ОКОННЫЙ БЛОК ИЗ ИЗОЛИРУЮЩЕГО СТЕКЛА, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ДВОЙНОЕ СЕРЕБРЯНОЕ ПОКРЫТИЕ, ИМЕЮЩИЙ УВЕЛИЧЕННОЕ ОТНОШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРИТОКА ОТ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ К КОЭФФИЦИЕНТУ ПОЛНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ ПОКРЫТОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОКОННОМ БЛОКЕ ИЗ ИЗОЛИРУЮЩЕГО СТЕКЛА ИЛИ ДРУГОМ ОКНЕ
WINDOW UNIT FROM THE INSULATING GLASS, INCLUDING DOUBLE SILVER COATING HAVING INCREASED RATIO OF THE SOLAR RADIATION HEAT TRANSFER COEFFICIENT TO THE TOTAL HEAT TRANSFER COEFFICIENT, AS WELL AS CORRESPONDING COATED ARTICLE FOR USE IN THE WINDOW UNIT FROM INSULATING GLASS OR ANOTHER WINDOW

[0001] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к оконному блоку из изолирующего стекла (IG), включающего в себя покрытие с низким коэффициентом излучения (низкоэмиссионное покрытие), поддерживаемое подложкой, такой как стеклянная подложка, и/или к соответствующему покрытому изделию, включающему в себя низкоэмиссионное покрытие, поддерживаемое стеклянной подложкой, для использования в оконном блоке из изолирующего стекла (IG) или другом оконном блоке. В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения разрабатывается низкоэмиссионное покрытие для того, чтобы позволить оконному блоку из изолирующего стекла реализовать увеличенное отношение коэффициента теплопритока от солнечной радиации (SHGC) к коэффициенту полной теплопередачи (U-значению), а также увеличенное отношение толщины верхнего слоя покрытия на основе серебра к толщине нижнего слоя покрытия на основе серебра. В некоторых примерных вариантах осуществления разрабатывается низкоэмиссионное покрытие, имеющее низкий коэффициент отражения со стороны пленки, так что, например, когда низкоэмиссионное покрытие используется на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, оконный блок из изолирующего стекла может реализовать уменьшенный коэффициент отражения видимого света, если смотреть снаружи здания, на котором установлен или должен быть установлен оконный блок из изолирующего стекла. В некоторых примерных вариантах осуществления покрытое изделие может быть, а может и не быть термически обработанным (например, термически закаленным, термически изогнутым и/или термически упрочненным).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Покрытые изделия известны в данной области техники в связи с их использованием в оконных применениях, таких как ветровые стекла транспортных средств, оконные блоки из изолирующего стекла (IG), монолитные окна транспортных средств и т.п.
2
[0003] Значение U (иногда называемое коэффициентом U) является мерой теплопотерь в строительном элементе, таком как стена, пол, окно или крыша. Оно может также упоминаться как коэффициент полной теплопередачи и показывает, насколько хорошо части сооружения передают тепло. Это означает, что чем выше значение U, тем хуже тепловые характеристики ограждающих конструкций здания. Низкое значение U обычно указывает на высокие уровни теплоизоляции. Другими словами, значение U показывает, насколько хорошо продукт препятствует утечке тепла из дома или здания. Чем ниже значение U, тем лучше продукт сохраняет тепло внутри здания. Значение U в настоящем документе измеряется в единицах БТЕ/час-фут-°F) и вычисляется в соответствии с рекомендациями Национального совета оценки систем остекления NFRC 2010 (которые включают в себя зимние рекомендации NFRC 100-2010) в центре остекления (COG). Использующееся в настоящем документе значение U относится к зимнему/ночному значению U.
[0004] Коэффициент теплопритока от солнечной радиации (SHGC) показывает, сколько тепла от солнца блокируется. SHGC выражается как число в диапазоне от 0 до 1. Чем ниже значение SHGC, тем больше продукт блокирует солнечного тепла. Блокирование солнечного тепла особенно важно во время летнего охладительного сезона в жарком климате. Однако, люди, проживающие в более холодном климате, могут хотеть, чтобы солнечное тепло в течение холодных зимних месяцев уменьшало стоимость отопления дома. В настоящем документе SHGC вычисляется в соответствии с рекомендациями NFRC 2010. Значения SHGC в настоящем документе измеряются в контексте снаружи→внутрь оконного блока из изолирующего стекла, если не указано иное.
[0005] Покрытые изделия могут быть или могут не быть термически обработанными. Термическая обработка (HT) таких покрытых изделий обычно требует использования температуры (температур) по меньшей мере 580 градусов по Цельсию, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 600 градусов по Цельсию и зачастую по меньшей мере 620 градусов по Цельсию, в течение приблизительно 5-10 мин или больше, как, например, для термической закалки и т.п. Использующийся в настоящем документе термин «термическая обработка» означает нагревание изделия до температуры, достаточной для того, чтобы достичь термической закалки, термического изгиба и/или термического упрочнения покрытого изделия, включающего в себя стекло. Это определение включает в себя, например, нагревание покрытого изделия в печи при температуре по меньшей мере приблизительно 580 градусов по Цельсию, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 600 градусов по Цельсию, в течение периода, достаточного для того, чтобы обеспечить закалку, изгиб и/или термическое упрочнение. В некоторых случаях термическая обработка может выполняться в течение по меньшей мере приблизительно 4 или 5 мин или больше.
СУЩНОСТЬ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
2
2
2
2
[0006] В регионах с холодным климатом (например, в Канаде, Скандинавии, северных Соединенных Штатах и т.д.) желательно иметь окна с низкоэмиссионным покрытием, которые могли бы реализовать одно или более, и предпочтительно комбинацию всего из следующего: (i) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое пропускание света в видимом диапазоне, такое как по меньшей мере приблизительно 70%, (ii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое значение теплопритока от солнечной радиации, такое как по меньшей мере 0,50, более предпочтительно по меньшей мере 0,52, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,54 или 0,56, с примерными диапазонами от приблизительно 0,50 до 0,60, в контексте снаружи→внутрь оконного блока из изолирующего стекла, когда низкоэмиссионное покрытие находится на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2, (iii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий низкий наружный/внешний коэффициент отражения, такой как не более 15%, как, например, низкоэмиссионное покрытие, реализующее низкий коэффициент отражения со стороны пленки при использовании на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, так, чтобы коэффициент отражения с наружной стороны здания был малым, (iv) низкий коэффициент излучения и/или низкое поверхностное сопротивление слоя, например, нормальный коэффициент излучения не более 4% и более предпочтительно не более 3%, (v) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий приемлемое значение коэффициента полной теплопередачи, такой как оконный блок из изолирующего стекла с двойным остеклением с одним низкоэмиссионным покрытием, имеющим значение коэффициента полной теплопередачи не более чем 0,253 БТЕ/час-фут-°F, более предпочтительно не более чем 0,251 БТЕ/час-фут-°F, еще более предпочтительно не более чем 0,249 БТЕ/час-фут-°F, еще более предпочтительно не более чем 0,248 БТЕ/час-фут-°F, с примерным диапазоном от 0,244 до 0,253, более предпочтительно от 0,244 до 0,251 БТЕ/час-фут-°F, и (vi) высокое значение отношения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,0, более предпочтительно по меньшей мере 2,10, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,15, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,20, наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,21, и совсем наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,24.
