一种低辐射涂层中具有吸收层的低膜侧反射率和低可见光透射率的涂层制品的制作方法_2

文档序号:9221044阅读:来源:国知局
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;金属或基本金属的吸收层25 (例如,包括NiCr、NiCrNx或其他等);和护膜介质氮化硅层26,可以是高硅类型的Si3N4,用于去雾处理,或是任何其 他合适的化学计量的氮化硅。所述接触层7、11、17、和21分别至少与一个红外反射层(例 如基于银的层)接触。上述溅射沉积的层3-26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。
[0020] 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, 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)。
[0021] 在本发明的示例性实施例中,吸收层4位于基于氮的介质层3和5之间并与其接 触。在示例性实施例中,围绕吸收层4的层3和5分别是氮化物层,并基本或完全非氧化。 同样,在本发明的示例性实施例中,吸收层25位于基于氮的层24和26之间并与其接触。在 示例性实施例中,围绕吸收层25的层24和26分别为氮化物层,并基本或完全非氧化。选择 性地,层26的最外部分为涂层30的最外层时,其可被氧化,并露于大气中。在吸收层4和 25周围使用氮化物层3、5、24、26,优点在于可防止(或减少)热处理期间吸收层4、25被氧 化,从而更好地使吸收层4、25执行其预期的功能,特别是吸收至少一些数量的可见光(例 如,至少5%,更优选是10% )。应理解,当热处理期间,层被过多氧化时,其不能执行作为吸 收层的适当功能。
[0022] 在本发明的示例性实施例中,吸收层4、25可包括NiCr (例如,具任何Ni : Cr合适 比例的镍铬),且可以或也可以不氮化(NiCrNx)。图1中示出吸收层4和25位于基于氮的 介质层之间并与其接触。在示例性实施例中,围绕吸收层4、25的基于氮的层3、5、24、26分 别为氮化物层,并基本或完全非氧化。在示例性实施例中,吸收层4、25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, 吸收层4、25包括0-20 %的氮气,更优选是1-15%的氮气,且最优选是约1-12%的氮气(原 子百分比)。虽然对于吸收层4、25来说NiCr是优选材料,但也可替换使用其他材料。例 如,在本发明的其他可热处理的示例性实施例中,吸收层4和/或25可以是或包括Ni、Cr、 NiCrNx、CrN、ZrN、或TiN。在非热处理的实施例中,任何一个上述的材料可用于吸附/吸收 层4和/或25,类似Ti、Zr、NiOx等其他材料。
[0023] 低辐射涂层30的吸收层4和25被设计用来使涂层30具有较低的可见光透射率, 所需的着色,和较低的膜侧反射率。在示例性实施例中,金属或基本金属的吸收层(例如 NiCr或NiCrNx) 4和25的厚度可分别约为80-250 A,更优选是厚度为丨〇〇_2丨〇 A,且最 优选是厚度约为140-190人。在示例性实施例中,下部的吸收层4比上部的吸收层25稍 薄。例如,在示例性实施例中,下部的吸收层4比上部的吸收层25薄3-50 A (更优选是 薄3-20 A ),从而提供更理想的涂层制品的光学特性。在示例性实施例中,金属或基本金 属的吸收层4、25分别被配置在第一和第二氮化物层(例如,基于氮化硅的层)3、5、24、26 之间,来减少或防止热处理(例如,热钢化、热弯曲、和/或热强化)期间的氧化,由此随着 热处理,可实现预期的着色、透射率、和反射率值。
[0024] 因此,吸收层25被配置在上部堆栈(上部的基于银的红外反射层19之上),且第 二吸收层4被配置在下部堆栈(玻璃基片1和下部的基于银的红外反射层9之间)。优选 是,在双银层实施例中(即,低辐射涂层具有两个基于银的红外反射层),一对氮化物层之 间的中间介质堆栈中不配置类似的吸收层。也就是说,当吸收层4和25被配置在涂层的下 部和上部时,两个基于银的层9和19之间的中间堆栈中所配置的氮化物之间不配置类似的 吸收层。在此发现,在涂层的底部和顶部分别使用吸收层4和25,而不是在银之间的涂层的 中间部分,令人惊讶的是可在含有涂层30的涂层制品中同时实现较低的可见光透射率和 较低的膜侧反射率的结合。在示例性实施例中,在绝缘玻璃和/或单片应用中,涂层制品的 可见光膜侧反射率(RfY)可小于其可见光玻璃侧反射率(RgY)。
[0025] 在本发明的实施例中,介质层3、5、14、24、和26可以是或包括氮化硅。此外,氮化 硅层3、5、14、24、和26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吸收 层,例如类似热钢化等。在本发明的其他实施例中,层3、5、14、24、和26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。含有富硅型氮化硅的层3 和/或5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9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3,5,24和/或 26中的富硅型SixNy在热处理期间可减少对于吸收层4 (和/或25)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,富硅型氮化硅层由此沉积可能具有SixNy层 的特性,其中x/y可以是〇. 76-1. 5,更优选是0. 8-1. 4,甚至更优选是0. 82-1. 2。此外,在示 例性实施例中,在热处理之前和/或之后,富硅型SixNy层的折射系数〃n〃可至少为2. 05, 更优选是至少2. 07,且有时至少2. 10 (例如,632nm)(注意,也可使用化学计量的Si3N4,系数 〃n〃为2. 02-2. 04)。应注意,η和k由于热处理倾向于下降。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。
[0026] 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。在本发明的实施例中,红外反射层可被轻度氧化。
[0027] 上部的接触层11和12可以是或包括氧化镍(Ni),铬/氧化铬(Cr),NiCr,或类 似氧化镍铬(NiCrOx)的氧化镍合金,或其他合适的材料。在本发明的示例性实施例中,例 如,层11和/或21中的NiCrOx使用可提高使用寿命。在本发明的示例性实施例中,层11 和/或21的NiCrOx可完全被氧化(即,完全化学计量的),或是也可部分氧化。在一些情 况下,NiCrOJl 11和/或21可至少50%氧化。在本发明的其他实施例中,接触层11和/ 或12 (例如,包括Ni和/或Cr的氧化物)可以或也可以不被氧化分级。氧化分级表示层 中的氧化程度在整个层的厚度中变化,因此接触层可被分级,从而,与离附近红外反射层较 远或更远/最远的接触层的一部分相比,附近红外反射层的接触界面中则较少地氧化。美 国专利No. 6, 576, 349中说明了多种类型的氧化分级的接触层,其公开的内容被纳入此处 作为参考。在本发明的其他实施例中,接触层11和/或21 (例如,可以是或包括Ni和/或 Cr的氧化物)可以或也可以不是连续穿过整个红外反射层。
[0028] 在本发明的实施例中,介质层13
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