ПОКРЫТИЕ LOW-E, КОТОРОЕ ПРИМЕНИМО К ЛАМИНИРОВАННЫМ АВТОМОБИЛЬНЫМ СТЕКЛАМ Российский патент 2022 года по МПК C03C17/36 B32B15/04 B32B17/06 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к тройному серебряному покрытию low-e, разработанному для использования на второй или третьей поверхности автомобильных лобовых стекол, где нужно осуществить процесс ламинирования.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Одним из факторов, которые отличают оптические характеристики стекол, является нанесение покрытия, наносимого на поверхности стекол. Способ магнетронного распыления представляет собой хорошо известное нанесение покрытия, которое происходит в вакуумной среде. Этот способ представляет собой часто применяемую методику получения стекол с покрытием low-e, используемых в архитектуре и автомобильной промышленности. Посредством указанного способа коэффициент пропускания и отражения стекол с покрытием в видимой, ближней инфракрасной и инфракрасной области можно получить на заданных уровнях.

Общий коэффициент пропускания солнечной энергии (g) также является важным параметром стекол с покрытием, который можно использовать в архитектурном и автомобильном секторах, кроме коэффициента пропускания и отражения в видимой области. Для снижения отопительных нагрузок внутри транспортных средств в холодном климате и, таким образом, для обеспечения эффективности использования топлива предпочтительным является высокий общий коэффициент пропускания солнечной энергии (g). Общий коэффициент пропускания солнечной энергии (g) покрытий можно поддерживать на заданных уровнях посредством оптимизации параметров покрытия слоев, типа используемого затравочного слоя и содержащихся слоев Ag.

Патент с номером публикации CN102795793 относится к ламинированному стеклу, конкретно относится к ламинированному стеклу, имеющему высокую тепловую отражательную способность, применяемому в области транспортных средств или строительства и имеющему функцию электрического нагрева, а более конкретно относится к автомобильному стеклу, устанавливаемому на транспортное средство. Ламинированное стекло с покрытием Low-e, описанное в изобретении и которое можно нагревать с помощью электроэнергии, содержит полимер, сжатый между двумя стеклянными подложками и покрытие low-e. Для того чтобы нагреть представленное в изобретении ламинированное стекло с покрытием low-e, нагреваемое от электроэнергии, его используют в качестве канала передачи данных вместе с покрытием ACF (анизотрофной проводящей пленки) или PSA (клея, который является чувствительным к давлению). Таким образом, облегчают сползание замерзшего и тающего льда. Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к покрытию low-e, наносимому на поверхность стекла для устранения упомянутых выше недостатков и создания новых преимуществ в соответствующей области техники.

Целью настоящего изобретения является создание покрытия low-e, которое можно обрабатывать тепловым способом.

Другой целью настоящего изобретения является создание покрытия low-e, которое можно использовать в ламинированных автомобильных стеклах.

Другой целью настоящего изобретения является создание покрытия low-e, которое может нагреваться.

Другой целью настоящего изобретения является создание покрытия low-e с улучшенной электропроводностью.

Другой целью настоящего изобретения является создание покрытия low-e, которое сочетается с приложениями отображения данных на лобовом стекле в автомобильной промышленности.

Для осуществления вышеупомянутых целей и целей, которые вытекают из подробного описания ниже, настоящее изобретение представляет собой тройное серебряное покрытие low-e, обладающее характеристикой нагрева и являющееся электропроводным для использования на второй или третьей поверхности ламинированного автомобильного стекла. Соответственно, указанное изобретение отличается тем, что значение Tvis составляет от 64% до 78%, а снаружи стекла представлено следующее:

- первая диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x;

- первый функциональный слой, расположенный на указанной первой диэлектрической структуре,

- первый запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на указанном первом функциональном слое,

- вторая диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на указанном первом запирающем слое,

- второй функциональный слой, расположенный на указанной второй диэлектрической структуре,

- второй запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на указанном втором функциональном слое,

- третья диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на указанном втором запирающем слое,

