ИМЕЮЩЕЕ НИЗКОЭМИССИОННОЕ ПОКРЫТИЕ АРХИТЕКТУРНОЕ СТЕКЛО С ВЫСОКОЙ СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2023 года по МПК C03C17/36 

Область техники настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к низкоэмиссионному (энергосберегающему) покрытию, которое пропускает дневной свет, находит применение в качестве теплоизоляционного стекла, проявляет высокое сопротивление в термических процессах и содержит в своем составе отражающие инфракрасное излучение слои.

Уровень техники настоящего изобретения

Один из факторов, которые отличают оптические характеристики стекол, представляет собой нанесение покрытия, осуществляемое на поверхности стекла. Способ магнетронного напыления представляет собой хорошо известный способ нанесения покрытия, который осуществляется в вакуумной среде. Этот способ представляет собой часто применяемый способ изготовления содержащих низкоэмиссионное покрытие стекол, используемый в архитектурной и автомобильной отраслях промышленности. Благодаря применению указанного способа, могут быть получены на целевых уровнях характеристики пропускания и отражения покрытых стекол в видимом, ближнем инфракрасном и инфракрасном диапазонах.

Полное пропускание (g) солнечной энергии также представляет собой важный параметр имеющих покрытие стекол, который может быть использован в архитектурном и автомобильном секторах, помимо пропускания и отражения вне видимого диапазона. Для снижения нагрузок от нагревания внутри транспортных средств в холодных климатических условиях и, таким образом, для обеспечения эффективного использования топлива является предпочтительным высокое полное пропускание (g) солнечной энергии. Полное пропускание (g) солнечной энергии покрытий можно сохранять на целевых уровнях посредством параметрической оптимизации слоев, слоев затравочного типа и ряда содержащихся серебряных слоев.

Публикация патента США № US 2015004369 относится, в частности, к низкоэмиссионному покрытию, обеспечивающему низкое пропускание солнечной энергии. Покрытие содержит три отражающих инфракрасное излучение пленочных слоя, причем каждый из них содержит серебро. В некоторых случаях покрытие также используется в качестве ламинированного стекла. В покрытии, которое представляет собой объект изобретения, полная толщина слоев, содержащих серебро, составляет не более чем 300 . Третий инфракрасный слой, содержащий серебро, имеет меньшую толщину, чем второй инфракрасный слой. Толщина первого инфракрасного слоя, содержащего серебро, составляет менее чем толщина третьего инфракрасного слоя.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к имеющему низкоэмиссионное покрытие стеклу и предназначено для устранения вышеупомянутых недостатков в целях создания новых преимуществ в соответствующей области техники.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить низкоэмиссионное покрытие которое обеспечивает нейтральный внешний вид как на стороне стекла, так и на стороне покрытия при наблюдения со стороны стекла и со стороны покрытия.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить такое низкоэмиссионное покрытие, что при отражении на стороне стекла характеристика а* остается в отрицательной области при всех углах наблюдения.

Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить такое низкоэмиссионное покрытие, которое проявляет устойчивость в термическом процессе.

Чтобы решить указанные задачи, а также задачи, которые следуют из представленного ниже подробного описания, согласно настоящему изобретению предложено нанесенное на стекло низкоэмиссионное покрытие, которое обеспечивает нейтральный внешний вид при наблюдении изнутри и снаружи автомобильных и архитектурных стекол. Соответственно, указанное бесцветное стекло, имеющее покрытие, которое отличается тем, что пропускание в видимом диапазоне после термического процесса составляет от 60 до 75%, и пропускание солнечного излучения составляет от 23 до 35%, и при этом присутствуют следующие слои и структуры, расположенные следующим образом в направлении наружу от стекла:

- первая диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlNx, 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 защитный слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном первом функциональном слое;

- вторая диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: 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, которая расположена на указанном первом защитном слое;

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

- второй защитный слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном втором функциональном слое;

- третья диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: 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, которая расположена на указанном втором защитном слое;

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

- третий защитный слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном третьем функциональном слое;

- верхняя диэлектрическая структура, содержащая по меньшей мере один слой или ряд слоев из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, которая расположена на указанном третьем защитном слое.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения первая диэлектрическая структура содержит первый диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, который находится в контакте со стеклом.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения первая диэлектрическая структура содержит второй диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

Согласно следующему предпочтительному варианту 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 один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x.

