ИЗДЕЛИЕ С ЭНЕГРОСБЕРЕГАЮЩИМ ПОКРЫТИЕМ, ВКЛЮЧАЮЩИМ ПОГЛОЩАЮЩИЙ СЛОЙ(СЛОИ)
ARTICLE WITH POWER EFFICIENT COATING INCLUDING ABSORBING LAYER (LAYERS)

Определенные примерные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к изделию с покрытием, включающему стеклянную подложку, на которую нанесено энергосберегающее покрытие, при этом энергосберегающее покрытие включает, по меньшей мере, один поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или отражающей способности изделия с покрытием. Данное изделие с покрытием, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения, может быть использовано в оконных блоках из теплоизоляционного стекла.
Уровень техники
В данной области техники известно об использовании изделий с покрытием для окон, например, для оконных блоков из теплоизоляционного стекла (ТС), окон транспортных средств и т.п. Известно, что в определенных случаях может оказаться желательным проведение тепловой обработки (например, закалки, изгибания в горячем состоянии и/или термического упрочнения) таких изделий с покрытием с целью закалки, изгиба и т.п.
Окна из ТС известны в данной области. Традиционные оконные блоки из ТС включают, по меньшей мере, первую и вторую стеклянные подложки (одна из которых может иметь на внутренней поверхности солнцезащитное покрытие), соединенные друг с другом посредством, по меньшей мере, одной герметизирующей или разделительной прокладки(прокладок). Образующееся благодаря этому пространство или зазор между стеклянными подложками в различных случаях может быть или не быть заполнен газом и/или в нем может быть создано разряжение. Некоторые оконные блоки из ТС подвергают закалке. Для закалки стеклянных подложек таких оконных блоков из ТС, обычно, нужно нагревать стеклянные подложки до температуры, по меньшей мере, около 580 градусов Цельсия на период времени, достаточный для закалки. В данной области также известны используемые в архитектуре монолитные окна для зданий или сооружений, которые могут включать покрытие, нанесенное на стеклянную подложку. Встроенные в несущие конструкции жилых зданий окна могут быть изготовлены из листового стекла. Такие монолитные окна, если нужно, также могут быть подвергнуты закалке с целью обеспечения безопасности. Для тепловой обработки (например, закалки) изделий с покрытием, обычно, требуется температура, по меньшей мере, 580 градусов Цельсия, более предпочтительно, по меньшей мере, 600 градусов Цельсия, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 620 градусов Цельсия.
S
В определенных ситуациях разработчики изделий с покрытием часто стремятся добиться сочетания заданного коэффициента пропускания видимого излучения, нужного цвета, малого коэффициента отражения, малого коэффициент излучения и низкого поверхностного сопротивления слоя (R). Благодаря малому коэффициенту излучения (low-E, энергосбережению) и низкому поверхностному сопротивлению слоя изделия с покрытием могут блокировать значительное количество инфракрасного (ИК) излучения и, таким образом, уменьшать, например, нежелательное нагревание пространства внутри автомобиля или здания. Разработчики изделий с покрытием также стараются достичь определенного цвета снаружи (например, при взгляде на здание или автомобиль, в которых использованы изделия с покрытием, снаружи) и/или малого коэффициента отражения видимого излучения. Обычно, толстые слои, отражающие ИК излучение (например, слои на основе серебра), хотя и блокируют ИК излучение, вызывают увеличение отражения видимого излучения. Таким образом, до сих пор было трудно получить сочетание достаточного блокирования ИК излучения и, в то же время, снижения или относительного уменьшения отражения видимого излучения.
S
Ввиду изложенного выше, специалистам в данной области очевидно, что в технике существует потребность в изделиях с покрытием, обладающих одной или несколькими из следующих характеристик: заданным коэффициентом пропускания видимого излучения, нужным цветом, малым коэффициентом отражения, малым коэффициентом излучения и/или низким поверхностным сопротивлением слоя (R). В определенных примерных вариантах осуществления изобретения станет очевидным, что в технике имеется потребность в изделии с покрытием (например, предназначенном для изготовления оконных блоков из ТС), которое позволяет достичь сочетания заданного цвета (например, заданных величин а* и/или b*), достаточно малого коэффициента отражения видимого излучения, малого коэффициента излучения и/или поверхностного сопротивления слоя и заданного коэффициента пропускания видимого излучения.
Сущность изобретения
S
Определенными примерными вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивается изделие с покрытием, включающее подложку (например, стеклянную подложку), на которую нанесено энергосберегающее low-E покрытие. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием обладает одной или несколькими из следующих характеристик: заданным коэффициентом пропускания видимого излучения, нужным цветом, малым коэффициентом отражения, малым коэффициентом излучения и/или низким поверхностным сопротивлением слоя (R). В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделия с покрытием (например, предназначенные для изготовления оконных блоков из ТС) позволяют достичь сочетания заданного цвета (например, заданных величин а* и/или b*), достаточно малого коэффициента отражения видимого излучения, малого коэффициента излучения и/или поверхностного сопротивления слоя и заданного коэффициента пропускания видимого излучения. В контексте настоящего документа «изделие с покрытием» может представлять собой или включать монолитное изделие с покрытием и/или блок из ТС.
g
out
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения в энергосберегающее покрытие включен поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, благодаря которому возможно избирательное регулирование цвета и/или коэффициента отражения покрытия (и изделия с покрытием). В различных примерных вариантах осуществления изобретения данное изделие с покрытием может иметь бронзовый, зеленый, нейтральный, голубой или другой цветовой тон. Коэффициент отражения видимого излучения со стороны стекла (или с наружной стороны) может быть с успехом уменьшен. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения имеется поглощающий слой, позволяющий получить изделие с покрытием, цветовые свойства и/или коэффициент отражения которого намного легче регулировать/настраивать, и которое может иметь уменьшенный коэффициент отражения со стороны стекла (Y и/или R). Преимущественно, было обнаружено, что включение поглощающего слоя, регулирующего цвет и/или коэффициент отражения, между диэлектрическими слоями с одновременным регулированием толщины других слоев, имеющихся в энергосберегающем покрытии, способствует уменьшению коэффициента отражения со стороны стекла и позволяет получить настраиваемый заданный цветовой тон, например, бронзовый, зеленый, нейтральный и голубой, и, в то же время, позволяет, если нужно, использовать относительно толстый слой, отражающий ИК излучение. Другими словами, было обнаружено, что включение поглощающего слоя, регулирующего цвет и/или коэффициент отражения, обеспечивает получение изделий с покрытием с настраиваемым бронзовым, зеленым, нейтральным и/или голубым цветовым тоном, что означает, что возможно достижение заданного цвета, и/или позволяет получить сочетание приемлемо малого коэффициента отражения видимого излучения и малого коэффициента излучения и/или поверхностного сопротивления слоя.
g
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения цвет со стороны стекла (или с наружной стороны) (например, величины а* и/или b*) может быть оптимизирован на основании толщины и материалов/состава отдельных слоев энергосберегающего покрытия, что обеспечивает эстетические и архитектурные преимущества. Кроме того, в определенных примерных вариантах осуществления описываемых в настоящем документе покрытий также возможно наличие хороших солнцезащитных качеств (например, малого поверхностного сопротивления слоя и приемлемого коэффициента пропускания видимого излучения). Следует отметить, что величины цветовых характеристик а* и/или b* в настоящем документе относятся к отражаемому цвету поверхности стекла при наблюдении со стороны стекла монолитного изделия с покрытием или с той стороны оконного блока из ТС, который будет обращен наружу здания или сооружения.
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения обеспечивается изделие с покрытием бронзового цвета, включающее покрытие, нанесенное на стеклянную подложку, при этом, в данном покрытии имеется, в порядке удаления от стеклянной подложки: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния; первый контактный слой; отражающий ИК излучение слой, содержащий серебро; второй контактный слой, при этом каждый из первого и второго контактных слоев непосредственно контактирует с отражающим ИК излучение слоем; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид серебра; при этом, по меньшей мере, один из первого и второго диэлектрических слоев, содержащих нитрид кремния, разделен, по существу, металлическим поглощающим слоем, содержащим NiCr и/или NbZr, так, что в нем имеются первая и вторая расположенные на некотором расстоянии друг от друга части слоя, содержащие нитрид кремния, непосредственно между которыми расположен, по существу, металлический поглощающий слой, содержащий NiCr и/или NbZr, при этом поглощающий слой разработан так, что изделие с покрытием имеет бронзовый цвет.
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения обеспечивается оконный блок из ТС бронзового цвета, включающий первую и вторую стеклянные подложки и покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на первую стеклянную подложку, при этом в данном покрытии имеется, в порядке удаления от первой стеклянной подложки: первый диэлектрический слой; поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения; второй диэлектрический слой; первый контактный слой; отражающий ИК излучение слой, содержащий серебро; второй контактный слой; третий диэлектрический слой, при этом блок из ТС характеризуется коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 20 до 50%, величиной а* от, примерно, 0 до 3,0, величиной b* от, примерно, 0,0 до 3,0 и коэффициентом отражения видимого излучения со стороны стекла (Y) не более, примерно, 16%.
В других примерных вариантах осуществления настоящего изобретения обеспечивается оконный блок из ТС бронзового цвета, включающий первую и вторую стеклянные подложки и покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на первую стеклянную подложку, при этом, в данном покрытии имеется, в порядке удаления от первой стеклянной подложки: первый диэлектрический слой; поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, содержащий Nb и/или Zr; второй диэлектрический слой; первый контактный слой; отражающий ИК излучение слой, содержащий серебро; второй контактный слой; и третий диэлектрический слой.
g
g
В других вариантах осуществления настоящего изобретения обеспечивается оконный блок из ТС бронзового цвета, включающий первую и вторую стеклянные подложки и покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на первую стеклянную подложку, при этом в данном покрытии имеется, в порядке удаления от первой стеклянной подложки: первый диэлектрический слой; первый контактный слой; отражающий ИК излучение слой, содержащий серебро; второй контактный слой; второй диэлектрический слой; поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения; второй диэлектрический слой; и третий диэлектрический слой, при этом блок из ТС характеризуется коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 20 до 50%, величиной а* (со стороны стекла) от, примерно, 0 до 3,0, величиной b* (со стороны стекла) от, примерно, 0,0 до 3,0 и коэффициентом отражения видимого излучения со стороны стекла (Y) не более, примерно, 16%.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение изделия с покрытием, соответствующее одному из примерных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение блока из ТС, который может включать изделие с покрытием, представленное на одной из фиг. 1 или 3-5.
Фиг. 3(а) и 3(b) представляют собой поперечное сечение изделий с покрытием, соответствующих другим примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4(а), 4(b) и 4(с) представляют собой поперечное сечение изделий с покрытием, соответствующих другим примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5(а), 5(b) и 5(с) представляют собой поперечное сечение изделий с покрытием, соответствующих другим примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Изделия с покрытием, соответствующие примерным вариантам осуществления настоящего изобретения, могут быть использованы в таких областях применения, как изготовление оконных блоков из ТС, окон для транспортных средств, монолитных архитектурных окон, окон для жилых домов и/или в других подходящих областях применения, где задействованы одна или несколько стеклянных подложек. Одинаковые номера позиций на различных фигурах означают подобные части/слои.
