EA027007B1

EA027007B1 - Лист стекла, остекление, содержащее указанный лист стекла, и применение указанного листа стекла

Info

Publication number: EA027007B1
Application number: EA201491381A
Authority: EA
Inventors: Этьенн Сандр-Шардонналь
Original assignee: Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2017-06-30
Also published as: EP2804843B1; FR2985724A1; MX2014008572A; ES2645615T3; US20150004383A1; CA2858182C; EA201491381A1; BR112014014359A2; FR2985724B1; MX364186B; PL2804843T3; JP2015506331A; KR20140124772A; CN104039732B; EP2804843A1; BR112014014359B1; PT2804843T; JP6231494B2; CA2858182A1; KR102012059B1

Abstract

Изобретение относится к основе (10), в частности прозрачной стеклянной основе, снабженной системой тонких слоев, состоящей из чередующихся четырех металлических функциональных слоев (40, 80, 120, 160), в частности функциональных слоев на основе серебра или металлического сплава, содержащего серебро, и пяти противоотражательных покрытий (20, 60, 100, 140, 80), причем каждое противоотражательное покрытие содержит по меньшей мере один противоотражательный слой, так что каждый металлический функциональный слой (40, 80, 120, 160) находится между двумя противоотражательными покрытиями (20, 60, 100, 40, 180), отличающейся тем, что толщины второго, третьего и четвертого металлического функционального слоя (80, 120, 160) в направлении от основы, по существу, идентичны при отношении толщины одного слоя к толщине предыдущего в интервале от 0,9 до 1,1, включая границы, а толщина первого металлического функционального слоя (40) составляет, по существу, половину толщины второго металлического функционального слоя (80) при отношении толщины второго металлического слоя к толщине первого металлического функционального слоя (40) в интервале от 1,9 до 2,2, включая границы.

Description

(57) Изобретение относится к основе (10), в частности прозрачной стеклянной основе, снабженной системой тонких слоев, состоящей из чередующихся четырех металлических функциональных слоев (40, 80, 120, 160), в частности функциональных слоев на основе серебра или металлического сплава, содержащего серебро, и пяти противоотражательных покрытий (20, 60, 100, 140, 80), причем каждое противоотражательное покрытие содержит по меньшей мере один противоотражательный слой, так что каждый металлический функциональный слой (40, 80, 120, 160) находится между двумя противоотражательными покрытиями (20, 60, 100, 40, 180), отличающейся тем, что толщины второго, третьего и четвертого металлического функционального слоя (80, 120, 160) в направлении от основы, по существу, идентичны при отношении толщины одного слоя к толщине предыдущего в интервале от 0,9 до 1,1, включая границы, а толщина первого металлического функционального слоя (40) составляет, по существу, половину толщины второго металлического функционального слоя (80) при отношении толщины второго металлического слоя к толщине первого металлического функционального слоя (40) в интервале от 1,9 до 2,2, включая границы.

Изобретение относится к прозрачной основе, в частности, из твердого неорганического материала, такого как стекло, причем указанная основа покрыта системой тонких слоев, состоящей из чередующихся нескольких функциональных слоев, которые могут реагировать на солнечное излучение и/или на длинноволновое инфракрасное излучение. Более конкретно, изобретение относится к основе, в частности, прозрачной стеклянной основе, снабженной системой тонких слоев, включающей чередование л металлических функциональных слоев, в частности, функциональных слоев на основе серебра или металлического сплава, содержащего серебро, и (п+1) противоотражательных покрытий, где η есть целое число, равное 4, чтобы каждый функциональный слой располагался между двумя противоотражательными покрытиями. Каждое покрытие содержит по меньшей мере один противоотражательный слой и каждое покрытие предпочтительно состоит из нескольких слоев, из которых по меньшей мере один слой и даже каждый слой является противоотражательным слоем.

Более конкретно, изобретение относится к применению таких основ для изготовления теплоизоляционных окон и/или солнцезащитных окон. Эти окна могут предназначаться для оснащения как зданий, так и транспортных средств, в частности, в целях уменьшить нагрузку на кондиционирование, и/или воспрепятствовать чрезмерному перегреву (окна, называемые солнцезащитными), и/или чтобы уменьшить количество энергии, рассеиваемой наружу (окна, называемые низкоэмиссионными), что вызвано постоянно возрастающей площадью остекления в зданиях и кабинах автомобилей.