Согласно предпочтительному варианту 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.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения присутствуют множества затравочных слоев, и они находятся в контакте с каждым из первого функционального слоя, второго функционального слоя и третьего функционального слоя.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения все из затравочных слоев, которые находятся в контакте с первым функциональным слоем, вторым функциональным слоем и третьим функциональным слоем, содержат одинаковые материалы.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения все из первого защитного слоя, второго защитного слоя и третьего защитного слоя присутствуют в оксидной форме и изготовлены из одинакового материала.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вторая диэлектрическая структура, третья диэлектрическая структура и верхняя диэлектрическая структура содержат по меньшей мере один диэлектрический слой в оксидной форме.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения верхняя диэлектрическая структура содержит по меньшей мере два диэлектрических слоя в оксидной форме.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в направлении наружу от стекла присутствуют следующие слои, причем:

- толщина первого диэлектрического слоя составляет от 15 нм до 50 нм;

- толщина второго диэлектрического слоя составляет от 1,3 нм до 4,5 нм;

- толщина первого затравочного слоя составляет от 10 нм до 30 нм;

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

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

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

- толщина второго затравочного слоя составляет от 15 нм до 35 нм;

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

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

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

- толщина верхнего диэлектрического слоя составляет от 10 нм до 35 нм.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в направлении наружу от стекла присутствуют 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.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения при отражении на стороне стекла характеристика а* среди цветовых характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие стекла после термического процесса составляет от -3,8 и -2,2, и при отражении на стороне покрытия характеристика а* составляет от 1,5 и 2,8.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения при отражении на стороне стекла характеристика b* среди цветовых характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие стекла после термического процесса составляет от -5,0 и -3,5 и при пропускании характеристика b* составляет от 0,8 и 2,3.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения при отражении на стороне стекла характеристика а* имеющего низкоэмиссионное покрытие стекла остается в отрицательной области при всех углах наблюдения.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлено примерное изображение стекла, имеющего низкоэмиссионное покрытие.

Условные обозначения

10 - Стекло

20 - Низкоэмиссионное покрытие

21 - Первая диэлектрическая структура

211 - Первый диэлектрический слой

212 - Второй диэлектрический слой

213 - Первый затравочный слой

22 - Первый функциональный слой

23 - Первый защитный слой

24 - Вторая диэлектрическая структура

241 - Третий диэлектрический слой

242 - Второй затравочный слой

25 - Второй функциональный слой

26 - Второй защитный слой

27 - Третья диэлектрическая структура

271 - Четвертый диэлектрический слой

272 - Третий затравочный слой

28 - Третий функциональный слой

29 - Третий защитный слой

30 - Верхняя диэлектрическая структура

301 - Пятый диэлектрический слой

302 - Верхний диэлектрический слой

Подробное раскрытие настоящего изобретения

В данном подробном описании имеющее низкоэмиссионное покрытие (20) стекло (10) согласно настоящему изобретению разъяснено с представлением примеров без создания какого-либо ограничительного эффекта исключительно для того, чтобы сделать более понятным объект настоящего изобретения.

Изготовление имеющих низкоэмиссионное покрытие (20) стекол (10), находящих применение в архитектурной и автомобильной отраслях, осуществляется с применением способа напыления. Настоящее изобретение относится, в частности, к имеющим низкоэмиссионное покрытие (20) стеклам (10) с тремя слоями серебра и высокой термической устойчивостью, которые могут быть ламинированы, подвергнуты нагреванию и использованы в качестве теплоизоляционного стекла (10), и которые пропускают дневной свет, а также к ингредиентам указанного низкоэмиссионного покрытия (20) и к соответствующим приложениям.

