Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к солнцезащитным покрытиям и, в частности, к такому покрытию, которое обладает солнцезащитными и спектральными характеристиками, приемлемыми для их использования на поверхности, не являющейся внутренней поверхностью внешнего листа (поверхность №2) изоляционного блока многолистового остекления.
Данная заявка испрашивает приоритет ранее поданной заявки США №60/377.783 (дата подачи - 03.05.2002), которая полностью включена в данное описание посредством ссылки.
Уровень техники
Изоляционные стеклянные блоки многолистового остекления ("ИС-блоки"), содержащие два или более листа стекла, отделенных друг от друга зазором, становятся промышленным стандартом для архитектуры жилища и архитектуры торгово-промышленного применения в географических регионах с прохладным и холодным климатическими условиями, т.е. такими климатическими условиями, которые характеризуются сезонами, требующими длительности периодов работы печей отопления. ИС-блок обладает улучшенными теплоизоляционными свойствами по сравнению с окнами, содержащими отдельные стеклянные листы, благодаря присущей этому блоку пониженной передаче тепла, осуществляемой за счет теплопроводности и конвекции, по отношению к обычному окну. Однако, до недавнего времени ИС-блоки не находили широкого применения в географических областях с теплым и жарким климатическими условиями, т.е. такими условиями, которые характеризуются сезонами, требующими продолжительных периодов времени работы кондиционеров воздуха, поскольку основная функция окон в таких регионах заключается в снижении количества солнечного тепла (поступающего в помещение), а не в степени изоляции.
В течение нескольких прошедших десятилетий на рынок товаров были внедрены стекла с солнцезащитным покрытием. Такие стекла позволили в значительной степени снизить поток солнечного излучения, поступающего в помещение, за счет уменьшения количества солнечной энергии (в видимой и/или близкой к инфракрасной области спектра электромагнитного излучения), которая проникает непосредственного через покрытые стекла, зачастую за счет поглощения большого количества энергии падающего потока и/или отражения большого количества излучения видимой области спектра. Совсем недавно получили признание некоторые высокоэффективные покрытия на основе серебра с низкой излучательной способностью, т.е. с низким коэффициентом излучения (с низким КИ), поскольку в дополнение к их исключительно высоким теплоизоляционным характеристикам они в значительной степени выполняют солнцезащитную функцию. Такие солнцезащитные стекла с покрытием на основе серебра и с низким КИ в настоящее время пользуются все большим спросом не только в регионах с климатом, характеризующимся продолжительными отопительными сезонами (вследствие низких величин КИ и высоких теплоизоляционных качеств), но, кроме того, благодаря выгодным солнцезащитным качествам таких стекол, и в регионах с климатическими условиями, характеризующимися продолжительными сезонами охлаждения (помещений), например, в дальней южной, юго-восточной и юго-западной частях США.
В настоящее время производствам, связанным с остеклением, требуются оконные системы, которые помимо теплоизоляционных и/или полезных солнцезащитных качеств обладали бы дополнительными функциональными возможностями (в данном описании эти функциональные возможности упоминаются как "функции теплового регулирования"). Примерами других таких желательных функциональных возможностей являются эстетика, безопасность и легкость очистки. Например, архитекторам может быть необходимо обеспечение широкой гаммы цветов в ИС-блоках с целью улучшения эстетики внешнего вида здания. Для достижения этой цели в качестве внешних листов ИС-блока могут быть использованы листы из цветных или тонированных стекол. Для обеспечения солнцезащитных свойств солнцезащитное покрытие может быть нанесено на внутреннюю поверхность внешнего листа, изготовленного из тонированного стекла (поверхность №2 ИС-блока). Примером одного из солнцезащитных покрытий является покрытие, производимое фирмой PPG Industries, Inc. под зарегистрированным товарным знаком Solarban® 60. Покрытие Solarban® 60, которое включает в себя два тонких слоя серебра, отражающих излучение инфракрасной области спектра, раскрыто в патенте США №5821001.
Хотя описанный в указанном источнике стандартный метод формирования солнцезащитного покрытия на внутренней поверхности листа тонированного стекла (поверхность №2 в ИС-блоке) действительно обеспечивает характеристики, приемлемые для использования в ИС-блоке, таким покрытиям, нанесенным на листах тонированного стекла, присущи и некоторые недостатки. Например, тонированное стекло производят не столь часто, как прозрачное бесцветное стекло, и поэтому оно не может быть легко доступным материалом для нанесения покрытия, если архитектор хочет в короткий период времени иметь в своем распоряжении внешнее оконное стекло ИС-блока особого цвета. Кроме того, если тонированное стекло складировано до появления необходимости нанесения на него покрытия, то во время хранения на тонированном стекле могут проявляться поверхностные повреждения или коррозия. Такая коррозия может быть не видимой до нанесения на тонированное стекло покрытия, и она может привести к получению покрытия испещренным, пятнистым или же просто неприемлемым для использования.
Одна из технологий, направленных на устранение вышеуказанных недостатков, заключается в нанесении солнцезащитного покрытия на внутреннее оконное стекло ИС-блока с двойным остеклением, в котором внешнее оконное стекло образовано тонированным стеклянным листом без покрытия. В патенте США №5059458 описан ИС-блок с двойным остеклением, содержащий внешний лист из тонированного стекла и внутренний лист из бесцветного стекла, при этом внешняя поверхность листа бесцветного стекла покрыта слоем серебра.
Однако такому решению также присущи некоторые недостатки. Например, использование этого известного солнцезащитного покрытия на поверхности №3 ИС-блока (внешняя поверхность внутреннего стеклянного листа ИС-блока, выполненного с двумя оконными стеклами) приводит к тому, что солнцезащитное свойство всего ИС-блока отличается от солнцезащитного свойства покрытия на поверхности №2 ИС-блока (все другие показатели остаются такими же). В частности, нанесение солнцезащитного покрытия на поверхность №3, а не на поверхность №2, приводит к относительному увеличению коэффициента затенения и коэффициента приращения тепла солнечного излучения.
Например, для описанного ниже ИС-блока, выбранного в качестве контрольного (образцового), нанесение известного покрытия Solarban® 60 на поверхность №2 может обеспечить величину коэффициента пропускания светового излучения, равную 60%, коэффициента отражения света поверхностью - от 9% до 10%, коэффициента затенения (для летних условий по стандарту ASHRAE) - от 0,35 до 0,36 и коэффициента приращения солнечного тепла - от 0,3 до 0,31 (для летних условий по стандарту ASHRAE). Нанесение покрытия Solarban® 60 на поверхность №3 изменяет характеристики ИС-блока, а именно, коэффициент пропускания светового излучения в этом случае равен 60%, коэффициент отражения света поверхностью составляет 11%, коэффициент затенения (для летних условий по стандарту ASHRAE) составляет 0,41 и коэффициент приращения солнечного тепла (для летних условий по стандарту ASHRAE) - 0,36.
Приведенные выше характеристики покрытия Solarban® 60 были получены с достаточной степенью точности данных при его использовании в ИС-блоке. Таким образом, желательно создать такое покрытие, например, солнцезащитное покрытие, которое можно было бы использовать на поверхности внутреннего (расположенного внутри помещения) оконного стекла ИС-блока (например, на поверхности №3 ИС-блока с двумя оконными стеклами) и которое позволило бы получить такие же солнцезащитные и/или эстетические характеристики, которые имеет покрытие Solarban® 60 на поверхности №2 ИС-блока, что позволяет решить некоторые из вышеупомянутых проблем.
Сущность изобретения
Одно из воплощений настоящего изобретения представляет собой покрытие на прозрачном стекле, предназначенном для остекления ИС-блока, выполненного с двойным остеклением, при этом покрытие нанесено на поверхность №3 так, что в результате объединения в ИС-блоке покрытого стекла с не покрытым тонированным или бесцветным прозрачным внутренним оконным стеклом указанный ИС-блок приобретает эстетические качества и свойства теплорегулирования, аналогичные, если не идентичные, ИС-блокам, изготовленным с использованием известного солнцезащитного покрытия, нанесенного на поверхность №2 листа прозрачного или тонированного стекла. Следует понимать, что данное изобретение этим воплощением не ограничено. В частности (не в качестве ограничивающего примера осуществления изобретения), подложка из прозрачного стекла с покрытием, соответствующая настоящему изобретению, может быть использована в качестве внутреннего стекла ИС-блока (т.е. ИС-блока, снабженного теплорегулирующим покрытием, соответствующим данному изобретению, на поверхности №2), если результирующие эстетические и теплорегулирующие свойства такого выполнения ИС-блока являются приемлемыми для этого частного случая использования.
Изделие с покрытием, предназначенное для использования в ИС-блоке, состоит из подложки и покрытия, сформированного поверх, по меньшей мере, части этой подложки. Покрытие может включать в себя первый разделительный (промежуточный) слой, содержащий, по меньшей мере, один первый слой диэлектрика; первый слой, отражающий излучение инфракрасной области спектра, осажденный поверх первого разделительного слоя; второй разделительный слой, содержащий, по меньшей мере, один слой диэлектрика, нанесенный поверх первого слоя, отражающего инфракрасное излучение; второй слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх второго разделительного слоя; третий разделительный слой, содержащий, по меньшей мере, один слой диэлектрика, нанесенный поверх второго слоя, отражающего инфракрасное излучение; и третий слой, отражающий инфракрасное излучение, нанесенный поверх третьего разделительного. Такое покрытие может находиться на поверхности №2 или №3 смонтированного ИС-блока.
Другое изделие с покрытием, предназначенное для использования в ИС-блоке, состоит из подложки и покрытия, сформированного поверх, по меньшей мере, части подложки. Это покрытие может включать в себя первый разделительный (промежуточный) слой, содержащий, по меньшей мере, один первый слой диэлектрика; первый слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх первого разделительного слоя; второй разделительный слой, включающий, по меньшей мере, один слой диэлектрика, сформированный поверх первого слоя, отражающего инфракрасное излучение; второй слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх второго разделительного слоя. Такое покрытие может быть выполнено на поверхности №2 или №3 ИС-блока, после его формирования. Данное покрытие может обеспечить ориентировочную величину коэффициента приращения тепла, меньшую или равную 0,35.