S
S
Поверхностное сопротивление слоя (R) указывает на коэффициент испускания или излучения. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения низкое поверхностное сопротивление слоя в сочетании с заданным цветом и коэффициентом отражения достигается благодаря наличию поглощающего слоя(слоев). В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие с покрытием обладает поверхностным сопротивлением слоя (R) не более, примерно, 10,0 Ом/квадрат, более предпочтительно, не более, примерно, 9,0 Ом/квадрат, еще более предпочтительно, не более, примерно, 5,0 Ом/квадрат, еще более предпочтительно, не более, примерно, 4,0 Ом/квадрат, возможно или наиболее предпочтительно, меньше или равным, примерно, 3,5 Ом/квадрат. Эти величины поверхностного сопротивления слоя, применимые в любом варианте осуществления настоящего изобретения, могут иметь место до и/или после необязательной тепловой обработки, такой как закалка изделия с покрытием. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения возможна величина поверхностного сопротивления слоя не более 3,0 Ом/квадрат. Низкое поверхностное сопротивление слоя указывает на малый коэффициент излучения.
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения энергосберегающее покрытие включает единственный отражающий ИК излучение слой, содержащий серебро и/или золото, хотя во всех возможных случаях настоящее изобретение этим не ограничивается. В то время как иногда может предусматриваться наличие иного числа отражающих ИК излучение слоев, использование одного слоя в определенных примерах является предпочтительным, так как достигается малый коэффициент излучения, и дополнительные слои не требуются, тем самым, может быть получено простое и рентабельное в изготовлении покрытие, создающее меньше проблем в отношении выхода продукции.
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения (например, см. фиг. 1-5) изделия с покрытием могут подвергаться или не подвергаться тепловой обработке (например, закалке). В определенных примерных вариантах осуществления изобретения (например, см. фиг. 1-5) изделия с покрытием могут характеризоваться коэффициентом излучения (для лучей, исходящих нормального или полусферического излучения) не более, примерно, 0,12, 0,11 и/или 0,10, более предпочтительно, не более, примерно, 0,06, еще более предпочтительно, не более, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, не более, примерно, 0,04 (например, 0,037). В определенных примерных вариантах осуществления изобретения, после тепловой обработки и при измерении в монолитной форме, изделия с покрытием (например, см. фиг. 1-5) до и/или после тепловой обработки могут характеризоваться коэффициентом пропускания видимого излучения (освещение С, 2°) до, примерно, 60%, более предпочтительно, до, примерно, 50%, наиболее предпочтительно, не больше 45% или 40%. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения, изделие с покрытием обладает коэффициентом пропускания видимого излучения, примерно, 20-50%, более предпочтительно, примерно, 30-48% в монолитной форме и/или в форме блоков из ТС.
Солнцезащитный фактор (СФ или величина g), рассчитанный в соответствии со стандартом EN 410, представляет собой отношение общей энергии, поступающей в комнату или иное помещение через остекление, к энергии падающего потока солнечного излучения. Таким образом, следует понимать, что более низкие величины СФ указывает на хорошую защиту от солнца, против нежелательного нагревания пространства в комнате и т.п., защищенной окнами/остеклением. Например, низкая величина СФ указывает на то, что изделие с покрытием (например, блок из ТС, такой как блок двойного или тройного остекления) пригодно для сохранения в комнате прохлады в летние месяцы, когда на улице жарко.
vis
vis
Тогда как малые величины СФ обычно желательны для изделий с покрытием, таких как оконные блоки из ТС, достижение более низких величин СФ, обычно, происходит за счет коэффициента пропускания видимого излучения и/или окраски. Часто желательно, но труднодостижимо, получить в изделии с покрытием, таком как оконный блок из ТС и т.п., сочетание приемлемого пропускания видимого излучения, заданного цвета со стороны стекла и низкой величины СФ. В этом смысле, соотношение между коэффициентом пропускания видимого излучения (T) и СФ иногда рассматривают как «селективность». Иными словами, «селективность» изделия с покрытием определяется как T/СФ. Часто нужны высокие значения селективности, так как они соответствуют сочетанию высокого или заданного коэффициента пропускания видимого излучения и низкой величины СФ, указывающей на достаточное блокирование ИК излучения.
vis
vis
vis
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения обеспечивается изделие с покрытием с таким пакетом слоев, благодаря которому изделие с покрытием может обладать одной или несколькими из следующих характеристик: достаточной селективностью (T/СФ), приемлемым солнцезащитным фактором (СФ) и/или малым коэффициентом излучения. Одна, две, три или все эти характеристики могут иметь место в различных вариантах осуществления настоящего изобретения (например, см. фиг. 1-5). Когда достигается достаточная селективность (T/СФ), имеет место большая величина отношения коэффициента пропускания видимого излучения (T) к солнцезащитному фактору (СФ), что следует учесть специалистам в данной области.
vis
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения (например, см. фиг. 1-5) изделие с покрытием, такое как оконный блок из ТС, характеризуется величиной селективности (T/СФ), по меньшей мере, около 1,12 или 1,20, более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,30, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,35, в определенных случаях, по меньшей мере, около 1,40 или 1,43. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения достаточная селективность достигается без ущерба для величины СФ. Другими словами, приемлемые величины селективности достигаются в сочетании с достаточно малыми величинами СФ. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием характеризуются достаточной величиной селективности в сочетании с СФ не более 31, более предпочтительно, СФ не более, примерно, 30, еще более предпочтительно, СФ не более, примерно, 29, еще более предпочтительно, СФ не более, примерно, 28. Благодаря этому изделия с покрытием и/или оконные блоки из ТС, например, могут обладать заданным коэффициентом пропускания видимого излучения, и при этом, в то же самое время, блокировать значительное количество нежелательного излучения (например, ИК излучения), препятствуя его попаданию во внутреннее пространство здания и т.п.
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием, включающим единственный отражающий ИК излучение слой, могут иметь уменьшенный коэффициент отражения со стороны стекла. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения до и/или после тепловой обработки изделия с покрытием, такие как оконные блоки из ТС, соответствующие определенным примерным вариантам осуществления настоящего изобретения, обладают коэффициентом отражения (Y) со стороны стекла не более, примерно, 16%, более предпочтительно, около 15% или менее, еще более предпочтительно, около 14% или менее, при этом сохраняя заданный цвет.
Используемый в настоящем документе термин «тепловая обработка» означает нагревание изделия до температуры, достаточной для осуществления закалки, изгибания в горячем состоянии и/или термического упрочнения содержащих стекло изделий. Данное определение включает, например, нагревание изделия с покрытием в термокамере или печи при температуре, по меньшей мере, около 580 градусов Цельсия, более предпочтительно, по меньшей мере, около 600 градусов Цельсия на период времени, достаточный для закалки, изгибания и/или термического упрочнения. В определенных случаях тепловая обработка может длиться, по меньшей мере, около 4 или 5 минут. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие с покрытием и/или блок из ТС может подвергаться или не подвергаться тепловой обработке.
x
y
3
4
x
y
3
4
На фиг. 1 представлено поперечное сечение изделия с покрытием, соответствующее одному примерному, не имеющему ограничительного характера варианту осуществления настоящего изобретения. Это изделие с покрытием включает подложку 1 (например, бесцветную, зеленую, бронзовую или сине-зеленую стеклянную подложку толщиной, примерно, от 1,0 до 10,0 мм), энергосберегающее покрытие (или систему слоев) 30, нанесенное на подложку 1 либо непосредственно, либо опосредованно. Покрытие (или система слоев) 30 включает, например: нижний диэлектрической слой 3, который, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть образован нитридом кремния (например, SiN и/или SiN), оксидом кремния и/или оксинитридом кремния, поглощающий слой 4, предназначенный для регулирования металлического или, по существу, металлического цвета и/или коэффициента отражения (например, образованный из или включающий один или несколько материалов из Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr, Si, Ti, Zn, Sn, Cu, Al, V, Mn, Mo, Pd, Ta, W, In, InSn и/или нержавеющей стали и/или их смеси (сплава); перечисленные материалы могут быть частично и/или полностью окисленными и/или азотированными), диэлектрический слой 5, который, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть образован из или может содержать нитрид кремния (например, SiN и/или SiN), оксид кремния и/или оксинитрид кремния (и который может быть образован из, по существу, такого же или из того же материала и/или состава, что и слой 3 в определенных вариантах осуществления изобретения), нижний контактный слой 6 (который контактирует с нижний отражающим ИК излучение слоем 7), электропроводный и, предпочтительно, металлический или, по существу, металлический отражающий ИК излучение слой 7, верхний контактный слой 8, диэлектрический слой 9, поглощающий слой 10, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения (например, образованный из или включающий один или несколько материалов из Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr, Si, Ti, Zn, Sn, Cu, Al, V, Mn, Mo, Pd, Ta, W, In, InSn и/или нержавеющей стали и/или их смеси (сплава); перечисленные материалы могут быть частично и/или полностью окисленными и/или азотированными), диэлектрический слой 11 и внешний защитный слой 12. Как и слои 3 и 5, слои 9 и 11, в определенных вариантах осуществления изобретения, могут быть образованы из того же самого материала и/или состава, так что диэлектрические слои разделены промежуточным поглощающим слоем. Следует отметить, что в определенных примерных вариантах осуществления изобретения в энергосберегающее покрытие 30 могут входить все или не все перечисленные выше слои. В частности, в некоторых вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из поглощающих слоев 4, 10, предназначенных для регулирования цвета и/или коэффициента отражения (например, см. фиг. 3(а) и 3(b)), либо могут присутствовать оба слоя (например, см. фиг 1, фиг. 4(с) и фиг. 5(с)). «Каждый из контактных» слоев 6 и 8 контактирует с отражающим ИК излучение слоем 7 (например, слоем на основе Ag). Ранее указанные слои 3-12 образуют энергосберегающее (то есть с малым коэффициентом излучения) покрытие 30, нанесенное на стеклянную или пластиковую подложку 1. Также могут быть предусмотрены дополнительные слои.
В случаях монолитных изделий, изделие с покрытием включает только одну стеклянную подложку 1, как показано на фиг. 1. Однако, монолитные изделия с покрытием, описываемые в данном документе, могут быть использованы в таких устройствах, как ламинированные ветровые стекла автомобилей, оконные блоки из ТС и т.п.
Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение блока из ТС, на котором показано, что покрытие 30 может располагаться на внутренней стороне стеклянной подложки 1. Однако, изобретение этим не ограничивается, следует отметить, что покрытие 30 может быть нанесено на любую стеклянную подложку, предпочтительно, на ближайшую к зазору 17 сторону подложки.
Как показано на фиг. 2, оконный блок из ТС может включать две расположенные на расстоянии друг от друга стеклянные подложки 1 и 50. Пример оконного блока из ТС показан и описан, например, в патентном документе США № 2004/0005467, описание которого включается в настоящий документ путем ссылки. Пример оконного блока из ТС может включать, например, стеклянную подложку 40 с покрытием, показанную на фиг. 1 (или на любой из фиг. 3-5), соединенную с другой стеклянной подложкой 50 посредством разделительной, герметизирующей и т.п. прокладки(прокладок) (15), при этом, между подложками образуется зазор 17. Этот зазор 17 между подложками в вариантах осуществления блока из ТС в некоторых случаях может быть заполнен газом, таким как аргон (Ar). Один из примеров блока из ТС может состоять из пары отстоящих друг от друга бесцветных стеклянных подложек толщиной около 3-4 мм каждая, на одну из которых, в определенных примерных случаях, нанесено энергосберегающее покрытие 30, при этом зазор между подложками может составлять от, примерно, 5 до 30 мм, более предпочтительно, от, примерно, 10 до 20 мм, наиболее предпочтительно, примерно 16 мм. В определенных вариантах осуществления изобретения покрытие 30 наносят на внутреннюю сторону самой удаленной (например, ближайшей к уличной стороне) стеклянной подложки 1, как показано на фиг. 2. Однако, в других вариантах осуществления изобретения, покрытие 30 может быть нанесено на внутреннюю поверхность любой подложки, обращенную к зазору. Блок из ТС также может включать дополнительную подложку(и), например, в определенных случаях, три стеклянных подложки.