- третий функциональный слой, расположенный на указанной третьей диэлектрической структуре,

- третий запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на указанном третьем запирающем слое,

- верхняя диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один или несколько слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x и расположенная на указанном третьем запирающем слое.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первая диэлектрическая структура содержит первый диэлектрический слой, который контактирует со стеклом и который содержит по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первая диэлектрическая структура содержит второй диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна из первой диэлектрической структуры, второй диэлектрической структуры и третьей диэлектрической структуры содержит затравочный слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный затравочный слой находится в контакте по меньшей мере с одним из первого функционального слоя, второго функционального слоя и третьего функционального слоя.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанные затравочные слои представлены во множественном числе, и они контактируют с каждым из первого функционального слоя, второго функционального слоя и третьего функционального слоя.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из затравочных слоев, который контактирует с первым функциональным слоем, вторым функциональным слоем и третьим функциональным слоем, содержит одинаковые материалы.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из первого запирающего слоя, второго запирающего слоя и третьего запирающего слоя изготовлен из одинакового материала в форме субстехиометрического оксида.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторая диэлектрическая структура, третья диэлектрическая структура и верхняя диэлектрическая структура содержат по меньшей мере один диэлектрический слой в форме оксида.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя диэлектрическая структура содержит по меньшей мере три диэлектрических слоя в форме оксида.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения снаружи стекла обеспечено, соответственно, следующее:

- толщина первого диэлектрического слоя составляет от 8 нм до 23 нм;

- толщина второго диэлектрического слоя составляет от 2 нм до 11 нм;

- толщина первого затравочного слоя составляет от 11 нм до 29 нм;

- толщина первого функционального слоя составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина первого запирающего слоя составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина третьего диэлектрического слоя составляет от 40 нм до 70 нм;

- толщина второго затравочного слоя составляет от 8 нм до 24 нм;

- толщина второго функционального слоя составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина второго запирающего слоя составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина четвертого диэлектрического слоя составляет от 35 нм до 65 нм;

- толщина третьего затравочного слоя составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина третьего функционального слоя составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина третьего запирающего слоя составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина пятого диэлектрического слоя составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина шестого диэлектрического слоя составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина верхнего диэлектрического слоя составляет от 5 нм до 35 нм.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения снаружи стекла представлены следующие слои:

SixNy/TiO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/SiO_xN_y/SiO_x.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в случае использования покрытия low-e на третьей поверхности, а* значение коэффициента внешнего отражения составляет от -10 до -4, а b* значение коэффициента внешнего отражения составляет от -6 до -1.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения при использовании на второй и третьей поверхностях а* значение коэффициента внешнего отражения остается в отрицательной области при углах падения от 0° до 75°.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлен типичный вид стекла с покрытием low-e.

Ссылочные номера

10 Стекло

20 Покрытие low-e

21 Первая диэлектрическая структура

211 Первый диэлектрический слой

212 Второй диэлектрический слой

213 Затравочный слой

22 Первый функциональный слой

23 Первый запирающий слой

24 Вторая диэлектрическая структура

241 Третий диэлектрический слой

242 Второй затравочный слой

25 Второй функциональный слой

26 Второй запирающий слой

27 Третья диэлектрическая структура

271 Четвертый диэлектрический слой

272 Третий затравочный слой

28 Третий функциональный слой

29 Третий запирающий слой

30 Верхняя диэлектрическая структура

301 Пятый диэлектрический слой

302 Шестой диэлектрический слой

303 Верхний диэлектрический слой.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

В этом подробном описании предмет изобретения стекло (10) с покрытием (20) low-e объяснено со ссылками на примеры без образования какого-либо ограничивающего эффекта только для того, чтобы сделать предмет изобретения более понятным.

Получение стекол (10) с покрытием (20) low-e, относящихся к архитектурному и автомобильному сектору, осуществляют посредством метода распыления в вакуумной среде. Настоящее изобретение по существу относится к стеклам (10) с тройным серебряным покрытием (20) low-e, имеющим высокую стойкость к термическому процессу и которые можно ламинировать и нагревать, и использовать в качестве теплоизолирующего стекла (10), которое пропускает дневной свет, ингредиенту указанного покрытия (20) low-e и его применения.