ИС-блок содержит первое оконное стекло с поверхностями №1 и №2, по меньшей мере, одно второе оконное стекло с поверхностями №3 и №4 и покрытие, сформированное поверх, по меньшей мере, части поверхности №2 или №3. Такое покрытие может включать в себя первый разделительный слой, содержащий, по меньшей мере, один первый слой диэлектрика; первый слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх первого разделительного слоя; второй разделительный слой, включающий, по меньшей мере, один слой диэлектрика, нанесенный поверх первого слоя, отражающего инфракрасное излучение; второй слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх второго разделительного слоя; третий разделительный слой, содержащий, по меньшей мере, один слой диэлектрика, нанесенный второй слой, отражающий инфракрасное излучение; и третий слой, отражающий инфракрасное излучение, нанесенный поверх третьего разделительного слоя.
Другой ИС-блок содержит первое оконное стекло с поверхностями №1 и №2, по меньшей мере, одно второе оконное стекло с поверхностями №3 и №4 и покрытие, сформированное поверх, по меньшей мере, части поверхности №2 или №3. Это покрытие может включать в себя первый разделительный слой, содержащий, по меньшей мере, один первый слой диэлектрика; первый слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх первого разделительного слоя; второй разделительный слой, включающий в себя, по меньшей мере, один слой диэлектрика, сформированный поверх первого слоя, отражающего инфракрасное излучение; второй слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх второго разделительного слоя. Данное покрытие может обеспечить ориентировочную величину коэффициента приращения тепла, меньшую или равную 0,35.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сбоку в разрезе (не в масштабе) изделия с покрытием, которому присущи признаки данного изобретения.
Фиг.2 - вид сбоку в разрезе (не в масштабе) ИС-блока, содержащего признаки данного изобретения.
Подробное описание изобретения
Используемые в данном описании термины, относящиеся к пространственной ориентации и направлению, такие как "левый", "правый", "внутренний", "внешний", "выше", "ниже", "верх", "низ", и тому подобные, относятся к настоящему изобретению так, как это показано на фигурах чертежей. Однако следует понимать, что данное изобретение может предполагать различные альтернативные ориентации и, соответственно, эти термины не следует рассматривать как ограничивающие изобретение. Кроме того, все используемые здесь численные значения, отражающие размеры, физические характеристики, параметры обработки, количества и ингредиенты, условия проведения реакций и тому подобные характеристики, используемые в описании и формуле изобретения, во всех случаях следует рассматривать с учетом возможности их изменения, используя для этого термин "приблизительно". Соответственно, до тех пор, пока не оговорено иное, приведенные в нижеследующем описании и формуле изобретения численные значения параметров могут изменяться в зависимости от того, какие характеристики необходимо обеспечить с помощью настоящего изобретения. По крайней мере (не в качестве попытки ограничить заявку от применимости принципа эквивалентов к совокупности существенных признаков формулы изобретения) каждое приведенное здесь численное значение следует толковать, учитывая, по меньшей мере, количество содержащихся в нем значащих цифр и пользуясь известным простым методом округления. Кроме того, все раскрытые в данном описании интервалы значений следует понимать как указывающие начальные и конечные значения интервала, а также любые и все относящиеся к ним подинтервалы. Например, указанный интервал "от 1 до 10" следует рассматривать как включающий в себя любой или все подинтервалы между минимальным значением, равным 1, и максимальным значением, равным 10 (включая и эти граничные значения); а именно, все подинтервалы, начиная от минимального значения 1 или более и заканчивая максимальным значением 10 или менее, например, от 5,5 до 10. Термины "сформированный поверх", "нанесенный поверх", "выполненный поверх" означают сформированный, осажденный или выполненный на поверхности, но не обязательно, контактирующий с этой поверхностью. Например, слой покрытия, "сформированный поверх" подложки, не исключает наличие одного или более чем одного слоев другого покрытия или пленок из того же самого или другого композита, расположенных между указанным "сформированным" слоем покрытия и подложкой. Все патентные документы, указанные в данном описании, следует считать включенными в него во всей полноте путем сделанных на них ссылок. До тех пор, пока на указано иное, "световая" или "видимая" области спектра излучения находится в диапазоне длин волн от 380 нанометров (нм) до 780 нм, "инфракрасная" (ИФ) область - в диапазоне длин волн от 780 нм до 100.000 нм, а "ультрафиолетовой" (УФ) области соответствует диапазон длин волн от 300 нм до 380 нм. Под термином "оптическая толщина" подразумевается произведение коэффициента отражения материала (безразмерный параметр), относящегося к длине волны примерно 550 нм видимой области спектра электромагнитного излучения, на его геометрическую толщину в ангстремах (Å). Используемый здесь термин "солнцезащитное покрытие" относится к такому покрытию, которое оказывает влияние на свойства покрытого изделия, связанные с восприятием им солнечного излучения, например (но не как ограничивающий пример), на такие параметры как коэффициент затенения и/или коэффициент излучения (степень черноты) и/или количество солнечного тепла, отраженного и/или поглощенного и/или прошедшего через изделие, снабженное покрытием, например, поглощение или отражение инфракрасного или ультрафиолетового излучений. Солнцезащитное покрытие может совсем не пропускать, поглощать или фильтровать выбранные участки спектра солнечного излучения, например (но не как ограничивающий пример) выбранный участок, относящийся к видимому спектру.
Здесь сначала будут описаны характерные примеры предложенного покрытия, а затем будет раскрыто использование этого покрытия в ИС-блоках с двойным остеклением. Однако, необходимо понимать, что данное изобретение не ограничивается использованием применительно к ИС-блокам с двойным остеклением и может быть осуществлено на практике в конструкциях окон с одним оконным стеклом или в ИС-блоках с большим количеством оконных стекол, т.е содержащих три или более оконных стекла.
На фиг.1 показан пример осуществления изделия 10 с покрытием, которому присущи признаки данного изобретения. Снабженное покрытием изделие 10 содержит подложку 12, снабженную покрытием 14.
При широком практическом использовании настоящего изобретения подложка 12 может быть выполнена из любого требуемого материала с любыми желательными характеристиками, такими как светонепроницаемость, полупрозрачность или светопроницаемость (прозрачность) по отношению к видимому свету. "Светопроницаемый" означает пропускающий видимый свет через основу в количественном отношении от 0% до 100%. В качестве альтернативы подложка может быть полупрозрачной или светонепроницаемой. "Полупрозрачный" означает допускающий прохождение энергии электромагнитных волн (например, видимого света) через основу, но рассеяние этой энергии таким образом, что объекты на стороне основы, противоположной наблюдателю, видимы не ясно четко. "Светонепроницаемый" означает имеющий нулевой коэффициент пропускания видимого света (пропускание 0%). Примерами подходящих подложек (примерами, не ограничивающими изобретение) являются подложки из пластмассы (такой как акриловые полимеры, например, полиакрилаты; полиалкилметакрилаты, такие как полиметилметакрилаты, полиэтилматакрилаты, полипропилметакрилаты и тому подобное; полиуретаны; поликарбонаты; полиалкилтерефталаты, такие как полиэтилентерефтат (ПЭТ), полипропилентерефтаты, полибутилентерефтаты и тому подобное; полисилоксан, содержащий полимеры или сополимеры каких-либо мономеров для получения этих полимеров, или же какие-либо смеси из этих веществ; подложки из металлов, таких как оцинкованная сталь, нержавеющая сталь и алюминий (которые не являются ограничивающими примерами); подложки из керамических материалов; подложки из кафеля; стеклянные подложки; или смеси или комбинации любых указанных материалов. Подложкой, например, может быть обычное не тонированное стекло из углекислого натрия, извести и кремния, т.е. "прозрачное бесцветное стекло"; подложкой также может служить тонированное или цветное стекло, боросиликатное стекло, освинцованное стекло, закаленное, не закаленное, отожженное (мягкое) стекло или термоупрочненное стекло. Стекло может быть любого типа, например, известное флоат-стекло или плоское листовое стекло, или же может быть использована какая-либо композиция с какими-либо оптическими свойствами, а именно, с какой-либо величиной пропускания видимого излучения, солнечного ультрафиолетового излучения, излучения инфракрасного спектра и/или суммарного пропускания потока солнечного излучения. Виды стекла, приемлемого для осуществления данного изобретения, раскрыты в патентах США №№4746347, 4792536, 5240886, 5385872 и 5393593 (раскрытые в указанных документах виды стекол не являются ограничивающими данное изобретение). Кроме того, в качестве подложки может быть использована прозрачная бесцветная пластмасса и/или полимерный материал с покрытием, соответствующим изобретению, осажденным на поверхность подложки. Помимо того, соответствующее данному изобретению покрытие в виде многослойного пакета можно нанести на полимерное или пластмассовое полотно или тонкий лист, который может быть подвешен внутри ИС-блока так, как это известно специалистам в данной области техники. В последнем случае снабженное покрытием полотно будет обеспечивать значительные преимущества с точки зрения теплового регулирования, и теплорегулирующее покрытие будет размещено на подложке из материала, отличающегося от стекла или пластмассы, т.е. от тех материалов, которые в большинстве случаев образуют граничные поверхности ИС-блока.