На фиг. 3-5 показаны другие примерные варианты осуществления настоящего изобретения, в которых покрытия могут быть использованы в соответствии с фиг. 1 и/или 2.
g
g
g
g
Было сделано выгодное открытие, что включение в упомянутый выше пакет слоев (например, см. фиг. 1-5) поглощающего слоя (4 и/или 10), предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, различной толщины в одном или нескольких местах может привести к получению заданных оптических свойств. Точнее говоря, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения, путем регулирования толщины поглощающего слоя(ев) 4 и/или 10, предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, можно так отрегулировать окраску изделия с покрытием со стороны стекла (величины а* и b* со стороны стекла), чтобы получить оптическое впечатление определенного цвета при взгляде на оконный блок снаружи. Поглощающий слой(и) 4 и/или 10, в определенных примерных случаях, может быть электропроводным. Если не указано иное, величины а* и b* в настоящем документе относятся к отражаемому цвету поверхности стекла при наблюдении со стороны стекла монолитного изделия с покрытием или с той стороны оконного блока из ТС, который будет обращен наружу здания или сооружения. Точно так же, коэффициент отражения видимого излучения со стороны стекла (Y) относится к наблюдаемому отражению поверхности стекла при наблюдении со стороны стекла монолитного изделия с покрытием или с той стороны оконного блока из ТС, который будет обращен наружу здания или сооружения.
g
g
Более конкретно, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения включение поглощающего слоя 4 между двумя диэлектрическими слоями 3 и 5 может привести к получению изделия с покрытием с заданными оптическими свойствами. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения диэлектрические слои 3 и 5 включают одинаковые или, по существу, аналогичные материалы/составы. Фактически, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения слой на основе кремния разделен на два слоя, 3 и 5, и поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, расположен между этими двумя диэлектрическими слоями. Слои 3 и 5, в определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения, могут иметь разную толщину. В других вариантах осуществления изобретения слои 3 и 5 могут иметь, по существу, одинаковую толщину. Толщина слоев 3 и 5 может быть изменена с целью достижения заданного цвета поверхности стекла (например, заданных величин а* и/или b*). «Заданный» цвет поверхности стекла в определенных случаях может быть различным.
S
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения цвет поверхности стекла изделия с покрытием (а* и b* со стороны стекла) может быть бронзовым, зеленым, нейтральным или голубым. Таким образом, покрытие 30 может быть нанесено на бесцветную стеклянную подложку 1, при этом данное изделие с покрытием (монолитное или при измерении блока из ТС) будет иметь внешний вид окрашенного и, в то же время, обладать заданными характеристиками, свойственными традиционным энергосберегающим покрытиям, такими как поверхностное сопротивление слоя (R) не более, примерно, 10,0 Ом/квадрат, 9,5 Ом/квадрат или 9,0 Ом/квадрат, более предпочтительно, не более, примерно, 5,0 Ом/квадрат, еще более предпочтительно, не более, примерно, 4,0 Ом/квадрат, наиболее предпочтительно, меньше или равное, примерно, 3,5 Ом/квадрат до и/или после необязательной тепловой обработки, такой как закалка; коэффициентом излучения менее, примерно, 0,12, 0,11 и/или 0,11, более предпочтительно, до, примерно, 0,06, еще более предпочтительно, не более, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, не более, примерно, 0,04 (например, 0,032). Готовое изделие с покрытием может обладать малым коэффициентом отражения видимого излучения со стороны стекла (или снаружи здания) (Y) 16% или менее, более предпочтительно, около 14% или менее (например, блок из ТС) в определенных примерных вариантах осуществления изобретения, от части, в зависимости от заданного цвета.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения, от части, в зависимости от материала, выбранного для поглощающего слоя(ев) 4 и/или 10, и толщины и материала слоев 3-12, на бесцветную стеклянную подложку может быть нанесено покрытие, изготовленное в соответствии с определенными примерными вариантами осуществления изобретения и придающее стеклянной подложке заданный цветовой внешний вид (например, бронзовый цвет). Например, благодаря покрытию 30 может быть произведено изделие с покрытием, которое, при взгляде со стороны стекла (или снаружи здания на фиг. 2), в определенных примерных вариантах осуществления изобретения, имеет бронзовый, нейтральный, зеленый, ярко-синий или другой цветовой тон, образованный из сочетаний указанных.
Поглощающий слой(и) обеспечивает преимущества, так как он снижает коэффициент отражения со стороны стекла и/или снаружи и позволяет достичь заданного коэффициента пропускания видимого излучения, цвета и малого СФ без ущерба для поверхностного сопротивления слоя. Например, без ограничения, часто более приятно с эстетической точки зрения, если в конструкции, такой как здания, окна обладают меньшим коэффициентом отражения со стороны стекла. Таким образом, архитекторы могут предпочитать более низкий коэффициент отражения видимого излучения со стороны стекла (или снаружи), но, возможно, не хотят для этого жертвовать поверхностным сопротивлением слоя, цветом и/или коэффициентом пропускания видимого излучения. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина отражающего ИК излучения слоя(ев) 7, который может содержать серебро или золото, может быть увеличена. При увеличении толщины слоя 7 может возрасти коэффициент отражения поверхности стекла; таким образом, если коэффициент отражения со стороны стекла уменьшается благодаря включению поглощающего слоя(ев) 4 и/или 10, но увеличивается из-за утолщения слоя 7, общее изменение коэффициента отражения со стороны стекла может быть минимальным или даже равняться нулю или, по существу, нулю. Увеличение толщины отражающего ИК излучение слоя 7 желательно, так как это повышает способность блока из ТС блокировать/отражать ИК излучение, благодаря чему уменьшается количество ИК излучения, подпадающего внутрь здания, сооружения, автомобиля и т.д. через окно.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слои 3-12 нанесены на стеклянную подложку методом напыления. Это применимо к любой из фиг. 1-5. В примерных вариантах осуществления изобретения распыляемая мишень(и) может представлять собой плоскую или вращающуюся цилиндрическую мишень для магнетронного распыления (не показана). Могут быть использованы металлические и/или керамические мишени.
Как показано на фиг. 1-5, диэлектрические слои 3 и 5 могут содержать нитрид кремния, а в других примерных вариантах осуществления изобретения могут содержать оксид кремния и/или оксинитрид кремния. Слои 3 и 5 могут быть полностью или частично окисленными и/или азотированными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения диэлектрические слои 3 и 5 могут включать одинаковые или, по существу, аналогичные материалы и/или составы. В определенных вариантах осуществления изобретения толщина слоев 3 и 5 может быть одинаковой или, по существу, одной и той же. В других вариантах осуществления изобретения один из слоев 3 или 5 может быть толще, чем другой слой 3 или 5. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина каждого из слоев 3 и 5 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 3 и 5; однако, в других вариантах осуществления изобретения могут иметь место оба слоя 3, 5.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слой 4 может представлять собой поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения. Поглощающий слой 4 может быть образован из или включать любой один из следующих материалов или смесь (сплав) любых из этих материалов: Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr, Si, Ti, Zn, Sn, Cu, Al, V, Mn, Mo, Pd, Ta, W, In, InSn и/или нержавеющая сталь. Эти материалы, необязательно, могут быть частично или полностью окисленными и/или азотированными. Поглощающий слой 4, предпочтительно, может содержать или, по существу, состоять из Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr и/или их оксидов и/или нитридов. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина слоя 4 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, примерно, 20-70 Å. Однако, в других вариантах осуществления изобретения толщина слоя 4 может быть больше, чем 150 Å, иногда значительно.
Как показано на фиг. 1-5, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения контактные слои 6 и 8 могут содержать Ni, Cr и/или NiCr, или их оксиды. Кроме них или дополнительно могут быть использованы другие пригодные материалы. Контактные слои 6 и 8, в определенных примерных случаях, могут быть частично или полностью окислены и/или частично или полностью азотированы. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слои 6 и 8 могут вносить вклад в защиту отражающего ИК излучение слоя 7 от окисления во время осаждения других слоев и/или во время тепловой обработки. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина каждого из контактных слоев 6 и 8 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, примерно, 10-60 Å.
Как показано на фиг. 1-5, диэлектрические слои 9 и 11 могут содержать или, по существу, состоять из нитрида кремния, а в других примерных вариантах осуществления изобретения могут содержать или, по существу, состоять из оксида кремния и/или оксинитрида кремния. Слои 9 и 11 могут быть полностью или частично окисленными и/или азотированными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения диэлектрические слои 9 и 11 могут содержать один и тот же или, по существу, аналогичные материалы и/или составы. Следует отметить, что все слои, содержащие нитрид кремния, оксиднитрид кремния и/или оксид кремния (например, см. 3, 5, 9 и/или 11), необязательно, могут быть допированы алюминием (например, 1-5%), нержавеющей сталью и т.п. В определенных вариантах осуществления изобретения толщина диэлектрических слоев 9 и 11 может быть одинаковой или, по существу, одинаковой. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина каждого из слоев 9 и 11 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 9 и 11; однако, в других вариантах осуществления изобретения могут иметь место оба слоя.
Слой 10 в определенных примерных вариантах осуществления изобретения (например, см. фиг. 1-5) может представлять собой поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения. Что касается поглощающих слоев 4, 10, пакет слоев может включать слои 4 и 10, только слой 4 или только слой 10. Слой 10 может быть образован из или содержать любой один из следующих материалов или смесь (сплав) любых из этих материалов: Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr, Si, Ti, Zn, Sn, Cu, Al, V, Mn, Mo, Pd, Ta, W, In, InSn и/или нержавеющая сталь. Эти материалы могут быть частично или полностью окисленными и/или азотированными. Слой 10, предпочтительно, может содержать или, по существу, состоять из Ni, Cr, NiCr, Nb, Zr, NbZr и/или их оксидов и/или нитридов. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения толщина поглощающего слоя 10 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å. Однако в других вариантах осуществления изобретения толщина поглощающего слоя 10 может быть больше, чем 150 Å. Слой 10 в некоторых вариантах осуществления изобретения может отсутствовать или быть включен вместо слоя 4, либо могут присутствовать оба слоя.
x
x
y
x
y
Слой 12 является необязательным внешним защитным слоем. Слой 12 может быть расположен поверх отражающего ИК излучения слоя 7 и поверх диэлектрического слоя(ев) 9, 11. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения слой 12 может содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид циркония и/или алюминия (например, ZrO, ZrON и/или AlON).
Изделие с покрытием, изготовленное в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения (например, см. фиг. 1-5), может быть использовано в блоке из ТС (например, см. фиг. 2). Блок из ТС может представлять собой вакуумированный или не вакуумированный блок из ТС. В других примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием может быть использовано в качестве монолитного оконного блока.
