具有低可见光透射率的低辐射涂层的涂层制品的制作方法_2

文档序号:8515566阅读:来源:国知局
有NiCr的第二接触层17之上并与其直接接触,且其中,所述含有银的第二红外反射层 19比所述含有银的第一红外反射层9至少薄1 〇A,且其中,所述涂层制品的可见光透射率 彡 50%〇
[0020] 为了提高耐久性,与光学和热性质一起,避免热处理前后明显的结构改变,根据本 发明的示例性实施例的涂层制品具有含氮化硅的中心介质层14,和基于NiCr(与ZnO形成 对照)的下接触层7,17。在此还发现,在层7、11、17和/或21中使用金属或基本金属的 NiCr(可能部分氮化)可提高化学,机械和环境耐久性(与在银下使用ZnO下接触层和/或 在银之上使用高度氧化的NiCr上接触层相比)。此外还发现,由于在非晶质状态下溅射沉 积含氮化硅的层14,涂层和热处理状态中都为非晶质,因此有利于涂层的整体稳定性。例 如,5%HC1在65摄氏度下一小时,将除去美国专利No. 7,521,096中的涂层,然而图1以及 在此所述的示例中的涂层将幸免于该HC1测试。在高温和湿度较大的环境中,与被暴露两 天后的'096专利的涂层相比,被暴露10天的图1和示例中的涂层则较少地受到损害。对 于类似用于"砖洗"的高腐蚀性化学物质,由于示例性绝缘玻璃和层压的实施例中耐腐蚀 性,因此不必执行切边。类似地,在此发现,机械性擦伤测试、热循环和盐雾测试中,在此所 述的示例中的涂层,比'096专利的更好。进一步,在此发现,上部基于银的红外反射层19 比下部基于银的红外反射层9薄,可提高耐腐蚀性并略微提高太阳能性能。如在此所述的 相对较低的AE*值,涂层可用于上涂料或热处理。例如,当涂层30配置在绝缘玻璃窗单元 的表面#2时,较低的玻璃侧反射AE*值指示出热处理(例如钢化)之前和之后肉眼所看 到的涂层制品具有几乎相同的透射率和颜色特征,因此可用于上涂料或热处理,不会明显 地影响其光学特性。
[0021] 如图1,在本发明的示例性实施例中,热处理或非热处理的涂层制品具有多个红 外反射层(例如两个具间隔的基于银的层)可实现< 5. 0 (更优选是< 4. 0,甚至更优 选是< 3.0)的片电阻(Rs)。在此使用的"热处理(heattreatment)"和"热处理(heat treating) "表示将制品加热至一定的温度来实现玻璃制品的热钢化、热弯曲、和/或热强 化。该定义包括,例如,在烤炉或熔炉中以至少580°C的温度来加热涂层制品,更优选是至 少600°C,以足够的时间来执行钢化、弯曲、和/或热强化。在一些情况下,热处理至少进行 4到5分钟。在本发明的不同实施例中,涂层制品可热处理也可不热处理。
[0022] 图1是例示出根据本发明的非限制性实施例的涂层制品的横截面图。该涂层制 品包括:基片1(例如,纯色、绿色、铜色、或蓝绿色玻璃基片,厚度为1. 0-10. 〇mm,更优选是 1. 0-3. 5_);低辐射涂层(或层体系)30,直接或间接地位于基片1上。涂层(或层体系)30 包括:例如底部介质氮化硅层3,可以是Si3N4,或高硅类型的氮化硅,用于去雾处理,或是本 发明的另一个实施例中的任何其他合适的化学计量的氮化硅;下部接触层7(与下部红外 反射层9接触);第一导电和金属或基本金属的红外反射层9 ;上部接触层11 (与层9接 触);基于和/或包含氮化硅的层14 ;下部接触层17 (与红外反射层19接触)、第二导电和 金属或基本金属的红外反射层19 ;上部接触层21 (与层19接触);介质氮化硅层24,可以 是高硅类型的Si3N4,
[0023] 用于去雾处理,或是本发明的另一个实施例中的任何其他合适的化学计量的氮化 硅;和外涂层27,含有类似氧化锆(例如Zr02)的金属。所述"接触"层7、11、17、和21分 别与一个红外反射层(例如基于银的层)接触。上述层3-27形成低辐射(即,低辐射率) 涂层30,被配置在玻璃或塑料基片1上。在本发明的示例性实施例中,层3-27可被溅射沉 积在基片1上,根据需要使用一个或多个目标以真空溅射沉积各层(溅射目标可以是陶瓷 或金属)。金属层可在含有氩气的气氛中被溅射,且氮化物层可在含有氮和氩气的混合物的 气氛中被溅射。