Согласно настоящему изобретению было разработано низкоэмиссионное покрытие (20), которое образуют множества слоев, содержащих металлы, оксиды металлов и нитриды/оксинитриды металлов и нанесенных на поверхность стекла (10) с применением способа напыления для получения имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10), которое сконструировано таким образом, что его угловое изменение цвета находится на приемлемом уровне, которое может быть подвергнуто ламинированию, которое может быть подвергнуто термической обработке и которое имеет высокий уровень пропускания видимого света в целях нанесения на поверхность стекла (10). Указанные слои нанесены друг на друга соответствующим образом в вакуумной среде. В качестве термического процесса могут быть совместно осуществлены по меньшей мере один и/или несколько из процессов закалки, частичной закалки, отжига и изгиба. Имеющее низкоэмиссионное покрытие (20) стекло (10) согласно настоящему изобретению может быть использовано в качестве архитектурного и автомобильного стекла (10).

В результате экспериментальных исследований в целях разработки конструкции низкоэмиссионного покрытия (20), которое является предпочтительным в отношении простоты изготовления и в отношении оптических характеристик, были получены следующие данные.

В имеющем низкоэмиссионное покрытие (20) стекле (10) согласно настоящему изобретению показатели преломления всех слоев были определены с применением вычислительных методов и оптических параметров, полученных в результате измерений индивидуальных слоев. Указанные показатели преломления представляют собой результаты измерения показателя преломления при 550 нм.

В низкоэмиссионном покрытии (20) согласно настоящему изобретению присутствуют первый функциональный слой (22), второй функциональный слой (25) и третий функциональный слой (28), которые пропускают излучение в видимом диапазоне на целевом уровне, и которые обеспечивают отражение (уменьшенное пропускание) теплового излучения в инфракрасном диапазоне. Первый функциональный слой (22), второй функциональный слой (25) и третий функциональный слой (28) содержат Ag, и их тепловое излучение находится на низком уровне. Для достижения целевых эксплуатационных характеристик имеет решающее значение толщина первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28). Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина содержащего серебро первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28) составляет от 5 нм до 22 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина содержащего серебро первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28) составляет от 8 нм до 19 нм. Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления толщина содержащего серебро первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28) составляет от 11 нм до 17 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления по своей толщине третий функциональный слой (28) превышает первый функциональный слой (22) и второй функциональный слой (25). Соотношение толщины первого функционального слоя (22) и второго функционального слоя (25) составляет от 0,9 до 1,1.

В покрытии согласно настоящему изобретению присутствует первая диэлектрическая структура (21), расположенная между стеклом (10) и первым функциональным слоем (22) таким образом, что она находится в контакте с ними. Указанная первая диэлектрическая структура (21) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой и по меньшей мере один затравочный слой. Предпочтительно первая диэлектрическая структура (21) содержит первый диэлектрический слой (211), 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 из следующих слоев: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

Согласно предпочтительному варианту осуществления слой, содержащий Si_xN_y, используется в качестве первого диэлектрического слоя (211). Первый диэлектрический слой (211), содержащий Si_xN_y, проявляет такое же поведение, как диффузионный защитный слой, и служит для предотвращения миграции щелочных ионов, которая упрощается при высокой температуре. Таким образом, первый диэлектрический слой (211), содержащий Si_xN_y, поддерживать устойчивость низкоэмиссионного покрытия (20) в термических процессах. Диапазон изменения для показателя преломления первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 2,00 до 2,10. В предпочтительной структуре, диапазон изменения для показателя 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 15 нм до 50 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 20 нм до 45 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина первого диэлектрического слоя (211), содержащего Si_xN_y, составляет от 25 нм до 40 нм.