Характерным примером является покрытие 14, которое может быть выполнено в виде многослойного пакета. Термин "покрытие в виде пакета " или "покрытие" может включать в себя один слой или более, а термин "слой" - одну или более чем одну пленку. На фиг.1 в качестве иллюстративного примера показано покрытие 14, которое содержит три слоя 16, 18, 20, отражающие излучение инфракрасной области. Для упрощения описания слой 16 назван здесь первым отражающим инфракрасное излучение слоем; слой 18 назван вторым слоем, отражающим инфракрасное излучение, и слой 20 упоминается как третий (используемый при необходимости) слой, отражающий инфракрасное излучение. Иллюстративное покрытие 14, кроме того, содержит разделительные (промежуточные) слои 22, 24, 26 и 28. Разделительный слой 22, или первый разделительный слой, расположен между подложкой 12 и первым слоем 16, отражающим инфракрасное излучение; разделительный слой 24, или второй разделительный слой, находится между первым слоем 16 и вторым слоем 18, отражающими инфракрасное излучение; разделительный слой 26, или третий разделительный слой, расположен между вторым слоем 18 и третьим слоем 20, отражающими инфракрасное излучение; и четвертый разделительный слой или внешний разделительный слой 28 расположен между третьим слоем 20, отражающим инфракрасное излучение, и внешней средой. Специалистам в данной области техники понятно, что настоящее изобретение предусматривает возможность наличия более трех слоев, отражающих излучение инфракрасной области, и более четырех разделительных слоев. Кроме того, как отмечено ниже, изобретение предполагает наличие менее трех слоев, отражающих излучение инфракрасной области, и менее четырех разделительных слоев.
Покрытие 14, соответствующее данному изобретению, может быть осаждено поверх подложки 12 с помощью любого известного метода, такого как пиролиз пульверизованного слоя, химико-паровое осаждение (ХПО), золь-гелиевый метод, испарение пучком электронов или магнетронного распыления с осаждением из паровой фазы (МРОПФ). В одном из воплощений изобретения, покрытие 14 осаждают с помощью метода МРОПФ (указанные методы не являются ограничивающими примерами).
Первый разделительный слой 22 может содержать один или более чем один слой или пленку диэлектрика (например, просветленного) и, при необходимости, один или более чем один слой или пленку из недиэлектрического материала. Под "слоем или пленкой недиэлектрического материала" здесь подразумевается материал, который содержит подвижные носители электрического заряда, например, металлы, полупроводники, полуметаллы, сплавы, смеси или комбинации этих материалов. Диэлектрические слои или пленки могут быть выполнены из любого вида известных специалистам веществ, таких как окиси, нитриды, и/или оксинитриды (примеры, не ограничивающие изобретение); такие как окись цинка, станнат цинка, нитрид кремния, кремниево-алюминиевый нитрид, керамические материалы, двуокись титана и/или они могут быть выбраны из числа веществ, указанных в патентах США №№5821001 и 5942338 (также примеры, не ограничивающие изобретение). Диэлектрические пленки могут служить (1) в качестве слоя-основы для вышележащих слоев и/или пленок, последовательно осажденных поверх этого слоя, например, последовательно осажденного слоя, отражающего инфракрасное излучение, и/или (2) в некоторой степени для управления эстетическими свойствами и характеристиками терморегулирования, присущими покрытиям. Каждая из диэлектрических пленок может включать в себя различные диэлектрические материалы с одинаковыми коэффициентами преломления или же различные диэлектрические материалы с различными величинами коэффициентов преломления. Соотношение составов диэлектрических пленок разделительных слоев можно изменять для оптимизации характеристик теплорегулирования и эстетики и/или срока эксплуатации покрытого изделия. Кроме того, любая или все диэлектрические пленки, образующие разделительные слои, могут быть способными к оптическому поглощению в любой области спектра электромагнитного излучения.
Не диэлектрические слои или пленка (пленки) первого разделительного слоя (или последующих разделительных слоев) могут быть выполнены из любого из известных в уровне техники материалов, например, из титана, меди, нержавеющей стали (которыми данное изобретение не ограничено) и могут выполнять функцию (1) защиты нижележащих пленок от повреждения и/или ухудшения их физических свойств в процессе тепловой обработки покрытого стекла, осуществляемой с целью получения изделий, которые разработаны и/или предназначены для высокотемпературной обработки после нанесения покрытия; и/или (2) увеличения срока эксплуатации оптического пакета тонких пленок, образующих покрытие изделия, в условиях механических воздействий и/или химических процессов; и/или (3) обеспечения в некоторой степени управляющего воздействия на эстетические качества и/или характеристики теплорегулирования снабженного покрытием изделия, например, за счет поглощения излучения. Любая или все пленки, выполненные из не диэлектрического материала, могут обладать свойством оптического поглощения в какой-либо области спектра электромагнитного излучения. Настоящее изобретение предусматривает размещение не диэлектрических пленок, формирующих разделительные слои, выше, ниже и/или между диэлектрическими пленками (пленкой). Например (не в качестве ограничения изобретения), не диэлектрические пленки, предназначенные для оптического поглощения, могут быть осаждены на подложку, между диэлектрическими пленками или поверх последней из осажденных диэлектрических пленок первого разделительного слоя.
Первый разделительный слой 22 может быть по существу однофазным (однокомпонентным) слоем или пленкой, например, слоем из окиси металлического сплава, такого как станнат цинка, или же разделительный слой может быть выполнен из смеси фаз, образованной из окисей цинка и олова, или же он может быть сформирован из большого количества слоев или пленок, например, из пленок окиси металла, выбранного из числа указанных в патентах США №№5821001, 4898789 и 4898790. В одном примере воплощения первый разделительный слой 22 представляет собой многослойную структуру, включающую в себя первый слой или пленку из окиси металла или окиси сплава (первый диэлектрический слой), осажденный поверх по меньшей мере части поверхности подложки 12, и второй слой или пленку окиси металла (второй слой диэлектрика), осажденную поверх по меньшей мере части первой пленки из окиси металлического сплава. В одном из воплощений первый слой окиси металлического сплава может быть сформирован из смеси окисей цинка и олова или из окиси сплава цинка с оловом. Например, сплав цинка с оловом может содержать цинк и олово в соотношении от 10 мас.% до 90 мас.% цинка (мас.%) и от 90 мас.% до 10 мас.% олова. Одной из подходящих окисей металлических сплавов для использования в настоящем изобретении является станнат цинка. Вторым слоем окиси металла может быть цинксодержащий слой, например, слой окиси цинка. В одном из воплощений изобретения первый слой окиси сплава металлов может представлять собой окись цинка и олова, например, станнат цинка, и может иметь толщину в интервале значений от 100 до 500 ангстрем (Å), например, от 150 до 400 Å, например, от 200 до 350 Å, например, от 250 до 350 Å. Второй слой окисла металла может представлять собой окись цинка и иметь толщину в интервале значений от 50 до 200 Å, например, от 75 до 150 Å, например, от 100 до 150 Å, например, от 130 до 160 Å.
В одном из примеров воплощения (не ограничивающем изобретение) общая геометрическая толщина диэлектрической пленки (пленок) первого разделительного слоя 22 может составлять от 50 до 700 Å, например, в пределах интервала от 50 до 700 Å, например, в интервале от 200 до 575 Å, например, от 293 до 494 Å. Общая геометрическая толщина не диэлектрической пленки (пленок) может находиться в пределах интервала от 0 до 500 Å, например, от 0 до 400 Å, например, от 0 до 300 Å, например, от 0 до 50 Å, например, от 0 до 30 Å. Первый разделительный слой 22 может иметь общую геометрическую толщину в пределах интервала от 50 до 1200 Å, например, в интервале от 100 до 1000 Å, например, в интервале от 200 до 875 Å, например, в интервале от 250 до 500 Å.
Первый слой 16, отражающий инфракрасное (ИФ) излучение, может быть осажден на первый разделительный слой 22 и может иметь высокую отражательную способность в инфракрасной области (инфракрасного солнечного или теплового инфракрасного излучения) спектра электромагнитного излучения, например, более чем 50% (не в качестве ограничивающего примера). Первый слой 16 отражения инфракрасного излучения может содержать одну или более пленок из материалов, отражающих инфракрасное излучение, например, из золота, меди, серебра, а также из смесей, сплавов или комбинаций этих материалов (которыми данное изобретение не ограничивается). В одном из примеров воплощения изобретения первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, содержит серебро. Такие пленки могут проявлять некоторую отражающую способность в видимой световой области электромагнитного спектра излучения. Первый слой 16, отражающий ИФ-излучение (как и другие слои, отражающие ИФ-излучение), может (1) ослаблять (отражать) солнечное инфракрасное и/или видимое излучение, что позволяет контролировать приток солнечного тепла через окно и/или яркость освещения при пропускании видимого света; (2) придавать изделию с покрытием до некоторой степени низкие характеристики излучения, например (не для ограничения изобретения), коэффициент излучения менее 0,25 с целью воспрепятствовать передаче тепла излучением в пределах ИС-блока и/или через ИС-блок в том случае, когда слой, отражающий ИФ-излучение, обладает подходящей величиной коэффициента отражения в тепловой инфракрасной области электромагнитного спектра, составляющей, например (не для ограничения изобретения), более 50%, и/или (3) отчасти обеспечивать возможность изменения эстетики покрытого изделия. Кроме того, любая или все пленки слоев, отражающих ИФ-излучение, могут обеспечивать оптическое поглощение в какой-либо области спектра электромагнитного излучения.
В одном из воплощений (не ограничивающих изобретение) толщина первого слоя, отражающего инфракрасное излучение, может составлять от 5 до 200 Å, например, от 10 до 200 Å, например, от 50 до 200 Å, например, от 75 до 175 Å, например, от 75 до 150 Å, например, от 93 до 109 Å. В одном частном примере воплощения первый слой, отражающий ИФ-излучение, содержит серебро и имеет толщину в интервале от 100 до 150 Å, например, от 110 до 140 Å, например, от 120 до 130 Å.
Кроме того, если при осуществлении данного изобретения необходимо наличие дополнительного слоя для отражения ИФ-излучения, например, второго слоя 18, отражающего ИФ-излучение, то в этом случае может быть сформирован второй разделительный слой 24. В противном случае поверх первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, наносят самый крайний разделительный слой 28, подробно описанный ниже.
