СТЕКЛО С НИЗКОЭМИССИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ, УСТОЙЧИВОЕ К ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ Российский патент 2019 года по МПК C03C17/36 C03C3/00 

Область техники, к которой относится настоящая полезная модель

Настоящее изобретение относится к сгибаемому стеклу с низкоэмиссионным покрытием, которое может подвергаться закалке, имеет повышенную избирательность и может быть покрыто несколькими слоями металла, металлического оксида и нитрида и/или оксинитрида распылением в вакууме.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Одним из факторов, влияющих на оптические свойства стекла, является метод нанесения на поверхность стекла покрытия. Одним из способов нанесения покрытия является способ распыления. В частности, этот способ часто используют в производстве архитектурной облицовки с низким излучением. Коэффициенты пропускания и отражения в видимой и инфракрасной области спектра стекла, покрытого указанным способом, можно отрегулировать до требуемых значений.

Помимо коэффициентов пропускания и отражения, другим важным параметром покрытого стекла является значение избирательности. В соответствии со стандартом ISO 9050 (2003) избирательность определяется как отношение коэффициента пропускания видимой области к солнечному фактору. Количество слоев Ag, входящих в покрытие, тип используемого внутреннего слоя, оптимизация параметров слоев и значения избирательности покрытий могут оставаться на заданных уровнях.

В публикации патента №WO2007080428 раскрывается покрытое оконное стекло с низкоэмиссионным и/или солнцезащитным покрытием, содержащее - в порядке от поверхности стекла - по меньшей мере перечисленные ниже слои: - нижний просветляющий слой, содержащий базовый слой (окси)нитрида алюминия и верхний слой из оксида металла, - функциональный слой на основе серебра, - барьерный слой, - верхний просветляющий слой, содержащий внутренний слой из оксида металла и наружный защитный слой, где - нижний просветляющий слой дополнительно содержит средний слой из оксида Sn или смеси Zn и Sn, расположенный между базовым слоем и верхним слоем, и внутренний слой верхнего просветляющего слоя содержит оксид Zn и Sn.

В публикации патента №ЕР2716442, раскрывается низкоэмиссионное многослойное покрытие, характеризующееся низкой излучательной способностью тепловых лучей и высокой пропускной способностью для видимого излучения и излучения в ближней инфракрасной области спектра. Низкоэмиссионное многослойное покрытие, содержит прозрачную подложку и тонкопленочную многослойную часть, имеющую, по меньшей мере, первый содержащий оксид титана слой, низкоэмиссионный металлический слой, содержащий серебро в качестве основного компонента, и второй содержащий оксид титана слой, содержащий оксид титана, образованные в данной последовательности на прозрачной подложке, у которого поверхностное удельное сопротивление составляет не более чем 3,3 Ом/квадрат, и коэффициент притока солнечного тепла (SHGC) составляет, по меньшей мере, 0,60 при изготовлении двойного оконного стекла.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к изгибаемому стеклу с низкоэмиссионным покрытием, которое может подвергаться закалке и имеет повышенную избирательность, цель которого заключается в устранении описанных выше недостатков и предоставление новых преимуществ по сравнению с решениями, известными из уровня техники.

Основная цель настоящего изобретения заключается в создании стекла с низкоэмиссионным покрытием, имеющим повышенную избирательность.

Другая цель настоящего изобретения заключается в создании стекла с низкоэмиссионным покрытием, которое может подвергаться закалке.