По меньшей мере, один первый затравочный слой (213) расположен между первым диэлектрическим слоем (211), содержащим Si_xN_y, и серебряным слоем, который представляет собой первый функциональный слой (22). Согласно варианту осуществления настоящего изобретения первый затравочный слой (213) находится в непосредственном контакте с первым диэлектрическим слоем (211), который содержит Si_xN_y. Первый затравочный слой (213) содержит по меньшей мере один материал из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnOx, ZnAlOx, ZnO_x. Согласно предпочтительному варианту осуществления первый затравочный слой (213) содержит ZnAlOx. Толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 10 нм до 30 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 13 нм до 25 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 15 нм до 21 нм.

Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления 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 слой из слоев TiO_x, ZrO_x, NbO_x. Согласно предпочтительному варианту осуществления TiO_x используется в качестве второго диэлектрического слоя (212). Поскольку TiO_x представляет собой материал, имеющий высокий показатель преломления, он обеспечивает получение таких же оптических эксплуатационных характеристик при меньшей полной физической толщине и играет Поль в увеличении процентного значения пропускания видимого света (T_vis%) низкоэмиссионного покрытия (20). Показатель преломления слоя TiO_x составляет от 2,40 до 2,60. Согласно предпочтительному варианту осуществления показатель преломления слоя TiO_x составляет от 2,45 до 2,55. Толщина слоя TiO_x, который представляет собой второй диэлектрический слой (212), составляет от 1,3 нм до 4,5 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина слоя TiO_x составляет от 1,6 нм до 4 нм. Согласно следующему варианту осуществления толщина слоя TiO_x составляет от 1,8 нм до 3,4 нм.

Здесь присутствует первый защитный слой (23), расположенный на первом функциональном слое (22), который содержит Ag, таким образом, что он находится в контакте с указанным первым функциональным слоем (22), присутствует второй защитный слой (26), расположенный на втором функциональном слое (25), таким образом, что он находится в контакте с указанным вторым функциональным слоем (25), и присутствует третий защитный слой (29), расположенный на третьем функциональном слое (28), таким образом, что он находится в контакте с указанным третьим функциональным слоем (28). Первый защитный слой (23), второй защитный слой (26) и третий защитный слой (29) содержат по меньшей мере один материал из NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x. Согласно предпочтительному варианту осуществления NiCrO_x используется в качестве первого защитного слоя (23), второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29). Значения толщины первого защитного слоя (23), второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29), содержащего NiCrO_x, составляют от 0,8 нм до 2,8 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления значения толщины первого защитного слоя (23), второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29), содержащего NiCrO_x, составляют от 1,0 нм до 2,5 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления значения толщины первого защитного слоя (23), второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29), содержащего NiCrO_x, составляют от 1,5 нм до 2,2 нм. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения значения толщины второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29) являются равными друг другу.

Вторая диэлектрическая структура (24) расположена между первым функциональным слоем (22) и вторым функциональным слоем (25), и 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 следующих 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 слой, содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: 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. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 45 нм до 65 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина третьего диэлектрического слоя (241), содержащего ZnSnO_x, составляет от 50 нм до 60 нм.

Второй затравочный слой (242) предпочтительно содержит ZnAlO_x. Толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlOx, составляет от 15 нм до 35 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlO_x, составляет от 17 нм до 33 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина второго затравочного слоя (242), содержащего ZnAlO_x, составляет от 20 нм до 30 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 35 нм до 65 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 40 нм до 60 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, составляет от 45 нм до 57 нм.

Третий затравочный слой (272) предпочтительно содержит ZnAlO_x. Толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 10 нм до 35 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 15 нм до 30 нм. Толщина третьего затравочного слоя (272), содержащего ZnAlO_x, составляет от 18 нм до 25 нм.