Эти основы могут, в частности, быть частью электронных устройств, и в таких случаях система слоев может служить электродом для проведения тока (осветительное устройство, устройство отображения информации, фотоэлектрическая панель, электрохромное стекло и т.д.), или могут вводиться в остекления, несущие особые функции, как, например, обогреваемые стекла, в частности, обогреваемое ветровое стекло автомобиля.

Известны системы слоев с четырьмя металлическими функциональными слоями.

В системе слоев этого типа каждый функциональный слой находится между двумя противоотражательными покрытиями, каждое из которых обычно содержит несколько противоотражательных слоев, состоящих каждый из материала типа нитрида, в частности, нитрида кремния или алюминия, и/или типа оксида. С точки зрения оптики целью этих покрытий, между которыми вставлен функциональный слой, является просветлить этот функциональный слой.

Однако иногда между одним или каждым противоотражательным покрытием и соседним функциональным слоем вставляют очень тонкое барьерное покрытие: одно барьерное покрытие находится под функциональным слоем в направлении основы, и одно барьерное покрытие находится на функциональном слое напротив основы и защищает этот слой от возможного повреждения при осаждении верхнего противоотражательного покрытия и при возможной высокотемпературной термообработке типа моллирования или закалки.

В уровне техники известны, например, из международной заявки \¥О 2005/051858 слоистые системы с четырьмя функциональными слоями.

В слоистой системе с четырьмя функциональными слоями, описанной в этом документе, толщины всех функциональных слоев по существу одинаковы, то есть толщина первого функционального слоя, наиболее близкого к основе, по существу идентична толщине второго функционального слоя, которая по существу идентична толщине третьего функционального слоя и даже по существу идентична толщине четвертого функционального слоя, когда этот четвертый функциональный слой имеется. См., например, пример 24 в этом документе.

Однако оказывается, что конфигурация двойного стеклопакета из примера 24 заявки \¥О 2005/051858 не является полностью удовлетворительной, так как, хотя светопропускание у него достаточно высокое (58,0%), отражение света довольно низкое (12,2%) и коэффициент пропускания по энергии довольно низкий, его полный коэффициент пропускания солнечной энергии (который по своей природе более высокий, чем коэффициент пропускания по энергии) приводит к неудовлетворительной селективности; кроме того, цвет в пропускании является неудовлетворительным из-за очень высокого отрицательного значения параметра а* в системе ЬаЬ.

Представляется предпочтительным получить более высокое светопропускание двойного стеклопакета (порядка 60%), также всегда низкое отражение света (порядка 12%) и более низкий полный коэффициент пропускания солнечной энергии (порядка 26%), чтобы можно было получить высокую селективность, порядка 2,3; кроме того, по-видимому, представляется предпочтительным получить более нейтральный цвет в отражении как снаружи, так и внутрь, в диапазоне сине-зеленого, который, кроме того, мало менялся бы в зависимости от угла наблюдения.

Таким образом, задачей изобретения является разработка системы слоев, имеющей указанные характеристики.

Другой задачей является разработка слоистой системы, которая имеет очень низкое поверхностное сопротивление, обеспечивающее, в частности, окну, содержащему эту систему слоев, высокое отражение энергии, и/или очень низкий коэффициент излучения, и/или могло обогреваться путем пропускания тока между двумя токопроводящими шинами, соединенными по току со слоистой системой, и могло также иметь повышенное светопропускание и относительно нейтральный цвет, в частности, в конфигурации

- 1 027007 двойного стеклопакета или в конфигурации многослойного стекла, и чтобы эти свойства предпочтительно получались после одной или нескольких высокотемпературных термообработок типа моллирования и/или закалки, и/или отжига, и даже чтобы эти свойства удерживались в узком диапазоне, независимо от того, подвергалась или нет слоистая система таким термообработкам.