В настоящем изобретении было разработано покрытие (20) low-e, которое образовано из нескольких слоев металла, оксида металла и металл-нитрида/оксинитрида, расположенных на поверхности стекла (10) за счет использования способа распыления для получения стекла (10) с покрытием (20) low-e, выполненного так, что его угловое изменение цвета находится на приемлемом уровне и которое можно ламинировать и которое можно подвергать термической обработке и которое имеет высокий уровень коэффициента пропускания видимого света для нанесения на поверхность стекла (10). Указанные слои наслаивают друг на друга, соответственно, в вакуумной среде. В качестве термического процесса вместе можно использовать по меньшей мере один и/или несколько процессов отпуска, частичного отпуска, отжига и сгибания, стекло (10) с покрытием (20) low-e согласно изобретению можно использовать в качестве строительного и автомобильного стекла (10).

В результате экспериментальных исследований для разработки конфигурации покрытия (20) low-e, которое является предпочтительным с точки зрения простоты получения и с точки зрения оптических характеристик, были выявлены следующие данные.

В стекле (10) с покрытием (20) low-e согласно изобретению индексы преломления всех слоев определили за счет использования расчетных методов с помощью оптических констант, полученных в результате однослойных измерений. Указанные индексы преломления представляют собой данные индекса преломления, измеренные при 550 нм.

В покрытии (20) low-e согласно изобретению имеется первый функциональный слой (22), второй функциональный слой (25) и третий функциональный слой (28), которые пропускают видимую область на заданном уровне и обеспечивают отражение (меньшее пропускание) теплового излучения в инфракрасном спектре. Первый функциональный слой (22), второй функциональный слой (25) и третий функциональный слой (28) содержат Ag и их тепловое излучение является низким. Для достижения заданной рабочей характеристики очень важна толщина первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28). В предпочтительном варианте осуществления толщина первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28), содержащих Ag, составляет от 5 нм до 22 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28), содержащих Ag, составляет от 8 нм до 19 нм. В наиболее предпочтительном варианте осуществления толщина первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28), содержащих Ag, составляет от 11 нм до 17 нм.

В стекле с покрытием согласно изобретению имеется первая диэлектрическая структура (21), расположенная между стеклом (10) и первым функциональным слоем (22) таким образом, чтобы контактировать с первым функциональным слоем (22). Указанная первая диэлектрическая структура (21) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой и по меньшей мере один затравочный слой (213). Предпочтительно, первая диэлектрическая структура (21) содержит первый диэлектрический слой (211) и второй диэлектрический слой (212), и первый затравочный слой (213). Указанный первый диэлектрический слой (211) и указанный второй диэлектрический слой (212) содержат по меньшей мере один или несколько слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

В предпочтительном варианте осуществления слой, содержащий Si_xN_y, используют в качестве первого диэлектрического слоя (211). Первый диэлектрический слой (211), содержащий Si_xN_y, ведет себя как диффузионный барьер и служит для предотвращения миграции щелочных ионов, что легче делать при высокой температуре. Таким образом, первый диэлектрический слой (211), содержащий Si_xN_y, поддерживает сопротивление покрытия (20) low-e термическим процессам. Интервал изменения индекса преломления первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 2,00 до 2,10. В предпочтительной структуре интервал изменения индекса преломления первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 2,02 до 2,07.

Толщина первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 8 нм до 23 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 10 нм до 21 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 12 нм до 19 нм.