Поверх первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, может быть осажден второй разделительный слой 24, который может содержать один или более чем один слой или пленку диэлектрика и/или один или более чем один слой или пленку из не диэлектрического материала. Следует принимать во внимание, что указанные диэлектрические слои или пленки и не диэлектрические слои или пленки, формирующие второй разделительный слой, могут быть такими же, как и в первом разделительном слое 22, или могут отличаться от него материалом и количеством диэлектрических пленок и/или не диэлектрических пленок. В одном из примеров осуществления поверх первой пленки 16, отражающей излучение ИФ области спектра, может быть осаждена не диэлектрическая пленка ("первая не диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя"). Первая не диэлектрическая пленка может быть выполнена из металла, такого как титан (данный пример не является ограничивающим), и эта пленка в аналогах зачастую упоминается как "грунтовочная пленка" или "защитная пленка". Первая не диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя может (1) предотвратить ухудшение состояния нижележащего слоя, отражающего инфракрасное излучение (например, его окисление и/или повреждение в результате применения плазменной технологии), в процессе: (А) осаждения вышележащих пленок, например, диэлектрических пленок второго разделительного слоя 24; и/или (В) тепловой обработки покрытого изделия, используемого в такой продукции, для которой после нанесения покрытия предусмотрено проведение высокотемпературной обработки; и/или (2) обеспечивать в некоторой степени возможность изменения эстетических и/или теплорегулирующих свойств покрытого изделия. Первая не диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя 24 может, в случае необходимости, обеспечивать оптическое поглощение в какой-либо области спектра электромагнитного излучения. Типы не диэлектрических пленок, которые могут быть использованы при осуществлении настоящего изобретения, включают в себя (не в качестве ограничения изобретения) не диэлектрические пленки, описанные в международной заявке PCT/US00/15576A.
Поверх второго разделительного слоя 24, если он имеется, может быть осажден один или более чем один диэлектрический слой или пленка (пленки), в противном случае указанный диэлектрический слой или пленка может быть осаждена поверх первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение. Диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя 24 может содержать одну, две или более пленок с одинаковыми коэффициентами отражения так же, как это было отмечено в отношении диэлектрических пленок первого разделительного слоя 22. Кроме того, любая или все диэлектрические пленки второго разделительного слоя 24 могут обладать свойством оптического поглощения в какой-либо области спектра электромагнитного излучения. Предполагается также, что диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя 24 обеспечивает некоторую степень защиты нижележащих слоев и/или пленок от механического повреждения и/или химического воздействия, от воздействия окружающей среды, а также от ухудшения характеристик или от коррозии.
В случае необходимости второй разделительный слой 24 может включать в себя другие не диэлектрические слои или пленки (пленку) ("другие не диэлектрические пленки (пленку) второго разделительного слоя"), размещенные выше, ниже или между диэлектрических пленок второго разделительного слоя 24. Другая не диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя 24 может быть такой же, как и пленка (пленки) первого разделительного слоя 22, и/или может отличаться от него материалом и количеством пленок. Соотношения составов пленок, образующих второй разделительный слой 24, можно изменять с целью оптимизации теплорегулирующих характеристик, эстетики и/или химической /механической стойкости покрытого изделия.
В одном из воплощений (которым данное изобретение не ограничено) первая не диэлектрическая пленка (пленки) второго разделительного слоя может иметь толщину в интервале от 0 до 100 Å, например, от 5 до 75 Å, например, от 5 до 50 Å, например, от 5 до 30 Å, например, от 15 до 25 Å. В одном частном примере воплощения первая не диэлектрическая пленка может иметь толщину в интервале от 5 до 15 Å, например, от 10 до 25 Å. При наличии во втором разделительном слое 24 другой (дополнительной) не диэлектрической пленки (пленок) она может иметь толщину в интервале от 0 до 500 Å, например, от 0 до 400 Å, например, от 0 до 300 Å.
Диэлектрические слои или пленки (пленка) второго разделительного слоя 24 могут иметь толщину в интервале от 600 до 1000 Å, например, от 700 до 900 Å, например, от 725 до 875 Å, например, от 739 до 852 Å. К примеру, второй разделительный слой 24 может иметь толщину в интервале от 600 до 1500 Å, например, от 705 до 1375 Å, например, от 730 до 1250 Å, например, от 730 до 1230 Å. В одном частном случае воплощения второй разделительный слой 24 может иметь многослойную структуру, состоящую из одного или более чем одного слоя или пленки окиси металла или окиси сплава металлов, например, из указанных выше материалов, используемых для формирования первого разделительного слоя 22. В одном из примеров осуществления второй разделительный слой 24 включает в себя первый слой или пленку из окиси металлического сплава, например, слой окисла цинка, осажденный поверх первой грунтовочной пленки (первый слой из не диэлектрического материала). На первый слой окиси цинка может быть осажден второй слой или пленка из окисла металлического сплава, например, слой станната цинка. Поверх слоя станната цинка может быть осажден третий слой окиси металла, например, еще один слой окиси цинка, с образованием многопленочного второго разделительного слоя 24. В одном частном случае воплощения первый и третий слои окиси металла, формирующие второй разделительный слой 24, могут иметь толщину в интервале от 50 до 200 Å, например, от 75 до 150 Å, например, от 100 до 120 Å, например, от 110 до 120 Å. Второй слой окиси сплава металлов второго разделительного слоя 24 может иметь толщину в интервале от 100 до 500 Å, например, от 200 до 500 Å, например, от 300 до 500 Å, например, от 400 до 500 Å, например, от 450 до 500 Å.
Поверх второго разделительного слоя 24 может быть осажден второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, который может содержать одну или более чем одну пленку из материалов, отражающих инфракрасное излучение, выбранных из числа вышеуказанных материалов, используемых для формирования первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение. Следует отметить, что материалы для второго слоя, отражающего инфракрасное излучение, могут быть такими же, что и материалы первого слоя, отражающего инфракрасное излучение, или же для второго слоя могут быть использованы иные материалы.
В одном из примеров осуществления данного изобретения (не ограничивающем изобретение) толщина второго слоя, отражающего инфракрасное излучение, может находиться в интервале значений от 50 до 250 Å, например, от 75 до 225 Å, например, от 75 до 200 Å, например, от 120 до 150 Å, например, от 130 до 150 Å, например, от 114 до 197 Å.
В примере осуществления изобретения, в котором необходимо было сформировать покрытие 14 при наличии дополнительного слоя, отражающего инфракрасное излучение, например, третьего слоя 20, был использован третий разделительный слой 26; или же поверх второго слоя 18, отражающего инфракрасное излучение, может быть нанесен самый крайний разделительный слой 28, подробно описанный ниже.
Третий разделительный слой 26 может быть осажден поверх второго слоя 18, отражающего инфракрасное излучение, и он может содержать один или более чем один диэлектрический слой или пленку, и/или один или более чем один не диэлектрический слой или пленку, например, такой как описан выше. Следует отметить, что диэлектрические пленки и не диэлектрические пленки третьего разделительного слоя 26 могут быть выполнены такими же, как и в первом и/или втором разделительных слоях 22, 24 или же могут отличаться от них материалом и количеством диэлектрических пленок и/или не диэлектрических пленок. В одном примере осуществления изобретения (не ограничивающем его) первая не диэлектрическая пленка (пленки) третьего разделительного слоя 26 может иметь толщину в интервале значений от 0 до 100 Å, например, от 5 до 75 Å, например, от 5 до 50 Å, например, от 5 до 30 Å, например, от 15 до 25 Å. В одном частном случае воплощения первая не диэлектрическая пленка может быть толщиной в интервале значений от 5 до 15 Å, например, от 10 до 25 Å. Если третий разделительный слой 26 содержит еще одну пленку (пленки) из не диэлектрического материала, то ее толщина составляет от 0 до 500 Å, например, от 0 до 400 Å, например, от 0 до 300 Å.
На первую не диэлектрическую пленку (пленки) третьего разделительного слоя 26, если он имеется, может быть осажден один или более чем один слой диэлектрического материала, в противном случае осаждение осуществляют на второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение спектра. Соотношения толщин налагаемых друг на друга пленок третьего разделительного слоя можно изменять с целью оптимизации терморегулирующих характеристик, эстетики и/или химической/механической стойкости покрытого изделия.
В одном примере воплощения толщина диэлектрической пленки (пленок) третьего разделительного слоя 26 может находиться в интервале от 600 до 1000 Å, например, от 625 до 900 Å, например, от 650 до 875 Å или, например, от 729 до 764 Å. Третий разделительный слой 26 может иметь толщину в интервале от 600 до 1600 Å, например, от 630 до 1375 Å, например, от 755 до 1250 Å или, например, от 730 до 1230 Å. В одном примере воплощения третий разделительный слой может быть выполнен в виде многослойной структуры аналогично второму разделительному слою. Например, третий разделительный слой 26 может содержать первый слой окиси металла, например, слой окиси цинка, второй слой окиси металлического сплава, например, слой станната цинка, осажденный поверх первого слоя окиси цинка, и третий слой окиси металла, например, еще один слой окиси цинка, осажденной поверх слоя станната цинка. В одном воплощении (не ограничивающем изобретение) первый и третий слои окиси металла могут иметь толщину в интервале от 50 до 200 Å, например, от 75 до 150 Å, например, от 100 до 120 Å или, например, 100 Å. Толщина слоя окиси металлического сплава может находиться в интервале величин от 100 до 1000 Å, например, от 200 до 800 Å, например, от 300 до 6000 Å или, например, 500 Å.
Третий слой 20, отражающий инфракрасное излучение, может быть осажден поверх третьего разделительного слоя 26 и может включать в себя одну или более чем одну пленку из материалов, отражающих инфракрасное излучение спектра, тип которых указан при описании первого и/или второго слоев 16, 18 (отражающих инфракрасное излучение) соответственно. Можно понять, что материал(ы) третьего слоя 20, отражающего инфракрасное излучение, может быть таким же, что и материал(ы) первого и/или второго слоев 16, 18, отражающих инфракрасное излучение, или же он может отличаться от этого материала(ов).
В одном из примеров осуществления изобретения (не ограничивающих данное изобретение) толщина третьего слоя 20, отражающего инфракрасное излучение, находится в интервале от 50 до 250 Å, например, от 75 до 225 Å, например, от 75 до 200 Å, например, от 140 до180 Å, например, от 150 до 170 Å, например, от 160 до 170 Å, например, от 138 до 182 Å.