Таким образом, в своем самом широком смысле объектом изобретения является основа, в частности, прозрачная стеклянная основа, снабженная системой тонких слоев, содержащей чередование четырех металлических функциональных слоев, в частности, функциональных слоев на основе серебра или металлического сплава, содержащего серебро, и пять противоотражательных покрытий, причем каждое противоотражательное покрытие содержит по меньшей мере один противоотражательный слой, чтобы каждый металлический функциональный слой располагался между двумя противоотражательными покрытиями, отличающаяся тем, что толщины второго, третьего и четвертого, в направлении от основы, металлических функциональных слоев по существу идентичны, при отношении толщины одного слоя к толщине предыдущего слоя в интервале от 0,9 до 1,1, включая эти граничные значения, и толщина первого металлического функционального слоя составляет примерно половину толщины второго металлического функционального слоя при отношении толщины второго металлического слоя к толщине первого металлического функционального слоя от 1,9 до 2,2, включая эти граничные значения.

Противоотражательные покрытия, каждое из которых находится между двумя металлическими функциональными слоями, имеют довольно близкие оптические толщины. Каждое противоотражательное покрытие, находящееся между двумя металлическими функциональными слоями, предпочтительно имеет оптическую толщину от 165 нм до 181 нм, включая эти граничные значения, чтобы облегчить получение цвета в отражении в сине-зеленом диапазоне. Это тем более удивительно, что отсутствует баланс между толщиной первого металлического функционального слоя и толщиной других металлических функциональных слоев.

Под цветом в сине-зеленом диапазоне в контексте настоящего изобретения следует понимать, что в колориметрической системе ЬаЬ параметр а* составляет от 0 до -6.

Предпочтительно, каждое противоотражательное покрытие, находящееся между двумя металлическими функциональными слоями, состоит исключительно из одного или нескольких противоотражательных слоев. Таким образом, в диэлектрических покрытиях предпочтительно не имеется поглощающего слоя, чтобы не уменьшить светопропускание.

Толщина первого металлического функционального слоя предпочтительно составляет примерно половину толщины любых других металлических функциональных слоев, при отношении средней толщины второго, третьего и четвертого металлических функциональных слоев к толщине первого металлического функционального слоя в интервале от 1,9 до 2,5, включая границы. Это правило способствует получению сине-зеленого цвета при отражении наружу.

Под рангом в контексте настоящего изобретения понимается присвоение целого числа каждому функциональному слою в направлении от основы: ближайший к основе функциональный слой является функциональным слоем ранга 1, или первым функциональным слоем, следующим в направлении от основы является слой ранга 2 или второй функциональный слой и т.д.

Под отношением толщины одного слоя к толщине предыдущего следует, таким образом, понимать отношение толщины рассматриваемого слоя к толщине слоя ближайшего более низкого ранга.

Толщина каждого функционального слоя предпочтительно составляет от 6 до 20 нм, включая границы, чтобы получить достаточно высокое светопропускание.

Толщина е₄₀ (в нм) первого в направлении от основы металлического функционального слоя (слоя ранга 1) предпочтительно такова, что 5,5<е₄₀<11 предпочтительно 6<е₄₀<10.

Толщина е₈₀ (в нм) второго в направлении от основы металлического функционального слоя (слоя ранга 2) предпочтительно такова, что 11<е₈₀<22, предпочтительно 12<е₈₀<20.

Толщина е₂₂₀ (в нм) третьего в направлении от основы металлического функционального слоя (слоя ранга 3) предпочтительно такова, что 11<е1₂₀<22, предпочтительно 12<е₂₂₀<20.

Толщина е₂₆₀ (в нм) четвертого в направлении от основы металлического функционального слоя (слоя ранга 4) предпочтительно такова, что 11<е1₆₀<22, предпочтительно 12<е₂₆₀<20.

Эти диапазоны толщин для металлических функциональных слоев являются диапазонами, для которых получены наилучшие результаты: повышенное светопропускание в двойном стеклопакете, низкое отражение света и более низкий полный коэффициент пропускания солнечной энергии, чтобы можно было получить высокую селективность при нейтральном цвете в отражении как наружу, так и внутрь, в диапазоне сине-зеленого.