По меньшей мере один первый затравочный слой (213) расположен между первым диэлектрическим слоем (211), содержащим Si_xN_y, и слоем Ag, который является первым функциональным слоем (22). В варианте осуществления настоящего изобретения первый затравочный слой (213) прямо контактирует с первым диэлектрическим слоем (211), который содержит Si_xN_y. Первый затравочный слой (213) содержит по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x. В предпочтительном варианте осуществления первый затравочный слой (213) содержит ZnAlO_x. Толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 11 нм до 29 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 14 нм до 26 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 17 нм до 23 нм.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения второй диэлектрический слой (212) расположен между первым затравочным слоем (213) и первым диэлектрическим слоем (211), содержащим Si_xN_y. Указанный второй диэлектрический слой (212) содержит по меньшей мере один из слоев TiO_x, ZrO_x, NbO_x. В предпочтительном варианте осуществления TiO_x используют в качестве второго диэлектрического слоя (212). Индекс преломления слоя TiO_x составляет от 2,40 до 2,60. В предпочтительном варианте осуществления индекс преломления слоя TiO_x составляет от 2,40 до 2,55. Толщина слоя TiO_x, который представляет собой второй диэлектрический слой (212), составляет от 2 нм до 11 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина слоя TiO_x составляет от 3 нм до 10 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина слоя TiO_x составляет от 5 нм до 8 нм.

Первый запирающий слой (23) расположен на первом функциональном слое (22), содержащем Ag, таким образом, чтобы контактировать с указанным первым функциональным слоем (22), второй запирающий слой (26) расположен на втором функциональном слое (25) таким образом, чтобы контактировать с указанным вторым функциональным слоем (25), а третий запирающий слой (29) расположен на третьем функциональном слое (28) таким образом, чтобы контактировать с указанным третьим функциональным слоем (28). Первый запирающий слой (23), второй запирающий слой (26) и третий запирающий слой (29) содержат по меньшей мере один из материалов NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x. В предпочтительном варианте осуществления NiCrO_x используют в качестве первого запирающего слоя (23), второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (29). Толщина первого запирающего слоя (23), второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (29), содержащих NiCrO_x, составляет от 0,8 нм до 2,2 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина первого запирающего слоя (23), второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (28), содержащих NiCrO_x, составляет от 0,8 нм до 2,0 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина первого запирающего слоя (23), второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (28), содержащих NiCrO_x, составляет от 1,0 нм до 1,8 нм. В варианте осуществления настоящего изобретения толщина второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (28) равны друг другу.

Вторая диэлектрическая структура (24) расположена между первым функциональным слоем (22) и вторым функциональным слоем (25), а третья диэлектрическая структура (27) расположена между вторым функциональным слоем (25) и третьим функциональным слоем (28). Каждая из второй диэлектрической структуры (24) и третьей диэлектрической структуры (27) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере один из слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, и по меньшей мере один затравочный слои, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x.

Вторая диэлектрическая структура (24) содержит третий диэлектрический слой (241) и второй затравочный слой (242). Третий диэлектрический слой (241) предпочтительно содержит ZnSnO_x. Толщина третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 40 нм до 70 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 45 нм до 65 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 50 нм до 60 нм. Интервал изменения индекса преломления третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 2,00 до 2,12. В предпочтительной структуре интервал изменения индекса преломления третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 2,03 до 2,09. Второй затравочный слой (242) предпочтительно содержит ZnAlO_x. Толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlO_x, составляет от 8 нм до 23 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlO_x, составляет от 10 нм до 21 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlO_x, составляет от 13 нм до 19 нм.

Третья диэлектрическая структура (27) содержит четвертый диэлектрический слой (271) и третий затравочный слой (272). Четвертый диэлектрический слой (271) предпочтительно содержит ZnSnO_x. Толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 45 нм до 75 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 50 нм до 70 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 55 нм до 65 нм. Интервал изменения индекса преломления четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 2,00 до 2,12. В предпочтительной структуре интервал изменения индекса преломления четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 2,03 до 2,09. Третий затравочный слой (272) предпочтительно содержит ZnAlO_x. Толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 10 нм до 35 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 15 нм до 30 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 18 нм до 25 нм.