С целью воплощения всех указанных целей, а также целей, вытекающих из приведенного ниже подробного раскрытия, согласно настоящему изобретению предоставляется стекло с двойным посеребренным низкоэмиссионным покрытием, устойчивое к термическим процессам, обеспечивающее эффективную степень защиты от солнца при низком солнечном факторе, а также пропускающее дневной свет в середину и сводящее к минимуму потерю тепловой энергии. Соответственно, объектом настоящего изобретения является низкоэмиссионное покрытие, характеризующееся тем, что указанное низкоэмиссионное покрытие содержит SixNy/TiOx/ZnAlOx, соответственно, в качестве первых трех слоев, расположенных снаружи от поверхности стекла, при этом отношение толщины первого слоя Ag к толщине второго слоя Ag находится в диапазоне 0,6-1,5. Таким образом достигается механическая, термическая и коррозионная стойкость, которая позволяет достичь точной оптимизации группы из трех слоев SixNy/TiOx/ZnAlOx. За счет оптимизации отношения толщин слоев Ag достигаются низкие значения внутреннего и внешнего отражения в видимой области спектра.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения толщина слоев Ag низкоэмиссионного покрытия находится в диапазоне 8,5-14,5 нм.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения толщина слоев Ag низкоэмиссионного покрытия находится в диапазоне 10-13 нм.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения коэффициент излучения низкоэмиссионного покрытия до термической обработки составляет менее чем 0,038.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения поверхностное сопротивление низкоэмиссионного покрытия до термической обработки менее чем 3 Ом/квадрат.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения слои ZnAlOx низкоэмиссионного покрытия, расположенные рядом со слоями Ag, содержат слои NiCrOx, расположенные с другой стороны рядом со слоями Ag.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины первого внутреннего слоя низкоэмиссионного покрытия к толщине первого барьерного слоя находится в диапазоне 12-23.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины второго внутреннего слоя низкоэмиссионного покрытия к толщине второго барьерного слоя находится в диапазоне 8-16.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанное низкоэмиссионное покрытие содержит ZnSnOx и SiOxNy, соответственно, в последних двух слоях.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение общей толщины слоя ZnAlOx и толщины слоя SixNy, расположенных рядом со стеклом в низкоэмиссионном покрытии, к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4-7. Соответственно, после термической обработки механическая стойкость повышается.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение общей толщины слоя ZnAlOx и толщины слоя SixNy, расположенных рядом со стеклом в низкоэмиссионном покрытии, к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4-6,2.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины слоя SixNy, расположенного рядом со стеклом в низкоэмиссионном покрытии, к толщине слоя ZnAlOx, находится в диапазоне 0,6-1,6.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины слоя SixNy, расположенного рядом со стеклом в низкоэмиссионном покрытии, к толщине слоя ZnAlOx, находится в диапазоне 0,8-1,4.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины указанного слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне 0,1-0,6.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение толщины указанного слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне 0,1-0,5.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения общая толщина последних двух слоев низкоэмиссионного покрытия находится в диапазоне 33-50 нм.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 показан общий вид низкоэмиссионного покрытия, нанесенного на поверхность стекла.

Ссылочные позиции

10 - стекло.

20 - низкоэмиссионное покрытие.

21 - первый диэлектрический слой.

22 - второй диэлектрический слой.

23 - первый внутренний слой.

24 - первый слой, отражающий инфракрасное излучение.

25 - первый барьерный слой.

26 - средняя диэлектрическая структура.

27 - второй внутренний слой.

28 - второй слой, отражающий инфракрасное излучение.

29 - второй барьерный слой.

30 - третий диэлектрический слой.

31 - верхняя диэлектрическая структура.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

В этом разделе приводится подробное описание стекла (10) с низкоэмиссионным покрытием (20), выполненное со ссылками на неограничивающие примеры, представленные для улучшения понимания настоящего изобретения.

Производство стекла (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) для применения в архитектурной и автомобильной промышленности, осуществляется способом распыления. Настоящее изобретение в целом относится к двойному посеребренному стеклу (10) с низкоэмиссионным покрытием (20), характеризующемуся высокой стойкостью к термической обработке и используемому в качестве изолирующего и пропускающего дневной свет стекла (10), а также относится к ингредиентам и нанесению указанного низкоэмиссионного покрытия (20).

В соответствии с настоящим изобретением низкоэмиссионное покрытие (20) содержит несколько слоев из металла, оксида металла и нитрида/оксинитрида металла, нанесенных на поверхность стекла (10) способом распыления для получения стекла (10) с низкоэмиссионным покрытием (20), которое может подвергаться термической обработке и характеризуется высокой пропускной способностью для видимого излучения для нанесения на поверхность стекла (10). Указанные слои соответственно накладывают друг на друга в среде вакуума. В качестве термической обработки может быть использован по меньшей мере один и/или несколько из таких видов обработки, как закалка, частичная закалка, изгибание, отпуск и рифлевание. Стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано в качестве архитектурного или автомобильного стекла (10).