В одном предпочтительном варианте суммарная толщина четырех металлических функциональных слоев составляет от 30 до 70 нм, включая границы, в частности, эта суммарная толщина составляет от 35 до 65 нм.

Следует отметить, что особое перераспределение в распределении по толщинам четырех функциональных слоев не совпадает с перераспределением в распределении по толщинам всех слоев системы (с учетом противоотражательных слоев).

- 2 027007

Если не указано иное, толщины, о которых говорится в настоящем документе, являются физическими, или реальными, толщинами (а не оптическими толщинами).

Под оптической толщиной в контексте изобретения понимается, как обычно, произведение физической (или реальной) толщины слоя и коэффициента преломления, измеренного, как обычно, на 550 нм.

Под полной оптической толщиной в контексте изобретения понимается сумма всех оптических толщин рассматриваемых слоев, причем каждая оптическая толщина, как пояснялось выше, является произведением физической (или реальной) толщины слоя и коэффициента преломления, измеренного, как обычно, на 550 нм.

Так, полная оптическая толщина первого противоотражательного покрытия (покрытия ранга 1), лежащего ниже первого металлического функционального слоя, равна сумме всех оптических толщин диэлектрических слоев в этом покрытии, которые находятся между основой и первым металлическим функциональным слоем или между основой и нижним барьерным покрытием первого металлического слоя, если такое нижнее барьерное покрытие имеется.

Равным образом, полная оптическая толщина последнего противоотражательного покрытия (покрытия ранга 5), лежащего выше четвертого металлического функционального слоя, равна сумме всех оптических толщин диэлектрических слоев в этом покрытии, которые находятся выше четвертого металлического функционального слоя напротив основы, или выше верхнего барьерного покрытия этого четвертого металлического функционального слоя, если такое верхнее барьерное покрытие имеется.

Суммарная оптическая толщина промежуточного противоотражательного покрытия (ранга 2, 3 и 4), лежащего выше одного металлического функционального слоя и ниже следующего, в направлении от основы, металлического функционального слоя, равна сумме оптических толщин всех диэлектрических слоев в этом покрытии, находящихся между этими двумя металлическими функциональными слоями, выше верхнего барьерного покрытия функционального слоя, если таковой имеется, и ниже нижнего барьерного покрытия следующего металлического функционального слоя, если таковое имеется.

Кроме того, когда речь идет о вертикальном расположении слоя (например, выше/ниже), подразумевается, что несущая основа расположена горизонтально, снизу, с системой слоев на ней; когда уточняется, что один слой располагается прямо на другом, это означает, между этими двумя слоями не имеется одного или нескольких промежуточных слоев. Ранг функциональных слоев всегда определен в направлении от основы, несущей систему слоев (основы, на поверхности которой находится система слоев), и относится к слоям одного и того же типа.

В одном частном варианте изобретения каждое из противоотражательных покрытий содержит по меньшей мере один противоотражательный слой на основе нитрида кремния, возможно, легированный по меньшей мере одним другим элементом, таким как алюминий. Это особенно выгодно для системы тонких слоев, которую подвергают моллированию/закалке, или для системы тонких слоев, пригодной для моллирования/закалки.

В другом частном варианте изобретения последний слой каждого противоотражательного покрытия, лежащий ниже функционального слоя, является смачивающим противоотражательным слоем на основе кристаллического оксида, в частности, на основе оксида цинка, возможно, легированного по меньшей мере одним другим элементом, как алюминий, чтобы облегчить получение кристаллических функциональных слоев.

Настоящее изобретение относится, кроме того, к оконному стеклу, содержащему по меньшей мере одну основу согласно изобретению, возможно, в сочетании с по меньшей мере одной другой основой, в частности, к стеклопакету типа двойного или тройного стеклопакета или к многослойному стеклу, в частности, к многослойному стеклу, содержащему средства для электрического подсоединения системы тонких слоев, чтобы можно было получить обогреваемое многослойное стекло, причем указанная основа, несущая систему слоев, может быть моллированной и/или закаленной.