Имеется верхняя диэлектрическая структура (30) на третьем запирающем слое (29). Указанная диэлектрическая структура (30) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере один или несколько слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x. Верхняя диэлектрическая структура (30) предпочтительно содержит пятый диэлектрический слой (301); шестой диэлектрический слой (302), наслоенные на указанном пятом диэлектрическом слое (301); и необязательно верхний диэлектрический слой (303), который контактирует с внешней средой.

Пятый диэлектрический слой (301) предпочтительно содержит ZnSnO_x. Толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 10 нм до 35 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 15 нм до 30 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 18 нм до 26 нм.

Шестой диэлектрический слой (302) предпочтительно содержит по меньшей мере одно из SiO_xN_y или SiN. Предпочтительно толщина шестого диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 10 нм до 35 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина шестого диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 14 нм до 28 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина шестого диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 16 нм до 23 нм.

Верхний диэлектрический слой (303) предпочтительно содержит SiO_x. Толщина верхнего диэлектрического слоя (303), содержащего SiO_x, составляет от 5 нм до 35 нм. В предпочтительном варианте осуществления толщина верхнего диэлектрического слоя (303), содержащего SiO_x, составляет от 10 нм до 30 нм. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления толщина верхнего диэлектрического слоя (303), содержащего SiO_x, составляет от 13 нм до 20 нм.

Характеристики самого верхнего диэлектрического слоя (302) покрытия (20) low-e очень важны для срока годности, возможности термической обработки, сопротивления и визуальных эстетических свойств стекла (10) с покрытием (20) low-e, поскольку указанные характеристики определяют качество стекла с покрытием (10) при термообработке.

Поскольку устойчивость к царапинам особенно важна в автомобильном секторе, большое значение имеет материал и характеристики конечного слоя (слоев). Следующие исследования были проведены для того, чтобы определить верхнюю диэлектрическую структуру (30), которая соответствует предшествующим слоям, и которая обладает идеальной устойчивостью к царапинам без ухудшения оптических характеристик стекла.

Пример 1:

Стекло/…/верхняя диэлектрическая структура (30)

Стекло/…/пятый диэлектрический слой (301)/шестой диэлектрический слой (302) В примере 1 наблюдали, что значение остаточного напряжения, измеренное перед термообработкой, составляет -1040 мПа, а значение остаточного напряжения, измеренное после термообработки, составляет -1065 мПа в результате нанесения на стекло в качестве пятого диэлектрического слоя (301) покрытия ZnSnO_x толщиной 25 нм, полученного под давлением 2,20×10^-3 мбар, и нанесения на стекло в качестве шестого диэлектрического слоя (302) покрытия Si_xN_y толщиной 31 нм, полученного под давлением 3,25×10^-3 мбар. Для того чтобы определить устойчивость к царапинам покрытия, полученного при заданных значениях напряжение, применяли увеличивающуюся нагрузку, и наблюдали расслаивание покрытия на начальных этапах тестирования. Кроме того, также наблюдалось, что покрытие отслаивалось в результате приложения к покрытию увеличивающейся нагрузки, и измеренное значение критической нагрузки составляет 13,42 мН.

Пример 2:

Стекло/…/верхняя диэлектрическая структура (30)

Стекло/…/пятый диэлектрический слой (301)/шестой диэлектрический слой (302) В примере 2 наблюдали, что значение остаточного напряжения, измеренное перед термообработкой, составляет -1032 мПа, а значение остаточного напряжения, измеренное после термообработки, составляет -1021 мПа, в результате нанесения на стекло в качестве пятого диэлектрического слоя (301) покрытия ZnSnO_x толщиной 25 нм, полученного под давлением 2,20×10^-3 мбар, и нанесения на стекло в качестве шестого диэлектрического слоя (302) покрытия Si_xN_y толщиной 31 нм, полученного под давлением 4,60×10^-3 мбар. По мере увеличения давления при нанесении покрытия Si_xN_y, не наблюдалось значительного уменьшения значений остаточного напряжения. Таким образом, не удалось предотвратить расслаивание, которое происходит из-за увеличивающейся нагрузки. Кроме того, также наблюдалось, что в результате приложения к покрытию увеличивающейся нагрузки покрытие расслаивалось, и измеренное значение критической нагрузки составляет 12,45 мН.

