提供することによってこれらの問題を解決する。本発明の例示的実施形態は、化学的耐久性を改善するために、少なくとも１つの金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層（例えば、ＡｇＺｎ）に隣接しかつ接触して提供される、少なくとも１つの銀（Ａｇ）系赤外線（ＩＲ）反射層を含むｌｏｗ−Ｅコーティングを有するコーティングされた物品に関する。銀系ＩＲ反射層及び隣接する銀ドープ保護層は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティングの一部であり、少なくとも透明な誘電体層どうしの間に挟まれてもよい。驚くべきことにそして予想外なことに、銀をドープされた層の直下に、それに接触させて銀系ＩＲ反射層を提供することにより、銀系ＩＲ反射層及びｌｏｗ−Ｅコーティング全体の熱安定性、耐腐食性、及び化学耐久性が改善される一方で、所望の場合、少なくとも１．１０（より好ましくは少なくとも１．２０、より好ましくは少なくとも１．３０、最も好ましくは少なくとも１．６０）の高いＬＳＧ値など、良好な光学特性及び放射率特性を維持することができるということが判明した。ｌｏｗ−Ｅコーティングの耐久性を更に改善するために、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層が、銀ドープ保護層の上方に、銀ドープ保護層に直接接触するように提供され得る。
【０００６】
本発明の例示的実施形態では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の第１の誘電体層と、ガラス基材上の、少なくとも第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、銀を含む第１のＩＲ反射層の上方にあり、かつそれに直接接触する、ドープされた銀を含む保護層と、ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも第１の誘電体層、銀を含むＩＲ反射層、及びドープされた銀を含む保護層の上方に位置する第２の誘電体層と、を含み、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇと、０．５〜２０％のドーパントであり、ドーパントは、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であり、コーティングは、１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）、及び０．２．以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する。
【０００７】
本発明の特定の例示的実施形態では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の第１の誘導体層と、ガラス基材上の、少なくとも第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、銀を含むＩＲ反射層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、ドープされた銅を含む保護層と、ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも第１の誘電体層、銀を含むＩＲ反射層、及びドープされた銅を含む保護層の上方に位置する、第２の誘電体層と、を含み、ドープされた銅を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９．５％のＣｕ及び０．５〜２０％のドーパントを含み、ドーパントは、Ｚｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であり、コーティングは、１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）、及び０．２．以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する。
【０００８】
本発明の特定の例示的実施形態では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品の製造方法が提供され、この方法は、ガラス基材上に第１の誘電体層をスパッタ堆積させることと、ガラス基材上に、少なくとも第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層をスパッタ堆積させることと、ガラス基材上に、銀を含むＩＲ反射層の上方に、それに直接接触するようにドープされた銀を含む金属製又は実質的に金属製の保護層をスパッタ堆積させることであって、堆積された状態で、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇ、かつ０．５〜２０％のドーパントを含み、ドーパントがＺｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であるようにスパッタ堆積させることと、ドープされた銀を含む金属製又は実質的に金属製の保護層をスパッタ堆積した後、ガラス基材上に、少なくとも第１の誘電体層及び銀を含むＩＲ反射層の上方に位置する、第２の誘電体層をスパッタ堆積させることと、を含み、コーティングが、１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）と、０．２．以下の垂直放射率（Ｅｎ）と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示的実施形態による、コーティングされた物品の断面図である。
【００１０】