Каждая основа оконного стекла может быть бесцветной или окрашенной. В частности, по меньшей мере одна из основ может быть стеклом, окрашенным в объеме. Выбор типа окраски зависит от уровня светопропускания и/или от колориметрического состояния, желаемого для стекла после завершения его изготовления.

Оконное стекло согласно изобретению может иметь многослойную структуру, комбинирующую, в частности, по меньшей мере две негнущиеся основы типа стекла с по меньшей мере одним листом термопластичного полимера, чтобы получить структуру типа стекло/система тонких слоев/полимерный лист(ы)/стекло. Полимер может иметь в основе, в частности, поливинилбутираль РУВ, этиленвинилацетат ЕУА, полиэтилентерефталат РЕТ, поливинилхлорид РУС.

Таким образом, оконное стекло может иметь структуру типа: стекло/система тонких слоев/полимерный лист(ы)/стекло.

Оконные стекла согласно изобретению можно подвергать термической обработке без повреждения системы тонких слоев. Таким образом, их можно по выбору моллировать и/или закаливать.

Оконное стекло может быть моллированным и/или закаленным, когда оно состоит из единственной основы, снабженной системой слоев. В таком случае говорят об окне, называемом монолитным. В случае, когда стекло является моллированным, в частности, для изготовления автомобильных окон, система

- 3 027007 тонких слоев предпочтительно находится на стороне, по меньшей мере частично не являющейся плоской.

Окно может также являться стеклопакетом, в частности двойным стеклопакетом, причем по меньшей мере основа, несущая систему слоев, может быть моллированной и/или закаленной. В конфигурации стеклопакета предпочтительно, чтобы система слоев располагалась так, чтобы быть обращенной в сторону промежуточного слоя газа. В многослойной структуре основа, несущая систему слоев, может находиться в контакте с полимерным листом.

Оконное стекло может быть также тройным стеклопакетом, состоящим из трех листов стекла, разделенных двумя слоями газа. В структуре тройного стеклопакета основа, несущая систему слоев, может находиться на стороне 2 и/или на стороне 5, если считать, что направление падения солнечного света проходит через поверхности в порядке возрастания их номера.

Когда оконное стекло является монолитным или стеклопакетом типа двойного или тройного стеклопакета или многослойным стеклом, по меньшей мере основа, несущая систему слоев, может быть моллированным или закаленным стеклом, причем эта основа может подвергаться моллированию или закалке перед или после осаждения системы слоев.

Изобретение относится также к применению основы согласно изобретению для получения оконного стекла с высоким коэффициентом отражения энергии, и/или оконного стекла с очень низким коэффициентом излучения, и/или обогреваемого оконного стекла с прозрачным покрытием, обогреваемым омическим нагревом.

Кроме того, изобретение относится к применению основы согласно изобретению для получения прозрачного электрода электрохромного окна, или устройства освещения, или устройства визуализации, или фотоэлектрической панели.

Основа согласно изобретению может применяться, в частности, для получения основы с высоким коэффициентом отражения энергии, и/или основы с очень низким коэффициентом излучения, и/или прозрачного обогреваемого покрытия обогреваемого оконного стекла.

Основа согласно изобретению может применяться, в частности, для получения прозрачного электрода электрохромного окна (причем окно является монолитным или стеклопакетом типа двойного или тройного стеклопакета, или многослойным стеклом), или устройства освещения, или экрана визуализации, или фотоэлектрической панели (прозрачный следует понимать здесь как не являющийся светонепроницаемым).

Слоистая система согласно изобретению позволяет получить основу, покрытую слоистой системой, которая имеет повышенное светопропускание (>55% и даже >60%), низкое отражение света (<14%), высокий полный коэффициент пропускания солнечной энергии и слабо выраженный цвет в отражении (с параметрами а* и Ь* в системе ЬаЬ, близкими к нулю), который, кроме того, слабо меняется в зависимости от угла наблюдения.