Пример 3:

Стекло/…/верхняя диэлектрическая структура (30)

Стекло/…/пятый диэлектрический слой (301)/шестой диэлектрический слой (302)/верхний диэлектрический слой (303)

В примере 3 наблюдали, что значение остаточного напряжения, измеренное перед термообработкой, составляет -669 мПа, а значение остаточного напряжения, измеренное после термообработки, составляет -580 мПа в результате нанесения на стекло в качестве пятого диэлектрического слоя (301) покрытия ZnSnO_x толщиной 25 нм, полученного под давлением 2,20×10^-3 мбар, и нанесения на стекло в качестве шестого диэлектрического слоя (302) покрытия SiO_xN_y толщиной 21 нм, полученного под давлением 4,58×10^-3 мбар, и необязательно нанесения на стекло в качестве верхнего диэлектрического слоя (303) покрытия SiO_x толщиной 15 нм, полученного под давлением 2,22×10^-3 мбар. Кроме того, также наблюдалось, что в результате приложения увеличивающейся нагрузки покрытие расслаивалось, и измеренное значение критической нагрузки составляет 21,76 мН. В структуре, полученной в примере 3, расслаивание, которое происходит из-за увеличивающейся нагрузки, наблюдали в случае больших нагрузок и реже по сравнению с примером 1 и примером 2. Таким образом, измеренная устойчивость к царапинам структуры, полученной в примере 3, была выше по сравнению с другими.

В соответствии с полученными результатами измерений структура Стекло/…/ZnSnO_x/SiO_xN_y/SiO₂, приведенная в примере 3, имеет пониженное значение остаточного напряжения по сравнению со структурой Стекло/…/ZnSnO_x/Si_xN_y, и она демонстрирует повышенную эффективность с точки зрения устойчивости к царапинам.

Высокая эффективность с точки зрения устойчивости к царапинам особенно важна для предотвращения проблем, обусловленных образованием трещин в процессе изготовления в варианте применения с отображением данных на лобовом стекле, в котором требуются точные геометрические допуски, особенно в автомобильных стеклах с покрытием. Покрытие low-e согласно изобретению можно обрабатывать с помощью таких методов как различное прессовое моллирование и моллирование с помощью пресса во время получения стекол, соответствующих указанному отображению данных на лобовом стекле.

Поверхностное сопротивление покрытия (20) low-e в вышеупомянутой конфигурации после термообработки составляет от 0,7 Ом на квадрат до 1,0 Ом на квадрат. В предпочтительном варианте осуществления поверхностное сопротивление покрытия (20) low-e составляет от 0,8 Ом на квадрат до 0,9 Ом на квадрат после термообработки. Ламинированное стекло (10), где наносят покрытие (20) low-e согласно изобретению и которое имеет указанные уровни поверхностного сопротивления, можно нагревать для устранения льда и влаги за счет выходного напряжения аккумулятора 12V-14В, используемого в настоящее время в автомобилях без необходимости в каком-либо другом устройстве регулирования напряжения.

Покрытие (20) low-e согласно изобретению также можно использовать в вариантах осуществления ламинированного стекла (10). При ламинировании нумерация поверхность расположена снаружи внутрь, например, вторая поверхность описывает часть стекла (10), обращенную к внешней среде, которая обращена к ламинированной поверхности. Третья поверхность описывает часть стекла (10), которая обращена к внутренней части здания или транспортного средства, которая обращена к ламинированной поверхности. При ламинировании указанное покрытие (20) low-e можно предпочтительно использовать на второй или третьей поверхности.

Толщина используемого стекла изменяется от 0,1 мм до 12 мм. В случае его использования в стеклах (10) автотранспортных средств толщина стекла составляет от 1 мм до 4 мм. Толщина стекол, используемых в строительстве, составляет от 4 мм до 12 мм.