Здесь присутствует верхняя диэлектрическая структура (30) на третьем защитном слое (29). Указанная диэлектрическая структура (30) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой, содержащий по меньшей мере один или несколько из следующих 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); при этом верхний диэлектрический слой (302) нанесен на указанный пятый диэлектрический слой (301).

Пятый диэлектрический слой (301) предпочтительно содержит ZnSnO_x. Толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 10 нм до 35 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 13 нм до 30 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина пятого диэлектрического слоя (301), содержащего ZnSnO_x, составляет от 15 нм до 25 нм.

Верхний диэлектрический слой (302) предпочтительно содержит по меньшей мере один материал из SiO_xN_y и Si_xN_y. Толщина верхнего диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 10 нм до 35 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления толщина верхнего диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 15 нм до 28 нм. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления толщина верхнего диэлектрического слоя (302), содержащего SiO_xN_y, составляет от 17 нм до 25 нм.

Характеристики самого верхнего диэлектрического слоя (302) низкоэмиссионного покрытия (20) имеют решающее значение для срока хранения и службы, возможности термической обработки, устойчивости и внешнего вида имеющее низкоэмиссионного покрытие (20) стекла (10), поскольку указанные характеристики определяют характер имеющего покрытие стекла (10) в течение термического процесса.

Пропускание в видимом диапазоне имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению составляет от 60 до 75%, и соответствующее пропускание солнечного излучения составляет от 23 до 35%. Согласно предпочтительному варианту осуществления пропускание в видимом диапазоне имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) составляет от 63 до 73%, и соответствующее пропускание солнечного излучения составляет от 25% до 33%. Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления пропускание в видимом диапазоне имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) после термического процесса составляет от 65 до 70%, и соответствующее пропускание солнечного излучения составляет от 27% до 31%.

При отражении на стороне стекла характеристика а* среди цветовых эксплуатационных характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10), полученного посредством нанесения слоев на стекло (10) в соответствии с описанным выше способом, составляет от -3,8 до -2,2. Согласно предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне стекла характеристика а* составляет от -3,5 до -2,4. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне стекла характеристика а* составляет от -3,2 до -2,6. При отражении на стороне стекла характеристика b* после термического процесса среди цветовых характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) составляет от -5,0 до -3,5. Согласно предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне стекла характеристика b* среди цветовых характеристик составляет от -4,7 до -3,8. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне стекла характеристика b* среди цветовых характеристик составляет от -4,5 до -4,0.

В случае применения второй поверхности при отражения со стороны стекла (10) характеристики а* и b* играют важную роль, и, кроме того, важно, что на стороне покрытия при отражении характеристика а* и при пропускании характеристика b* близки к нулю, что обеспечивает полную нейтральность стекла (10). Благодаря этому, нейтральный внешний вид может быть получен, когда наблюдают снаружи и изнутри имеющее низкоэмиссионное покрытие (20) стекло (10), используемое в теплоизоляционном стеклопакете. При отражении на стороне покрытия характеристика а* имеющего низкоэмиссионного покрытия (20) стекло (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 1,5 до 2,8. Согласно предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне покрытия характеристика а* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 1,8 до 2,6. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления при отражении на стороне покрытия характеристика а* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 2,0 до 2,4. При пропускании на стороне покрытия характеристика b* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 0,8 до 2,3. Согласно предпочтительному варианту осуществления на стороне покрытия при пропускании характеристика b* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 1,1 до 2,0. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления на стороне покрытия при пропускании характеристика b* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению после термического процесса составляет от 1,4 до 1,8.

Когда оценивают на стороне покрытия и на стороне стекла при угловом и нормальном отражении указанную выше характеристику b*, в имеющем низкоэмиссионное покрытие (20) стекле (10) согласно настоящему изобретению, при наблюдении на стороне покрытия и на стороне стекла, желтый и красный цвета в отраженном свете не наблюдаются в имеющем низкоэмиссионное покрытие (20) стекле (10), и проявляется нейтральное изображение.