Таким образом, система слоев согласно изобретению позволяет достичь повышенной селективности, выше 2,1.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием неограничительных вариантов его осуществления, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 изображает пример структуры системы с четырьмя металлическими функциональными слоями согласно изобретению;

фиг. 2 - изменение цвета в отражении в зависимости от угла согласно системе ЬаЬ для примера 1, наблюдаемое снаружи (ои1) и изнутри (ίη);

фиг. 3 - изменение цвета в отражении в зависимости от угла согласно системе ЬаЬ для примера 2, наблюдаемое снаружи (ои1) и изнутри (ίη);

фиг. 4 - изменение цвета в отражении в зависимости от угла согласно системе ЬаЬ для примера 3, наблюдаемое снаружи (ои1) и изнутри (ίη);

фиг. 5 - изменение цвета в отражении в зависимости от угла согласно системе ЬаЬ для примера 4, наблюдаемое снаружи (ои1) и изнутри (ίη) и фиг. 6 - изменение цвета в отражении в зависимости от угла, согласно системе ЬаЬ для примера 24 из международной патентной заявки АО 2005/051858, наблюдаемое снаружи (ои1) и изнутри (ίη).

На фиг. 1 пропорции между разными элементами не соблюдаются для облегчения понимания; на фиг. 2-6 стрелки указывают изменения, получаемые при переходе от 0° относительно нормали к внешней поверхности (начало кривой) к углу 70° относительно нормали к внешней поверхности (конец кривой в направлении стрелки).

Фиг. 1 показывает структуру слоистой системы с четырьмя металлическими функциональными слоями 40, 80, 120, 160, которая находится на прозрачной стеклянной основе 10.

Каждый функциональный слой 40, 80, 120, 160 находится между двумя противоотражательными покрытиями 20, 60, 100, 140, 180, так что первый, в направлении от основы, функциональный слой 40 находится между противоотражательными покрытиями 20, 60; второй функциональный слой 80 находится между противоотражательными покрытиями 60, 100, третий функциональный слой 120 располагается между противоотражательными покрытиями 100, 140, и четвертый функциональный слой 160 рас- 4 027007 полагается между противоотражательными покрытиями 140 и 180.

Эти противоотражательные покрытия 20, 60, 100, 140, 180 содержат, каждый, по меньшей мере один диэлектрический противоотражательный слой 24, 28; 62, 64, 68; 102, 104, 108; 142, 144, 148; 182,

184.

Факультативно, с одной стороны каждый функциональный слой 40, 80, 120, 160 может находиться на нижнем барьерном покрытии (не показано), расположенным между противоотражательным покрытием, лежащим ниже функционального слоя, и функциональным слоем, а с другой стороны каждый функциональный слой 40, 80, 120, 160 может находиться прямо под верхним барьерным покрытием 55, 95, 135, 175, находящимся между функциональным слоем и противоотражательным покрытием, лежащим выше этого слоя.

Эти барьерные покрытия не учитываются при определении оптических характеристик противоотражательных покрытий системы слоев.

Была осуществлена первая серия из четырех примеров, которым присвоены ниже номера с 1 по 4.

Для этих примеров противоотражательные покрытия 20, 60, 100, 140, 180 охарактеризованы только их оптическими толщинами (учитывая, что показатель преломления противоотражательного материала, из которого состоят противоотражательные покрытия, измерен, как обычно, на 550 нм).

В нижеприведенной табл. 1 приводятся толщины, в нанометрах, каждого слоя или покрытия, из которых состоит слоистая система, в зависимости от их положения относительно основы, несущей слоистую систему (последняя строка внизу таблицы); индексы при толщине в первом столбце соответствуют обозначениям на фиг. 1.

Таблица 1

		Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
θ180	Диэлектрик 5	91	86	75	85
Θ160	Ад 4	17, 1	17, 1	17,2	15, 5
θ!40	Диэлектрик 4	181	178	176	175
θ!20	АдЗ	15, 7	15, 8	13, 3	17,1
θιοο	Диэлектрик 3	168	167	141	172
θ80	Ад 2	15,2	14,3	8, 6	15, 1
θ60	Диэлектрик 2	175	165	118	165
θ40	Ад1	7, 7	6, 7	6,2	9, 5
θ20	Диэлектрик 1	89	45	67	80
	Стекло

В следующей табл. 2 приводятся соотношения между толщинами функциональных слоев. Таблица 2