Приведенные ниже данные были получены в результате экспериментальных исследований, проведенных с целью получения самой идеальной конфигурации низкоэмиссионного покрытия (20), которое может подвергаться термической обработке с точки зрения простоты производства и получения необходимых оптических свойств.

В многослойной структуре, содержащей более двух барьерных слоев, пропускная способность видимого излучения меньше. Так как многослойная структура содержит слой, выполненный из керамической мишени ZAO, после термической обработки низкоэмиссионное покрытие (20) мутнеет.

Последний слой низкоэмиссионного покрытия (20) представляет собой верхнюю диэлектрическую структуру (31). При совместном использовании слоя SiOx и слоя TiOx в качестве верхней диэлектрической структуры (31) механическая стойкость низкоэмиссионного покрытия (20) после термической обработки снижается, и на поверхности низкоэмиссионного покрытия (20) образуются микроцарапины.

При использовании слоя SiOxNy, представляющего собой верхнюю диэлектрическую структуру (31), в непосредственном контакте с NiCrOx, представляющим собой второй барьерный слой (29), слой NiCrOx и слой SiOxNy не сочетаются, и после термической обработки начинается процесс отслоения. Поэтому между SiOxNy, представляющим собой верхнюю диэлектрическую структуру (31), и слоем NiCrOx, представляющим собой второй барьерный слой (29), выполненный в низкоэмиссионном покрытии (20) вводят третий диэлектрический слой (30), за счет чего сцепление между слоями усиливается. Слой ZnSnOx используется в качестве третьего диэлектрического слоя (30).

В случае использования в качестве верхней диэлектрической структуры (31) слоя SiOxNy вместо слоя SixNy, благодаря тому, что коэффициент преломления слоя SiOxNy меньше, чем коэффициент преломления слоя SixNy, можно добиться таких же оптических характеристик за счет увеличения толщины слоя SiOxNy. Таким образом, увеличение механической стойкости покрытия обеспечивается за счет использования верхней диэлектрической структуры (31) большей толщины.

Используя материалы с высоким коэффициентом преломления, такие как слой TiOx слой внутри конфигурации покрытия, можно добиться требуемый значений пропускной и отражательной способности. В низкоэмиссионном покрытии (20) в соответствии с настоящим изобретением первый слой (24), отражающий инфракрасное излучение, и второй слой (28), отражающий инфракрасное излучение слой, лучше пропускают излучение видимой области спектра и характеризуются более высокой способностью отражать (меньше передавать) тепловое излучение в инфракрасной области спектра. В качестве первого слоя (24), отражающего инфракрасное излучение, и второго слоя (28), отражающего инфракрасное излучение, используется слой Ag, характеризующийся низким излучением.

В стекле (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) в соответствии с настоящим изобретением показатели преломления каждого слоя определяются расчетом с использованием оптических постоянных, полученных в результате измерений одного слоя. Указанные показатели преломления соответствуют данным коэффициента преломления, полученным на длине волны 550 нм.

В покрытии в соответствии с настоящим изобретением первый диэлектрический слой (21) используется в качестве внешнего слоя, контактирующего со стеклом. Указанный первый диэлектрический слой (21) содержит по меньшей мере один из таких слоев: SixNy, TiNx, ZrNx. В соответствии с предпочтительным вариантом слой SixNy используется в качестве первого диэлектрического слоя (21). Слой SixNy выполняет функцию диффузионного барьера и предотвращает миграцию щелочного иона, которой способствует высокая температура. Как следствие, он обеспечивает устойчивость к термической обработке. Поскольку оксид кремния является главным компонентом известково-натриевого стекла, слой SixNy крепко сцепляется со стеклом и с другим слоем, расположенным рядом со стеклом. Диапазон изменения коэффициента преломления слоя SixNy составляет 2,06-2,08. В соответствии с предпочтительным вариантом указанный коэффициент преломления составляет 2,07. Толщина слоя SixNy находится в диапазоне 10-35 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя SixNy находится в диапазоне 15-30 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя SixNy находится в диапазоне 18-25 нм.