В случае использования покрытия (20) low-e согласно изобретению на третьей поверхности ламинированного стекла (10) в автотранспортных средствах значение Tvis среди оптических рабочих характеристик составляет от 64% до 78%. В случае использования покрытия (20) low-e согласно изобретению на третьей поверхности ламинированного стекла (10) в автотранспортных средствах значение Tvis предпочтительно составляет от 66% до 76%. В случае использования покрытия (20) low-e согласно изобретению на третьей поверхности ламинированного стекла (10) в автотранспортных средствах значение Tvis наиболее предпочтительно составляет от 68% до 74%.

В случае использования указанного покрытия (20) low-e на третьей поверхности в автотранспортных средствах а* значение внешнего отражения составляет от -10 до -4, а b* значение внешнего отражения составляет от -6 до -1. Независимо от использования покрытия (20) low-e на второй или на третьей поверхности ламинированного стекла (10) в автотранспортных средствах а* значение внешнего отражения остается в отрицательной области при углах падения от 0° до 75°.

В структуре покрытия (20) low-e пропорции и цветовые значения всех функциональных слоев, расположенных между диэлектрическими слоями, особенно важны для удерживания а* значения внешнего отражения в отрицательной области. Значения, определенные для соотношения толщины первого функционального слоя (22)/второго функционального слоя (25)/третьего функционального слоя (28), составляют 1,00±0,01/1,09±0,01/1,12±0,01. Таким образом, а* значение внешнего отражения определяет упомянутое выше угловое поведение.

Объем защиты настоящего изобретения изложен в приложенной формуле изобретения и не может быть ограничен приведенными выше в подробном описании иллюстративными раскрытиями. Причина в том, что специалист в соответствующей области техники очевидно может создать аналогичные варианты осуществления в свете вышеизложенного раскрытия без отклонения от основных принципов настоящего изобретения.

Изобретение относится к тройному серебряному покрытию low-e, обладающему электропроводностью и характеристикой нагрева для использования на второй или третьей поверхностях ламинированного автомобильного стекла, причем значение пропускающей способности в видимом диапазоне (Tvis) составляет от 64% до 78%, снаружи стекло имеет следующие покрытия: - первая диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x; первый функциональный слой, содержащий серебро, расположенный на первой диэлектрической структуре; первый запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, расположенный на первом функциональном слое; - вторая диэлектрическая структура (24), содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на первом запирающем слое; второй функциональный слой, содержащий серебро, расположенный на второй диэлектрической структуре; второй запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на втором функциональном слое; - третья диэлектрическая структура (27), содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_x, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на втором запирающем слое; третий функциональный слой, содержащий серебро, расположенный на третьей диэлектрической структуре (27); третий запирающий слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x,ZnAlO_x и расположенный на третьем запирающем слое; - верхняя диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один или несколько слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x и расположенная на третьем запирающем слое. Изобретение обеспечивает создание покрытия low-e, которое можно обрабатывать тепловым способом и использовать в ламинированных автомобильных стеклах, которое может нагреваться, характеризуется улучшенной электропроводностью, и которое сочетается с приложениями отображения данных на лобовом стекле в автомобильной промышленности. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

1. Тройное серебряное покрытие low-e, обладающее характеристикой нагрева и являющееся электропроводным для использования на второй или третьей поверхностях ламинированного автомобильного стекла, причем значение Tvis составляет от 64% до 78%, а снаружи стекла (10) представлено следующее:

- первая диэлектрическая структура (21), содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x;

- первый функциональный слой (22), содержащий серебро, расположенный на указанной первой диэлектрической структуре (21),

- первый запирающий слой (23), содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, расположенный на указанном первом функциональном слое (22),

- вторая диэлектрическая структура (24), содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на указанном первом запирающем слое (23),

- второй функциональный слой (25), содержащий серебро, расположенный на указанной второй диэлектрической структуре (24),

- второй запирающий слой (26), содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на указанном втором функциональном слое (25),

- третья диэлектрическая структура (27), содержащая по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_x, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x и расположенная на указанном втором запирающем слое (26),

- третий функциональный слой (28), содержащий серебро, расположенный на указанной третьей диэлектрической структуре (27),

- третий запирающий слой (29), содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x и расположенный на указанном третьем запирающем слое (28),

- верхняя диэлектрическая структура (30), содержащая по меньшей мере один или несколько слоев Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x и расположенная на указанном третьем запирающем слое (29).