Нанесение слоев, которые образуют указанное низкоэмиссионное покрытие (20), на стекло (10) при упомянутых значениях толщины, играет важную роль в отношении получения для имеющего покрытие стекла (10) на стороне стекла углового изменения цвета и в отношении получения желательных оптических эксплуатационных характеристик. При отражении на стороне стекла характеристика а* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) согласно настоящему изобретению остается в отрицательной области при всех углах наблюдения, и имеющее низкоэмиссионное покрытие (20) стекло (10) не проявляет красный цвет в отраженном свете. Толщина четвертого диэлектрического слоя (271), содержащего ZnSnO_x, имеет решающее значение для получения указанных эксплуатационных характеристик, цвета и углового изменения цвета. В том случае, где эта толщина превышает верхний предел соответствующего заданного диапазона, при отражении на стороне стекла цветовая характеристика имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) смещается в положительную область при малых углах, а в том случае, где эта толщина является меньше соответствующего нижнего предела, при отражении на стороне стекла цветовая характеристика имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) смещается в положительную область при больших углах.

Хотя пропускаемая солнечная энергия отражается активным образом, при этом пропускание от 65 до 70% в диапазоне видимого света после термического процесса может быть получено посредством значений полной толщины функциональных слоев. Вследствие распределения толщины по указанным функциональным слоям, в частности, поскольку по своей толщине третий функциональный слой (28) превышает первый функциональный слой (22) и второй функциональный слой (25), это влияет на угловое изменение цвета. Кроме того, пропорция между вышеупомянутыми первым функциональным слоем (22) и вторым функциональным слоем (25) влияет на цветовые характеристики.

Объем правовой защиты настоящего изобретения определен в прилагаемой формуле изобретения и не может быть ограничен иллюстративными раскрытиями, которые приведены выше в разделе подробного описания. Это обусловлено тем, что специалист в данной области техники может очевидным образом производить аналогичные варианты осуществления в свете представленных выше раскрытий, без отклонения от основных принципов настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к низкоэмиссионному покрытию (20), нанесенному на стекло (10) в целях обеспечения нейтральности при наблюдении изнутри и снаружи автомобильных и архитектурных стекол. В составе покрытия присутствуют следующие слои и структуры, расположенные в следующей последовательности в направлении наружу от стекла (10): первая диэлектрическая структура (21), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x; первый функциональный слой (22), расположенный на указанной первой диэлектрической структуре (21); первый защитный слой (23), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x; вторая диэлектрическая структура (24), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrOx, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x; второй функциональный слой (25), второй защитный слой (26), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, третья диэлектрическая структура (27), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x; третий функциональный слой (28), расположенный на указанной третьей диэлектрической структуре (27); третий защитный слой (29), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном третьем функциональном слое (28); верхняя диэлектрическая структура (30), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов или ряд слоев из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, которая расположена на указанном третьем защитном слое (29). Толщина указанного третьего функционального слоя больше, чем толщина второго функционального слоя и толщина первого функционального слоя. Коэффициент пропускания излучения в видимом диапазоне после термического процесса составляет от 60 до 75% и коэффициент пропускания солнечного излучения составляет от 23 до 35%. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Низкоэмиссионное покрытие (20), нанесенное на стекло (10) для обеспечения нейтральности при наблюдении изнутри и снаружи через автомобильные и архитектурные стекла, в котором коэффициент пропускания излучения в видимом диапазоне после термического процесса составляет от 60 до 75% и коэффициент пропускания солнечного излучения составляет от 23 до 35%, и присутствуют следующие слои и структуры, расположенные следующим образом в направлении наружу от стекла (10):

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

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

- первый защитный слой (23), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном первом функциональном слое (22);

- вторая диэлектрическая структура (24), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x, которая расположена на указанном первом защитном слое (23);

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

- второй защитный слой (26), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном втором функциональном слое (25);