Второй диэлектрический слой (22) расположен на слое SixNy. Указанный второй диэлектрический слой (22) содержит по меньшей мере один из таких слоев: TiOx, ZrOx, NbOx. В соответствии с предпочтительным вариантом TiOx используется в качестве второго диэлектрического слоя (22). Поскольку слой TiOx представляет собой материал с высоким коэффициентом преломления, он обеспечивает такие же оптические характеристики при меньшей толщине и повышает пропускную способность низкоэмиссионного покрытия (20). Коэффициент преломления слоя TiOx, расположенного после слоя SixNy, находится в диапазоне 2,44-2,49. В соответствии с предпочтительным вариантом указанный коэффициент преломления составляет 2,48.

Толщина слоя TiOx находится в диапазоне 4-15 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя TiOx находится в диапазоне 5-13 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя TiOx находится в диапазоне 6-12 нм.

Совместное использование слоев SixNy и TiOx, расположенных после стекла в качестве первого и второго слоя, обеспечивает возможность оптимизации оптических характеристик за счет использования слоя SixNy меньшей толщины, что становится возможным благодаря высокому коэффициенту преломления слоя TiOx. Благодаря высокому показателю преломления, используемые слои SixNy и TiOx позволяют добиться достаточных оптических характеристик, обеспечиваемых меньшей толщиной, и снижения энергозатрат во время производства.

Первый внутренний слой (23) расположен под первым слоем (24), отражающим инфракрасное излучение. Второй внутренний слой (27) расположен под вторым слоем (28), отражающим инфракрасное излучение. Первый внутренний слой (23) и второй внутренний слой (27) содержат по меньшей мере одно из ZnAlOx, ZnInOx, ZnO и ZnGaOx. В соответствии с предпочтительным вариантом ZnAlOx используется в качестве первого внутреннего слоя (23) и второго внутреннего слоя (27). Слои ZnAlOx увеличиваются в столбчатой форме с образованием требуемой поликристаллической структуры в модели кристаллического поля. Благодаря этому островки Ag растут на более гладкой подложке. Как следствие, могут быть получены высокие значения избирательности, требуемые в изделии. Коэффициент преломления слоя ZnAlOx находится в диапазоне 2,01-2,06. В соответствии с предпочтительным вариантом используется слой ZnAlOx с коэффициентом преломления 2,01. Толщина слоя ZnAlOx находится в диапазоне 10-30 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя ZnAlOx находится в диапазоне 13-25 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя ZnAlOx находится в диапазоне 15-23 нм.

Для максимально возможного уменьшения перколяции слоя Ag и для того, чтобы пленка Ag образовывала стабильную пленку минимальной толщины, слой ZnAlOx, являющийся внутренним слоем, расположенным под слоем Ag, должен быть максимально возможно гладким. Поэтому размер частиц, находящихся в слое ZnAlOx, нанесенном на поликристаллическую структуру, должен быть как можно меньше в соответствии с требованиями процесса обработки. Следовательно, кроющие параметры слоя ZnAlOx имеют решающее значение. Кроющие параметры слоя ZnAlOx приведены ниже.

В низкоэмиссионном покрытии (20) в соответствии с настоящим изобретением отношение толщины слоя SixNy, расположенного рядом со стеклом (10), к толщине слоя ZnAlOx находится в диапазоне 0,6-1,6. Предпочтительно отношение толщины слоя SixNy, расположенного рядом со стеклом (10), к толщине слоя ZnAlOx находится в диапазоне 0,8-1,4. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом отношение толщины слоя SixNy, расположенного рядом со стеклом, к толщине слоя ZnAlOx находится в диапазоне 1-1,3.