Изделие с покрытием и/или блок из ТС, изготовленные в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения, являются эффективными, так как могут снижать коэффициент отражения со стороны стекла благодаря поглощающим свойствам поглощающего слоя(слоев), предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может оказаться возможным достижение более высокой селективности при заданном коэффициенте отражения со стороны стекла за счет увеличения толщины отражающего ИК излучение (например, на основе серебра) слоя 7. Изделие с покрытием и/или блок из ТС, изготовленные в соответствии с определенными примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, также могут обладать повышенной термической, механической и химической стойкостью по сравнению с разделенными серебряными отражающими покрытиями.
Возможно получить изделия с покрытием, обладающие нейтральным, зеленым, голубым, бронзовым, золотым и т.д. отражаемым цветом поверхности стекла. Было установлено, что изделия с покрытием и/или блоки из ТС, изготовленные в соответствии с определенными примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, могут обладать более низким коэффициентом отражения со стороны стекла (или снаружи), чем «разделенное серебряное» (или двойное серебряное) покрытие при разнообразии цветов изделия с покрытием, содержащего единственный отражающий ИК излучение слой.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения заданный отражаемый цвет поверхности стекла и цвет пропускаемого излучения могут быть соединены с получением заданного отражаемого цвета пленки, включая более низкий коэффициент отражения со стороны пленки. Включение слоев 4 и/или 10 в энергосберегающий пакет слоев позволяет балансировать и настраивать цвет, коэффициент отражения и солнцезащитное действие изделия с покрытием.
Изделия с покрытием, изготовленные в соответствии с описанными в настоящем документе вариантами осуществления изобретения, являются эффективными, так как на бесцветное стекло 1 может быть нанесено покрытие 30, придающее ему внешний вид окрашенного стекла - однако на самом деле подложка 1, сама по себе, может быть бесцветной или, по существу, бесцветной. Благодаря уменьшению коэффициента отражения со стороны стекла/снаружи за счет поглощающего слоя (4 и/или 10), предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, возможно применить более толстый отражающий ИК излучение слой 7. Обычно, более толстый отражающий ИК излучение слой увеличивает коэффициент отражения со стороны стекла, однако использование поглощающего слоя(ев) позволяет ввести более толстый отражающий ИК излучение слой 7 без существенного увеличения коэффициента отражения со стороны стекла.
Примерные варианты осуществления изобретения бронзового цвета (например, отражаемого цвета поверхности стекла) описаны выше - см. фиг. 1-5. Данная часть описания является дополнением к вышеизложенному в отношении вариантов осуществления изобретения с бронзовой окраской. Изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 10 до 55%, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 50%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 48%. В блоке из ТС, включающем изделие с покрытием бронзового цвета, коэффициент пропускания видимого излучения может даже составлять не более, примерно, 43%. Когда заданным цветом изделия с покрытием и/или блока из ТС является бронзовый, слои 4 и/или 10 могут содержать или состоять, по существу, из Ni и/или Cr. Однако, для изготовления слоев 4 и/или 10 также может быть использован нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения для изготовления слоев 4 и/или 10 также может быть использован Nb, Zr и/или NbZr. Также может быть использован оксид и/или оксинитрид Nb, Zr и/или NbZr. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения в изделии с покрытием и/или блоке из ТС бронзового цвета слой 10 может отсутствовать. В различных примерных вариантах осуществления изобретения слой 10 может присутствовать, а слой 4 - нет. В других вариантах осуществления изобретения, однако, оба слоя 4 и/или 10 могут входить в состав покрытия. Слои 4 и/или 10 могут быть полностью или частично азотированными и/или окисленными. В определенных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС бронзового цвета толщина слоев 4 и/или 10 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 25 до 75 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 70 Å. В изделии с покрытием и/или блоке из ТС бронзового цвета, в определенных вариантах их осуществления, диэлектрические слои 3 и/или 5 могут содержать нитрид кремния и/или оксинитрид кремния. Толщина слоя 3 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 80 до 200 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 120 до 160 Å. Толщина слоя 5 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 200 до 440 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 260 до 380 Å. Однако, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения слои 3 и 5 могут иметь одинаковую или, по существу одну и ту же толщину. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС бронзового цвета слои 6 и/или 8 могут содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В некоторых вариантах осуществления слои 6 и 8 могут иметь одинаковую толщину. Однако, настоящее изобретение этим не ограничивается. Примерная толщина слоев 6 и 8 составляет от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 15 до 75 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 20 до 60 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения отражающий ИК излучение слой 7 может содержать серебро и/или золото. Толщина слоя 7 может составлять от, примерно, 100 до 170 Å, более предпочтительно, от, примерно, 110 до 160 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 115 до 155 Å.
В определенных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 являются необязательными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 9 и 11, слой 10 может отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения могут присутствовать все три слоя 9, 10 и 11. В различных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 могут отсутствовать.
Когда, в определенных вариантах осуществления изобретения, слои 10 и 11 отсутствуют, толщина слоя 9 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 100 до, примерно, 900 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 300 до 700 Å. Когда слои 10 и 11 присутствуют, толщина слоев 9 и/или 11 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС бронзового цвета слои 10 и 11 покрытия могут отсутствовать.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения поверх наиболее удаленного слоя может быть нанесен слой 12. Слой 12 может повышать механическую и/или химическую стойкость изделия с покрытием, изготовленного в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. Слой 12 может содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид алюминия и/или циркония. Слой 12 может быть частично и/или полностью окисленным или азотированным. Толщина слоя 12, в определенных вариантах осуществления изобретения, может составлять от, примерно, 10 до 60 Ангстрем. Однако это значение толщины не является лимитирующим, в других вариантах осуществления слой 12 может быть толще или тоньше.
Примерные материалы и значения толщины слоев для вариантов осуществления, поясняемых фиг. 3(а), таких как варианты осуществления бронзового цвета, приведены далее в таблице 1.
Таблица 1Примерные материалы/толщина слоев; вариант осуществленияфиг. 3(а)
Слой
Предпочтительныйдиапазон, Å
Наиболее предпочтительный диапазон, Å
Пример, Å
Стекло (толщиной 1-10 мм)
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 3)
70-1200 Å
120-160 Å
140 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
10-150 Å
30-70 Å
50 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 5)
70-1200 Å
260-380 Å
320 Å
NiCr (слой 6)
10-150 Å
20-50 Å
30 Å
Ag (слой 7)
100-170 Å
115-155 Å
130 Å
NiCr (слой 8)
10-150 Å
20-50 Å
30 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 9)
70-1200 Å
300-700 Å
480 Å
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками, приведенными в таблице 2, измеренными для монолитного изделия (до или после какой-либо необязательной тепловой обработки).
Таблица 2Оптические/солнцезащитные характеристики (монолит)
Характеристика
Вообще
Болеепредпочтительно
Наиболее предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат)
<=5,0
<=4,0
<=3,5
E<sub>n</sub>
<=0,06
<=0,05
<=0,04
T<sub>vis</sub> (осв. С 2°)
<=55%
<=50%
<=48%
Кроме того, в определенных примерных ламинированных вариантах осуществления настоящего изобретения описываемые изделия с покрытием, необязательно, прошедшие такую тепловую обработку, которой достаточно для закалки, и соединенные с другой стеклянной подложкой с получением блока из ТС, могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками блока из ТС.
Таблица 3Примерные оптические характеристики (монолит до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=50%
<=48%
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 5 до 20%
от 9 до 13%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от 0,0 до 3,0
от 1,0 до 2,5
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от 0,0 до 3,0
от 1,0 до 2,5
L*(осв. С 2°)
26-52
36-43
Таблица 4Примерные оптические характеристики (блок из ТС до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=50%
<=48%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
от -8,0 до 0,0
от -6,0 до -2,0
b*<sub>t</sub>(осв. С 2°)
от 0,0 до 7,0
от 1,0 до 5,0
L*(осв. С 2°)
<=77
<=75
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
от 10 до 30%
от 15 до 25%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
от 0,0 до 15,0
от 2,0 до 13,0
b*<sub>f</sub>(осв. С 2°)
от -20,0 до -5,0
от -15,0 до -7,0
L*(осв. С 2°)
37-62
45-58
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 10 до 16%
от 11 до 15%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -1,0 до 4,0
от 0,0 до 3,0
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от 0,0 до 4,0
от 0,0 до 3,0
L*(осв. С 2°)
37-47
39-46
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения примерный пакет слоев, такой как приведенный в таблице 1, может обеспечить снижение коэффициента отражения со стороны стекла примерно на 50% (по сравнению с покрытием, не включающим поглощающий слой(и)). Кроме того, отражение со стороны стекла может выглядеть менее красным.
Монолитное изделие с покрытием бронзового цвета, изготовленное в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения, может характеризироваться коэффициентом отражения со стороны стекла Y от, примерно, 5 до 20%, более предпочтительно, от, примерно, 9 до 15%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 10 до 13% в определенных примерных вариантах осуществления изобретения. Эти результаты даны для монолитных изделий с покрытием.
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета (монолитное) может характеризоваться величиной а* от, примерно, 0,0 до 3,0, более предпочтительно, от, примерно, 1,0 до 2,5, наиболее предпочтительно, от, примерно, 1,5 до 2,5. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться величиной b* от, примерно, 0,0 до 3,0, более предпочтительно, от, примерно, 1,0 до 2,5, наиболее предпочтительно, от, примерно, 1,5 до 2,5 (при измерении в монолите). В определенных примерных вариантах осуществления изобретения, при измерении в монолите, изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться величиной L* от, примерно, 34 до 47, более предпочтительно, от, примерно, 36 до 43, наиболее предпочтительно, от, примерно, 37 до 42.
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета (блок из ТС) может характеризоваться величиной а* от, примерно, -1,0 до 4,0, более предпочтительно, от, примерно, 0,0 до 3,0, наиболее предпочтительно, от, примерно, 1,0 до 2,5. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться величиной b* от, примерно, 0,0 до 4,0, более предпочтительно, от, примерно, 0,0 до 3,0, наиболее предпочтительно, от, примерно, 1,0 до 2,5. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться величиной L* от, примерно, 37 до 47, более предпочтительно, от, примерно, 39 до 46, наиболее предпочтительно, от, примерно, 40 до 45.
s
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием бронзового цвета может характеризоваться величиной поверхностного сопротивления (R), меньше или равной, примерно, 5,0 (более предпочтительно, меньше или равной, примерно, 4,0, наиболее предпочтительно, меньше или равной, примерно, 3,5, иногда даже меньше или равной, примерно, 3,0) до и/или после тепловой обработки. В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделие с покрытием бронзового цвета после тепловой обработки может характеризоваться коэффициентом излучения, меньше или равным, примерно, 0,06, более предпочтительно, меньше или равным, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, меньше или равным, примерно, 0,04 (например, 0,037).
Селективность оконного блока из ТС/изделия с покрытием бронзового цвета может составлять, по меньшей мере, около 1,20, более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,30, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,35 или 1,40 и иногда даже около 1,43. Солнцезащитный фактор (СФ) может составлять от, примерно, 28 до 32.
Коэффициент пропускания видимого излучения изделием с покрытием (блоком из ТС) бронзового цвета может составлять от, примерно, 10 до 55%, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 50%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 45%. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения коэффициент пропускания видимого излучения может быть не более 50%, более предпочтительно, не более 40%. В других примерных вариантах осуществления изобретения коэффициент пропускания видимого излучения изделия с покрытием в блоке из ТС бронзового цвета может составлять от, примерно, 30 до 40%.