【図２】本発明の別の例示的実施形態による、コーティングされた物品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで図面を参照すると、同様の参照番号は、いくつかの図全体を通して同様の部分を示す。
【００１２】
本発明の例示的実施形態は、ｌｏｗ−Ｅコーティング３０、４０を支持するガラス基材１を含む、コーティングされた物品に関する。ｌｏｗ−Ｅコーティング３０、４０は、高いｌＳＧ値を維持しながら、銀の耐久性（例えば、化学的耐久性）を改善するように設計されている。本発明の例示的実施形態は、化学的耐久性を改善するために、少なくとも１つの金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層１０（例えば、ＡｇＺｎ、ＡｇＣｕ、ＡｇＮｉ、ＡｇＷ、ＡｇＳｎ、ＡｇＳｉ、ＡｇＳｉＡｌ、ＡｇＺｎＡｌ、ＡｇＺｎＳｉ、ＡｇＺｎＳｉＣｕ，及び／又はそれらの合金からなるか、又はそれを含む）に隣接しかつ接触して設けられる、少なくとも１つの銀（Ａｇ）系赤外線（ＩＲ）反射層９、９’を含むｌｏｗ−Ｅコーティングを有するコーティングされた物品に関する。銀を含むＩＲ反射層９、９’は、好ましくは、本発明の例示的実施形態では、銀をドープされた保護層１０とは異なる材料であり、ＩＲ反射層９、９’は、好ましくは、銀からなり、スパッタリングチャンバとの間のクロストークのため、堆積されるときには、他のいかなる金属をもドープされていないか、又はわずかにドープされているのみのいずれかであり、かつ保護層１０は、銀からなり、堆積されるときには、本明細書で説明されるように、意図的に別の金属でドープされる。更に、本発明の特定の例示的実施形態では、銀ドープ保護層１０は、好ましくは、隣接する銀系ＩＲ反射層９、９’よりも実質的に薄いが、それは、こうすることで、可視透過率を高めることができるからである。特定の例示的実施形態では、銀ドープ保護層１０は、隣接する銀系ＩＲ反射層９、９’よりも、少なくとも４０オングストローム（Å）薄い（より好ましくは少なくとも５０Å薄い、更により好ましくは少なくとも７５Å薄く、最も好ましくは少なくとも１００Å薄い）。銀系ＩＲ反射層９、９’及び隣接する銀ドープ保護層１０は、低放射率（ｌｏｗ−Ｅ）コーティング３０、４０の一部であり、少なくとも透明な誘電体層の間に挟まれてもよい。驚くべきことにそして予想外なことに、銀をドープされた層１０の直下に、それに接触させて銀系ＩＲ反射層９、９’を提供することにより、銀系ＩＲ反射層９及びｌｏｗ−Ｅコーティング３０、４０全体の熱安定性、耐腐食性、及び化学耐久性が改善される一方で、所望の場合、少なくとも１．１０（より好ましくは少なくとも１．２０、より好ましくは少なくとも１．３０、最も好ましくは少なくとも１．６０）の高いＬＳＧ値など、良好な光学特性及び放射率特性を維持することができるということが判明した。ＬＳＧ値は、単板で測定され得ることに留意されたい。ｌｏｗ−Ｅコーティングの耐久性を更に改善するために、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層１１、２６が、銀ドープ保護層１０の上方に、銀ドープ保護層１０に直接接触して設けられ得る。このようなコーティングされた物品は、単板窓、絶縁ガラス（ＩＧ）窓ユニットなどの用途で使用することができる。本明細書のコーティングされた物品は、所望により熱処理（例えば、熱焼戻し）されてもよい。
【００１３】
図１は、本発明の例示的実施形態による、コーティングされた物品の断面図である。コーティングされた物品は、ガラス基材１（例えば、厚さ約１．０〜１０．０ｍｍ、より好ましくは厚さ約１．０ｍｍ〜６．０ｍｍの透明、緑色、青銅、又は青緑色のガラス基材）、及び基材１上に直接又は間接的のいずれかで提供される、多層ｌｏｗ−Ｅコーティング（又は層組織）３０を含む。図１に示すように、ｌｏｗ−Ｅコーティング３０は、以下のものからなるか又はそれらを含む：窒化ケイ素（例えば、Ｓｉ３Ｎ４又は他の何らかの好適な化学量論的組成物）からなるか又はそれを含む透明誘電体層２；酸化亜鉛（例えば、ＺｎＯｘ（例えば、「ｘ」は約１であってもよい）又はＺｎＡｌＯｘ）を含む透明誘電体層７；銀からなるか又は銀を含む、金属製又は実質的に金属製のＩＲ（赤外）反射層９；銀ＩＲ反射層９上に直接設けられ、それに接触する、金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層１０；Ｎｉ及び／又はＣｒの酸化物及び／又は窒化物（例えば、ＮｉＣｒＯｘ）からなるか又はそれを含むバリア層１１；酸化スズを含む透明誘電体層１３及び窒化ケイ素を含む透明誘電体層１５からなるか又はそれらを含むオーバーコート。窒化シリコンを含む層２及び／又は１５は、Ａｌ、酸素などを更に含んでもよく、同様に酸化スズ層１３は、窒素、亜鉛などの他の材料を更に含んでもよい。本発明の特定の例示的実施形態では、他の層及び／又は材料がコーティングに提供されてもよく、特定の例示的事例では特定の層が除去又は分割され得ることも可能である。例えば、本発明の特定の例示的実施形態では、酸化ジルコニウムオーバーコート層（図示せず）が層１５の上方に設けられてもよい。更に、上記の層のうちの１つ以上は、本発明の特定の例示的実施形態において、他の材料をドープされてもよい。
【００１４】