[0007] Обычные двойные серебряные низкоэмиссионные покрытия (то есть низкоэмиссионные покрытия, имеющие два отражающих инфракрасное излучение слоя на основе серебра, в дополнение к другим слоям, таким как слои диэлектрика) были разработаны для того, чтобы увеличить коэффициент LSG (Light to Solar Gain), что означает, что отношение пропускаемого света к пропусканию солнечного тепла максимизируется. Обычно коэффициенты LSG двойных серебряных низкоэмиссионных покрытий находятся в диапазоне от 1,6 до 1,8, в то время как коэффициент теплоизоляции (значение U) некоторых из них находится в диапазоне от 0,244 до 0,252. Большинство двойных серебряных покрытий имеют почти одинаковые толщины серебряных слоев, с отношением толщины верхнего слоя серебра к толщине нижнего слоя серебра от 0,8 до 1,2. Однако обычные двойные серебряные низкоэмиссионные покрытия имеют низкие значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации и зачастую высокий коэффициент отражения со стороны пленки, и таким образом являются нежелательными в условиях холодного климата. Например, американский патент №8142622 указывает, что низкие значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации являются желательными и достигаются с помощью двойных серебряных низкоэмиссионных покрытий, и таким образом расходится с настоящим изобретением.
2
[0008] В противоположность этому, обычные одиночные серебряные покрытия (то есть низкоэмиссионное покрытие, имеющее только один отражающий инфракрасное излучение слой на основе серебра, в дополнение к другим слоям, таким как слои диэлектрика), были в состоянии реализовать максимальное пропускание солнечной радиации, сохраняя при этом приемлемое значение U от 0,260 до 0,280 БТЕ/час-фут-°F. В то время как увеличение толщины серебряного слоя может улучшить значение U, оно одновременно с этим уменьшает значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации (SHGC) и увеличивает отражение видимого света (например, коэффициент отражения со стороны пленки), что может быть нежелательным. Эти покрытия обеспечивают текущие предпочтительные решения для холодного климата и лучше всего соответствуют стандартам и требованиям провинции Квебек, хотя их значение U больше, чем значение U двойных серебряных покрытий. Однако в условиях холодного климата часто желательно иметь высокое значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации, а также часто желательно иметь относительно низкий коэффициент отражения со стороны пленки покрытия, так, чтобы это покрытие могло использоваться на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, чтобы пассивное тепло от солнца могло проходить в здание и способствовать его отоплению. Соответственно, обычные одиночные серебряные низкоэмиссионные покрытия не могут достигать комбинации высокого значения отношения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к значению U вместе с низким значением U и низким коэффициентом отражения со стороны пленки. Американский патент №8409717 раскрывает одиночное серебряное низкоэмиссионное покрытие, но оно имеет нежелательно высокие значения U. В частности, Фиг. 3 в американском патенте №8409717 показывает, что оконный блок из изолирующего стекла с этим одиночным серебряным покрытием страдает высокими значениями U от 0,271 до 0,280.
2
2
2
2
[0009] Таким образом очевидно, что в данной области техники существует потребность в окне с низкоэмиссионным покрытием, которое могло бы реализовать один или больше, более предпочтительно по меньшей мере четыре или пять, и наиболее предпочтительно все шесть из следующих пунктов: (i) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое пропускание в видимом диапазоне, такое как по меньшей мере приблизительно 70%, (ii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое значение теплопритока от солнечной радиации, такое как по меньшей мере 0,50, более предпочтительно по меньшей мере 0,52, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,54, даже более предпочтительно по меньшей мере 0,56, с примерным диапазоном от приблизительно 0,50 до 0,60, в контексте снаружи→внутрь оконного блока из изолирующего стекла, когда низкоэмиссионное покрытие находится на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2, (iii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий низкий наружный/внешний коэффициент видимого отражения, такой как не более 15%, как, например, низкоэмиссионное покрытие, реализующее низкий коэффициент отражения со стороны пленки при использовании на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, так, чтобы коэффициент отражения с наружной стороны здания был малым, (iv) низкий коэффициент излучения и/или низкое поверхностное сопротивление слоя, например, нормальный коэффициент излучения не более 4% и более предпочтительно не более 3%, (v) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий приемлемое значение коэффициента полной теплопередачи, такой как оконный блок из изолирующего стекла с двойным остеклением с одним низкоэмиссионным покрытием, имеющим значение коэффициента полной теплопередачи не более чем приблизительно 0,253 БТЕ/час-фут-°F, более предпочтительно не более чем приблизительно 0,251 БТЕ/час-фут-°F, еще более предпочтительно не более чем 0,249 БТЕ/час-фут-°F, с примерным диапазоном от 0,244 до 0,253, более предпочтительно от 0,244 до 0,251 БТЕ/час-фут-°F, и (vi) высокое значение отношения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,0, более предпочтительно по меньшей мере 2,10, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,15, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,20, наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,21, и совсем наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,24. Опять же, значение U в настоящем документе вычисляется в соответствии с рекомендациями NFRC 2010 в центре остекления (COG). Значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации в настоящем документе также вычисляется в соответствии с рекомендациями NFRC 2010, и измеряется в этом параграфе и в других местах настоящего документа в контексте снаружи→внутрь оконного блока из изолирующего стекла, если явно не указано иное. Примерные варианты осуществления настоящего изобретения удовлетворяют одну или более из этих потребностей, более предпочтительно по меньшей мере четыре или пять из них, и наиболее предпочтительно все шесть из этих потребностей. Для того, чтобы обеспечить выгодную комбинацию высокого пропускания видимого света и высокого значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения отношение толщины нижнего отражающего инфракрасное излучение слоя на основе серебра к толщине верхнего отражающего инфракрасное излучение слоя на основе серебра составляет от 0,30 до 0,50, более предпочтительно от 0,38 до 0,47.