Кроме того, если в покрытии 14 для этого примера необходимо наличие дополнительного слоя, отражающего инфракрасное излучение, например, четвертый слой, отражающий инфракрасное излучение (не показан), подобный первому, второму и/или третьему слоям 16, 18 и 20, отражающим инфракрасное излучение, соответственно, то в этом случае может быть сформирован дополнительный разделительный слой (не показан), подобный второму и/или третьему разделительному слоям 24 и 26 соответственно. Или же поверх третьего слоя 16, отражающего инфракрасное излучение спектра, может быть нанесен четвертый, или самый крайний, слой 28, описанный ниже более детально.
Самый крайний разделительный слой 28 может быть осажден поверх третьего слоя 20, отражающего инфракрасное излучение, и может содержать один или более чем один диэлектрический слой или пленку, и/или может содержать один или более чем один не диэлектрический слой или пленку. Как можно понять, диэлектрические пленки и не диэлектрические пленки самого крайнего разделительного слоя могут быть подобными в отношении используемых материалов и количества диэлектрических пленок и/или не диэлектрических пленок первому, второму и/или третьему разделительным слоям 22, 24 и 26 соответственно, или же эти пленки могут отличаться в этом отношении от указанных слоев. В одном из примеров осуществления первая грунтовочная пленка или первая не диэлектрическая пленка (пленки) самого крайнего разделительного слоя, выполненная, например, из титана, может быть осаждена поверх нижележащего слоя, отражающего инфракрасное излучение, например, поверх третьего слоя 20, отражающего инфракрасное излучение. В одном из воплощений толщина первой не диэлектрической пленки (пленок) самого крайнего разделительного слоя может составлять от 0 до 100 Å, например, от 5 до 75 Å, например, от 5 до 50 Å, например, от 5 до 30 Å, например, от 5 до 15 Å, например, от 10 до 20 Å или, например, от 15 до 25 Å. При наличии в самом дальнем разделительном слое 28 еще одной не диэлектрической пленки (пленок) эта пленка(и) может иметь толщину в интервале от 0 до 500 Å, например, от 0 до 400 Å или, например, от 0 до 300 Å.
Поверх первой не диэлектрической пленки (пленок) самого дальнего разделительного слоя 28, если он имеется, может быть нанесен один или более чем один диэлектрический защитный слой или пленка, в противном случае он (они) может быть нанесен поверх третьего слоя 20, отражающего инфракрасное излучение спектра. Соотношения толщин пленок, образующих самый дальний разделительный слой 28, можно изменять с целью оптимизации характеристик теплового регулирования, эстетики и/или химической/механической стойкости изделия с указанным покрытием. В одном примере осуществления самый крайний разделительный слой 28 может иметь толщину в интервале от 170 до 600 Å, например, в интервале от 205 до 500 Å или, например, в интервале от 235 до 430 Å. Толщина какого-либо нанесенного временного покрытия (о котором сказано ниже) не принята во внимание, поскольку перед использованием изделия он удаляется.
Толщина диэлектрической пленки(ок) самого крайнего разделительного слоя может составлять от 100 до 400 Å, например, может находиться в интервале от 150 до 350 Å, например, в интервале от 175 до 325 Å или, например, от 206 до 310 Å. Самый крайний разделительный слой 28, лишенный защитной пленки(ок), может иметь толщину в интервале значений от 100 до 1000 Å, например, в интервале от 155 до 725 Å, например, от 180 до 675 Å, например, от 185 до 705 Å. В одном из воплощений самый крайний разделительный слой 28 может быть сформирован из одного или более чем одного слоя или пленки, содержащей окись металла или окись металлического сплава, например, из числа указанных выше для первого, второго или (третьего) разделительных слоев. В одном воплощении самый крайний разделительный слой 28 представляет собой многопленочный слой, содержащий первый слой или пленку из окиси металла, например, слой или пленку окиси цинка, осажденного поверх третьесортной грунтовочной пленки, и второй слой или пленку из окиси металлического сплава, например, слой или пленку станната цинка, осажденного поверх слоя или пленки окиси цинка. Слой или пленка окиси металла имеет толщину в интервале от 25 до 200 Å, например, от 50 до 150 Å, например, 100 Å. Слой или пленка окиси металлического сплава имеет толщину в интервале от 25 до 500 Å, например, от 50 до 250 Å, например, от 100 до 210 Å.
Для обеспечения защиты от нежелательного механического или химического воздействия поверх самого крайнего разделительного слоя 28 может быть нанесено прочное долговременное защитное покрытие. В одном воплощении защитное покрытие может быть выполнено из окиси металла, например, из двуокиси титана или окиси циркония, и имеет толщину в интервале от 10 до 100 Å, например, от 20 до 60 Å, например, от 30 до 40 Å, например, от 30 до 46 Å.
Включение защитных пленок в качестве компонент самого крайнего разделительного слоя 28 производится по желанию. Защитная пленка (пленки) может предохранять нижележащие слои от механических повреждений и/или химической коррозии, обусловленной воздействием окружающей среды во время хранения, перевозки и выполнения каких-либо других действий над покрытым изделием. Защитная пленка(и), кроме того, может способствовать улучшению эстетики и/или теплорегулировочной характеристики покрытого изделия. Возможно использование одной, двух или более защитных пленок с одинаковыми коэффициентами преломления. Помимо того, любая или все защитные пленки могут обладать свойством оптического поглощения в какой-либо области спектра электромагнитного излучения, если это необходимо. Используемые типы защитных пленок могут обладать прочностью и износостойкостью, что обеспечивает механическую и химическую защиту, и сохраняются на самой крайней поверхности покрытия. Такие типы защитных пленок описаны в патенте США №4786563. Защитные пленки могут быть и менее износостойкими и прочными, например, пленки из окиси цинка.
Помимо того, поверх долговременного внешнего защитного покрытия может быть осаждена временная защитная пленка, например, серийно производимая фирмой PPG Industries, Inc., маркированная товарным знаком "ТРО" и описанная в заявках на выдачу патента США №№60/142090 и 09/567934. Функция временной защитной пленки заключается в обеспечении дополнительной защиты нижележащих слоев от механических повреждений при проведении упаковки, перевозки и последующих действий над снабженным покрытием изделием (распаковка, разгрузка, резка, стачивание/обработка кромок, удаление кромок покрытия, нанесенного методом МРОПФ, и/или мытье покрытого изделия). Временная пленка может быть нанесена с использованием водной влажностно-химической обработки, после осаждения на подложку всех слоев МРОПФ-покрытия и извлечения изделия с МРОПФ-покрытием из камеры (камер) для осуществления такого покрытия. Временная пленка(и) может служить в качестве пленки протекторной защиты и может быть удалена с изделия, снабженного МРОПФ-покрытием, за счет контакта поверхности покрытого изделия с водой (например, на стадии мойки, обычно проводимой в процессе изготовления листового стекла) до установки покрытого изделия в ИС-блок или другой товарный продукт. В нижеследующем описании данные по эстетическим и теплорегулировочным характеристикам, относящиеся к настоящему изобретению, получены при отсутствии временной пленки по причине того, что она вообще не использовалась, и/или в силу того, что она предварительно была удалена. Кроме того, при раскрытии сведений, касающихся толщины защитной пленки (пленок) самого крайнего слоя, временная пленка по изложенным выше причинам во внимание не принималась.
На фиг.2 показан блок 30 с двойным остеклением, содержащий изделие 10 с покрытием (внутреннее оконное стекло), характеризующееся признаками настоящего изобретения, пространственно отделенное от листа 32 (внешнее оконное стекло) разделительной рамой 34. Настоящее изобретение не ограничено указанными конструктивным выполнением и способом изготовления ИС-блока. Например (не в качестве ограничения изобретения), такой ИС-блок может представлять собой один из типов блока, раскрытых в патенте США №5655282. При установке ИС-блока 30 в стене 36 здания, лист 32 является (по отношению к помещению) внешним листом, а покрытое изделие 10 служит внутренним листом. Поверхность 40 листа 32 является внешней поверхностью внешнего листа или поверхностью №1. Поверхность 42 листа 32 представляет собой внутреннюю поверхность внешнего листа 32 или поверхность №2. Поверхность 44 листа 12 является внутренней поверхностью внутреннего листа или поверхностью №4. Противоположная поверхность листа 12 - внешняя поверхность внутреннего листа 12, снабжена покрытием 14 и представляет собой поверхность №3. Понятно, что изобретение не ограничено способом, с помощью которого ИС-блок монтируют в оконном переплете, стенном световом проеме или каком-либо отверстии в строении. Кроме того, листы стекла можно устанавливать в оконном переплете или в оконной раме, например, как это описано в международной заявке PCT/US 99/15698.
Покрытие согласно изобретению может обеспечить характеристики контрольного ИС-блока, приведенные ниже. "Характеристики контрольного ИС-блока" или "контрольные характеристики" представляют собой такие численные показатели, которые рассчитаны по измеренным спектральным характеристикам покрытия для "контрольного ИС-блока", используя программное обеспечение WINDOWS 4.1 для оконных проемов, разработанное Lawrence Berkely National Laboratory (LBNL, Национальная лаборатория в Беркли). В качестве контрольного ИС-блока был выбран блок с двумя оконными стеклами, содержащий внешнее оконное стекло, изготовленное из стекла SOLEXIA® толщиной 6 мм, серийно производимого фирмой PPG Industries, Inc., и внутреннее оконное стекло, изготовленное из прозрачного стекла, также производимого фирмой PPG Industries, Inc., при этом внутреннее стекло отделено от внешнего стекла воздушным зазором, равным 1,27 мм, и его поверхность №3 снабжена покрытием.
Стекло SOLEXIA® представляет собой подмножество окрашенных стекол и как правило имеет следующие характеристики, присущие номинальному монолитному куску толщиной 6 мм: коэффициент светопропускания - от 75% до 80%, коэффициент отражения светового излучения - от 7% до 8% и коэффициент суммарного поглощения солнечного света от 46% до 48%. Бесцветное стекло как правило имеет величину коэффициента светопропускания более 85%, коэффициент отражения света от 7% до 9% и коэффициент суммарного поглощения солнечного света от 15% до 16%. Монолитный образец из бесцветного стекла толщиной примерно 6 мм имеет следующие характеристики: коэффициент пропускания более 85%, коэффициент отражения света от 7% до 9% и коэффициент суммарного поглощения солнечного света от 15% до 16%.