図２は、本発明の別の例示的実施形態による、コーティングされた物品の断面図である。図１とは対照的に、図２のｌｏｗ−Ｅコーティング４０は、２つの互いに離間した銀系ＩＲ反射層９及び９’を含み、図２のＩＲ反射層９及び９’は層２３〜２５によって離間されている。図１及び図２の実施形態の両方において、ｌｏｗ−Ｅコーティングは、ｌｏｗ−Ｅコーティングの化学的耐久性を改善するために、金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層１０に隣接して、その下方に、かつそれに接触するように設けられた、少なくとも１つの銀系ＩＲ反射層を含む。図２のｌｏｗ−Ｅコーティング４０では、銀をドープされた保護層１０は、上側の銀層９’の上方に、それに接触して設けられるが、下側の銀層９の上方に、それに接触して設けられている上記のような銀をドープされた保護層は存在しない。図２の二重銀の実施形態の代替的実施形態では、それぞれの銀をドープされた保護層１０が、上側銀ＩＲ反射層９’及び下側銀ＩＲ反射層９の両方の上方に、それぞれに接触して設けられていてよい。
【００１５】
図２に示すｌｏｗ−Ｅコーティング４０は、ガラス基材１（例えば、透明、緑色、青銅色、又は青緑色のガラス基材で、厚さ約１．０〜１０．０ｍｍ、より好ましくは約１．０〜６．０ｍｍのもの）によって支持され、かつ以下の層を含む：スズ酸亜鉛からなるか又はそれを含む透明誘電体層２２；酸化亜鉛又はスズ酸亜鉛からなるか又はそれを含む透明誘電体シード層７；金属製又は実質的に金属製の下側銀系ＩＲ反射層９；金属製又は実質的に金属製の下側銀系ＩＲ反射層９の上方に、それに直接接触して設けられ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＮｉＣｒＭｏ、ＮｉＣｒＭｏＯｘ、ＮｉＣｒＭｏＮｘ、ＮｉＴｉＮｂＯｘ、ニッケル（Ｎｉ）酸化物、クロミウム／クロム（Ｃｒ）酸化物、ＴｉＯｘ、又はニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯｘ）などのニッケル合金酸化物、又は他の好適な材料からなるか又はそれを含み得るバリア層２３；スズ酸亜鉛からなるか又はそれを含む透明誘電体層２４；酸化亜鉛又はスズ酸亜鉛からなるか又はそれを含む透明誘電体シード層２５；金属製又は実質的に金属製の上側銀系ＩＲ反射層９’；上側銀系ＩＲ反射層９’の上に直接設けられ、それに接触する金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層１０；銀をドープされた保護層１０の上方に、それに直接接触して設けられ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＮｉＣｒＭｏ、ＮｉＣｒＭｏＯｘ、ＮｉＣｒＭｏＮｘ、ＮｉＴｉＮｂＯｘ、ニッケル（Ｎｉ）酸化物、クロミウム／クロム（Ｃｒ）酸化物、ＴｉＯｘ、又はニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯｘ）などのニッケル合金酸化物、又は他の好適な材料からなるか又はそれを含み得るバリア層２６；スズ酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズなどからなるか又はそれ（ら）を含む透明誘電体層２７；酸化亜鉛、酸化スズ、又は他の好適な材料からなるか又はそれ（ら）を含む透明誘電体層２８；及び窒化ケイ素、シリコンオキシナイトライド、及び／又は他の好適な材料からなるか又はそれ（ら）を含む透明誘電体層１５。窒化ケイ素を含む層１５は、Ａｌ、酸素等を更に含んでもよい。本発明の特定の例示的実施形態では、他の層及び／又は材料がコーティングに提供されてもよく、特定の例示的事例では特定の層が除去又は分割され得ることも可能である。例えば、本発明の特定の例示的実施形態では、酸化ジルコニウムオーバーコート層（図示せず）が層１５の上方に設けられてもよい。更に、上記の層のうちの１つ以上は、本発明の特定の例示的実施形態においては、コーティング４０から除外されたり、あるいは他の材料でドープされたりしてもよい。
【００１６】
従来の銀系ｌｏｗ−Ｅコーティングは、ＨＣｌ及びＣＡＳＳ溶媒中で起こるもののような、上述したような化学的耐久性の問題を有する。腐食のメカニズムとしては、電解腐食及び酸化競合が挙げられる。異なる電位を有する２つの金属が、導電性のある腐食性液体中で互いに電気的に接触しているときに異種金属接触腐食が生じる。２つの金属の効果は共にアノードの腐食速度を増加させ、かつカソードの腐食を低減させ又は抑制しさえする。したがって、アノード材料ははるかに速く腐食され、カソードの腐食が抑制される。本発明の例示的実施形態では、銀ＩＲ反射層９、９’はカソード位置にあるため、保護層１０の犠牲アノード材料によってカソード銀９、９’が保護される。銀をドープされた層１０は、本発明の例示的実施形態によるｌｏｗ−Ｅ積層体における化学腐食から層９、９’の銀を保護するために、銀９、９’に直接隣接するものとして提供される。上述したように、本発明の図１及び２の実施形態では、比較的薄い金属製又は実質的に金属製である、銀をドープされた保護層１０は、ＡｇＺｎ、ＡｇＣｕ、ＡｇＮｉ、ＡｇＷ、ＡｇＳｎ、ＡｇＳｉ、ＡｇＳｉＡｌ、ＡｇＺｎＡｌ、ＡｇＺｎＳｉ、ＡｇＺｎＳｉＣｕ，及び／又はこれらの組み合わせからなっていてもよく、又はこれらを含んでもよい。
【００１７】
なお、「実質的に」金属製とは、原子百分率で１０％以下の酸素含有量、より好ましくは５％以下の酸素含有量を有する金属製であることを意味する。実質的に金属製の層９、９’及び１０は、本発明の例示的実施形態において、０〜１０％の酸素及び／又は窒素、より好ましくは０〜５％の酸素及び／又は窒素（原子％）、最も好ましくは０〜２％の酸素及び／又は窒素を含有してもよい。
【００１８】