Примерные варианты осуществления зеленого цвета (например, отражаемого цвета поверхности стекла) описаны выше - см. фиг. 1-5. Данная часть описания является дополнением к вышеизложенному в отношении вариантов осуществления изобретения с зеленой окраской.
Изделие с покрытием, включая изделие с покрытием зеленого цвета, может характеризоваться коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 10 до 55%, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 50%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 48%. Когда заданным цветом изделия с покрытием и/или блока из ТС является зеленый, слой 4 может содержать или состоять, по существу, из Ni и/или Cr. Однако, для изготовления слоев 4 и/или 10 также может быть использован нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения для изготовления поглощающего слоя 4 и/или 10 также может быть использован Nb, Zr и/или NbZr. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения в изделии с покрытием и/или блоке из ТС зеленого цвета слой 10 может отсутствовать. В различных примерных вариантах осуществления изобретения слой 10 может присутствовать, а слой 4 - нет. В других вариантах осуществления изобретения, однако, оба слоя 4 и/или 10 могут входить в состав покрытия. Слои 4 и/или 10 могут быть полностью или частично азотированными и/или окисленными.
В определенных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС зеленого цвета толщина слоев 4 и/или 10 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 25 до 75 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 70 Å.
В изделии с покрытием и/или блоке из ТС зеленого цвета, в определенных вариантах их осуществления, диэлектрические слои 3 и/или 5 могут содержать нитрид кремния и/или оксинитрид кремния. Толщина слоя 3 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 80 до 400 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 160 до 400 Å. Толщина слоя 5 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 500 до 1200 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 890 до 1150 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС зеленого цвета слои 6 и/или 8 могут содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В некоторых вариантах осуществления слои 6 и 8 могут иметь одинаковую толщину. Однако, настоящее изобретение этим не ограничивается. Примерная толщина слоев 6 и 8 составляет от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 80 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 25 до 75 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС зеленого цвета отражающий ИК излучение слой 7 может содержать серебро и/или золото. Толщина слоя 7 может составлять от, примерно, 100 до 170 Å, более предпочтительно, от, примерно, 110 до 160 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 115 до 155 Å.
В определенных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 являются необязательными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 9 и 11, слой 10 может отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения могут присутствовать все три слоя 9, 10 и 11. В различных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 могут отсутствовать.
Когда, в определенных вариантах осуществления изобретения, слои 10 и 11 отсутствуют, толщина слоя 9 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 100 до, примерно, 900 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 300 до 700 Å. Когда слои 10 и 11 присутствуют, толщина слоев 9 и/или 11 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС зеленого цвета слои 10 и 11 покрытия могут отсутствовать.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения поверх наиболее удаленного слоя может быть нанесен слой 12. Слой 12 может повышать механическую и/или химическую стойкость изделия с покрытием, изготовленного в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. Слой 12 может содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид циркония или алюминия. Слой 12 может быть частично и/или полностью окисленным или азотированным.
Примерные материалы и значения толщины слоев для вариантов осуществления, поясняемых фиг. 3(а), таких как варианты осуществления зеленого цвета, приведены далее в таблице 5.
Таблица 5Примерные материалы/толщина слоев; вариант осуществленияфиг. 3(а)
Слой
Предпочтительныйдиапазон, Å
Наиболее предпочтительный диапазон, Å
Пример, Å
Стекло (толщиной1-10 мм)
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 3)
70-1200 Å
160-400 Å
280 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
10-150 Å
30-70 Å
50 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 5)
70-1200 Å
890-1150 Å
1020 Å
NiCr (слой 6)
10-150 Å
25-75 Å
40 Å
Ag (слой 7)
100-170 Å
115-155 Å
130 Å
NiCr (слой 8)
10-150 Å
25-75 Å
40 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 9)
70-1200 Å
300-700 Å
510 Å
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками, приведенными в таблице 6, измеренными для монолитного изделия (до или после какой-либо необязательной тепловой обработки).
Таблица 6Оптические/солнцезащитные характеристики (монолит)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
Наиболее предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат)
<=6,0
<=5,0
<=4,0
E<sub>n</sub>
<=0,12
<=0,06
<=0,05
T<sub>vis</sub> (осв. С 2°)
<=55%
<=50%
<=48%
Кроме того, в определенных примерных ламинированных вариантах осуществления настоящего изобретения описываемые изделия с покрытием, необязательно, прошедшие такую тепловую обработку, которой достаточно для закалки, и соединенные с другой стеклянной подложкой с получением блока из ТС, могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками блока из ТС.
Таблица 7Примерные оптические характеристики (монолит до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=55%
<=48%
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 26 до 42%
от 30 до 36%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -15,0 до -5,0
от -12,0 до -7,0
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от -6,0 до 3,0
от -3,0 до 1,0
L*(осв. С 2°)
58-71
62-67
Таблица 8Примерные оптические характеристики (блок из ТС до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=50%
<=45%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
от -8,0 до 2,0
от -6,0 до 1,0
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
от -5,0 до 5,0
от -4,0 до 4,0
L* (осв. С 2°)
<=77
<=73
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
от 10 до 30%
от 12 до 26%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
от 0,0 до 10,0
от 2,0 до 8,0
b*<sub>f</sub>(осв. С 2°)
от -18,0 до 0,0
от -15,0 до -3,0
L*(осв. С 2°)
37-62
41-58
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 26 до 44%
от 32 до 38%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -15,0 до -5,0
от -12,0 до -7,0
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от -6,0 до 3,0
от -3,0 до 2,0
L*(осв. С 2°)
58-73
63-68
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может оказаться возможным снижение коэффициента отражения со стороны стекла при помощи покрытия, включающего поглощающий слой. Цвет поверхности стекла изделия с покрытием и/или блока из ТС может быть более «насыщенным» зеленым. Солнцезащитный фактор (величина g) изделия с покрытием и/или блока из ТС зеленого цвета также может быть уменьшен по сравнению с пакетом слоев, включающим Ag-содержащий слой (слой 7) такой же толщины, но не включающим поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения (слои 4 и/или 10).
Изделие с покрытием зеленого цвета, изготовленное в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения, в определенных примерных вариантах осуществления изобретения может обладать коэффициентом отражения со стороны стекла Y от, примерно, 30 до 36% измеренным для монолита. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием зеленого цвета (блок из ТС) может обладать коэффициентом отражения снаружи от, примерно, 26 до 44%, более предпочтительно, от, примерно, 30 до 40%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 32 до 38%.
g
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием зеленого цвета (монолит) может характеризоваться величиной а* от, примерно, -15 до -5, более предпочтительно, от, примерно, -13 до -6, наиболее предпочтительно, от, примерно, -12 до -7. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием зеленого цвета (монолит) может характеризоваться величиной b* от, примерно, -6 до 3, более предпочтительно, от, примерно, -4 до 2, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3 до 1. В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения блок из ТС может характеризоваться величиной а* от, примерно, -15 до -5, более предпочтительно, от, примерно, -13 до -6, наиболее предпочтительно, от, примерно, -12 до -7. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием зеленого цвета (блок из ТС) может характеризоваться величиной b* от, примерно, -6 до 3, более предпочтительно, от, примерно, -4 до 2, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3 до 2.
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием зеленого цвета (блок из ТС) может характеризоваться величиной L* от, примерно, 58 до 73, более предпочтительно, от, примерно, 60 до 70, наиболее предпочтительно, от, примерно, 63 до 68.
Поверхностное сопротивление может составлять не более, примерно, 6,0 Ом/квадрат, более предпочтительно, не более, примерно, 5,0 Ом/квадрат, наиболее предпочтительно, не более, примерно, 4,0 Ом/квадрат. В определенных вариантах осуществления изобретения поверхностное сопротивление может быть даже меньше. Коэффициент излучения может составлять не более, примерно, 0,06, более предпочтительно, не более, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, не более, примерно, 0,04.
Коэффициент пропускания видимого излучения изделием с покрытием зеленого цвета, в частности, блоком из ТС, может составлять от, примерно, 30 до 45% в определенных примерных вариантах осуществления изобретения. Солнцезащитный фактор может составлять от, примерно, 26 до 32 для блока из ТС, соответствующего определенным примерным вариантам осуществления изобретения. Таким образом, селективность изделия с покрытием зеленого цвета может составлять, по меньшей мере, около 1,2, более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,3, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,35, и наиболее предпочтительно, около 1,40 или 1,43.
Примерные варианты осуществления изобретения нейтрального цвета (например, отражаемого цвета поверхности стекла) описаны выше со ссылкой на фиг. 1-5. Данная часть описания является дополнением к вышеизложенному в отношении вариантов осуществления изобретения с нейтральной окраской. Блок из ТС, включающий изделие с покрытием нейтрального цвета, может характеризоваться коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 10 до 55%, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 50%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 48%. Когда заданным цветом изделия с покрытием и/или блока из ТС является нейтральный, слои 4 и/или 10 могут содержать или состоять, по существу, из Ni и/или Cr. Однако, для изготовления слоев 4 и/или 10 также может быть использован нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. Слои 4 и/или 10 также могут содержать или состоять, по существу, из оксида, нитрида или оксинитрида Nb, Zr и/или NbZr. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения в изделии с покрытием и/или блоке из ТС нейтрального цвета слой 10 может отсутствовать. В различных примерных вариантах осуществления изобретения слой 10 может присутствовать, а слой 4 - нет. В других вариантах осуществления изобретения, однако, оба слоя 4 и/или 10 могут входить в состав покрытия. Слои 4 и/или 10 могут быть полностью или частично азотированными и/или окисленными.
В определенных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС нейтрального цвета толщина слоев 4 и/или 10 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 15 до 75 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 20 до 50 Å. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоя(ев) 4 и/или 10 может составлять от, примерно, 10 до 40 Å.
В изделии с покрытием и/или блоке из ТС нейтрального цвета, в определенных вариантах их осуществления, диэлектрические слои 3 и/или 5 могут содержать нитрид кремния и/или оксинитрид кремния. Толщина слоя 3 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 75 до 200 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 80 до 120 Å. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоя 3 может составлять от, примерно, 180 до 300 Å. В определенных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС нейтрального цвета толщина слоя 5 может составлять от, примерно, 20 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 25 до 75 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 40 до 60 Å. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоя 5 может составлять от, примерно, 100 до 280 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС нейтрального цвета слои 6 и/или 8 могут содержать никель-хром и/или оксид, нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В некоторых вариантах осуществления слои 6 и 8 могут иметь одинаковую толщину. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Примерная толщина слоев 6 и 8 составляет от, примерно, 1 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 5 до 50 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 10 до 30 Å. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоев 6 и/или 8 может составлять от, примерно, 10 до 50 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слой 7 может содержать серебро и/или золото. Толщина слоя 7 может составлять от, примерно, 100 до 250 Å, более предпочтительно, от, примерно, 110 до 220 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 160 до 200 Å. Этот более толстый содержащий серебро слой 7 может эффективным образом снижать проникновение ИК излучения и, если нужно, уменьшать пропускание видимого излучения. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоя 7 может составлять от, примерно, 115 до 155 Å.
В определенных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 являются необязательными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 9 и 11, слой 10 может отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения могут присутствовать все три слоя 9, 10 и 11. В различных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 могут отсутствовать.