Если не оговорено иное, то используемое в Примерах стекло SOLEXIA® в виде монолитного куска толщиной от 5,5 мм до 6 мм имело следующие характеристики:
номинальный коэффициент светопропускания 76,8%, номинальный коэффициент отражения света 7,5%, номинальный коэффициент суммарного поглощения солнечного света 47,2%, пропускаемый цвет характеризуется параметрами L*T=90,4, a*T=-7,4, b*T=1,16, для отраженного цвета параметры L*R=33,1, a*R=-2,7, b*R=-0,5. Если не оговорено иное, то используемое в Примерах бесцветное стекло в виде монолитного куска толщиной от 5,5 мм до 6 мм имело следующие характеристики: номинальный коэффициент светопропускания 88,5%, номинальный коэффициент отражения света 8,5%, номинальный коэффициент суммарного поглощения солнечного света 15,8%, при этом пропускаемый цвет характеризуется параметрами L*T=95,4, a*T=-1,8, b*T = 0,12, а для отраженного цвета L*R=35, a*R=-0,8, b*R=-1,00.
Приведенные выше параметры - колориметрические характеристики приняты в колориметрической системе CIELAB 1976 (L*,a*,b*), источник света D65, наблюдение производится под углом 10°. Вышеуказанные характеристики для солнечного света соответствуют интегральной (трапецеидальной) схеме и диапазону длин волн согласно программе WINDOWS 4.1, разработанной Lawrence Berkely National Laboratory. Коэффициент затенения (КЗ) и коэффициент приращения солнечного тепла (КПСТ) для контрольного ИС-блока вычислены в соответствии со стандартом ASHRAE, установленным по летним условиям (температуры внешней среды 32°С, температура внутри помещения 24°С, скорость ветра (в направлении наветренной стороны) 3,4 м/с, плотность потока солнечного излучения 782 Дж/м2. с, (эквивалентная) температура неба 32°С, коэффициент излучения неба 1,00). В отношении используемых аббревиатур следует пояснить, что "СППСТ" - аббревиатура параметра, равного отношению величин коэффициента светопропускания (выраженного в виде десятичной дроби) к коэффициенту приращения солнечного тепла (КПСТ), СПСЭ - суммарное количество пропускаемой солнечной энергии, СОСЭ1 - суммарное количество солнечной энергии, отраженной от поверхности с покрытием, а СОСЭ2 - суммарное количество солнечной энергии, отраженной от не покрытой поверхности.
В одном воплощении изобретения покрытие 14 обеспечивало следующие характеристики контрольного ИС-блока ( т.е характеристики, рассчитанные для покрытия, используемого в контрольном ИС-блоке): величина пропускания видимого спектра излучения находилась в интервале от 40% до 70%, например, от 50% до 65%, например, от 50% до 60%. Это покрытие может обеспечить для пропускаемого цвета величину параметра а* (а*Т) в интервале значений от -5 до -12, например, от -7 до -11, например, от -8 до -11, например, от -9 до -10. Указанное покрытие может обеспечить для пропускаемого цвета величину параметра b* (b*T) в интервале значений от 0 до 5, например, от 1 до 5, например, от 2 до 5, например, от 2,5 до 5, например, от 3 до 5, например, от 4 до 5. Данное покрытие может обеспечить величину коэффициента внешнего отражения видимого света (Rвн.вид.) в интервале значений от более 0 до менее 20%, например, от 5% до 15%, например, от 6% до 11%, например, от 8% до 11%, например, от 8% до 10%. Покрытие 14 может обеспечить величину параметра а* для внешнего отражения (Rвн.а*) в интервале значений от -2 до -8, например, от -2 до -7, например, от -3 до -6, например, от -3 до -5. Данное покрытие может обеспечить величину параметра b* для внешнего отражения (Rвн.b*) в интервале значений от 0 до -5, например, от 0 до -4, например, от 0 до -3, например, от -1 до -3. Покрытие может обеспечить величину коэффициента затенения в интервале значений от 0,25 до 0,45, например, от 0,3 до 0,4, от 0,35 до 0,37, например, менее или равно 0,41, например, менее или равно 0,37, например, менее или равно 0,36, например, менее или равно 0,35, например, менее или равно 0,33, например, менее или равно 0,32, например, менее или равно 0,31. Покрытие может обеспечить величину коэффициента приращения солнечного тепла в интервале значений от 0,2 до 0,4, например, от 0,3 до 0,4, от 0,3 до 0,35, например, от 0,3 до 0,32, например, меньше или равно 0,36, например, меньше или равно 0,35, например, меньше или равно 0,33, например, меньше или равно 0,32, например, меньше или равно 0,31.
Нижеследующие Примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение, не следует рассматривать как ограничивающие изобретение изложенными в них подробностями. Все доли и проценты в этих Примерах, так же как и во всем описании, даны по массе, если не указано иное.
Примеры
В нижеследующих Примерах покрытия были осаждены на прозрачном стеклянном листе толщиной 6 мм с использованием установленной на поточной линии установки для осаждения, осуществляемого путем магнетронного распыления, Model No. ILS 1600, продана фирмой Airico Temescal. Приведенные в Примерах численные значения характеристик теплового регулирования соответствуют только центральной части стекла (ЦЧС); краевые эффекты не включены. Коэффициенты светопропускания и внешнего отражения света были измерены с помощью спектрофотометра Lambda 9, и их величины определялись путем моделирования светового проема с помощью программного обеспечения WINDOW 4.1, разработанного Lawrence Berkely National Laboratory (LBNL). Величину коэффициента излучения (черноты) определяли путем измерений, производимых с помощью инфракрасного спектрофотометра Mattson Galaxy 5030 FTIR, по методологии ASTM Е-158 5-93 с интервалами интегрирования в инфракрасной области длин волн, равными 5-40 мкм. Данные по колориметрическим параметрам базируются на колориметрической системе CIELAB 1976 (L*,a*,b*), источник света D65, угол наблюдения равен 10°. Приведенные характеристики для солнечного света соответствуют интегральной (трапецеидальный) схеме и диапазону длин волн согласно программе WINDOWS 4.1, разработанной Lawrence Berkely National Laboratory. Параметр Rслоя представляет собой электрическое поверхностное сопротивление слоя покрытой поверхности образца, измеренное с помощью четырехточечного зонда. Коэффициент затенения (КЗ) и коэффициент приращения солнечного тепла (КПСТ) для контрольного ИС-блока были рассчитаны в соответствии со стандартом ASHRAE, установленным по летним условиям (температура внешней окружающей среды 32°С, температура внутренней среды (помещения) 24°С, скорость ветра (в направлении наветренной стороны) 3,4 м/с, плотность потока солнечного излучения 782 Вт/м2, (эквивалентная) температура неба 32°С, коэффициент излучения неба 1,00). Если не указано иное, покрытый стеклянный лист имел номинальную толщину 6 мм. Поскольку продольные размеры не оказывают какого-либо влияния на свойства ЦЧС, то здесь они в какой-либо связи со свойствами ЦЧС не рассматриваются
Данные по эксплуатационным свойствам ИС-блока были рассчитаны по результатам измерений спектральных характеристик покрытий для контрольного ИС-блока, описанного выше, используя программное обеспечение WINDOW 4.1, моделирующее световой проем, разработанное Lawrence Berkely National Laboratory.
Пример 1
Образец 1 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий диэлектрическую пленку окиси сплава, состоящего из 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на прозрачную стеклянную подложку, при этом диэлектрическая пленка имеет геометрическую толщину, составляющую по оценкам 341 Å (34,1 нанометров, нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, включающий серебро (Ag), осажденное на первый разделительный слой с образованием серебряного слоя, геометрическая толщина которого составляет по результатам вычислений примерно 123 Å (12,3 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной металлической пленки титана (Ti), геометрическая толщина которой по расчетам составляла приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, и диэлектрической пленки окиси сплава, осажденной на указанную грунтовочную пленку, состоящей из 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину около 808 Å (80,8 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, выполненный из серебра (Ag), осажденный на диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий геометрическую толщину этого серебряного слоя, составляющую по результатам вычислений примерно 172 Å (17,2 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденную на второй слой, отражающий инфракрасное излучение, пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющего согласно расчетам геометрическую толщину около 244 Å (24,4 нм), и пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм).
Характеристики монолитного листа образца 1 с таким покрытием приведены в таблице 3.
Полученные спектрофотометрические данные для образца 1 были использованы в качестве входных данных в программе WINDOW 4.1, моделирующей световой проем, для определения расчетных характеристик контрольного ИС-блока, приведенных в Таблице 4. Используемые здесь обозначения с буквой "Т", например, "а*Т", относятся к свойству пропускания, а обозначения с буквой "R" - к свойству отражения.
Характеристики ИС-блока для Примера 1, рассчитанные по спектральным свойствам
Пример 2
Образец 1 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на прозрачную стеклянную подложку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам 378 Å (37,8, нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, включающий металлическую пленку из серебра (Ag), осажденную на диэлектрическую пленку первого разделительного слоя и имеющую геометрическую толщину, составляющую по результатам вычислений примерно 123 Å (12,3 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на первый слой, отражающий инфракрасное излучение, и диэлектрической пленки окиси сплава, осажденной на указанную грунтовочную пленку, содержащей 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 739 Å (73,9 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, из серебра (Ag), осажденный на диэлектрическую пленку второго разделительного слоя с образованием серебряного слоя, геометрическая толщина которого по результатам вычислений составляет примерно 172 Å (17,2 нм);
третий разделительный слой 26, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti), осажденной на второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, при этом геометрическая толщина пленки Ti по расчетам составляет примерно 15 Å (1,5 нм), и диэлектрического слоя окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденного на грунтовочный слой третьего разделительного слоя 26 и имеющего геометрическую толщину, составляющую по оценкам 729 Å (72,9 нм);
третий слой, отражающий инфракрасное излучение, содержащий серебро (Ag), осажденное на диэлектрическую пленку третьего разделительного слоя, при этом геометрическая толщина слоя серебра по результатам вычислений составляет примерно 123 Å (12,3 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденную на третий слой, отражающий инфракрасное излучение, диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на грунтовочный слой и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину около 262 Å (26,2 нм), и пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на диэлектрическую пленку самого крайнего разделительного слоя 28 и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм). Характеристики Образца 1 подробно отражены в Таблицах 5 и 6.