2
[0010] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается оконный блок из изолирующего стекла (IG), содержащий: первую и вторую стеклянные подложки, которые отстоят друг от друга на некотором расстоянии с зазором между ними и по существу являются параллельными друг другу, причем первая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться снаружи здания, а вторая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться к внутреннему пространству здания ближе, чем первая стеклянная подложка; низкоэмиссионное покрытие на главной поверхности второй стеклянной подложки, обращенной к зазору между двумя стеклянными подложками; причем это низкоэмиссионное покрытие содержит, в порядке удаления от второй стеклянной подложки: (a) слой диэлектрика, содержащий нитрид кремния; (b) слой диэлектрика, содержащий оксид титана; (c) первый нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (d) первый отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым нижним контактным слоем; (e) первый верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; (f) слой, содержащий станнат цинка; (g) второй нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (h) второй отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым нижним контактным слоем; (i) второй верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; и (j) слой диэлектрика; причем низкоэмиссионное покрытие имеет только два отражающих инфракрасное излучение слоя, содержащих серебро, и причем низкоэмиссионное покрытие имеет нормальный коэффициент излучения не больше чем 0,04, и причем оконный блок из изолирующего стекла имеет только две стеклянных подложки; причем отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, составляет от 0,30 до 0,50; и причем оконный блок из изолирующего стекла обладает каждым свойством из следующего: (i) пропускание видимого света по меньшей мере приблизительно 69,5%, (ii) величина значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,50, (iii) внешний коэффициент отражения видимого света не более 15%, (iv) значение U не более 0,253 БТЕ/час-фут-°F и (v) отношение значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,0.
2
[0011] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается оконный блок из изолирующего стекла (IG), содержащий: первую и вторую стеклянные подложки, которые отстоят друг от друга на некотором расстоянии с зазором между ними и по существу являются параллельными друг другу, причем первая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться снаружи здания, а вторая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться к внутреннему пространству здания ближе, чем первая стеклянная подложка; низкоэмиссионное покрытие на главной поверхности второй стеклянной подложки, обращенной к зазору между двумя стеклянными подложками; причем это низкоэмиссионное покрытие содержит, в порядке удаления от второй стеклянной подложки: (a) слой диэлектрика; (b) первый нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (c) первый отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым нижним контактным слоем; (d) первый верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; (e) слой, содержащий оксид олова и/или станнат цинка; (f) второй нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (g) второй отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым нижним контактным слоем; (h) второй верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; и (i) другой слой диэлектрика; причем низкоэмиссионное покрытие имеет нормальный коэффициент излучения не больше чем 0,04; причем отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, составляет от 0,30 до 0,50; и причем оконный блок из изолирующего стекла обладает каждым свойством из следующего: (i) пропускание видимого света по меньшей мере приблизительно 69,5%, (ii) величина значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,50, (iii) внешний коэффициент отражения видимого света не более 15% и (iv) значение U не более чем приблизительно 0,253 БТЕ/час-фут-°F.
2
[0012] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается оконный блок из изолирующего стекла (IG), содержащий: первую и вторую стеклянные подложки, которые отстоят на некотором расстоянии друг от друга с зазором между ними и по существу расположены параллельно друг другу, причем первая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться снаружи здания, а вторая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться к внутреннему пространству здания ближе, чем первая стеклянная подложка; низкоэмиссионное покрытие на главной поверхности второй стеклянной подложки, обращенной к зазору между стеклянными подложками, которое содержит, в порядке удаления от второй стеклянной подложки: слой диэлектрика; первый нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; первый отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым нижним контактным слоем; первый верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; слой, содержащий оксид олова и/или станнат цинка; второй нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; второй отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым нижним контактным слоем; второй верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; а также другой слой диэлектрика; причем низкоэмиссионное покрытие имеет нормальный коэффициент излучения не больше чем 0,04; причем отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, составляет от 0,30 до 0,50; и причем оконный блок из изолирующего стекла обладает каждым из следующих свойств: (i) пропускание видимого света по меньшей мере приблизительно 69,5%, (ii) величина значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,50, (iii) внешний коэффициент отражения видимого света не более 15% и (iv) отношение значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,20 (более предпочтительно по меньшей мере 2,24), где значение U измеряется в единицах БТЕ/час-фут-°F.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение покрытого изделия в соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0014] Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение оконного блока из изолирующего стекла, включающего в себя покрытое изделие, изображенное на Фиг. 1, на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла в соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0015] Фиг. 3 представляет собой график, в котором ось абсцисс соответствует значениям отношения толщин нижнего/верхнего слоев на основе серебра, ось ординат соответствует значениям SHGC и пропускания видимого света (Tvis), при этом верхняя кривая соответствует значениям Tvis, а нижняя кривая соответствует значениям SHGC.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ПО НАСТОЯЩЕМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ
[0016] Покрытые изделия в настоящем документе могут использоваться в таких применениях, как изолирующее стекло или монолитные оконные блоки.
[0017] Некоторые примерные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к низкоэмиссионному покрытию 30, используемому в совокупности с покрытым изделием и/или оконным блоком из изолирующего стекла.
3
4
2
[0018] Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение покрытого изделия в соответствии с одним неограничивающим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Покрытое изделие включает в себя подложку 1 (например, подложку из чистого, зеленого, бронзового или сине-зеленого стекла с толщиной от приблизительно 1,0 до 10,0 мм, более предпочтительно от приблизительно 1,0 до 3,5 мм), а также покрытие (или систему слоев) 30, предусмотренную на подложке 1 прямо или косвенно. Низкоэмиссионное покрытие (или система слоев) 30 является двойным серебряным низкоэмиссионным покрытием и включает в себя: нижний диэлектрический слой 3, содержащий нитрид кремния, который может представлять собой богатый кремнием SiN для понижения дымчатости, или с любой другой подходящей стехиометрией в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, прозрачный диэлектрический слой 5, состоящий из или включающий в себя оксид титана (например, TiO или с любой другой подходящей стехиометрией), прозрачный первый нижний контактный слой 7 (который контактирует с нижним отражающим инфракрасное излучение слоем 9 на основе серебра), первый проводящий и предпочтительно металлический отражающий инфракрасное (IR) излучение слой 9, состоящий из или включающий в себя серебро, прозрачный первый верхний контактный слой 11 (который контактирует со слоем 9), прозрачный слой 14 диэлектрика, состоящий из или включающий в себя станнат цинка, прозрачный слой 15 диэлектрика, состоящий из или включающий в себя оксид олова, прозрачный второй нижний контактный слой 17 (который контактирует с отражающим инфракрасное излучение слоем 19 на основе серебра), второй проводящий и предпочтительно металлический отражающий инфракрасное излучение слой 19, состоящий из или включающий в себя серебро, прозрачный второй верхний контактный слой 21 (который контактирует со слоем 19), прозрачный слой 23 диэлектрика, а также прозрачный слой 25, содержащий нитрид кремния. Каждый из «контактных» слоев 7, 11, 17 и 21 контактирует по меньшей мере с одним отражающим инфракрасное (IR) излучение слоем (например, слоем на основе серебра). Вышеупомянутые слои 3-25 составляют низкоэмиссионное (то есть обладающее низким коэффициентом излучения) покрытие 30, которое обеспечивается на стеклянной или пластмассовой подложке 1. Слои 3-25 покрытия 30 могут быть осаждены разбрызгиванием на подложке 1 в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения.