図１及び図２中の保護層１０のＡｇ内のドーパント含有量は、好ましくは低く保たれ、保護層１０の厚さは、好ましくは、保護層１０による光吸収を低減し、所望に応じてコーティングされた物品の可視透過率を高く維持することが可能であるように、隣接する銀ＩＲ反射層９、９’に対して薄いことが好ましい。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のドーパント、より好ましくは１〜１０％のドーパント、最も好ましくは１〜５％のドーパントであり、ドーパントは、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ，又はこれらの組み合わせのいずれかである。したがって、本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＺｎ、より好ましくは１〜１０％のＺｎ、最も好ましくは１〜５％のＺｎである。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＣｕ、より好ましくは１〜１０％のＣｕ、最も好ましくは１〜５％のＣｕである。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＮｉ、より好ましくは１〜１０％のＮｉ、最も好ましくは１〜５％のＮｉである。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＷ、より好ましくは１〜１０％のＷ、最も好ましくは１〜５％のＷである。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＳｎ、より好ましくは１〜１０％のＳｎ、最も好ましくは１〜５％のＳｎである。本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＡｇ、より好ましくは９０〜９９％のＡｇ、最も好ましくは９５〜９９％のＡｇと、好ましくは０．５〜２０％のＳｉ、より好ましくは１〜１０％のＳｉ、最も好ましくは１〜５％のＳｉである。スパッタ堆積などを介して堆積される保護層１０は、好ましくは、原子百分率で１０％以下の酸素を含有する金属製又は実質的に金属製のものであり、より好ましくは５％以下の酸素を含有する金属製又は実質的に金属製のものである。層１０の上方に、ＮｉＣｒＯｘなどの酸化物層１１（又は層２６）がスパッタリングにより堆積される場合、層１０は、その上方に層１１を堆積させる間に、ある程度酸化され得る可能性がある。しかしながら、層１１（又は層２６）が酸化物層ではなく、その代わりに窒化物層である場合には、その堆積により、層１０の有意な程度の酸化を引き起こすことはないはずである。
【００１９】
単板の例では、コーティングされた物品は、ガラス基材１などの１つの基材のみを含む（図１〜２を参照）。しかしながら、本明細書の単板コーティング物品は、複数のガラス基材を含む、例えば、ＩＧ窓ユニットなどのデバイスにおいて使用されてもよい。例示的なＩＧ窓ユニットは、例えば、米国特許第５，７７０，３２１号、同第５，８００，９３３号、同第６，５２４，７１４号、同第６，５４１，０８４号、及び米国特許出願公開第２００３／０１５０７１１号に図示及び説明されており、これらの開示は全て参照により本明細書に組み込まれる。例示的なＩＧ窓ユニットは、例えば、図１及び図２に図示されているコーティングされたガラス基材１を含み得るが、そのガラス基材１は、スペーサ、シーラント等を介して別のガラス基材に連結され、それらの間に間隙が画定されている。ＩＧユニットの実施形態における基材間のこの間隙は、特定の事例では、アルゴン（Ａｒ）などのガスで充填され得る。例示的なＩＧユニットは、それぞれ約３〜４ｍｍの厚さの一対の、互いに離間した実質的に透明なガラス基材を含んでもよく、そのうちの１つは、特定の例示的事例では本明細書におけるコーティングでコーティングされ、基材間の間隙は、約５〜３０ｍｍであってもよく、より好ましくは約１０〜２０ｍｍ、最も好ましくは約１２〜１６ｍｍであってよい。特定の例示的事例では、コーティングは、内側又は外側ガラス基材１の、間隙に面する側面上に提供されていてよい。
【００２０】
窒化ケイ素を含む透明誘電体層２は、反射防止目的のために提供され、色シフトを低減することが判明している。窒化ケイ素層２は、Ｓｉ３Ｎ４からなっていてもよく、又はＳｉ３Ｎ４を含んでいてもよい。あるいは、窒化ケイ素層２は、Ｓｉ−リッチ型（完全に化学量論的ではない）のものであってもよい。更に、窒化ケイ素層２及び／又は１５の一方又は両方は、アルミニウム又はステンレス鋼などのドーパント、及び／又は少量の酸素を更に含んでもよい。これらの層は、特定の例示的実施形態ではスパッタリングによって、又は任意の他の好適な技術を介して堆積されてもよい。酸化チタン、スズ酸亜鉛、又は酸化スズなどの他の材料を、透明誘電体層２及び／又は１５に使用することもできる。
【００２１】
図１及び図２の実施形態においては、透明誘電体シード層７は、酸化亜鉛（例えば、ＺｎＯ）からなるか又はそれを含む。層７の酸化亜鉛は、特定の例示的実施形態において、他の材料、例えばＡｌ（例えば、ＺｎＡｌＯｘを形成するため）を含有してもよい。例えば、本発明の特定の例示的実施形態では、酸化亜鉛層７は、約１〜１０％のＡｌ（又はＢ）、より好ましくは約１〜５％のＡｌ（又はＢ）、最も好ましくは約２〜４％のＡｌ（又はＢ）をドープされてもよい。層９における銀の下での酸化亜鉛７の使用は、銀の優れた品質を実現するのを可能にする。特定の例示的実施形態（例えば、以下で説明する）において、酸化亜鉛を含む層７は、セラミックＺｎＯ又は金属の回転マグネトロンスパッタリングターゲットをスパッタリングすることによって形成されてもよい。特定の例示的実施形態におけるセラミックターゲットの使用（例えば、Ａｌ、ＦなどでドープされていてもされていなくてもよいＺｎＯ）は、高品質の銀が提供されるのを可能にし、それによってより低い放射率のコーティングをもたらすことが判明した。セラミックターゲット中のＺｎ：Ｏは、特定の例示的実施形態においては化学量論的であってもよいが、ＺｎＯｘ（例えば、０．２５≦×≦０．９９、より好ましくは０．５０≦×≦０．９７、更により好ましくは０．７０≦×≦０．９６）を含む少なくとも１つの準化学量論的セラミックターゲットを、特定の例において化学量論的であり得る酸化亜鉛を含む層７をスパッタ堆積させるのに使用してもよい。本発明の代替実施形態では、スズ酸亜鉛、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＮｉＣｒＭｏＮｘ、又はＮｉＣｒＯｘなどの他の材料を層７に使用してもよい。