- третья диэлектрическая структура (27), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, TiN_x, ZrN_x, NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x, которая расположена на указанном втором защитном слое (26);

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

- третий защитный слой (29), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnAlO_x, который расположен на указанном третьем функциональном слое (28);

- верхняя диэлектрическая структура (30), содержащая по меньшей мере один из следующих материалов или ряд слоев из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_x, SiO_xN_y, ZnSnO_x, ZnAlO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, которая расположена на указанном третьем защитном слое (29),

при этом толщина указанного третьего функционального слоя больше, чем толщина второго функционального слоя и толщина первого функционального слоя.

2. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, в котором первая диэлектрическая структура (21) содержит первый диэлектрический слой (211), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x, который находится в контакте со стеклом.

3. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, в котором первая диэлектрическая структура (21) содержит второй диэлектрический слой (212), содержащий по меньшей мере один из следующих материалов: Si_xN_y, SiAlN_x, SiAlO_xN_y, SiO_xN_y, ZnSnO_x, TiO_x, TiN_x, ZrN_x.

4. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, 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 один из следующих материалов: NiCr, NiCrO_x, TiO_x, ZnSnO_x, ZnAlO_x, ZnO_x.

5. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 4, в котором указанный затравочный слой находится в контакте с по меньшей мере одним из первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28).

6. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 4, в котором присутствует множество затравочных слоев, и они находятся в контакте с каждым из первого функционального слоя (22), второго функционального слоя (25) и третьего функционального слоя (28).

7. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 6, в котором все из затравочных слоев, которые находятся в контакте с первым функциональным слоем (22), вторым функциональным слоем (25) и третьим функциональным слоем (28), содержат одинаковые материалы.

8. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, в котором все из первого защитного слоя (23), второго защитного слоя (26) и третьего защитного слоя (29) присутствуют в оксидной форме и изготовлены из одинакового материала.

9. Низкоэмиссионное покрытие (20) 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 оксидной форме.

10. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, в котором верхняя диэлектрическая структура (30) содержит по меньшей мере два диэлектрических слоя в оксидной форме.

11. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 1, в котором в направлении наружу от стекла присутствуют следующие слои, причем:

- толщина первого диэлектрического слоя (211) составляет от 15 нм до 50 нм;

- толщина второго диэлектрического слоя (212) составляет от 1,3 нм до 4,5 нм;

- толщина первого затравочного слоя (213) составляет от 10 нм до 30 нм;

- толщина первого функционального слоя (22) составляет от 5 нм до 17 нм;

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

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

- толщина второго затравочного слоя (242) составляет от 15 нм до 35 нм;

- толщина второго функционального слоя (25) составляет от 5 нм до 17 нм;

- толщина второго защитного слоя (26) составляет от 0,8 нм до 2,8 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 8 нм до 22 нм;

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

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

- толщина верхнего диэлектрического слоя (302) составляет от 10 нм до 35 нм.

12. Низкоэмиссионное покрытие (20) по п. 11, в котором в направлении наружу от стекла присутствуют 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.

13. Низкоэмиссионное покрытие (20) по любому из предшествующих пунктов, в котором при отражении на стороне стекла характеристика а* среди цветовых характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) после термического процесса составляет от -3,8 и -2,2, и при отражении на стороне покрытия характеристика а* составляет от 1,5 и 2,8.

14. Низкоэмиссионное покрытие (20) по любому из предшествующих пунктов, в котором при отражении на стороне стекла характеристика b* среди цветовых характеристик имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) после термического процесса составляет от -5,0 и -3,5, и при пропускании характеристика b* составляет от 0,8 и 2,3.

15. Низкоэмиссионное покрытие (20) по любому из предшествующих пунктов, в котором при отражении на стороне стекла характеристика а* имеющего низкоэмиссионное покрытие (20) стекла (10) остается в отрицательной области при всех углах наблюдения.