[0024] 在为单片时,如图1所示,涂层制品仅包括一个玻璃基片1。但是,该单片的涂层 制品可能用于类似叠层的车辆挡风玻璃、绝缘玻璃窗单元等装置中。在用于绝缘玻璃窗单 元时,绝缘玻璃窗单元可包括两个具间隔的玻璃基片。在美国专利文件No. 2004/0005467 中示出并说明了示例性绝缘玻璃窗单元,其公开的内容被纳入此处作为参考。图2示出含 有图1中所示的涂层的玻璃基片1的示例性绝缘玻璃窗单元,玻璃基片1通过垫片、密封剂 40等被耦合至玻璃基片2,并在其之间定义间隔50。在一些情况下,绝缘玻璃窗单元实施 例中的基片之间的间隔50中,可填入类似氩(Ar)的气体。在一些情况下,示例性绝缘玻璃 单元可包括一对具间隔的透明玻璃基片,厚度分别为3-4_,其中的一个涂有在此所述的涂 层30,其中基片之间的间隔50可为5-30mm,更优选是10-20mm,且最优选是约为16mm。在 示例中,低辐射涂层30可配置在面对间隔的任何一个基片的内表面(图2中涂层被示出位 于面对间隔50的基片1的内部主要表面,但也可位于面对间隔50的基片2的内部主要表 面)。基片1或基片2中的任何一个可以是建筑外部的绝缘玻璃窗单元的最外层基片(例 如,在图2中基片1是最接近建筑外部的基片,且涂层30被配置在绝缘玻璃窗单元的表面 #2 上)。
[0025] 图3示出含有图1中的涂层的玻璃基片1的层压窗单元,所述玻璃基片1通过层 压膜(例如PVB) 60被偶合至另一个玻璃基片2。如图3中所示出的,在该制品中,低辐射涂 层30可邻接层压膜60。
[0026] 在本发明的示例性实施例中,接触层7、11、17、21中的一个、两个、三个、或所有四 个可以是或包括NiCr(任何合适的比例或Nr:Cr),并可以或也可以不氮化(NiCrNx)。在示 例性实施例中,该含有NiCr的层7、11、17、21中的一个、两个、三个、或所有四个基本上或完 全非氧化。在示例性实施例中,基于NiCr的层7、11、17、21中的一个、两个、三个、或所有四 个可包括0-10 %的氧气,更优选是0-5 %的氧气,且最优选是0-2 %的氧气(原子百分比)。 在示例性实施例中,层7、11、17、21中的一个、两个、三个、或所有四个可含有0-20%的氮 气,更优选是1-15%的氮气,且更优选是1-12%的氮气(原子百分比)。虽然NiCr是用于 吸收层4和25的优选材料,但也可以使用其他材料来代替或添加。例如,基于NiCr的层7、 11、17和/或21可以或也可以不掺杂其他材料,类似不锈钢、钼、或类似等。在此发现,在基 于银的红外反射层9、19下使用基于NiCr的接触层7和/或17可提高涂层制品的耐久性 (与层7和17被ZnO代替时相比)。
[0027] 在本发明的实施例中,介质层3、14、和24可以是或包括氮化硅。此外,氮化硅层 3、14、和24可提高涂层制品的热处理性以及在选择性的热处理期间保护其他层,例如类似 热钢化等。在本发明的其他实施例中,层3、14、和24中一个或多个的氮化硅可以是化学计 量的类型(例如,Si3N4),或是富硅型的氮化硅。例如,含有富硅型氮化硅的层3和/或14 中所存在的自由硅可使类似钠(Na)的原子在热处理期间从玻璃基片1向外移动,在其到达 银层及损坏其之前可更有效地经含有富硅型氮化硅的层被停止。因此,在本发明的示例性 实施例中,热处理期间,富硅型SixNy可减少对于银层的损坏,从而使片电阻减少,或以理想 的方式保持相同。此外,在本发明可选择的示例性实施例中,层3、14、和/或24中的富硅型 SixNy在热处理期间可减少对于银和/或NiCr的损坏(例如,氧化)。在示例性实施例中, 当富硅型氮化硅被使用时,富硅型氮化硅层(3、14、和/或24)由此沉积可能具有SixNy层 的特性,其中x/y可以是0. 76-1. 5,更优选是0. 8-1. 4,甚至更优选是0. 82-1. 2。在本发明 的示例性实施例中,在此所述的任何和/或所有氮化硅层可掺杂其他材料,例如不锈钢或 铝。例如,在本发明的示例性实施例中,在此所述的任何和/或所有氮化硅层可选择性地包 括约0-15%的铝,更优选是约1-10%的铝。在本发明的实施例中,氮化硅可通过在具有氩 和氮气的大气中溅射对象Si或SiAl被沉积。在一些情况下,还可在氮化硅层中提供少量 的氧气。
[0028] 红外反射层9和19优选是基本或完全金属的和/或导电的,并可包括或由银 (Ag)、金、或其他合适的红外反射材料构成。红外反射层9和19可使涂层具有低辐射和/ 或更好的太阳能控制特性。在本发
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