Пример 3
Образец 3 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на прозрачную стеклянную подложку, при этом геометрическая толщина диэлектрической пленки по оценкам составляет примерно 336 Å (33,6 нанометров, нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, осажденный на первый разделительный слой и выполненный из серебра (Ag), при этом геометрическая толщина слоя серебра по результатам вычислений составляла примерно 111 Å (11,1 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной металлической пленки титана (Ti), геометрическая толщина которой по расчетам составляла приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, и диэлектрической пленки окиси сплава, осажденной на указанную грунтовочную пленку, состоящей из 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину около 842 Å (84,2 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, выполненный из серебра (Ag), осажденный на диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий геометрическую толщину, составляющую по результатам вычислений примерно 161 Å (16,1 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий в себя грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденную на второй слой, отражающий инфракрасное излучение, пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющего согласно расчетам геометрическую толщину около 244 Å (24,4 нм), а также пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм).
Характеристики Образца 3 приведены в Таблицах 7 и 8.
Пример 4
Образец 4 содержал:
первый разделительный слой 22, состоящий из диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на прозрачную стеклянную подложку, при этом диэлектрическая пленка имеет геометрическую толщину, составляющую по оценкам 293 Å (29,3 нанометров, нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, осажденный на первый разделительный слой и выполненный из серебра (Ag), при этом геометрическая толщина слоя серебра по результатам вычислений составляла примерно 113 Å (11,3 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной металлической пленки титана (Ti), геометрическая толщина которой по расчетам составляла приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, и диэлектрической пленки окиси сплава, осажденной на указанную грунтовочную пленку, содержащую 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину около 851 Å (85,1 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, выполненный из серебра (Ag), осажденный на диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий геометрическую толщину, составляющую по результатам вычислений примерно 197 Å (19,7 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденную на второй слой, отражающий инфракрасное излучение, пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе) и имеющего согласно расчетам геометрическую толщину около 245 Å (24,5 нм), а также пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на диэлектрическую пленку, с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм).
Характеристики Образца 4 отражены в Таблицах 9 и 10.
Пример 5
Образец 5 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на прозрачную стеклянную подложку, при этом геометрическая толщина диэлектрической пленки по оценкам составляла приблизительно 319 Å (31,9 нанометров, нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, осажденный на первый разделительный слой и выполненный из серебра (Ag), при этом геометрическая толщина слоя серебра по результатам расчетов составляла примерно 114 Å (11,4 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной металлической пленки титана (Ti), геометрическая толщина которой по расчетам составляла приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение, и диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину около 845 Å (84,5 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, выполненный из серебра (Ag), осажденный на диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий геометрическую толщину, составляющую по результатам вычислений примерно 170 Å (17.0 нм);
самый крайний разделительный слой 28, состоящий из грунтовочной пленки металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 15 Å (1,5 нм), осажденной на второй слой, отражающий инфракрасное излучение; пленки окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), с геометрической толщиной, согласно расчетам, около 257 Å (25,7 нм); и пленки защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденной на диэлектрическую пленку и имеющей геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм).
Характеристики Образца 5 приведены в Таблицах 11 и 12.
Пример 6
Образец 6 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на стеклянную подложку толщиной примерно 2,3 мм, при этом геометрическая толщина диэлектрической пленки по оценкам составляла приблизительно 240 Å (24,0 нанометров, нм); вторую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова, нанесенную на первый диэлектрический слой; при этом геометрическая толщина второй диэлектрической пленки по оценкам составляла приблизительно 80 Å (8,0 нанометров, нм), что в результате обеспечивало общую толщину диэлектрических пленок, равную примерно 320 Å (32,0 нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, осажденный на первый разделительный слой и выполненный из серебра (Ag), при этом геометрическая толщина слоя серебра по результатам расчетов составляла примерно 114 Å (11,4 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной металлической пленки титана (Ti), геометрическая толщина которой по расчетам составляла приблизительно 25 Å (2,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки окиси сплава, осажденной на указанную грунтовочную пленку второго разделительного слоя, содержащей 90% цинка и 10% олова (по массе), при этом геометрическая толщина первой диэлектрическая пленки по оценкам составляла примерно 84 Å (8,4 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова, осажденной на первую диэлектрическую пленку и имеющей геометрическую толщину, составляющую по результатам расчетов примерно 676 Å (67,6 нм); и третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова, осажденной на второй диэлектрический слой; при этом геометрическая толщина третьего диэлектрического слоя составляла по оценкам приблизительно 84 Å (8,4 нм), что в результате обеспечивало наличие трех диэлектрических пленок с общей геометрической толщиной, равной по оценкам примерно 844 Å (84,4 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, выполненный из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий геометрическую толщину, составляющую по результатам расчетов примерно 170 Å (17,0 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 25 Å (2,5 нм), осажденную на второй слой, отражающий инфракрасное излучение; первую диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на грунтовочную пленку самого крайнего разделительного слоя и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину около 85 Å (8,5 нм); вторую диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова, осажденную на первую диэлектрическую пленку и имеющую, по оценкам, геометрическую толщину, равную примерно 172 Å (17,2 нм), при этом суммарная толщина первого и второго диэлектрических слоев составляла по оценкам примерно 257 Å (25,7 нм); а также пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на вторую диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3,0 нм).
Образец 6, представляющий собой кусок монолитного стекла с нанесенным на него покрытием, с размерами боковых сторон приблизительно 10,2 см × 10,2 см и номинальной толщиной 2,3 мм, был нагрет в камерной печи в течение приблизительно 3 минут (при установившейся температуре в печи, равной 704°С), затем извлечен из печи и охлажден до комнатной температуры окружающим воздухом. Характеристики этого образца, после обработки вышеуказанным образом, представлены в Таблицах 13 и 14. Размеры боковых сторон Образца 6 приведены здесь, поскольку он был подвергнут тепловой обработке, и эти размеры представляют интерес.
Характеристики Образца 6 приведены в Таблицах 13 и 14.
Пример 7
Образец 7 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на стеклянную подложку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам примерно 302 Å (30,2 нм); вторую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на первый диэлектрический слой и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам приблизительно 75 Å (7,5 нм); при этом суммарная толщина указанных диэлектрических слоев по оценкам составляла примерно 377 Å (37,7 нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение спектра, включающий металлическую пленку из серебра (Ag), осажденную на первый разделительный слой и имеющую геометрическую толщину, составляющую по результатам расчетов примерно 93 Å (9,3 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 25 Å (2,5 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 74 Å (7,4 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 591 Å (59,1 нм); и третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90%цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 74 Å (7,4 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок общей геометрической толщины, составляющей по оценкам около 739 Å (73,9 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, состоящий из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий, по оценкам, геометрическую толщину, равную примерно 114 Å (11,4 нм);
третий разделительный слой 26, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 25 Å (2,5 нм), осажденной на серебряную пленку второго слоя 18, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 73 Å (7,3 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 583 Å (58,3 нм); третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 73 Å (7,3 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок общей геометрической толщины, составляющей по оценкам около 729 Å (72,9 нм);
третий слой 20, отражающий инфракрасное излучение, состоящий из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку третьего разделительного слоя 26 и имеющий, по результатам оценок, геометрическую толщину слоя, равную примерно 138 Å (13,8 нм);
самый крайний разделительный слой 28, состоящий из грунтовочной пленки металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 25 Å (2,5 нм), осажденной на третий слой, отражающий инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку самого крайнего разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 87 Å (8,7 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 175 Å (17,5 нм), при этом суммарная геометрическая толщина первого и второго диэлектрических слоев составляет по оценкам приблизительно 262 Å (26,2 нм); и пленки защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденной на вторую диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 30 Å (3 нм).
Образец 7 был нагрет в камерной печи в течение приблизительно 3 минут (при установившейся в печи температуре, равной 704°С), затем извлечен из печи и охлажден до комнатной температуры окружающим воздухом. Полученные после такой обработки характеристики образца 7 приведены в Таблицах 15 и 16.
Пример 8
Образец 8 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя первую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на стеклянную подложку толщиной примерно 6 мм и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам приблизительно 257 Å (25,7 нм); вторую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на первый диэлектрический слой и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам примерно 64 Å (6,4 наномеров, нм); при этом суммарная толщина указанных диэлектрических пленок по оценкам составляла 321 Å (32,1 нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, включающий металлическую пленку из серебра (Ag), осажденную на первый разделительный слой, при этом геометрическая толщина слоя серебра составляла по оценкам примерно 119 Å (11,9 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку второго разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 92 Å (9,2 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 632 Å (63,2 нм); и третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 108 Å (10,8 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок с общей геометрической толщиной, составляющей по оценкам около 832 Å (83,2 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, состоящий из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий, по оценкам, геометрическую толщину, равную примерно 176 Å (17,6 нм);
самый крайний разделительный слой 28, состоящий из грунтовочной пленки металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденной на второй слой, отражающий инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку самого крайнего разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 72 Å (7,2 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 134 Å (13,4 нм), при этом суммарная геометрическая толщина первого и второго диэлектрических слоев составляла по оценкам приблизительно 206 Å (20,6 нм); и пленки защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденной на вторую диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 44 Å (4,4 нм).
Характеристики образца 8 приведены в Таблицах 17 и 18.