[0019] В монолитных вариантах покрытое изделие включает в себя только одну стеклянную подложку 1, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Однако, монолитные покрытые изделия в настоящем документе могут использоваться в таких устройствах, как оконные блоки из изолирующего стекла, и т.п. Что касается оконных блоков из изолирующего стекла, оконный блок из изолирующего стекла может включать в себя две отстоящие друг от друга стеклянные подложки. Примерный оконный блок из изолирующего стекла иллюстрируется и описывается, например, в американском патентном документе №2004/0005467, раскрытие которого тем самым включено в настоящий документ посредством ссылки. Фиг. 2 показывает пример оконного блока из изолирующего стекла, включающего в себя стеклянную подложку 1 с покрытием, показанную на Фиг. 1, объединенную с другой стеклянной подложкой 2 через распорную деталь (детали), герметик(герметики)/распорную деталь (детали) 40 и т.п., с зазором 50 между ними. Этот зазор 50 между подложками в вариантах осуществления оконного блока из изолирующего стекла в некоторых случаях может быть заполнен газом, таким как аргон (Ar). Примерный блок из изолирующего стекла может содержать пару отстоящих друг от друга подложек из прозрачного стекла толщиной приблизительно 3-4 мм каждая, одна из которых покрыта покрытием 30, описываемым в настоящем документе в некоторых примерных вариантах, где зазор 50 между подложками может составлять приблизительно от 5 до 30 мм, более предпочтительно приблизительно от 10 до 20 мм, и наиболее предпочтительно приблизительно 12-13 мм или 16 мм. В некоторых примерных вариантах низкоэмиссионное покрытие 30 может быть предусмотрено на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2. Когда низкоэмиссионное покрытие 30 находится на поверхности номер три, что особенно желательно в регионах с холодным климатом, покрытие 30 находится на главной поверхности внутренней подложки 1, которая обращена к заполненному газом зазору 50, как показано на Фиг. 2. В альтернативных примерных вариантах осуществления покрытие 30 или другое покрытие может быть предусмотрено на поверхности номер два оконного блока из изолирующего стекла, которая является внутренней поверхностью стеклянной подложки 2. Поверхность номер один оконного блока из изолирующего стекла находится снаружи здания, а поверхность номер четыре находится внутри здания, как показано на Фиг. 2.
3
4
[0020] Слои 3 и 25 диэлектрика могут состоять из или включать в себя нитрид кремния в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Слои 3 и 25 нитрида кремния могут, кроме прочего, улучшать термообрабатываемость покрытых изделий, например, путем термической закалки и т.п., и может включать или не включать в себя некоторое количество кислорода. Нитрид кремния слоев 3 и/или 25 может иметь стехиометрический тип (то есть SiN), или альтернативно может иметь богатый кремнием тип в различных вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, богатый кремнием нитрид кремния 3 (и/или 25), комбинированный со станнатом цинка 14 и/или оксидом олова 15 под отражающим инфракрасное излучение слоем 19 на основе серебра, может позволить серебру осаждаться (например, путем разбрызгивания и т.п.) так, который обеспечивает уменьшение поверхностного сопротивления слоя по сравнению с тем случаем, когда под серебром находится некоторый другой материал (материалы). Кроме того, присутствие свободного кремния во включающем в себя богатый кремнием нитрид кремния слое 3 может позволить некоторым атомам, таким как натрий (Na), которые мигрируют наружу из стекла 1 во время термической обработки (HT), быть более эффективно остановленными содержащим богатый кремнием нитрид кремния слоем прежде, чем они смогут достичь серебряного слоя и повредить его.
x
y
x
y
3
4
[0021] В некоторых примерных вариантах осуществления, когда богатый кремнием нитрид кремния используется в слое 3 и/или 25, осажденный богатый кремнием слой нитрида кремния может быть охарактеризован слоем (слоями) SiN, где отношение x/y может составлять от 0,76 до 1,5, более предпочтительно от 0,8 до 1,4, и еще более предпочтительно от 0,85 до 1,2. Кроме того, в некоторых примерных вариантах осуществления до и/или после термической обработки слой (слои) из богатого кремнием SiN может иметь показатель преломления «n» по меньшей мере 2,05, более предпочтительно по меньшей мере 2,07, и иногда по меньшей мере 2,10 (например, 632 нм) (примечание: стехиометрический SiN, который также может использоваться, имеет показатель «n» в диапазоне от 2,02 до 2,04). Также неожиданно было найдено, что использование богатого кремнием нитрида кремния с показателем преломления «n» от 2,1 до 2,2 для слоя 3 приводит к более нейтральной окраске проходящего и отраженного света для покрытого изделия и оконного блока из изолирующего стекла. Любой и/или все слои 3, 25 из нитрида кремния, обсуждаемые в настоящем документе, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть легированы другими материалами, такими как нержавеющая сталь или алюминий. Например, любой и/или все слои нитрида кремния, обсуждаемые в настоящем документе, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения могут опционально включать в себя приблизительно 0-15% алюминия, более предпочтительно приблизительно от 1 до 10% алюминия. Нитрид кремния может быть осажден путем разбрызгивания мишени из Si или SiAl в атмосфере, включающей в себя в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере газообразный азот. Небольшие количества кислорода также могут быть предусмотрены в слое (слоях) 3 и/или 25.
[0022] Отражающие инфракрасное излучение слои 9 и 19 предпочтительно являются по существу или полностью металлическими и/или проводящими, и могут содержать или состоять по существу из серебра (Ag). Отражающие инфракрасное излучение слои 9 и 19 позволяют покрытию иметь низкоэмиссионные характеристики и/или хорошие характеристики управления солнечной энергией. Отражающие инфракрасное излучение слои могут, однако, быть слегка окисленными в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, а также могут быть легированы другим элементом (элементами) в дополнение к серебру.
x
x
[0023] Верхние контактные слои 11 и 21 в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения могут состоять из или включать в себя оксид никеля (Ni), оксид хрома (Cr), или оксид сплава никеля, такой как оксид хрома-никеля (NiCrO), или другой подходящий материал (материалы). Использование, например, NiCrO в этих слоях (11 и/или 21) позволяет улучшить долговечность. Оксид хрома-никеля слоев 11 и/или 21 может быть полностью окислен в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения (то есть может быть полностью стехиометрическим), или альтернативно может быть окислен лишь частично (то есть, может являться субоксидом). В некоторых случаях слои 11 и/или 21 оксида хрома-никеля могут быть окисленными по меньшей мере приблизительно на 50%. Контактные слои 11 и/или 21 (например, состоящие из или включающие в себя оксид Ni и/или Cr) в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут иметь, а могут и не иметь градиент степени окисления. Градиент степени окисления означает, что степень окисления в слое изменяется по толщине слоя. Например, контактный слой 11 и/или 21 может иметь такой градиент, чтобы быть менее окисленным на границе контакта с непосредственно смежным отражающим инфракрасное излучение слоем, чем в той части контактного слоя (слоев), которая находится на большем расстоянии от непосредственно смежного отражающего инфракрасное излучение слоя. Описания различных типов контактных слоев с градиентом степени окисления формулируются в американском патенте №6576349, раскрытие которого тем самым включается в настоящий документ посредством ссылки. Контактные слои 11 и/или 21 (например, состоящие из или включающие в себя оксид никеля и/или хрома) в различных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть или могут не быть непрерывными на всем нижележащем отражающем инфракрасное излучение слое.