Когда, в определенных вариантах осуществления изобретения, слои 10 и 11 отсутствуют, толщина слоя 9 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 100 до, примерно, 900 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 300 до 700 Å. Когда слои 10 и 11 присутствуют, толщина слоев 9 и/или 11 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС нейтрального цвета слои 10 и 11 покрытия могут отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 (особенно, слои 4 и/или 5) могут отсутствовать.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения поверх наиболее удаленного слоя может быть нанесен слой 12. Слой 12 может повышать механическую и/или химическую стойкость изделия с покрытием, изготовленного в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. Слой 12 может содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид циркония или алюминия. Слой 12 может быть частично и/или полностью окисленным или азотированным. Толщина слоя 12, в определенных вариантах осуществления изобретения, может составлять от, примерно, 10 до 80 Å, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 70 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 50 Å. В других вариантах осуществления изобретения толщина слоя 12 может составлять от, примерно, 10 до 60 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием и/или блок из ТС нейтрального цвета, включающие, по меньшей мере, один поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, могут характеризоваться уменьшенным коэффициентом пропускания, что в определенных вариантах применения является желательным, и уменьшенным коэффициент отражения со стороны стекла и/или повышенным блокированием ИК излучения. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может быть желательным уменьшенный коэффициент пропускания видимого излучения. Отражаемый цвет поверхности стекла может быть улучшен.
Примерные материалы и значения толщины слоев для вариантов осуществления, поясняемых фиг. 3(а), таких как варианты осуществления нейтрального цвета, приведены далее в таблице 9.
Таблица 9Примерные материалы/толщина слоев; вариант осуществленияфиг. 3(а)
Слой
Предпочтительныйдиапазон, Å
Наиболее предпочтительный диапазон, Å
Пример, Å
Стекло (толщиной1-10 мм)
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 3)
70-1200 Å
180-300 Å
240 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
10-150 Å
10-30 Å
10 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 5)
70-1200 Å
100-280 Å
190 Å
NiCr (слой 6)
10-150 Å
10-50 Å
25 Å
Ag (слой 7)
100-170 Å
115-155 Å
150 Å
NiCr (слой 8)
10-150 Å
10-50 Å
25 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 9)
70-1200 Å
300-700 Å
580 Å
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения описываемые изделия с покрытием могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками, приведенными в таблице 10, измеренными для монолитного изделия (до или после какой-либо необязательной тепловой обработки).
Таблица 10Оптические/солнцезащитные характеристики изделия нейтрального цвета (монолит)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
Наиболее предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат)
<=5,0
<=4,0
<=3,5
E<sub>n</sub>
<=0,12
<=0,05
<=0,04
T<sub>vis</sub> (осв. С 2°)
<=55%
<=50%
<=48%
Кроме того, в определенных примерных ламинированных вариантах осуществления настоящего изобретения описываемые изделия с покрытием, необязательно, прошедшие такую тепловую обработку, которой достаточно для закалки, и соединенные с другой стеклянной подложкой с получением блока из ТС, могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками блока из ТС.
Таблица 11Примерные оптические характеристики изделия нейтрального цвета (монолит до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=55%
<=48%
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 11 до 33%
от 18 до 25%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -5,0 до 1,0
от -3,0 до 0,0
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от -5,0 до 1,0
от -4,0 до 0,0
L*(осв. С 2°)
39-64
49-58
Таблица 12Примерные оптические характеристики (блок из ТС до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=50%
<=45%
L*(осв. С 2°)
<=77
<=73
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
от 15 до 27%
от 18 до 25%
L*(осв. С 2°)
45-59
49-58
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 11 до 35%
от 19 до 27%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -5,0 до 1,0
от -3,0 до 0,0
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
от -5,0 до 1,0
от -4,0 до 0,0
L*(осв. С 2°)
39-66
50-59
Коэффициент пропускания видимого излучения монолитным изделием с покрытием нейтрального цвета может составлять от, примерно, 40 до 48%.
Монолитное изделие с покрытием нейтрального цвета, изготовленное в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения, может характеризироваться коэффициентом отражения со стороны стекла Y от, примерно, 11 до 33%, более предпочтительно, от, примерно, 15 до 28%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 18 до 25% в определенных примерных вариантах осуществления изобретения. Эти величины соответствуют монолитному изделию с покрытием. Блок из ТС, включающий изделие с покрытием нейтрального цвета, может обладать наружным коэффициентом отражения Y от, примерно, 11 до 35%, более предпочтительно, от, примерно, 16 до 30%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 19 до 27%.
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения монолитное изделие с покрытием нейтрального цвета может характеризоваться величиной а* от, примерно, -5 до 1, более предпочтительно, от, примерно, -4 до 1, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3 до 0. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения монолитное изделие с покрытием нейтрального цвета может характеризоваться величиной b* от, примерно, -5 до 1, более предпочтительно, от, примерно, -4,5 до 1, наиболее предпочтительно, от, примерно, -4 до 0. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения монолитное изделие с покрытием нейтрального цвета может характеризоваться величиной L* от, примерно, 39 до 64, более предпочтительно, от, примерно, 45 до 62, наиболее предпочтительно, от, примерно, 49 до 58.
g
g
Блок из ТС, включающий изделие с покрытием нейтрального цвета, может характеризоваться величиной а* от, примерно, -5 до 1, более предпочтительно, от, примерно, -4 до 1, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3 до 0. Блок из ТС нейтрального цвета может характеризоваться величиной b* от, примерно, -5 до 1, более предпочтительно, от, примерно, -4,5 до 1, наиболее предпочтительно, от, примерно, -4 до 0.
Поверхностное сопротивление изделия с покрытием нейтрального цвета может составлять не более, примерно, 5,0 Ом/квадрат, более предпочтительно, не более, примерно, 4,0 Ом/квадрат, наиболее предпочтительно, не более, примерно, 3,5 Ом/квадрат. Коэффициент пропускания видимого излучения блоком из ТС нейтрального цвета может составлять от, примерно, 30 до 45%. Солнцезащитный фактор может составлять от, примерно, 28 до 32. Таким образом, селективность, предпочтительно, составляет, по меньшей мере (или более, чем), примерно, 1,2, более предпочтительно, по меньшей мере (или более, чем), примерно, 1,3, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере (или более, чем), примерно, 1,40 или, примерно, 1,43.
Коэффициент излучения изделия с покрытием нейтрального цвета может быть меньше или равен, примерно, 0,06, более предпочтительно, меньше или равен, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, меньше или равен, примерно, 0,04.
Примерные варианты осуществления изобретения голубого цвета (например, отражаемого цвета поверхности стекла) описаны выше - см. фиг. 1-5. Данная часть описания является дополнением к вышеизложенному в отношении вариантов осуществления изобретения с голубой окраской. Изделие с покрытием голубого цвета может характеризоваться коэффициентом пропускания видимого излучения от, примерно, 10 до 55%, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 50%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 48%. Когда заданным цветом изделия с покрытием и/или блока из ТС является голубой, слои 4 и/или 10 могут содержать или состоять, по существу, из Ni и/или Cr. Однако, для изготовления слоев 4 и/или 10 также может быть использован нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения для изготовления поглощающих слоев 4 и/или 10 также может быть использован оксид и/или оксинитрид Nb, Zr и/или NbZr. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения в изделии с покрытием и/или блоке из ТС голубого цвета слой 10 может отсутствовать. В различных примерных вариантах осуществления изобретения слой 10 может присутствовать, а слой 4 - нет. В других вариантах осуществления изобретения, однако, оба слоя 4 и/или 10 могут входить в состав покрытия. Слои 4 и/или 10 могут быть полностью или частично азотированными и/или окисленными.
В определенных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС голубого цвета толщина слоев 4 и/или 10 может составлять от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 10 до 50 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 10 до 40 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слои 4 и/или 10 могут быть даже тоньше.
В изделии с покрытием и/или блоке из ТС голубого цвета, в определенных вариантах их осуществления, диэлектрические слои 3 и/или 5 могут содержать нитрид кремния и/или оксинитрид кремния. Толщина слоя 3 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 100 до 400 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 150 до 350 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС голубого цвета толщина слоя 5 может составлять от, примерно, 20 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 200 до 1200 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 500 до 900 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС голубого цвета слои 6 и/или 8 могут содержать никель-хром и/или оксид, нитрид и/или оксинитрид никеля-хрома. В некоторых вариантах осуществления слои 6 и 8 могут иметь одинаковую толщину. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Примерная толщина слоев 6 и 8 составляет от, примерно, 10 до 150 Å, более предпочтительно, от, примерно, 10 до 50 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 10 до 40 Å. В некоторых вариантах осуществления изобретения слои 6 и/или 8 могут быть даже тоньше.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения слой 7 может содержать серебро и/или золото. Толщина слоя 7 может составлять от, примерно, 100 до 170 Å, более предпочтительно, от, примерно, 110 до 160 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 120 до 140 Å.
В определенных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 являются необязательными. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения может присутствовать только один из слоев 9 и 11, слой 10 может отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения могут присутствовать все три слоя 9, 10 и 11. В различных вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и/или 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 могут отсутствовать.
Когда, в определенных вариантах осуществления изобретения, слои 10 и 11 отсутствуют, толщина слоя 9 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å, более предпочтительно, от, примерно, 100 до, примерно, 900 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 300 до 700 Å. Когда слои 10 и 11 присутствуют, толщина слоев 9 и/или 11 может составлять от, примерно, 70 до 1200 Å. В определенных примерных вариантах осуществления изделия с покрытием и/или блока из ТС голубого цвета слои 10 и 11 покрытия могут отсутствовать. В других вариантах осуществления изобретения слои 9, 10 и 11 могут присутствовать, а слои 3, 4 и/или 5 (особенно, слои 4 и/или 5) могут отсутствовать.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения поверх наиболее удаленного слоя может быть нанесен слой 12. Слой 12 может повышать механическую и/или химическую стойкость изделия с покрытием, изготовленного в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. Слой 12 может содержать оксид, нитрид и/или оксинитрид циркония или алюминия. Слой 12 может быть частично и/или полностью окисленным или азотированным. Толщина слоя 12, в определенных вариантах осуществления изобретения, может составлять от, примерно, 10 до 80 Å, более предпочтительно, от, примерно, 20 до 70 Å, наиболее предпочтительно, от, примерно, 30 до 50 Å.
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием и/или блок из ТС голубого цвета, включающие, по меньшей мере, один поглощающий слой, предназначенный для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, могут характеризоваться уменьшенным коэффициентом пропускания, что в определенных вариантах применения является желательным, и уменьшенным коэффициентом отражения со стороны стекла. Отражаемый цвет поверхности стекла может быть улучшен.
Путем регулирования толщины слоев 3-12 в определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения отражение и цвет поверхности стекла можно оптимизировать. Коэффициент пропускания видимого излучения, в определенных вариантах осуществления изобретения, может быть надлежащим образом уменьшен. В этих или других вариантах осуществления изобретения солнцезащитный фактор и/или коэффициент отражения также может быть улучшен.
Примерные материалы и значения толщины слоев для вариантов осуществления, поясняемых фиг. 3(а), таких как варианты осуществления голубого цвета, приведены далее в таблице 13.
Таблица 13Примерные материалы/толщина слоев; вариант осуществленияфиг. 3(а)
Слой
Предпочтительныйдиапазон, Å
Наиболее предпочтительный диапазон, Å
Пример, Å
Стекло (толщиной1-10 мм)
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 3)
70-1200 Å
150-350 Å
270 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
10-150 Å
10-40 Å
12 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 5)
70-1200 Å
500-900 Å
700 Å
NiCr (слой 6)
10-150 Å
10-40 Å
25 Å
Ag (слой 7)
100-170 Å
120-140 Å
130 Å
NiCr (слой 8)
10-150 Å
10-40 Å
25 Å
Si<sub>x</sub>N<sub>y</sub> (слой 9)
70-1200 Å
300-700 Å
430 Å
В определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками, приведенными в таблице 14, измеренными для монолитного изделия (до или после какой-либо необязательной тепловой обработки).