2. Покрытие (20) low-e по п. 1, в котором первая диэлектрическая структура (21) содержит первый диэлектрический слой (211), который контактирует со стеклом и который содержит по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

3. Покрытие (20) low-e по п. 2, в котором первая диэлектрическая структура (21) содержит второй диэлектрический слой (212), содержащий по меньшей мере одно из Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

4. Покрытие (20) low-e по п. 3, в котором по меньшей мере одна из первой диэлектрической структуры (21), второй диэлектрической структуры (24) и третьей диэлектрической структуры (27) содержит затравочный слой, содержащий по меньшей мере одно из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x.

5. Покрытие (20) low-e по п. 4, в котором указанный затравочный слой контактирует по меньшей мере с одним из первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28).

6. Покрытие (20) low-e по п. 4, в котором указанные затравочные слои представлены во множественном числе, и они контактируют с каждым из первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28).

7. Покрытие (20) low-e по п. 6, в котором каждый из затравочных слоев, который контактирует с первым функциональным слоем (22), вторым функциональным слоем (25) и третьим функциональным слоем (28), содержит одинаковые материалы.

8. Покрытие (20) low-e по п. 1, в котором каждый из первого запирающего слоя (23), второго запирающего слоя (26) и третьего запирающего слоя (29) изготовлен из одинакового материала в форме субстехиометрического оксида.

9. Покрытие (20) low-e по п. 1, в котором вторая диэлектрическая структура (24), третья диэлектрическая структура (27) и верхняя диэлектрическая структура (30) содержат по меньшей мере один диэлектрический слой в форме оксида.

10. Покрытие (20) low-e по п. 1, в котором верхняя диэлектрическая структура (30) содержит по меньшей мере три диэлектрических слоя в форме оксида.

11. Покрытие (20) low-e по п. 4, в котором снаружи стекла обеспечено, соответственно, следующее:

- толщина первого диэлектрического слоя (211) составляет от 8 нм до 23 нм;

- толщина второго диэлектрического слоя (212) составляет от 2 нм до 11 нм;

- толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 11 нм до 29 нм;

- толщина первого функционального слоя (22) составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина первого запирающего слоя (23) составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина третьего диэлектрического слоя (241) составляет от 40 нм до 70 нм;

- толщина второго затравочного слоя (242) составляет от 8 нм до 24 нм;

- толщина второго функционального слоя (25) составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина второго запирающего слоя (26) составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина четвертого диэлектрического слоя (271) составляет от 35 нм до 65 нм;

- толщина третьего затравочного слоя (272) составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина третьего функционального слоя (28) составляет от 5 нм до 22 нм;

- толщина третьего запирающего слоя (29) составляет от 0,8 нм до 2,2 нм;

- толщина пятого диэлектрического слоя (301) составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина шестого диэлектрического слоя (302) составляет от 10 нм до 35 нм;

- толщина верхнего диэлектрического слоя (303) составляет от 5 нм до 35 нм.

12. Покрытие (20) low-e по п. 11, в котором снаружи стекла представлены следующие слои: Si_xN_y/TiO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/ZnAlO_x/Ag/NiCrO_x/ZnSnO_x/SiO_xN_y/SiO_x.

13. Покрытие (20) low-e по любому из предыдущих пунктов, в котором в случае использования стекла (10) с покрытием (20) low-e на третьей поверхности значение внешнего отражения а* составляет от -10 до -4, а значение внешнего отражения b* составляет от -6 до -1.

14. Покрытие (20) low-e по любому из предыдущих пунктов, в котором при использовании на второй и третьей сторонах значение внешнего отражения а* остается в отрицательной области при углах падения от 0° и 75°.