[0024] Слой 15 диэлектрика в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения может состоять из или включать в себя оксид олова. Однако в других примерных вариантах осуществления он может быть легирован некоторыми другими материалами, такими как алюминий или цинк в некоторых альтернативных примерных вариантах осуществления. Кроме того, слой 14, содержащий станнат цинка, может быть опущен или заменен слоем на основе оксида олова (который, например, может быть легирован алюминием и т.п.), или в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения может быть легирован другим материалом (материалами), таким как алюминий, ниобий, висмут и т.п. Дополнительно к этому, прозрачный слой 15 диэлектрика может состоять из или включать в себя оксид олова, как объяснено в настоящем документе, и может быть легирован другим материалом (материалами), таким как алюминий, висмут и/или ниобий. Альтернативно прозрачный слой 15 диэлектрика в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения может состоять из или включать в себя оксид ниобия (вместо оксида олова), который может быть или может не быть легирован другим материалом (материалами).
2
[0025] Слой 5 диэлектрика, состоящий из или включающий в себя оксид титана (например, TiO или любой другой подходящей стехиометрии) предусматривается для оптических целей, и его положение между содержащим нитрид кремния слоем 3 и слоем 7 на основе оксида цинка является полезным для достижения антиотражающих свойств. Аналогичным образом, два слоя 9, 19 на основе серебра также являются выгодными для достижения антиотражающих свойств.
x
[0026] Нижние контактные слои 7 и/или 17 в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения состоят из или включают в себя оксид цинка (например, ZnO). Оксид цинка слоев 7 и/или 17 может содержать также другие материалы, такие как алюминий (например, для формирования ZnAlO). Например, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения один или более слоев 7, 17 оксида цинка могут быть легированы приблизительно от 1 до 10% алюминия, более предпочтительно приблизительно от 1 до 5% алюминия, и наиболее предпочтительно приблизительно от 1 до 4% алюминия. В некоторых примерных вариантах осуществления нижний контактный слой 7, содержащий ZnO и/или ZnAlO, является более толстым, чем верхний контактный слой 17, содержащий ZnO и/или ZnAlO, по меньшей мере приблизительно на 30 Å, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно на 50 Å.
[0027] Слой 14 на основе станната цинка предусматривается под и в контакте со слоем 15, содержащим оксид олова, и выше и возможно в контакте с контактным слоем 11 в центральной части стопки слоев между первым и вторым отражающими инфракрасное излучение слоями 9 и 19. В некоторых примерных вариантах осуществления возможно легировать слой 14 на основе станната цинка и/или слой 15 на основе оксида олова другими материалами, такими как алюминий, цинк, азот и т.п.
3
4
[0028] Слой 23 диэлектрика в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения может состоять из или включать в себя оксид олова. Однако слой 23 является дополнительным и не обязательно предусматривается в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения. Слой 25 диэлектрика может состоять из или включать в себя нитрид кремния (например, SiN) или любой другой подходящий материал в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения. Опционально другие слои могут быть предусмотрены выше слоя 25. Слой 25 предусматривается для целей долговечности, а также для того, чтобы защитить нижележащие слои во время дополнительной термической обработки и/или использования. В некоторых примерных вариантах осуществления слой 25 может иметь показатель преломления (n) от приблизительно 1,9 до 2,2, более предпочтительно от приблизительно 1,95 до 2,05. Опционально обеспечение верхнего покрывающего слоя, состоящего из или включающего в себя оксид циркония (не показан), в качестве верхнего покрывающего слоя для покрытия 30 может уменьшить и/или устранить некоторые проблемы термической устойчивости.
[0029] В некоторых примерных вариантах осуществления было найдено, что хорошие оптические свойства достигаются, когда полная толщина комбинации слоя 14 на основе станната цинка и слоя 15, содержащего оксид олова, составляет приблизительно от 600 до 900 Å, более предпочтительно приблизительно от 700 до 800 Å. Толщины всех слоев, упоминаемые в настоящем документе, являются физическими толщинами. В некоторых примерных вариантах осуществления слой 14 на основе станната цинка является по существу более толстым, чем слой 15 на основе оксида олова. Например, в некоторых примерных вариантах осуществления слой 14 на основе станната цинка является более толстым, чем слой 15 на основе оксида олова, по меньшей мере приблизительно на 300 Å, более предпочтительно по меньшей мере на 400 или 500 Å. В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из слоев 14 и 15 является по существу более толстым, чем контактный слой 11. Например, в некоторых примерных вариантах осуществления слой 14 на основе станната цинка и слой 15 на основе оксида олова каждый является более толстым, чем контактный слой 11, по меньшей мере приблизительно на 40 Å, более предпочтительно по меньшей мере на 50 Å.
[0030] Также может быть предусмотрен другой слой (слои) ниже или выше проиллюстрированного покрытия. Таким образом, в то время как система слоев или покрытие находится «на» или «поддерживается» подложкой 1 (прямо или косвенно), другой слой (слои) может быть предусмотрен между ними. Таким образом, например, покрытие, изображенное на Фиг. 1, можно считать находящимся «на» и «поддерживаемым» подложкой 1, даже если другой слой (слои) предусмотрен между слоем 3 и подложкой 1. Кроме того, некоторые слои проиллюстрированного покрытия могут быть удалены в некоторых вариантах осуществления, в то время как другие слои могут быть добавлены между различными слоями, или различные слои могут быть расщеплены другим слоем (слоями), добавленным между расщепленными частями в других вариантах осуществления настоящего изобретения, без отступлений от общего духа некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения. Например, слой 5 может быть удален в примерных вариантах осуществления настоящего изобретения. В качестве другого примера, слой, состоящий из или включающий в себя нитрид кремния, может быть предусмотрен по обе стороны от слоя 15 в примерных вариантах осуществления настоящего изобретения.