Таблица 14Оптические/солнцезащитные характеристики (монолит)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
Наиболее предпочтительно
R<sub>s</sub> (Ом/квадрат)
<=6,0
<=5,0
<=4,0
E<sub>n</sub>
<=0,06
<=0,05
<=0,04
T<sub>vis</sub> (осв. С 2°)
<=55%
<=50%
<=48%
Кроме того, в определенных примерных ламинированных вариантах осуществления настоящего изобретения описываемые изделия с покрытием, необязательно, прошедшие такую тепловую обработку, которой достаточно для закалки, и соединенные с другой стеклянной подложкой с получением блока из ТС, могут обладать следующими оптическими и солнцезащитными характеристиками блока из ТС.
Таблица 15Примерные оптические характеристики изделия голубого цвета (монолит до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=55%
<=48%
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 15 до 30%
от 20 до 27%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -4,0 до 2,0
от -3,0 до 1,0
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
от -22,0 до -10,0
от -19,0 до -15,0
L* (осв. С 2°)
45-62
51-59
Таблица 16Примерные оптические характеристики (блок из ТС до или после тепловой обработки)
Характеристика
Вообще
Более предпочтительно
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
<=50%
<=45%
L* (осв. С 2°)
<=77
<=73
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
от 15 до 30%
от 18 до 28%
L* (осв. С 2°)
45-62
49-60
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
от 17 до 32%
от 21 до 28%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
от -5,0 до 2,0
от -3,5 до 1,0
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
от -22,0 до-10,0
от -19,0 до -15,0
L* (осв. С 2°)
48-64
52-60
Изделие с покрытием голубого цвета, изготовленное в соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения (монолитное), может характеризироваться коэффициентом отражения со стороны стекла Y от, примерно, 15 до 30%, более предпочтительно, от, примерно, 17 до 29%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 20 до 27% в определенных примерных вариантах осуществления изобретения. Блок из ТС голубого цвета может обладать наружным коэффициентом отражения Y от, примерно, 17 до 32%, более предпочтительно, от, примерно, 19 до 30%, наиболее предпочтительно, от, примерно, 21 до 28%.
g
g
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием голубого цвета (монолитное) может характеризоваться величиной а* от, примерно, -4 до 2, более предпочтительно, от, примерно, -3,5 до 1,5, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3 до 1. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием голубого цвета (монолитное) может характеризоваться величиной b* от, примерно, -22 до -10, более предпочтительно, от, примерно, -21 до -12, наиболее предпочтительно, от, примерно, -19 до -15. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием голубого цвета (монолитное) может характеризоваться величиной L* от, примерно, 45 до 62, более предпочтительно, от, примерно, 48 до 60, наиболее предпочтительно, от, примерно, 51 до 59. Блок из ТС голубого цвета может характеризоваться величиной L* от, примерно, 48 до 64, более предпочтительно, от, примерно, 50 до 62, наиболее предпочтительно, от, примерно, 52 до 60.
g
g
В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием голубого цвета (блок из ТС) может характеризоваться величиной а* от, примерно, -5 до 2, более предпочтительно, от, примерно, -4 до -1,5, наиболее предпочтительно, от, примерно, -3,5 до -1,0. В определенных примерных вариантах осуществления изобретения изделие с покрытием голубого цвета (блок из ТС) может характеризоваться величиной b* от, примерно, -22 до -10, более предпочтительно, от, примерно, -21 до -12, наиболее предпочтительно, от, примерно, -19 до -15.
Поверхностное сопротивление изделия с покрытием голубого цвета, соответствующего определенным примерным вариантам осуществления изобретения, может составлять менее, примерно, 6,0 Ом/кввадрат, более предпочтительно, менее, примерно, 5,0 Ом/квадрат, наиболее предпочтительно, менее, примерно, 4,0 Ом/кввадрат. Коэффициент излучения может составлять менее, примерно, 0,06, более предпочтительно, менее, примерно, 0,05, наиболее предпочтительно, менее, примерно, 0,04.
Коэффициент пропускания видимого излучения блоком из ТС, изготовленным в соответствии с одним из описываемых вариантов осуществления изобретения, может составлять, предпочтительно, от, примерно, 30 до 45%, более предпочтительно, от, примерно, 35 до 43%. Солнцезащитный фактор может составлять от, примерно, 29 до 33, таким образом, селективность составляет, по меньшей мере, около 1,2, более предпочтительно, по меньшей мере, около 1,30, и наиболее предпочтительно, около 1,40.
Следует отметить, что в таблицах настоящего описания отражены определенные примерные варианты осуществления изобретения, которое ими не ограничивается.
Любой из слоев на основе кремния и/или все эти слои, описанные в настоящем документе, в определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть допированы другими материалами, такими как нержавеющая сталь или алюминий. Например, любой из слоев на основе кремния и/или все эти слои, описанные в настоящем документе, могут, необязательно, содержать от, примерно, 0 до 15% алюминия, более предпочтительно, от, примерно, 1 до 10% алюминия в определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения. Слой(и) на основе кремния может быть нанесен методом напыления с использованием, в определенных вариантах осуществления настоящего изобретения, распыляемой мишени из Si или SiAl. В определенных случаях, в слои из нитрида кремния также может быть введен кислород.
Приведенные выше описания композиции и толщины слоев не ограничиваются вариантами осуществления с каким-либо определенным цветом.
Выше или ниже описанного покрытия также могут иметь место другие слои(слой). Таким образом, хотя система слоев или покрытие «находится на» или «опирается на» подложку 1 (непосредственно или опосредованно), другой слой(и) может находиться между ними. Так, например, покрытие, поясняемое фиг. 1, можно рассматривать как «находящееся на» или «опирающееся на» подложку 1 даже тогда, когда другой слой(и) находится между слоем 3 и подложкой 1. Кроме того, определенные слои показанного покрытия могут, в определенных вариантах осуществления, отсутствовать, тогда как другие слои могут быть добавлены между различными слоями, либо, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, различные слои(слой) могут быть разделены другим слоем(слоями), добавляемыми между разделенными частями, что не является отступлением от существа определенных вариантов осуществления настоящего изобретения в целом.
Примеры и сравнительные примеры
Примеры 1-5: бронзовый цвет
Было осуществлено моделирование изделия с покрытием бронзового цвета. Воспроизводили напыление энергосберегающего покрытия 30, как описано в определенных примерных вариантах осуществления настоящего изобретения, на бесцветную стеклянную подложку толщиной 6 мм. Моделируемый пакет слоев для изделия с покрытием бронзового цвета и указанием приблизительной толщины слоев приведен ниже:
Таблица 17Пример 1, толщина слоев
Слой
Пример 1, Å
Стекло (толщиной 1-10 мм)
бесцветное стекло 6 мм
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 3)
140 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
50 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 5)
320 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 6)
30 Å
Ag (слой 7)
130 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 8)
30 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 9)
480 Å
В нижеследующей таблице произведено сравнение свойств (модельных) примера 1 изделия с покрытием бронзового цвета с использованием поглощающего слоя и изделия с покрытием без поглощающего слоя в качестве сравнительного примера.
Таблица 18Сравнительный пример и пример 1
Характеристика
Без поглощающего слоя
Пример 1 с поглощающим слоем
T<sub>vis</sub> (моно)(или TY)(осв. С 2°)
42,9%
42,6%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-5,0
-4,5
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
-10,0
1,4
L* (осв. С 2°)
71,5
71,3
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
12,5%
12,2%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
16,0
12,4
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
23,0
-19,5
L* (осв. С 2°)
42,0
41,6
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
23,9%
9,6%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
4,5
1,2
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
5,0
2,8
L* (осв. С 2°)
56,0
37,1
Солнцезащитный фактор (блок из ТС)
28
28
E<sub>n</sub>
0,03
0,03
g
g
Как видно из изложенного выше, путем включения поглощающего слоя между диэлектрическими слоями 3 и/или 5 можно уменьшить коэффициент отражения со стороны стекла изделия с покрытием. На примере пакета слоев, смоделированного в соответствии с примерными вариантами настоящего изобретения, видно, что возможно снижение коэффициента отражения стекла на 50%, а также наличие минимального красноватого оттенка со стороны стекла. Цвет со стороны пленки также может быть улучшен. Кроме того, практически не изменяется коэффициент пропускания видимого излучения, коэффициент излучения, равный 0,03, является достаточным. В ходе моделирования энергосберегающее покрытие наносили на, по существу, бесцветную стеклянную подложку. Характеризуясь величиной а* 1,2 и величиной b* 2,8, изделие с покрытием обладало бронзовым цветом (но без красноватого оттенка) при наблюдении со стороны стекла/снаружи. Отражение со стороны стекла/снаружи было уменьшено, что является преимуществом с архитектурной и эстетической точки зрения.
Получены следующие результаты для изделия с покрытием бронзового цвета, включающим поглощающий слой:
Таблица 19Свойства для примера монолитного изделия бронзового цвета
Характеристика
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
43,7%
44,5%
44,1%
46,9%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-4,1
-4,8
-5,1
-6,0
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
3,7
2,7
2,6
-0,2
L* (осв. С 2°)
72,0
72,6
73,2
74,1
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
16,1%
15,2%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
10,2
13,8
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
-15,6
-13,5
L* (осв. С 2°)
47,1
45,9
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
11,9%
11,9%
11,3%
12,3%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
2,1
2,1
3,1
4,1
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
1,9
2,3
1,2
1,2
L* (осв. С 2°)
41,1
41,1
40,1
41,7
Поверхностное сопротивление (Ом/квадрат)
3,6
3,6
3,6
3,0
Дополнительные испытания были проведены для изделий примеров 2 и 3, включенных в блок из ТС:
Таблица 20Свойства для примера блока из ТС бронзового цвета
Характеристика
Пример 2
Пример 3
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
39,8%
40,5%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-4,5
-5,2
b*<sub>t</sub>(осв. С 2°)
3,5
2,5
L*(осв. С 2°)
69,3
69,8
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
21,5%
20,7%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
6,1
8,4
b*<sub>f</sub>(осв. С 2°)
-11,4
-9,8
L*(осв. С 2°)
53,5
52,6
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
13,5%
13,6%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
1,2
1,1
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
2,2
2,4
L*(осв. С 2°)
43,5
43,7
Солнцезащитный фактор
28,3
28,8
Примеры 6-10: зеленый цвет
Было осуществлено моделирование изделия с покрытием зеленого цвета. Моделировали напыление энергосберегающего покрытия 30 на бесцветную стеклянную подложку толщиной 6 мм. Моделируемый пакет слоев для изделия с покрытием зеленого цвета и указанием приблизительной толщины слоев приведен ниже:
Таблица 21Пример 6, толщина слоев
Слой
Пример 6, Å
Стекло (толщиной 1-10 мм)
бесцветное стекло 6 мм
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 3)
280 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
50 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 5)
1020 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 6)
40 Å
Ag (слой 7)
130 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 8)
40 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 9)
510 Å
В нижеследующей таблице произведено сравнение свойств (модельных) изделия с покрытием зеленого цвета с использованием поглощающего слоя и изделия с покрытием без поглощающего слоя в качестве сравнительного примера.