【００２２】
なおも図１及び図２を参照すると、透明赤外線（ＩＲ）反射層９及び９’は、好ましくは導電性を有し、かつ金属製又は実質的に金属製であり、しかも好ましくは銀（Ａｇ）を含むか、又は本質的に銀（Ａｇ）からなるものである。ＩＲ反射層９及び９’は、本発明の好ましい実施形態では、他の金属をドープされない。ＩＲ反射層９及び９’は、低放射力、低シート抵抗などのｌｏｗ−Ｅ及び／又は良好な太陽制御特性を有することを可能にするのに役立つ。特定の例示的実施形態では、銀（Ａｇ）ＩＲ反射層９及び９’は、酸化亜鉛を含む透明誘電体シード層７、２５の上方に位置し、層９、９’の一方又は両方は、銀をドープされたプロアクティブ層１０の下方に、その層１０に直接接触して位置する。
【００２３】
なおも図１〜２を参照すると、バリア層１１及び２６は、Ｎｉ及び／又はＣｒの酸化物からなる又はそれを含んでいてもよく、あるいは、金属製でありかつ、Ｎｉ及び／又はＣｒからなる又はＮｉ及び／又はＣｒを含むものであってよく、かつ、例えば窒化物であってもよい。特定の例示的実施形態では、バリア層１１及び／又は２６はそれぞれ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＮｉＣｒＭｏ、ＮｉＣｒＭｏＯｘ、ＮｉＣｒＭｏＮｘ、ＮｉＴｉＮｂＯｘ、ニッケル（Ｎｉ）酸化物、クロミウム／クロム（Ｃｒ）酸化物、ＴｉＯｘ、又はニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯｘ）などのニッケル合金酸化物、あるいは他の好適な材料からなっていてもよく、又はそれを含むものであってよい。層１１及び２６は、本発明の特定の例示的実施形態において、約０〜２０％の窒素、より好ましくは約１〜１０％の窒素を含有していてもよい。層１１及び２６は、本発明の異なる実施形態では、酸化等級付けされてもよく、又はされていなくてもよい。酸化等級付けとは、層の酸化度が層の厚さ方向に沿って変化することを意味するが、その結果、例えば、あるバリア層は、その層１０に直接隣接する接触界面において、銀をドープされた保護層１０からより遠く／最も遠くにあるその一部よりも、より酸化の程度がより低いと等級付けされ得る。驚くべきことに、銀をドープされた保護層１０の上方に、それに直接接触するバリア層１１及び２６の存在は、ｌｏｗ−Ｅコーティングの化学的耐久性を改善し、化学的曝露時の層間剥離の可能性を低減することが判明した。
【００２４】
図１に示されるようなオーバーコートの例は、特定の例示的実施形態では、透明誘電体層１３及び／又は１５からなっていてもよく、又はそれを含んでいてもよい。誘電体層１３は、本発明の特定の例示的実施形態では、酸化スズなどの金属酸化物からなるか、又はそれを含んでいてもよい。酸化スズ又はスズ酸亜鉛などの金属酸化物を含む層１３は、反射防止目的のために提供され、また、コーティングされた物品の放射率及び製造プロセスの安定性及び効率性も改善する。酸化スズを含む層１３は、本発明の特定の例示的実施形態において、窒素及び／又は亜鉛などの他の材料をドープされてもよい。酸化スズ系層１３は、良好な耐久性をもたらし、光透過性を改善する。誘電体層１５は、窒化ケイ素（例えば、Ｓｉ３Ｎ４又は他の好適な化学量論的組成物）からなるか又はそれを含んでいてよく、あるいは本発明の特定の例示的実施形態においては、シリコンオキシナイトライドなどの任意の他の好適な材料であるか、又はそれを含んでいてもよい。窒化ケイ素層１５は、本発明の特定の例示的実施形態において、ドーパントとしてアルミニウムなどの他の材料、又は少量の酸素を更に含んでもよい。特定の例示的事例において、所望により、酸化ジルコニウムオーバーコートなどの他の層が、オーバーコート中の層１５の上方に設けられてもよい。層１５は、耐久性向上のために提供され、下にある層を保護するために提供される。特定の例示的実施形態では、窒化ケイ素系層１５は、約１．９〜２．２、より好ましくは約１．９５〜２．０５の屈折率（ｎ）を有し得る。特定の例示的実施形態では、Ｚｒが、層１５（又は層２若しくは層５）の窒化ケイ素に提供されてもよい。したがって、本発明の特定の例示的実施形態では、層２及び／又は１５のうちの１つ以上は、ＳｉＺｒＮｘ及び／又は酸化ジルコニウムからなるか、又はそれ（ら）を含んでいてもよい。
【００２５】
図示されたコーティングの下方又は上方の他の層も提供され得る。したがって、層組織又はコーティングが基材１「の上にある」か、又は基材１「により支持されている」（直接的又は間接的に）が、他の層を、それらの間に提供することが可能であり得る。したがって、例えば、図１のコーティングは、他の層が層３と基材１との間に提供されていても、基材１「の上にあり」かつ基材１「により支持されている」と考えることができる。更に、特定の実施形態では、図示されたコーティングの特定の層が除去され得る一方で、他の実施形態では、本発明の特定の実施形態の全体的な趣旨から逸脱することなく、他の層が様々な層間に追加され得るか、又は様々な層が分割部分間に追加された他の層で分割され得る。
【００２６】