[0031] Обращаясь к Фиг. 3, анализ двойных серебряных низкоэмиссионных покрытий демонстрирует, что существует пиковая область для значений коэффициента теплопритока от солнечной радиации, которая основана на отношении толщины нижнего слоя 9 на основе серебра к толщине верхнего слоя 19 на основе серебра. Было найдено, что самое высокое значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации для двойного серебряного низкоэмиссионного покрытия реализуется в той области, где отношение физической толщины нижнего слоя 9 на основе серебра к физической толщине верхнего слоя 19 на основе серебра составляет от 0,20 до 0,50. Однако, пропускание видимого света покрытия является довольно низким в области, где это отношение составляет от 0,20 до 0,30. Таким образом, было найдено, что оптимальные результаты для высокого пропускания видимого света в комбинации с высоким значением коэффициента теплопритока от солнечной радиации достигаются в том диапазоне, где отношение физической толщины нижнего слоя 9 на основе серебра к физической толщине верхнего слоя 19 на основе серебра составляет от 0,30 до 0,50 (см. прямоугольник на Фиг. 3). Это является особенно желательным для применений в регионах с холодным климатом, как объясняется в настоящем документе. Таким образом, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения, желательные тепловые и оптические характеристики достигаются путем использования этого диапазона в комбинации с другими факторами, обсуждаемыми в настоящем документе. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения отношение толщины нижнего отражающего инфракрасное излучение слоя 9 к толщине верхнего отражающего инфракрасное излучение слоя 19 составляет от 0,30 до 0,50, более предпочтительно от 0,38 до 0,47. Например, если нижний отражающий инфракрасное излучение слой 9 на основе серебра имеет толщину 52 Å, а верхний отражающий инфракрасное излучение слой 19 на основе серебра имеет толщину 116 Å, то отношение толщины нижнего отражающего инфракрасное излучение слоя 9 к толщине верхнего отражающего инфракрасное излучение слоя 19 составляет 0,45, что находится внутри предпочтительного диапазона.
2
2
2
2
[0032] Неожиданно было найдено, что блок из изолирующего стекла, изображенный на Фиг. 2, который включает в себя описанное выше покрытое изделие, изображенное на Фиг. 1, может обеспечивать комбинацию следующих выгодных особенностей, которые являются особенно желательными в приложениях для холодного климата: (i) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое пропускание в видимом диапазоне, такое как по меньшей мере приблизительно 70%, (ii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий высокое значение теплопритока от солнечной радиации, такое как по меньшей мере 0,50, более предпочтительно по меньшей мере 0,52, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,54, даже более предпочтительно по меньшей мере 0,56, с примерным диапазоном от приблизительно 0,50 до 0,60, в контексте снаружи→внутрь оконного блока из изолирующего стекла, когда низкоэмиссионное покрытие находится на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2, (iii) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий низкий наружный/внешний коэффициент отражения, такой как не более 15%, как, например, низкоэмиссионное покрытие, реализующее низкий коэффициент отражения со стороны пленки при использовании на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, так, чтобы коэффициент отражения с наружной стороны здания был малым, (iv) низкий коэффициент излучения и/или низкое поверхностное сопротивление слоя, например, нормальный коэффициент излучения не более 4% и более предпочтительно не более 3%, (v) оконный блок из изолирующего стекла, имеющий приемлемое значение коэффициента полной теплопередачи, такой как оконный блок из изолирующего стекла с двойным остеклением с одним низкоэмиссионным покрытием, имеющим значение коэффициента полной теплопередачи не более чем приблизительно 0,253 БТЕ/час-фут-°F, более предпочтительно не более чем приблизительно 0,251 БТЕ/час-фут-°F, еще более предпочтительно не более чем 0,249 БТЕ/час-фут-°F, с примерным диапазоном от 0,244 до 0,253, более предпочтительно от 0,244 до 0,251 БТЕ/час-фут-°F, и (vi) высокое значение отношения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,0, более предпочтительно по меньшей мере 2,10, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,15, еще более предпочтительно по меньшей мере 2,20, наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,21, и совсем наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,24.
2
[0033] В то время как блок из изолирующего стекла, изображенный на Фиг. 1, предпочтительно используется на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2, покрытие, изображенное на Фиг. 1, в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения также может использоваться на поверхности номер два оконного блока из изолирующего стекла. Значение U (коэффициент U) не изменяется между поверхностью номер два и поверхностью номер три, и в примере, в котором покрытие 30 находится на поверхности номер два оконного блока из изолирующего стекла (на внутренней поверхности подложки 2, обращенной к зазору 50), этот блок мог бы иметь значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации приблизительно 0,468 БТЕ/час-фут-°F и т.п.
[0034] В то время как различные толщины и материалы могут использоваться в слоях в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, примерные толщины и материалы для соответствующих слоев на стеклянной подложке 1 в вариантах осуществления, изображенных на Фиг. 1-2, являются следующими, в порядке следования от стеклянной подложки наружу:
Примерные материалы/толщины; Вариант осуществления, изображенный на Фиг. 1-2
Слой
Предпочтитель-ный диапазон (Ǻ)
Более предпочтительный диапазон (Ǻ)
Пример (Å)
Стекло (толщина 1-10 мм)
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой номер 3)
40-450 Å
130-250 Å
180 Å
TiO<sub>x</sub> (слой номер 5)
40-250 Å
60-110 Å
80 Å
ZnAlO<sub>x</sub> (слой номер 7)
100-180 Å
130-170 Å
150 Å
Ag (слой номер 9)
40-75 Å
45-65 Å
52 Å
NiCrO<sub>x</sub> (слой номер 11)
10-60 Å
25-40 Å
30 Å
ZnSnO (слой номер 14)
300-900 Å
550-800 Å
650 Å
SnO<sub>2</sub> (слой номер 15)
40-250 Å
50-150 Å
100 Å
ZnAlO<sub>x</sub> (слой номер 17)
50-120 Å
70-95 Å
82 Å
Ag (слой номер 19)
85-145 Å
105-130 Å
116 Å
NiCrO<sub>x</sub> (слой номер 21)
10-60 Å
20-40 Å
30 Å
SnO<sub>2</sub> (слой номер 23)
0-500 Å
150-270 Å
220 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой номер 25)
100-450 Å
150-260 Å
210 Å
s
[0035] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения (см., например, Фиг. 1-2), покрытые изделия в настоящем документе могут иметь следующие оптические и солнечные характеристики при измерении в монолите (перед какой-либо дополнительной термической обработкой). Поверхностные сопротивления слоя (R) и значения коэффициента излучения в настоящем документе принимают во внимание все отражающие инфракрасное излучение слои (например, серебряные слои 9, 19). В приведенной ниже таблице, как будет понятно специалистам в данной области техники, «f» относится к стороне пленки, «g» относится к стороне стекла, и «t» означает пропускание, в то время как R относится к коэффициенту отражения.
Оптические/солнечные характеристики (монолит; до термической обработки)
Характеристика
Обычно
Более предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат):
<= 5,0
<= 4,0
E<sub>n</sub>:
<= 0,04 (4%)
<= 0,03 (3 %)
T<sub>vis</sub> (или TY)(Илл. C 2º):
>= 70%
>= 76 %
a*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
от -4,0 до +1,0
от -2,5 до 0
b*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
от 0 до +5,0
от +1,0 до +3,5
R<sub>f</sub>Y (Илл. C, 2°):
<= 8%
<= 6,5% или <= 5,0%
a*<sub>f</sub> (Илл. C 2°):
от -6,0 до +5,0
от -5,0 до +3,0
b*<sub>f</sub> (Илл. C, 2°):
от -15,0 до 0
от -12,0 до 0
R<sub>g</sub>Y (Илл. C, 2°):
<= 11 %
<= 9,5 %
a*<sub>g</sub> (Илл. C, 2°):
от -6,0 до +2,0
от -4,0 до +1,0
b*<sub>g</sub> (Илл. C, 2°):
от -20,0 до 0
от -15,0 до -3,0
f
f
g
[0036] Следует отметить низкие значения коэффициента отражения (RY) видимого света со стороны пленки в вышеприведенной таблице, которые могут быть достигнуты с помощью примерных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые являются особенно желательными в регионах с холодным климатом, где низкоэмиссионное покрытие используется на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла. В некоторых примерных вариантах осуществления, измеренных на монолите, коэффициент отражения (RY) видимого света со стороны пленки является более низким, чем коэффициент отражения (RY) видимого света со стороны стекла, что является особенно желательным в таких применениях для холодного климата.