Пример 9
Образец 9 содержал:
первый разделительный слой 22, состоящий из диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на стеклянную подложку толщиной 6 мм и имеющей геометрическую толщину, по оценкам, примерно 286 Å (28,6 нм); второй диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на первый диэлектрический слой и имеющей геометрическую толщину, равную по оценкам приблизительно 67 Å (6,7 нм); при этом суммарная толщина указанных диэлектрических слоев по оценкам составляла примерно 353 Å (35,3 нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, сформированный из металлической пленки серебра (Ag), осажденной на первый разделительный слой и имеющей геометрическую толщину слоя серебра, составляющую по результатам расчетов примерно 109 Å (10,9 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, равной по результатам расчетов приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку второго разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 94 Å (9,4 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 648 Å (64,8 нм); и третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 111 Å (11,1 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок общей геометрической толщины, составляющей по оценкам около 852 Å (85,2 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, состоящий из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий, по оценкам, геометрическую толщину, равную примерно 182 Å (18,2 нм);
самый крайний разделительный слой 28, включающий в себя грунтовочную пленку металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденную на второй слой, отражающий инфракрасное излучение; первую диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на указанную грунтовочную пленку самого крайнего разделительного слоя и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 75 Å (7,5 нм); вторую диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 139 Å (13,9 нм), при этом суммарная геометрическая толщина первого и второго диэлектрических слоев составляла по оценкам приблизительно 214 Å (21,4 нм); и пленку защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденную на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющую геометрическую толщину, равную по оценкам приблизительно 44 Å (4,4 нм).
Характеристики образца 9 подробно отражены в Таблицах 19 и 20.
Пример 10
Образец 10 содержал:
первый разделительный слой 22, включающий в себя диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на стеклянную подложку толщиной 6 мм и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам примерно 390 Å (39,0 нм); вторую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на первый диэлектрический слой и имеющую геометрическую толщину, составляющую по оценкам приблизительно 104 Å (10,4 нанометров, нм); при этом суммарная толщина указанных диэлектрических слоев по оценкам составляла 494 Å (49,4 нм);
первый слой 16, отражающий инфракрасное излучение, содержащий серебро (Ag), осажденный на первый разделительный слой и имеющий геометрическую толщину слоя серебра, равную, по оценкам, примерно 106 Å (10,6 нм);
второй разделительный слой 24, состоящий из грунтовочной пленки титана (Ti) с геометрической толщиной, составляющей по расчетам приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденной на серебряную пленку первого слоя 16, отражающего инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку второго разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 97 Å (9,7 нм); второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 551 Å (55,1 нм); и третьей диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 97 Å (9,7 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок общей геометрической толщины, составляющей по оценкам около 744 Å (74,4 нм);
второй слой 18, отражающий инфракрасное излучение, содержащий серебро (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку второго разделительного слоя и имеющий, по оценкам, геометрическую толщину, равную примерно 124 Å (12,4 нм);
третий разделительный слой 26, включающий в себя грунтовочную пленку титана (Ti) с геометрической толщиной, равной, по результатам расчетов, приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденную на серебряную пленку второго слоя 18, отражающего инфракрасное излучение; первую диэлектрическую пленку окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на указанную грунтовочную пленку второго разделительного слоя и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 99 Å (9,9 нм); вторую диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденную на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 565 Å (56,5 нм); и третью диэлектрическую пленку из окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденную на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющую согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 99 Å (9,9 нм), что в результате обеспечивает наличие трех диэлектрических пленок общей геометрической толщины, составляющей по оценкам около 764 Å (76,4 нм);
третий слой 20, отражающий инфракрасное излучение, состоящий из серебра (Ag), осажденный на третью диэлектрическую пленку третьего разделительного слоя 26 и имеющий, по результатам оценок, геометрическую толщину, равную примерно 181 Å (18,1 нм);
самый крайний разделительный слой 28, состоящий из грунтовочной пленки металлического титана (Ti) с геометрической толщиной приблизительно 20 Å (2,0 нм), осажденной на третий слой, отражающий инфракрасное излучение; первой диэлектрической пленки окиси сплава, содержащего 90% цинка и 10% олова (по массе), осажденной на указанную грунтовочную пленку самого крайнего разделительного слоя и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 93 Å (9,3 нм);
второй диэлектрической пленки из окиси сплава, содержащего 54% цинка и 46% олова (по массе), осажденной на указанную первую диэлектрическую пленку и имеющей согласно расчетам геометрическую толщину приблизительно 217 Å (21,7 нм), при этом суммарная геометрическая толщина первого и второго диэлектрических слоев составляет по оценкам приблизительно 310 Å (31,0 нм); и пленки защитного покрытия из окиси титана (Ti), осажденной на указанную вторую диэлектрическую пленку и имеющей геометрическую толщину, составляющую по расчетам приблизительно 46 Å (4,6 нм).
Характеристики образца 10 подробно отражены в Таблицах 21 и 22.
Пример 11
Образцы 11-13 были выполнены с многослойной структурой, раскрытой в Таблице 23, и нанесены на прозрачное листовое стекло толщиной 6 мм.
Спектральные характеристики, полученные для образцов 11-13, нанесенных на стеклянный лист, представлены в таблице 24. Расчетные характеристики контрольного ИС-блока, в котором были использованы образцы 11-13, приведены в Таблице 25.
Следует понимать, что при использовании описанной выше основной структуры многослойного покрытия могут быть получены иные эстетические качества и иные характеристики, связанные с воспринимаемым солнечным излучением. Например, ИС-блоки могут быть изготовлены с покрытием, выполненным согласно данному изобретению, нанесенным на стекла различного типа. Например (не в качестве ограничивающих изобретение примеров), могут быть использованы стекла, ограничивающие пропускание ультрафиолетового спектра излучения, подобные стеклам, производимым компанией PPG Industries, Inc. под товарным знаком Solargreen; голубое тонированное стекло, такое, например, какое производит компания PPG Industries, Inc. под товарным знаком Azurlite; стекло с низким коэффициентом пропускания, например, производимое компанией PPG Industries, Inc. под товарньм знаком Solarbronze; и такого типа, который производит компания Pilkington-LOF под товарным знаком BlueGreen.
Очевидно, что вышеприведенные описание и Примеры предназначены не для ограничения настоящего изобретения, а лишь для иллюстрации его воплощений.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ С ЧЕТЫРЬМЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ СЛОЯМИ | 2019 |
|
RU2790082C2 |
| ГИБРИДНОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ ПОКРЫТИЕ | 2005 |
|
RU2329979C1 |
| СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ И СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ | 2018 |
|
RU2768915C2 |
| РЕГУЛИРУЮЩИЕ СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПОКРЫТИЯ С ПРЕРЫВАЮЩИМСЯ СЛОЕМ МЕТАЛЛА | 2011 |
|
RU2535555C2 |
| ПОКРЫТИЕ, РЕГУЛИРУЮЩЕЕ ПРИТОК СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА, С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ РЕГУЛИРОВАНИЯ | 2016 |
|
RU2719816C2 |
| СОЛНЦЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ МНОГОСЛОЙНОГО ОСТЕКЛЕНИЯ | 2018 |
|
RU2737153C1 |
| ОТРАЖАЮЩЕЕ СОЛНЦЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ И ИЗДЕЛИЕ С ТАКИМ ПОКРЫТИЕМ | 2021 |
|
RU2817179C1 |
| СТЕКЛЯННАЯ ПАНЕЛЬ С МНОГОСЛОЙНЫМ ПОКРЫТИЕМ | 2004 |
|
RU2359929C2 |
| ОТРАЖАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ | 2009 |
|
RU2461029C2 |
| НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЛИСТ С ПОКРЫТИЕМ, ИМЕЮЩИЙ ВНЕШНИЙ ВИД ШЕРОХОВАТОГО МЕТАЛЛА, ПОКРЫТИЯ ДЛЯ НЕГО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2007 |
|
RU2436745C2 |
Изобретение направлено на создание изделия с покрытием, предназначенного для использования в изоляционном стеклянном блоке (стеклопакете). Данное изделие содержит подложку и покрытие, сформированное на поверхности по меньшей мере части подложки. Покрытие содержит большое количество разделительных слоев, состоящих из одного или более диэлектрических слоев, и большое количество слоев, отражающих инфракрасное излучение. Покрытие может быть размещено на второй или третьей поверхности изоляционного стеклянного блока и может обеспечить контрольную величину коэффициента приращения солнечного тепла, меньшую или равную 0,35. Техническая задача изобретения - получение солнцезащитного покрытия для использования на внутреннем оконном стекле ИС-блока с коэффициентом приращения солнечного тепла порядка 0,36. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 2 ил., 23 табл.
первый разделительный слой, состоящий по меньшей мере из одного диэлектрического слоя,
первый слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх первого разделительного слоя,
второй разделительный слой, состоящий по меньшей мере из одного диэлектрического слоя, осажденного поверх первого слоя, отражающего инфракрасное излучение, при этом второй разделительный слой включает в себя первый слой окиси цинка, слой станната цинка, осажденный поверх первого слоя окиси цинка, и второй слой окиси цинка, осажденный поверх слоя станната цинка,
второй слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх второго разделительного слоя,
третий разделительный слой, состоящий по меньшей мере из одного диэлектрического слоя, осажденного поверх второго слоя, отражающего инфракрасное излучение,
третий слой, отражающий инфракрасное излучение, осажденный поверх третьего разделительного слоя, и в котором разделительные слои содержат по меньшей мере один материал, выбранный из группы материалов, в которую входят окиси сплавов металлов, окиси легированных металлов, нитриды, оксинитриды и смеси указанных материалов.
| US 5059458 А, 22.10.1991 | |||
| US 5595825 А, 21.01.1997 | |||
| Способ получения тритиоалкиловых эфиров ортомуравьиной кислоты | 1960 |
|
SU138248A1 |
| US 2002045037 А1, 18.04.2002 | |||
| ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПАРОВАЯ ТУРБИНА | 2006 |
|
RU2311540C2 |
| ОСТЕКЛЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 1994 |
|
RU2127231C1 |