様々な厚さが本発明の異なる実施形態で使用され得るが、図１の実施形態におけるガラス基材１上のそれぞれの層の厚さ及び材料の例は、ガラス基材から外側に向かって以下のとおりである（例えば、特定の例示的事例においては、酸化亜鉛層及び窒化ケイ素層中のＡｌ含有量は、約１〜１０％、より好ましくは約１〜３％であり得る）。なお、表１〜２において、バリア層１１、２３、及び２６は、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｒＮｘ、ＮｉＣｒＭｏ、ＮｉＣｒＭｏＯｘ、ＮｉＣｒＭｏＮｘ、ＮｉＴｉＮｂＯｘ、ニッケル（Ｎｉ）酸化物、クロミウム／クロム（Ｃｒ）酸化物、ＴｉＯｘ、又はニッケルクロム酸化物（ＮｉＣｒＯｘ）などのニッケル合金酸化物などの上記の好適な材料のうちのいずれかからなっていてもよく、又はそれを含んでもよいことに留意されたい。表１〜表２において、銀をドープされた保護層１０は、ＡｇＺｎ、ＡｇＣｕ、ＡｇＮｉ、ＡｇＷ、ＡｇＳｎ、ＡｇＳｉ、ＡｇＳｉＡｌ、ＡｇＺｎＡｌ、ＡｇＺｎＳｉ、ＡｇＺｎＳｉＣｕ、及び／又はこれらの組み合わせからなっていてもよく、又はこれらを含んでもよい。
【表１】
2020510596.tif 000003
【００２７】
様々な厚さが本発明の異なる実施形態で使用され得るが、図１及び図２の実施形態におけるガラス基材１上のそれぞれの層の厚さ及び材料の例は、ガラス基材から外側に向かって以下のとおりである（例えば、特定の例示的事例においては、酸化亜鉛層及び窒化ケイ素層中のＡｌ含有量は、約１〜１０％、より好ましくは約１〜３％であり得る）。
【表２】
2020510596.tif 000004
【００２８】
驚くべきことにそして予想外なことに、銀をドープされた層１０の直下に、それに接触させて銀系ＩＲ反射層９、９’を提供することにより、銀系ＩＲ反射層９、９’及びｌｏｗ−Ｅコーティング３０、４０全体の耐腐食性、熱安定性、及び化学耐久性が改善される一方で、所望の場合、高いＬＳＧ値など、良好な光学特性及び放射率特性を維持することができるということが判明した。保護層１０のＡｇ内のドーパント含有量は、好ましくは低く保たれ、銀をドープされた保護層１０の厚さは、好ましくは、保護層１０による光吸収を低減し、所望に応じてコーティングされた物品の可視透過率を高く維持することが可能であるように、隣接する銀ＩＲ反射層９、９’に対して、実質的に薄いことが好ましい。図１及び図２の実施形態では、例えば、本発明の特定の例示的実施形態では、銀ドープ保護層１０は、好ましくは、隣接する銀系ＩＲ反射層９、９’よりも実質的に薄いが、それは、こうすることで、可視透過率を高めることができるからである。特定の例示的実施形態では、銀ドープ保護層１０は、隣接する銀系ＩＲ反射層９、９’よりも、少なくとも４０オングストローム（Å）薄い（より好ましくは少なくとも５０Å薄い、更により好ましくは少なくとも７５Å薄く、最も好ましくは少なくとも１００Å薄い）。
【００２９】
また、驚くべきことに、銀ドープ保護層１０上方のバリア層１１及び２６の存在は、耐久性にとって特に重要であることも判明した。予想外に、銀系ＩＲ反射層９、９’上方の銀ドープ保護層１０と組み合わせたバリア層１１及び２６の存在により、ｌｏｗ−Ｅコーティングの化学的耐久性が驚くほど向上した。バリア層１１、２６が存在しない場合、化学試験時に層間剥離が生じ得る。
【００３０】
本発明の特定の例示的実施形態では、本明細書のコーティングされた物品（例えば、図１及び図２を参照）は、熱焼戻しなどの任意の熱処理の前及び／又は後に、単板に測定されたときに、表３に示されるｌｏｗ−Ｅ（低放射率）、太陽光及び／又は光学特性を有し得る。
【表３】
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【００３１】
図１及び図２のｌｏｗ−Ｅコーティングには、本明細書で論じられる本発明の特定の例示的実施形態におけるＩＲ反射層９（又は９’）と銀ドープ保護層１０との組み合わせが使用されるが、ＩＲ反射層９（又は９’）と銀ドープ保護層１０との、本明細書に記載される組み合わせを、他のｌｏｗ−Ｅコーティングで使用することも可能である。例えば、限定するものではないが、米国特許第５，３４４，７１８号、同第６，５７６，３４９号、同第８，９４５，７１４号、同第９，３７１，６８４号、同第９，０２８，９５６号、同第９，５５６，０７０号、同第８，９４５，７１４号、及び／又は同第９，０２８，９８３号（全て参照により本明細書に組み込まれる）のいずれかにおけるｌｏｗ−Ｅコーティング中の銀系ＩＲ反射層は、本発明の例示的実施形態では、本明細書で論じられるＩＲ反射層９及び銀をドープされた保護層１０の組み合わせで置き換えられてもよい。換言すれば、例えば、米国特許第５，３４４，７１８号、同第６，５７６，３４９号、同第８，９４５，７１４号、同第９，３７１，６８４号、同第９，０２８，９５６号、同第９，５５６，０７０号、同第８，９４５，７１４号及び／又は同第９，０２８，９８３号のいずれかの銀系ＩＲ反射層は、本明細書で論じられるように、銀系ＩＲ反射層９及び銀をドープされた保護層１０によって置き換えられてもよい。
【００３２】
本発明の代替的な実施形態では、本明細書に記載される任意の実施形態における保護層１０は、Ａｇ系ではなくＣｕ系であってもよい。換言すれば、金属製又は実質的に金属製の保護層１０は、Ｃｕをドープされたものであってもよい。したがって、本発明の特定の例示的実施形態では、図１及び図２中及び他の実施形態の保護層１０の金属含有量は、好ましくは８０〜９９．５％のＣｕ、より好ましくは９０〜９９％のＣｕ、最も好ましくは９５〜９９％のＣｕと、好ましくは０．５〜２０％のドーパント、より好ましくは１〜１０％のドーパント、最も好ましくは１〜５％のドーパントであり、ドーパントは、Ｚｎ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＡｇ，又はこれらの組み合わせのいずれかである。
【００３３】
図２に示す実施例１を、本発明の例示的な実施形態に従って作製し、試験し、また比較例（ＣＥ）を作製し、試験した。実施例１及びＣＥは、ＡｇＺｎ保護層１０（９７％  Ａｇ、及び３％  Ｚｎ）が実施例１に存在していたが、比較例（ＣＥ）には存在しないという点を除いて、同じｌｏｗ−Ｅコーティング４０を有していた。ＣＥ及び実施例１の層厚は以下のとおりであり、厚さの単位はｎｍである。