[0037] Когда монолитное покрытое изделие предусматривается в оконном блоке из изолирующего стекла на поверхности номер три, как показано на Фиг. 2, оконный блок из изолирующего стекла в некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения (см., например, Фиг. 1-2), может иметь следующие оптические и солнечные характеристики.
Оптические/солнечные характеристики (блок из изолирующего стекла; термически необработанный)
Характеристика
Обычно
Более предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат):
<= 5,0
<= 4,0
E<sub>n</sub>:
<= 0,04 (4%)
<= 0,03 (3 %)
SHGC (снаружи→внутрь):
от 0,50 до 0,60
от 0,53 до 0,60
SHGC (изнутри→наружу):
от 0,40 до 0,50
от 0,45 до 0,49
Значение U (зима/COG):
от 0 230 до 0 253
от 0,244 до 0,251 БТЕ/час-фут²-°F
T<sub>vis</sub> (или TY)(Илл. C 2º):
>= 69,5 %
>= 71 %
a*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
от -4,0 до +1,0
от -3,0 до 0
b*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
от 0 до +5,0
от +1,0 до +3,5
R<sub>outside</sub>Y (Илл. C, 2°):
<= 15 %
<= 14 %
a*<sub>outside</sub> (Илл. C, 2°):
от -5,0 до +4,0
от -3,0 до +2,0
b*<sub>outside</sub> (Илл. C, 2°):
от -10,0 до 0
от -8,0 до 0
R<sub>inside</sub>Y (Илл. C, 2°):
<= 17 %
<= 15 %
a*<sub>inside</sub> (Илл. C, 2°):
от -4,5 до +2,0
от -3,5 до -0,5
b*<sub>inside</sub> (Илл. C, 2°):
от -15,0 до 0
от -11,0 до -1,0
outside
outside
inside
Следует отметить низкие значения коэффициента отражения видимого света, если смотреть снаружи здания (RY) в вышеприведенной таблице, которые могут быть достигнуты с помощью примерных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые являются особенно желательными в регионах с холодным климатом, где низкоэмиссионное покрытие используется на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла. В некоторых примерных вариантах осуществления коэффициент отражения видимого света, если смотреть снаружи здания, в котором устанавливается блок из изолирующего стекла, (RY) является более низким, чем коэффициент отражения (RY) видимого света, если смотреть изнутри здания.
[0038] Следующий пример приводится исключительно в целях примера, и не предназначен для ограничения, если это не указано конкретно.
ПРИМЕР 1
[0039] Следующий Пример был выполнен посредством разбрызгивания на подложку 1 из прозрачного стекла толщиной 3,0 мм так, чтобы иметь приблизительно такой пакет слоев, который сформулирован ниже. Этот пример находится в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным на Фиг. 1. Толщины указаны в ангстремах (Å) и являются приблизительными.
Слой
Пример 1
Стеклянная подложка
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub>
150
TiO<sub>2</sub>
108
ZnAlO
150
Ag
56
NiCrO<sub>x</sub>
30
ZnSnO
650
SnO<sub>2</sub>
100
ZnAlO
82
Ag
116
NiCrO<sub>x</sub>
30
SnO<sub>2</sub>
220
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>
220
[0040] Покрытое изделие Примера 1 имело следующие характеристики, измеренные монолитно:
Оптические/солнечные Характеристики (Пример 1, монолит; до термической обработки)
Характеристика
Значение
T<sub>vis</sub> (или TY)(Илл. C 2º):
79,5%
a*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
-1,01
b*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
+2,32
R<sub>f</sub>Y (Илл. C, 2°):
6,1%
a*<sub>f</sub> (Илл. C 2°):
+1,8
b*<sub>f</sub> (Илл. C, 2°):
-9,78
R<sub>g</sub>Y (Илл. C, 2°):
8,8%
a*<sub>g</sub> (Илл. C, 2°):
-0,69
b*<sub>g</sub> (Илл. C, 2°):
-12,56
[0041] После осаждения разбрызгиванием на стеклянную подложку, как показано на Фиг. 1, покрытое изделие Примера термически не закаливалось и было обеспечено на поверхности номер три оконного блока из изолирующего стекла, как показано на Фиг. 2, где вторая стеклянная подложка 2 была непокрытой, прозрачной, и имела толщину 3 мм. Зазор 50 между стеклянными подложками 1 и 2 оконного блока из изолирующего стекла был заполнен 90% газообразного аргона и 10% воздуха, и имел толщину/ширину приблизительно 13 мм. Блок из изолирующего стекла имел следующие характеристики:
Оптические/солнечные Характеристики (Пример 1, Блок из изолирующего стекла; термически необработанный)
Характеристика
Значение
SHGC (снаружи→внутрь):
0,548
SHGC (изнутри→наружу):
0,470
Значение U (зима/COG):
0,247 БТЕ/час-фут²-°F
Коэффициент LSG (снаружи→внутрь):
1,32
Коэффициент LSG (изнутри→наружу):
1,53
T<sub>vis</sub> (или TY)(Илл. C 2º):
72,1%
a*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
-1,64
b*<sub>t</sub> (Илл. C 2°):
+2,22
R<sub>outside</sub>Y (Илл. C, 2°):
13,1%
a*<sub>outside</sub> (Илл. C, 2°):
+0,35
b*<sub>outside</sub> (Илл. C, 2°):
-5,46
R<sub>inside</sub>Y (Илл. C, 2°):
14,0%
a*<sub>inside</sub> (Илл. C, 2°):
-1,05
b*<sub>inside</sub> (Илл. C, 2°):
-9,09
[0042] Эти характеристики, включающие комбинацию низкого значения U, высокого пропускания видимого света, высокого значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации и низкого наружного коэффициента отражения, являются более хорошими, чем у любого известного продукта на рынке на момент регистрации настоящей заявки.