При полосе пропускания 70/40 (коэффициент пропускания видимого света, Tvis / коэффициент усиления солнечного тепла, SHGC), к которой относится объект настоящего изобретения в представленной конфигурации слоев, для получения допустимых отрицательных и нейтральных коэффициентов пропускной и отражательной способности изделий для применения в архитектуре значения толщины первого слоя (24), отражающего инфракрасное излучение, и второго слоя (28), отражающего инфракрасное излучение, находятся в диапазоне 8,5-14,5 нм. В этом случае отношение толщины слоя Ag, являющегося первым слоем (24), отражающим инфракрасное излучение, к толщине слоя Ag, являющегося вторым слоем (28), отражающим инфракрасное излучение, находится в диапазоне от 0,6 до 1,5. Более конкретно, значения толщины первого слоя (24), отражающего инфракрасное излучение, и второго слоя (28), отражающего инфракрасное излучение, находятся в диапазоне 10-13 нм. В этом случае отношение толщины слоя Ag, являющегося первым слоем (24), отражающим инфракрасное излучение, к толщине слоя Ag, являющегося вторым слоем (28), отражающим инфракрасное излучение, находится в диапазоне от 0,8 до 1,2. В частности, значения толщины первого слоя (24), отражающего инфракрасное излучение, и второго слоя (28), отражающего инфракрасное излучение, находятся в диапазоне 11-13 нм. В этом случае отношение толщины слоя Ag, являющегося первым слоем (24), отражающим инфракрасное излучение, к толщине слоя Ag, являющегося вторым слоем (28), отражающим инфракрасное излучение, находится в диапазоне от 0,9 до 1. Для получения требуемого значения и для достижения низких значений внутреннего и внешнего отражения в видимой области спектра, а также для получения требуемых цветовых свойств отношение толщины слоя Ag, являющегося первым слоем (24), отражающим инфракрасное излучение, к толщине слоя Ag, являющимся вторым слоем (28), отражающим инфракрасное излучение, находится в диапазоне 0,9-1. В видимой области спектра пропускная способность составляет 71%±2. Общая способность пропускания солнечной энергии составляет 43%±1. Более того, за счет оптимизации всех остальных диэлектрических слоев такой уровень производительности будет сохраняться.

Низкоэмиссионное покрытие (20) в соответствии с настоящим изобретением содержит первый барьерный слой (25) и второй барьерный слой (29). Он содержит по меньшей мере один из слоев NiCr, NiCrOx, Ti или NiCrFeOx в качестве первого барьерного слоя (25) и второго барьерного слоя (29). В соответствии с предпочтительным вариантом слой NiCrOx используется в качестве первого барьерного слоя (25) и второго барьерного слоя (29). Толщина слоя NiCrOx находится в диапазоне 0,3-2 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя NiCrOx находится в диапазоне 0,5-1,7 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя NiCrOx находится в диапазоне 0,9-1,6 нм.

Слои NiCrOx, используемые в качестве первого барьерного слоя (25) и второго барьерного слоя (29), предназначены для защиты слоев Ag от воздействия технологическими газами, используемыми для изготовления слоев, располагаемых после слоев Ag. В то же время слои NiCrOx компенсируют вероятное слабое сцепление перед термической обработкой за счет обеспечения структурного соответствия в переходе металл-диэлектрик между диэлектрическими слоями, расположенными после слоев Ag. Более того, слои NiCrOx защищают слои Ag от разрушения под действием окисления в ходе термической обработки. Значения коэффициента преломления слоев NiCrOx находятся в диапазоне 1,8-2,3. Предпочтительно коэффициент преломления слоев NiCrOx находится в диапазоне 1,9-2,2. В соответствии с более предпочтительным вариантом коэффициент преломления слоев NiCrOx находится в диапазоне 2,0-2,1.

В низкоэмиссионном покрытии (20) средняя диэлектрическая структура (26) находится между слоем NiCrOx, являющимся первым барьерным слоем (25), и слоем ZnAlOx, являющимся вторым внутренним слоем (27). Средняя диэлектрическая структура (26) содержит по меньшей мере один из таких слоев: ZnSnOx, SnOx и CdZnOx. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления слой ZnSnOx используется в качестве средней диэлектрической структуры (26). Толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 45-85 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 50-80 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 55-75 нм.

В низкоэмиссионном покрытии (20) третий диэлектрический слой (30) расположен на слое NiCrOx, являющемся вторым барьерным слоем (29). Третий диэлектрический слой (30) содержит по меньшей мере один из таких слоев: ZnSnOx, SnOx и CdZnOx. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления слой ZnSnOx используется в качестве третьего диэлектрического слоя (30). Толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 7-15 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 7-13 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя ZnSnOx находится в диапазоне 7-11 нм.