【表４】
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【００３４】
少なくとも８分間、少なくとも６００℃で同じ熱処理（ＨＴ）にかけた後の、実施例１及びＣＥの光学データ及び熱データは、以下のとおりである。なお、以下の表における「垂直放射率」とは、垂直放射率（emmisivity/emittance）（Ｅｎ）を表す。
【表５】
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【００３５】
ＨＴの後、実施例１とＣＥとの間に顕著な差異が見られた。特に、ＣＥのコーティングは、実施例１のコーティングと比較して、ＨＴの後、欠陥が少なくとも５倍であった。したがって、銀ＩＲ反射層９’の上方に銀をドープされた保護層１０の追加することにより、コーティングの熱安定性を驚くほど改善することが実証された。
【００３６】
また、同じ腐食試験を実施例１及び比較例（ＣＥ）に対して実施した。これは、それぞれの腐食／耐久特性を試験するためである。試験は、高湿度（８５％）及び高温（８５℃）（ＨＨＨＴ）の２日間試験であった。この試験後の実施例１とＣＥとの差異は、顕著であり、驚くべきことであった。ＨＨＨＴ試験後、ＣＥは、実施例１よりも多く、かつはるかに悪い欠陥を有していた。実施例１はＣＥよりも、ＨＨＨＴ試験においてはるかに高い耐久性を有していたことが、顕微鏡による観察を通じてわかった。したがって、銀ＩＲ反射層９’の上方に銀をドープされた保護層１０を追加したことにより、コーティングの耐久性を驚くほど改善することも実証された。
【００３７】
本発明の例示的実施形態では、ガラス基材で支持されたコーティングを含むコーティングされた物品が提供され、このコーティングは、ガラス基材上の第１の誘電体層と、ガラス基材上の、少なくとも第１の誘電体層の上方に位置する、銀を含む金属製又は実質的に金属製の赤外線（ＩＲ）反射層と、ガラス基材上の、銀を含むＩＲ反射層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、ドープされた銀を含む保護層と、ガラス基材上の第２の誘電体層であって、少なくとも第１の誘電体層、銀を含むＩＲ反射層、及びドープされた銀を含む保護層の上方に位置する第２の誘電体層と、を含み、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９．５％のＡｇと、０．５〜２０％のドーパントであり、ドーパントは、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上であり、コーティングは、１１Ω／ｓｑ．以下のシート抵抗（Ｒｓ）、及び０．２．以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有する。
【００３８】
直前の段落に記載のコーティングされた物品においては、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のドーパントを含んでもよく、ドーパントは、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上である。
【００３９】
先行する２段落のいずれかに記載のコーティングされた物品においては、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のドーパントを含んでもよく、ここでドーパントは、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＳｉＡｌ、ＺｎＡｌ、ＺｎＳｉ、ＺｎＳｉＣｕ、及びこれらの組み合わせのうちの１つ以上である。
【００４０】
先行する３段落のいずれかに記載のコーティングされた物品においては、ＩＲ反射層は、銀からなっていても、又は銀から本質的になっていてもよい。
【００４１】
先行する４段落のいずれかに記載のコーティングされた物品においては、ＩＲ反射層は金属製であってもよい。
【００４２】
先行する５段落のいずれかに記載のコーティングされた物品においては、ドープされた銀を含む保護層は、金属製又は実質的に金属製であってもよい。
【００４３】
先行する６段落のいずれかに記載のコーティングされた物品においては、コーティングされた物品は、少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７０％の可視光透過率を有していてよい。
【００４４】
先行する７段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は、少なくとも１．１０の光対太陽利得比（ＬＳＧ）、より好ましくは少なくとも１．３０のＬＳＧ、更により好ましくは少なくとも１．６０のＬＳＧを有してもよい。
【００４５】
先行する８段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＺｎを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＺｎを、より好ましくは、原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＺｎを含み得る。
【００４６】
先行する９段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＣｕを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＣｕを、より好ましくは原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＣｕを含み得る。
【００４７】