	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
θ!8θ/θ!20	1, 09	1,08	1,30	0, 91
θ!2θ/θ80	1, 03	1,10	1,55	1,13
θ8θ/θ40	1, 98	2,13	1,39	1, 60
(θδθ+θ12θ+θ16θ) / (3θ4θ)	2, 08	2,35	2,10	1, 67

В табл. 3 приведены основные оптические характеристики для этих примеров 1-4, измеренные на основе, несущей систему слоев, являющейся частью двойного стеклопакета со структурой: стекло 6 мм/промежуток 15 мм, заполненный аргоном/стекло 6 мм, причем слоистая система находится на стороне 2 (как обычно, сторона 1 стеклопакета является самой внешней стороной окна).

Таблица 3

- 5 027007

Для этого двойного стеклопакета:

Т[, обозначает пропускание света в видимом диапазоне, в %, измеренное с осветителем А и наблюдателем 10°;

а*_Т и Ь*_Т указывают цвета в пропускании, а* и Ь* в системе ЬАБ, измеренные с осветителем Ό65 и наблюдателем 10°, по существу, перпендикулярно окну;

К_Ъех| обозначает отражение света в видимом спектре, в %, измеренное с осветителем А и наблюдателем 10° со стороны, ближайшей к наружному пространству, сторона 1;

а*|<_еХ| и Ь*.,_е... указывают цвета в отражении, а* и Ь* в системе ЬАБ, измеренные с осветителем Ό65 и наблюдателем 10° со стороны, ближайшей к наружному пространству, по существу перпендикулярно окну;

а*к_ехм₅° и Ь*к_ех1-4₅° указывают цвета в отражении, а* и Ь* в системе ЬАБ, измеренные с осветителем Ό65 и наблюдателем 10° со стороны, к наружному пространству, под углом по существу 45° относительно нормали к окну;

а*_Кех|-60 и Ь*|<_е;,_|-б0 указывают цвета в отражении, а* и Ь* в системе ЬАБ, измеренные с осветителем Ό65 и наблюдателем 10° со стороны, к наружному пространству, под углом, по существу, 60° относительно нормали к окну;

К_Ъех| обозначает отражение света в видимом спектре, в %, измеренное с осветителем А и наблюдателем 10° со стороны, ближайшей к помещению, сторона 4;

α*κιηί и Ь*_Кт1 обозначают цвета в отражении, а* и Ь*, в системе ЬаЬ, измеренные с осветителем Ό65 и наблюдателем 10° со стороны, ближайшей к помещению, по существу перпендикулярно окну;

Р8 обозначает полный коэффициент пропускания солнечной энергии, то есть процентную долю полной энергии, входящей в помещение через окно, к полной энергии падающего пучка, рассчитанную согласно стандарту ΕΝ 410.

Для примеров 1 и 2 согласно изобретению три функциональных слоя, наиболее удаленные от основы, имеют почти одинаковые толщины: с одной стороны, отношение толщины е!₆₀ четвертого функционального слоя к толщине е₁₂₀ третьего функционального слоя, а с другой стороны, отношение толщины е!₂₀ третьего функционального слоя к толщине е₈₀ второго функционального слоя почти одинаковы; эти отношения лежат в интервале от 0,9 до 1,2, более точно от 1,0 до 1,15.

Для примеров 1 и 2 согласно изобретению ближайший к основе функциональный слой имеет толщину е₄₀, составляющую примерно половину, даже меньше половины толщины е₈₀ второго функционального слоя (ср. предпоследнюю строку в табл. 2); отношения толщины е₈₀ второго функционального слоя к толщине е₄₀ первого функционального слоя составляют от 1,9 до 2,2.

Для этих примеров 1 и 2 согласно изобретению ближайший к основе функциональный слой имеет толщину е40, равную примерно половине, даже меньше половины, средней толщины всех других функциональных слоев (ср. последнюю строку в табл. 2); эти отношения лежат в интервале от 1,9 до 2,5, более точно от 2,0 до 2,4.