На третьем диэлектрическом слое (30) находится верхняя диэлектрическая структура (31), выступающая в качестве последнего слоя низкоэмиссионного покрытия (20). Указанная верхняя диэлектрическая структура (31) содержит по меньшей мере один из таких слоев: SiOxNy, AlOxNy и TiOxNy. Слой SiOxNy используется в качестве верхней диэлектрической структуры (31). Толщина слоя SiOxNy находится в диапазоне 20-46 нм. В соответствии с предпочтительным вариантом толщина слоя SiOxNy находится в диапазоне 23-40 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом толщина слоя SiOxNy находится в диапазоне 26-38 нм.

В многослойной структуре в соответствии с настоящим изобретением слой ZnSnOx и слой SiOxNy используются вместе в качестве последних слоев, расположенных снаружи относительно стекла. В этом случае слой ZnSnOx находится между слоем NiCrOx, расположенным под ним, и слоем SiOxNy, расположенным над ним. Как следствие, устраняется слабое сцепление, имеющее место при нанесении друг на друга слоя NiCrOx и слоя SiOxNy, и повышается механическая стойкость. По результатам проведенных испытаний было установлено, что толщина указанного слоя ZnSnOx должна составлять по меньшей мере 7 нм, чтобы обеспечить эффективное сцепление. Образуется непрерывная пленочная структура толщиной более 7 нм, таким образом слой SiOxNy нарастает на слое ZnSnOx, и покрытие становится механически стойким. В соответствии с настоящим изобретением для достижения идеальной механической стойкости отношение толщины слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy должно быть в диапазоне от 0,1 до 0,6. Предпочтительно отношение толщины слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне от 0,1 до 0,5. В соответствии с более предпочтительным вариантом осуществления отношение толщины слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне от 0,2 до 0,4. В этом случае общая толщина слоя ZnSnOx и слоя SiOxNy находится в диапазоне 33 нм-50 нм. Предпочтительно общая толщина слоя ZnSnOx и слой SiOxNy находится в диапазоне 35-47 нм. В соответствии с более предпочтительным вариантом общая толщина слоя ZnSnOx и слоя SiOxNy находится в диапазоне 35-45 нм. За пределами этого диапазона механическая стойкость будет уменьшаться. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения слой SixNy также можно использовать в качестве последнего слоя. Коэффициент преломления слоя SiOxNy составляет от 1,8 до 1,98. В соответствии с предпочтительным вариантом коэффициент преломления составляет 1,96.

Отношение толщины первого внутреннего слоя (23) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине первого барьерного слоя (25) находится в диапазоне 12-23. Отношение толщины первого внутреннего слоя (23) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине первого барьерного слоя (25) находится в диапазоне 15-21. В соответствии с более предпочтительным вариантом, отношение толщины первого внутреннего слоя (23) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине первого барьерного слоя (25) находится в диапазоне 15-18.

Отношение толщины второго внутреннего слоя (27) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине второго барьерного слоя (29) находится в диапазоне 8-16. Отношение толщины второго внутреннего слоя (27) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине второго барьерного слоя (29) предпочтительно находится в диапазоне 9-14. В соответствии с более предпочтительным вариантом отношение толщины второго внутреннего слоя (27) низкоэмиссионного покрытия (20) к толщине второго барьерного слоя (29) находится в диапазоне 10-13.

В соответствии с настоящим изобретением оценка слоев SixNy/TiOx/ZnAlOx, являющихся первыми тремя слоями, в качестве группы имеет решающее значение. Отношение значений общей толщины слоя SixNy и слоя ZnAlOx к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4-7. Предпочтительно отношение значений общей толщины слоя SixNy и слоя ZnAlOx к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4-6,2. В соответствии с более предпочтительным вариантом отношение значений общей толщины слоя SixNy и слой ZnAlOx к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4-5,7. В этом случае механическая и коррозионная стойкость увеличивается и достигает наиболее идеального уровня. В соответствии с настоящим изобретением, для получения идеальной общей механической и коррозионной стойкости отношение толщины слоя SixNy к толщине слоя ZnAlOx, являющегося первым внутренним слоем (23), находится в диапазоне 0,6-1,6. Предпочтительно отношение толщины слоя SixNy к толщине слоя ZnAlOx, являющегося первым внутренним слоем (23), находится в диапазоне 0,8-1,4. В соответствии с более предпочтительным вариантом отношение толщины слоя SixNy к толщине слоя ZnAlOx, являющегося первым внутренним слоем (23), находится в диапазоне 1,0-1,3.