先行する１０段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＮｉを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＮｉを、より好ましくは原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＮｉを含み得る。
【００４８】
先行する１１段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＷを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＷを、より好ましくは原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＷを含み得る。
【００４９】
先行する１２段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＳｎを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＳｎを、より好ましくは原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＳｎを含み得る。
【００５０】
先行する１３段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＳｉを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で９０〜９９％のＡｇと、１〜１０％のＳｉを、より好ましくは原子百分率で９５〜９９％のＡｇと、１〜５％のＳｉを含み得る。
【００５１】
先行する１４段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントは、Ｚｎ及びＣｕを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ並びに、０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＣｕを含み得る。
【００５２】
先行する１５段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドーパントはＺｎ及びＳｉを含んでもよく、ドープされた銀を含む保護層の金属含有量は、原子百分率で８０〜９９％のＡｇ並びに、０．５〜１０％のＺｎ及び０．５〜１０％のＳｉを含み得る。
【００５３】
先行する１６段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングされた物品は熱焼戻しされていてもよい。
【００５４】
先行する１７段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドープされた銀を含む保護層は、銀を含むＩＲ反射層よりも、少なくとも４０Å薄くてもよく、より好ましくは少なくとも７５Å薄くてもよく、更により好ましくは少なくとも１００Å薄くてもよい。
【００５５】
先行する１８段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約３〜７０Åであってもよく、かつ／又は銀を含むＩＲ反射層は、厚さが約４０〜１７０Åであってもよい。
【００５６】
先行する１９段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約５〜２５Åであってもよく、かつ／又は銀を含むＩＲ反射層は、厚さが約６０〜１５５Åであってもよい。
【００５７】
先行する２０段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、ドープされた銀を含む保護層は、厚さが約８〜１５Åであってもよく、かつ／又は銀を含むＩＲ反射層は、約８０〜１４５Åの厚さであってもよい。
【００５８】
先行する２１段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、第１の誘電体層は、窒化ケイ素を含んでもよい。
【００５９】
先行する２２段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、９Ω／ｓｑ以下のシート抵抗（Ｒｓ）、及び／又は０．１１以下の垂直放射率（Ｅｎ）を有してもよい。
【００６０】
先行する２３段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、ドープされた銀を含む保護層から離間し、それとは接触しない、銀を含む別の赤外線（ＩＲ）反射層を更に含んでもよい。
【００６１】
先行する２４段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、銀を含むＩＲ反射層の下方に位置し、それと直接接触する、酸化亜鉛を含む誘電体層を更に含んでもよい。
【００６２】
先行する２５段落のいずれかに記載のコーティングされた物品において、コーティングは、ドープされた銀を含む保護層の上方に位置し、かつそれに直接接触する、Ｎｉ及び／又はＣｒを含むバリア層を更に含んでもよい。バリア層は、Ｎｉ及び／又はＣｒの窒化物を含んでもよい。
【００６３】
本発明は、現在実用的で好ましい実施形態と考えられるものと関連して説明されたが、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではなく、寧ろ、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を網羅することを意図するものであることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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