[0043] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается оконный блок из изолирующего стекла (IG), содержащий: первую и вторую стеклянные подложки, которые отстоят друг от друга на некотором расстоянии с зазором между ними и по существу являются параллельными друг другу, причем первая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться снаружи здания, а вторая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться к внутреннему пространству здания ближе, чем первая стеклянная подложка; низкоэмиссионное покрытие на главной поверхности второй стеклянной подложки, обращенной к зазору между двумя стеклянными подложками; причем это низкоэмиссионное покрытие содержит, в порядке удаления от второй стеклянной подложки: (a) слой диэлектрика, содержащий нитрид кремния; (b) слой диэлектрика, содержащий оксид титана; (c) первый нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (d) первый отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым нижним контактным слоем; (e) первый верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; (f) слой, содержащий станнат цинка; (g) второй нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (h) второй отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым нижним контактным слоем; (i) второй верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; и (j) слой диэлектрика; причем низкоэмиссионное покрытие имеет только два отражающих инфракрасное излучение слоя, содержащих серебро, и причем низкоэмиссионное покрытие имеет нормальный коэффициент излучения не больше чем 0,04, и причем оконный блок из изолирующего стекла имеет только две стеклянных подложки; причем отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, составляет от 0,30 до 0,50; и причем оконный блок из изолирующего стекла обладает каждым свойством из следующего: (i) пропускание видимого света по меньшей мере приблизительно 69,5%, (ii) величина значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,50, (iii) внешний коэффициент видимого отражения не более 15%, (iv) значение U не более 0,253 БТЕ/час-фут²-°F и (v) отношение значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации к коэффициенту полной теплопередачи, вычисляемое как SHGC/U, составляющее по меньшей мере 2,0.
s
[0044] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с предыдущим параграфом низкоэмиссионное покрытие может иметь поверхностное сопротивление слоя (R) меньше или равное 4,0 Ом/квадрат.
[0045] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих двух параграфов может опционально иметь значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,52, более предпочтительно по меньшей мере 0,54, и еще более предпочтительно по меньшей мере 0,56.
[0046] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих трех параграфов может опционально иметь значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации от 0,50 до 0,60.
[0047] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих четырех параграфов может опционально иметь только одно низкоэмиссионное покрытие (то есть не множество низкоэмиссионных покрытий на множестве поверхностей).
2
[0048] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих пяти параграфов может опционально иметь значение U не больше чем 0,253, еще более предпочтительно не больше чем 0,249, с примерным диапазоном от 0,244 до 0,253 БТЕ/час-фут-°F.
[0049] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих шести параграфов может опционально иметь значение отношения, вычисляемое как SHGC/U, по меньшей мере 2,10, более предпочтительно по меньшей мере 2,20, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,24.
x
[0050] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих семи параграфов один или оба из первого и второго верхних контактных слоев может содержать оксид никеля и/или хрома (например, NiCrO).
[0051] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих восьми параграфов может опционально дополнительно содержать: (a) слой, содержащий оксид олова, расположенный между и непосредственно контактирующий со слоем, содержащим станнат цинка, и вторым нижним контактным слоем, содержащим оксид цинка, или (b) слой, содержащий оксид ниобия, расположенный между и непосредственно контактирующий со слоем, содержащим станнат цинка, и вторым нижним контактным слоем, содержащим оксид цинка. Что касается (a), например, слой, содержащий оксид олова, может быть легирован другим материалом, таким как алюминий, висмут и т.п.
[0052] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих девяти параграфов слой диэлектрика, содержащий оксид титана, может быть расположен под и непосредственно контактировать с первым нижним контактным слоем, содержащим оксид цинка.
[0053] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих десяти параграфов слой диэлектрика, расположенный над вторым верхним контактным слоем, может содержать оксид олова и/или нитрид кремния.
2
[0054] В некоторых примерных вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается оконный блок из изолирующего стекла (IG), содержащий: первую и вторую стеклянные подложки, которые отстоят друг от друга на некотором расстоянии с зазором между ними и по существу являются параллельными друг другу, причем первая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться снаружи здания, а вторая стеклянная подложка выполнена с возможностью находиться к внутреннему пространству здания ближе, чем первая стеклянная подложка; низкоэмиссионное покрытие на главной поверхности второй стеклянной подложки, обращенной к зазору между двумя стеклянными подложками; причем это низкоэмиссионное покрытие содержит, в порядке удаления от второй стеклянной подложки: (a) слой диэлектрика; (b) первый нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (c) первый отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым нижним контактным слоем; (d) первый верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий с первым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; (e) слой, содержащий оксид олова и/или станнат цинка; (f) второй нижний контактный слой, содержащий оксид цинка; (g) второй отражающий инфракрасное излучение слой, содержащий серебро, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым нижним контактным слоем; (h) второй верхний контактный слой, расположенный над и непосредственно контактирующий со вторым отражающим инфракрасное излучение слоем, содержащим серебро; и (i) другой слой диэлектрика; причем низкоэмиссионное покрытие имеет нормальный коэффициент излучения не больше чем 0,04; причем отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, составляет от 0,30 до 0,50; и причем оконный блок из изолирующего стекла обладает каждым свойством из следующего: (i) пропускание видимого света по меньшей мере приблизительно 69,5%, (ii) величина значения коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,50, (iii) внешний коэффициент отражения видимого света не более 15% и (iv) значение U не более чем 0,253 БТЕ/час-фут-°F.
[0055] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с непосредственно предшествующим параграфом опционально может иметь значение отношения, вычисляемое как SHGC/U, по меньшей мере 2,0.
[0056] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих двух параграфов может опционально иметь значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации по меньшей мере 0,52, более предпочтительно по меньшей мере 0,54, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,56.
[0057] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих трех параграфов может опционально иметь только одно низкоэмиссионное покрытие.
2
[0058] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих четырех параграфов может опционально иметь значение U не больше, чем 0,251 БТЕ/час-фут-°F.
[0059] Оконный блок из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих пяти параграфов может опционально иметь значение отношения, вычисляемое как SHGC/U, по меньшей мере 2,10, более предпочтительно по меньшей мере 2,20, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,24. Например, один пример настоящего изобретения имеет значение U, равное 0,251, и значение SHGC, равное 0,57, что дает отношение SHGC/U, равное 2,27.
[0060] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих шести параграфов оба из первого и второго верхних контактных слоев могут содержать оксид никеля и/или хрома.
[0061] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих семи параграфов слой, содержащий оксид олова и/или станнат цинка, может содержать или состоять по существу из станната цинка, и может быть расположен между и контактировать с первым верхним контактным слоем и слоем, содержащим оксид олова.
[0062] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих восьми параграфов низкоэмиссионное покрытие может дополнительно содержать слой, содержащий оксид титана, расположенный между первым отражающим инфракрасное излучение слоем и второй стеклянной подложкой.
[0063] В оконном блоке из изолирующего стекла в соответствии с любым из предшествующих девяти параграфов отношение толщины первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, к толщине второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, вычисляемое как толщина первого отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, деленная на толщину второго отражающего инфракрасное излучение слоя, содержащего серебро, может составлять от 0,38 до 0,47.
[0064] В то время как изобретение было описано в связи с тем, что в настоящее время рассматривается как наиболее практичный и предпочтительный вариант осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено раскрытым вариантом осуществления, но напротив, предназначено для того, чтобы охватывать различные модификации и эквивалентные компоновки, соответствующие сущности и объему прилагаемой формулы изобретения.