Избирательность до и после термической обработки составляет 1,6-1,7. Изменение оптических свойств без воздействия на характеристики избирательности служит показателем эффективной оптимизации исходных кроющих параметров всех слоев.

В этом изделии, рассчитанном на полосу пропускания 70/40, при попытке добиться таких же характеристик за счет одного слоя Ag, было установлено, что отражение видимого света значительно увеличивается и что цвет отражаемого света является нежелательно красным. Поскольку пропускаемый свет имеет нежелательный желтый цвет при вмешательстве с целью устранения красного цвета во время отражения, требуемые характеристики были достигнуты только при использовании двух слоев Ag.

Такие характеристики могут быть достигнуты за счет создания структуры с тремя слоями Ag, но структура с тремя слоями Ag является дорогостоящей и имеет более низкую механическую стойкость. Выравнивание напряжений между слоями в структуре из трех слоев Ag представляется более сложной задачей по сравнению со структурой с двумя слоями Ag. Поэтому для создания изделия с высокой механической стойкостью предпочтительной является структура из двух слоев Ag.

Это изделие имеет структуру с двумя слоями Ag, и оно пропускает дневной свет в середину зимой (71±2) и сводит к минимуму потерю тепловой энергии. В то же время оно также обеспечивает эффективную защиту от солнца летом благодаря низкому солнечному фактору (43±2), это снижает расходы на кондиционирование в жарких помещениях, а также обеспечивает энергоэффективное поступление свежего воздуха.

Указанное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) можно использовать в теплоизоляционных блоках, содержащих два или более листа стекла (10).

Коэффициент излучения стекла (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) в соответствии с настоящим изобретением, используемого в термоизоляционных блоках, до термической обработки составляет 0,038. Коэффициент излучения, измеренный после термической обработки стекла (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) составляет менее чем 0,030. Поверхностное сопротивление низкоэмиссионного покрытия (20) после термической обработки составляет менее чем 3 Ом/квадрат. Поверхностное сопротивление низкоэмиссионного покрытия (20) после термической обработки составляет менее чем 2,5 Ом/квадрат. Поверхностное сопротивление измеряли контактным способом по четырем точкам.

Объем правовой защиты настоящего изобретения определен в прилагаемой формуле изобретения и не ограничивается приведенными в качестве примера вариантами его осуществления в разделе с подробным раскрытием. Поэтому другие варианты осуществления станут очевидны специалисту в области техники настоящего изобретения после прочтения приведенного выше раскрытия, и они также будут подпадать под объем настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к двойному посеребренному стеклу с низкоэмиссионным покрытием, устойчивому к термическим процессам, обеспечивающему эффективную степень защиты от солнца при низком солнечном факторе, а также пропускающему дневной свет в середину и сводящему к минимуму потерю тепловой энергии. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20), стойкое к термической обработке, обеспечивающее эффективное солнцезащитное действие при низком солнечном факторе, пропускающее дневной свет внутрь и сводящее к минимуму потерю тепловой энергии, отличающееся тем, что указанное низкоэмиссионное покрытие (20) содержит SixNy/TiOx/ZnAlOx, соответственно, в качестве первых трех слоев, расположенных снаружи поверхности стекла (10), а отношение толщины первого слоя Ag к толщине второго слоя Ag находится в диапазоне 0,6–1,5, и указанное низкоэмиссионное покрытие (20) после первых трех слоев, соответственно, содержит перечисленные ниже слои: первый слой (24), отражающий инфракрасное излучение, расположенный на слое ZnAlOx; первый барьерный слой (25), содержащий NiCrOx, расположенный на первом слое (24), отражающем инфракрасное излучение; среднюю диэлектрическую структуру (26), содержащую ZnSnOx, расположенную на первом барьерном слое (25); второй внутренний слой (27), содержащий ZnAlOx, расположенный на средней диэлектрической структуре (26); второй слой (28), отражающий инфракрасное излучение, расположенный на втором внутреннем слое (27); второй барьерный слой (29), содержащий NiCrOx, расположенный на втором слое (28), отражающем инфракрасное излучение; третий диэлектрический слой (30), содержащий ZnSnOx, расположенный на втором барьерном слое (29); верхнюю диэлектрическую структуру (31), содержащую SiOxNy, расположенную на третьем диэлектрическом слое (30). Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20), стойкое к термической обработке, обеспечивающее эффективное солнцезащитное действие при низком солнечном факторе, пропускающее дневной свет внутрь и сводящее к минимуму потерю тепловой энергии, отличающееся тем, что указанное низкоэмиссионное покрытие (20) содержит SixNy/TiOx/ZnAlOx, соответственно, в качестве первых трех слоев, расположенных снаружи поверхности стекла (10), а отношение толщины первого слоя Ag к толщине второго слоя Ag находится в диапазоне 0,6–1,5, и указанное низкоэмиссионное покрытие (20) после первых трех слоев, соответственно, содержит перечисленные ниже слои:

- первый слой (24), отражающий инфракрасное излучение, расположенный на слое ZnAlOx;

-первый барьерный слой (25), содержащий NiCrOx, расположенный на первом слое (24), отражающем инфракрасное излучение;

- среднюю диэлектрическую структуру (26), содержащую ZnSnOx, расположенную на первом барьерном слое (25);

- второй внутренний слой (27), содержащий ZnAlOx, расположенный на средней диэлектрической структуре (26);

- второй слой (28), отражающий инфракрасное излучение, расположенный на втором внутреннем слое (27);

- второй барьерный слой (29), содержащий NiCrOx, расположенный на втором слое (28), отражающем инфракрасное излучение;

- третий диэлектрический слой (30), содержащий ZnSnOx, расположенный на втором барьерном слое (29);

- верхнюю диэлектрическую структуру (31), содержащую SiOxNy, расположенную на третьем диэлектрическом слое (30).

2. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что толщина слоев Ag низкоэмиссионного покрытия (20) находится в диапазоне 8,5–14,5 нм.

3. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что толщина слоев Ag низкоэмиссионного покрытия (20) находится в диапазоне 10-13 нм.

4. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что слои ZnAlOx низкоэмиссионного покрытия (20), расположенные рядом со слоями Ag, содержат слои NiCrOx, расположенные с другой стороны рядом со слоями Ag.

5. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины низкоэмиссионного покрытия (20) первого внутреннего слоя (23) к толщине первого барьерного слоя (25) находится в диапазоне 12–23.

6. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины низкоэмиссионного покрытия (20) второго внутреннего слоя (27) к толщине второго барьерного слоя (29) находится в диапазоне 8–16.

7. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что указанное низкоэмиссионное покрытие (20) содержит ZnSnOx и SiOxNy, соответственно, в последних двух слоях.

8. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение общей толщины слоя ZnAlOx и толщины слоя SixNy, расположенных рядом со стеклом (10) в низкоэмиссионном покрытии (20), к толщине слоя TiOx, расположенного между двумя слоями, находится в диапазоне 4–7.

9. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины слоя SixNy, рядом со стеклом (10) в низкоэмиссионном покрытии (20), к толщине слоя ZnAlOx находится в диапазоне 0,6–1,6.

10. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины слоя SixNy, рядом со стеклом (10) в низкоэмиссионном покрытии (20), к толщине слоя ZnAlOx находится в диапазоне 0,8-1,4.

11. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины указанного слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне 0,1–0,6.

12. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что отношение толщины указанного слоя ZnSnOx к толщине слоя SiOxNy находится в диапазоне 0,1-0,5.

13. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.11, отличающееся тем, что общая толщина последних двух слоев низкоэмиссионного покрытия (20) находится в диапазоне 33–50 нм.

14. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что способность пропускать дневной свет составляет 71±2, а солнечный фактор - 43±2.

15. Двойное посеребренное стекло (10) с низкоэмиссионным покрытием (20) по п.1, отличающееся тем, что до и после термической обработки избирательность составляет 1,6–1,7.