Таблица 22
Характеристика
Без поглощающего слоя
Пример 6с поглощающим слоем
T<sub>vis</sub> (моно)(или TY)(осв. С 2°)
44,0%
43,8%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
1,1
-3,8
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
1,2
2,6
L* (осв. С 2°)
72,2
72,1
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
20,1%
11,0%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
16,0
12,4
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
23,0
-19,5
L* (осв. С 2°)
52,0
39,6
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
38,5%
32,3%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
-8,0
-12,0
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
-1,0
-1,0
L* (осв. С 2°)
68,4
63,6
Солнцезащитный фактор (блок из ТС)
34
30
E<sub>n</sub>
0,03
0,03
Как видно из изложенного выше, путем включения поглощающего слоя, предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения, можно уменьшить коэффициент отражения со стороны стекла изделия с покрытием. Кроме того, практически не изменяется коэффициент пропускания видимого излучения, коэффициент излучения, равный 0,03, является достаточным.
Воспроизведены определенные примерные варианты осуществления изделий с покрытием зеленого цвета, описанные в настоящем документе. На них с целью повышения механической стойкости был нанесен защитный слой на основе оксида циркония.
Получены следующие результаты:
Таблица 23Свойства для примера монолитного изделиязеленого цвета
Характеристика
Пример 7
Пример 8
Пример 9
Пример 10
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
41,2%
44,1%
44,2%
43,4%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-3,8
-4,6
-2,9
-3,4
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
-0,2
-2,4
-1,4
-3,7
L* (осв. С 2°)
70,3
72,3
70,3
71,8
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
16,6%
20,5%
17,3%
21,9%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
8,3
6,7
6,8
4,3
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
-14,1
-8,4
-12,4
-6,2
L* (осв. С 2°)
47,8
52,4
48,6
53,9
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
34,6%
35,3%
34,0%
35,0%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
-10,1
-8,4
-9,5
-8,4
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
1,4
0,8
-1,4
-2,0
L* (осв. С 2°)
65,4
66,0
65,0
65,7
Поверхностное сопротивление (Ом/квадрат)
4,0
3,1
4,1
3,5
Дополнительные испытания были проведены для изделий примеров 7 и 8, включенных в блок из ТС:
Таблица 24Свойства для примера блока из ТС зеленого цвета
Характеристика
Пример 7
Пример 8
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
38,3%
41,2%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-4,1
-5,0
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
-0,3
-2,2
L* (осв. С 2°)
68,2
70,3
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
22,4%
25,9%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
4,8
3,9
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
-10,9
-6,9
L* (осв. С 2°)
54,4
57,9
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
36,7%
37,7%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
-10,5
-9,1
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
1,1
0,5
L* (осв. С 2°)
67,1
67,9
Солнцезащитный фактор
27,7
28,7
Коэффициент пропускания видимого излучения, поверхностное сопротивление и коэффициент излучения отвечали требованиям.
Пример 11: нейтральный цвет
Было осуществлено моделирование изделия с покрытием нейтрального цвета. На бесцветную стеклянную подложку толщиной 6 мм методом напыления нанесли следующий пакет слоев. Изделия с покрытием нейтрального цвета включало слои со следующей приблизительной толщиной:
Таблица 25Пример 11, толщина слоев
Слой
Пример 11, Å
Стекло (толщиной 1-10 мм)
бесцветное стекло 6 мм
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 3)
240 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
10 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 5)
190 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 6)
25 Å
Ag (слой 7)
150 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 8)
25 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 9)
580 Å
На основе слоя 11 и других описанных в настоящем документе вариантов осуществления были изготовленные примерные пакеты слоев 12 и 13. Получены следующие результаты:
Таблица 26Свойства для примера монолитного изделия нейтрального цвета
Характеристика
Пример 12
Пример 13
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
43,2%
43,9%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-3,5
-3,7
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
9,7
7,1
L* (осв. С 2°)
71,7
72,2
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
20,3%
22,7%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
4,5
4,4
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
24,9
23,1
L* (осв. С 2°)
52,2
54,8
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
21,3%
22,0%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
0,1
0,6
b*<sub>g</sub>(осв. С 2°)
-3,0
-3,6
L* (осв. С 2°)
53,3
54,0
Поверхностное сопротивление (Ом/квадрат)
3,6
3,2
Дополнительные испытания были проведены для изделий примеров 12 и 13, включенных в блок из ТС:
Таблица 27Свойства для примера блока из ТС нейтрального цвета
Характеристика
Пример 12
Пример 13
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
40,0%
40,6%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-3,3
-3,6
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
8,6
6,3
L* (осв. С 2°)
69,5
69,9
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
25,8%
27,8%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
1,7
1,8
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
-19,9
-18,8
L* (осв. С 2°)
57,8
59,7
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
23,2%
24,2%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
-0,3
0,0
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
-2,1
-2,9
L* (осв. С 2°)
55,3
56,3
Солнцезащитный фактор
29,1
29,2
Примеры 14-16 и сравнительные примеры: нейтральный цвет
Были изготовлены изделия с покрытием, содержащим следующий пакет слоев (толщина приведена в нанометрах, нм):
Таблица 28
Материалслоя
Сравнительный пример А
Сравнительный пример В
Пример 14
Пример 15
Пример 16
SiN<sub>x</sub>
65,0
39,7
39,7
38,3
37,5
NiCr
5,0
3,8
3,8
1,5
1,5
Ag
12,0
6,9
12,0
12,0
12,0
NiCr
2,5
4,9
3,5
2,0
2,0
SiN<sub>x</sub>
14,0
21,9
10,0
11,9
19,6
NiCr
1,0
3,4
2,8
SiN<sub>x</sub>
20,0
13,8
8,0
Стекло толщиной 6 мм
x
x
В примере 14 нижний слой из SiN был разделен, и тонкий металлический слой на основе NiCr введен в качестве поглощающего слоя, предназначенного для регулирования цвета и/или коэффициента отражения. Основной функцией содержащего NiCr слоя является уменьшение коэффициента пропускания и отражения. Размещение этого слоя между двумя соями SiN позволяет уменьшить изменения в слое вследствие тепловой обработки.
x
out
В примере 15 слой на основе NiCr также был помещен между двумя слоями из SiN с целью уменьшения коэффициента пропускания видимого излучения и отражения со стороны стекла/снаружи. Если слой NiCr толще (например, 3,4 нм вместо 1,0 нм или 34 Å вместо 10 Å), отраженный цвет снаружи R улучшается от положительной величины а* (красный) и немного отрицательной b* (светло-голубой) до отрицательной величины а* (зеленый) и существенно отрицательной b* (голубой). Однако, толщина слоев на основе NiCr, окружающих серебряный слой в данном варианте осуществления изобретения, должна быть уменьшена.
В примере 16 слой на основе NiCr тоньше, чем в примере 15, поэтому толщина второго содержащего нитрид кремния слоя была увеличена. Хотя возможно увеличение величины g, данный пакет слоев характеризовался надлежащими величинами коэффициента пропускания видимого излучения и отражения со стороны стекла.
Пример 17: нейтральный цвет
Другой пример покрытия нейтрального цвета представляет собой следующий пакет слоев (толщина приведена в нанометрах):
ZrO<sub>x</sub> 4,5 нм
Si<sub>3</sub>N<sub>x</sub> 46,1 нм
NiCr 2,0 нм
Ag 18 нм
NiCr 2,0 нм
Si<sub>3</sub>N<sub>x</sub> 5,0 нм
NbZrN<sub>x</sub> 3,4 нм
Si<sub>3</sub>N<sub>x</sub> 9,9 нм
стеклянная подложка
x
vis
g
g
NbZrN обладает коэффициентом отражения при 550 нм, приблизительно, 2,81, k составляет, приблизительно, 2,12. Величина g (солнцезащитный фактор) этого пакета слоев равна, приблизительно, 3%, что лучше, чем у пакета слоев без поглощающего слоя; данный пакет слоев обеспечивает то же пропускание видимого излучения. Таким образом, селективность увеличивается. T составляет от 41,5 до 44,5 для монолитного листового стекла с покрытием. Коэффициент отражения со стороны стекла равен от 19 до 22%, величина a* составляет от -0,5 до 1,0, величина b* составляет от -4,0 до -1,0. Величина U (коэффициент теплопередачи) этого пакета равна от 1,1 до 1,2. Оптимальная величина g (солнцезащитный фактор) этого пакета составляет 0,28.
Пример 18: голубой цвет
Было изготовлено изделие с покрытием голубого цвета. На бесцветную стеклянную подложку толщиной 6 мм методом напыления нанесли следующий пакет слоев. Изделие с покрытием голубого цвета включало слои со следующей приблизительной толщиной:
Таблица 29Пример 18, толщина слоев
Слой
Пример 18, Å
Стекло (толщиной 1-10 мм)
бесцветное стекло 6 мм
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 3)
270 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 4)
12 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 5)
700 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 6)
25 Å
Ag (слой 7)
130 Å
NiCrN<sub>x</sub> (слой 8)
25 Å
Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> (слой 9)
430 Å
На образцы с целью повышения их механической стойкости нанесен защитный слой на основе оксида циркония.
Перед испытанием смоделировали пакет слоев голубого цвета, включающий поглощающий слой, и сравнили его с пакетом слоев, не содержащим поглощающий слой. Получены следующие результаты:
Таблица 30Сравнительный пример и пример 18
Характеристика
Без поглощающего слоя
Пример 18с поглощающим слоем
T<sub>vis</sub> (моно)(или TY)(осв. С 2°)
40,7%
41,2%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-3,0
-3,9
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
1,0
-1,7
L* (осв. С 2°)
70,0
70,3
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
10,7%
13,8%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
15,0
16,0
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
14,0
0,5
L* (осв. С 2°)
39,0
43,9
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
22,0%
21,4%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
-0,8
-0,8
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
-16,5
-16,5
L* (осв. С 2°)
54,0
53,4
Солнцезащитный фактор (блок из ТС)
31
29
E<sub>n</sub>
0,09
0,03
На основе слоя 18 и других описанных в настоящем документе вариантов осуществления были изготовленные примерные пакеты слоев 19 и 20. Получены следующие результаты:
Таблица 31Свойства для примера монолитного изделия голубого цвета
Характеристика
Пример 19
Пример 20
T<sub>vis</sub> (или TY)(осв. С 2°)
42,8%
44,6%
a*<sub>t</sub> (осв. С 2°)
-3,4
-4,4
b*<sub>t </sub>(осв. С 2°)
3,0
0,9
L* (осв. С 2°)
71,4
72,6
R<sub>f</sub>Y (осв. С 2°)
19,1%
24,2%
a*<sub>f</sub> (осв. С 2°)
10,1
8,3
b*<sub>f </sub>(осв. С 2°)
-9,5
-6,8
L* (осв. С 2°)
50,8
56,3
R<sub>g</sub>Y (осв. С 2°)
24,1%
25,3%
a*<sub>g</sub> (осв. С 2°)
0,5
1,2
b*<sub>g </sub>(осв. С 2°)
-17,4
-15,2
L* (осв. С 2°)
56,2
57,4
Поверхностное сопротивление (Ом/квадрат)
4,0
3,6
Хотя изобретение описано в связи с тем, что на настоящий момент считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не должно ограничиваться описанным вариантом его осуществления, напротив, подразумевается, что оно охватывает различные модификации и эквивалентные схемы, включаемые в объем существа и притязаний прилагаемой формулы изобретения.