Для примера 3, не по изобретению, толщины функциональных слоев постепенно увеличиваются при удалении от основы, с отношением порядка 1,3-1,5 толщины одного функционального слоя к толщине функционального слоя, предшествующего в направлении основы.

Для примера 3, не по изобретению, хотя ближайший к основе функциональный слой имеет толщину е₄₀, составляющую примерно половину средней толщины всех других функциональных слоев (ср. последнюю строку в табл. 2), толщина е₄₀ ближайшего к основе функционального слоя не равна примерно половине толщины е80 второго функционального слоя (ср. предпоследнюю строку табл. 2).

Для примера 4, не по изобретению, три функциональных слоя, наиболее удаленные от основы, имеют почти одинаковую толщину: с одной стороны, отношение толщины е!₆₀ четвертого функционального слоя к толщине е!₂₀ третьего функционального слоя, а с другой стороны, отношение толщины е!₂₀третьего функционального слоя к толщине е80 второго функционального почти одинаковы; эти отношения лежат в диапазоне от 0,9 до 1,2.

Для примера 4, не по изобретению, ближайший к основе функциональный слой имеет, конечно, толщину е₄₀ ниже толщины второго функционального слоя (ср. предпоследнюю строку табл. 2), но отношение толщины е₈₀ второго функционального слоя к толщине е₄₀ первого функционального слоя меньше 1,9.

Для примера 4, не по изобретению, ближайший к основе функциональный слой имеет толщину намного больше половины средней толщины всех других функциональных слоев (ср. последнюю строку в табл. 2).

Анализ таблицы 3 показывает, что можно реализовать систему с четырьмя металлическими функциональными слоями, которые имеют низкое отражение света, однородное во всем видимом диапазоне, с очень сильным уклоном в УФ и инфракрасный диапазон, и спектр пропускания которых очень близок к идеальному спектру полосы пропускания прямоугольной формы, позволяя, таким образом, получить очень предпочтительную селективность (отношение Т_ъ/Р8) порядка 60/26; именно это было получено в примерах 1 и 2.

Кроме того, цвет в отражении как с наружной стороны, так и с внутренней стороны, лежит в диапа- 6 027007 зоне сине-зеленого и слабо меняется с углом, как видно на фиг. 2 и 3, соответственно для примера 1 и 2.

На фиг. 2 легко найти для примера 1 величины, приведенные в табл. 3, для цвета в отражении наружу (оиТ’, сплошная линия), в частности, при 0°, то есть по нормали, а*_КеХ =-1,9 и Ъ*_Кем=-4,8; эти точки находятся в начале сплошной кривой.

На фиг. 2 можно легко найти для примера 1 значения, приведенные в табл. 3 для цвета в отражении внутрь (ίη, пунктирная линия), в частности, при 0°, то есть по нормали, а*_Кем=0,4 и Ъ*_Кем=-5,7; эти точки находятся в начале пунктирной кривой.

Пример 3 имеет менее хорошую селективность, чем примеры 1 и 2, примерно 60/28. Кроме того, как можно видеть на фиг. 4, цвет в отражении как с наружной стороны, так и с внутренней стороны, сильно меняется в зависимости от угла.

Пример 4 имеет чуть лучшую селективность, чем примеры 1 и 2, примерно 61/26, но имеет красноватый цвет в отражении, который, как можно видеть на фиг. 5, сильно меняется в зависимости от угла.

Пример 24 из заявки ШО 2005/051858 также был проанализирован путем моделирования, с теми же средствами обработки данных, что и предшествующие примеры 1-4. Результаты показаны на фиг. 6.

Как цвет в отражении наружу, так и цвет в отражении внутрь сильно меняется в зависимости от угла.

Для следующего примера 5, основанного на примере 2 выше, систему тонких слоев осаждают на прозрачную основу из натриево-кальциевого стекла толщиной 6 мм производства компании 8ΑΙΝΤΟΟΒΑΙΝ.

Для этого примера условия нанесения слоев, осаждаемых напылением (называемым магнетронным катодным распылением), следующие:

Таблица 4

Слой	Используемая мишень	Давление осаждения	Газ	Коэффициент преломления на 550 нм
5ΪΑ1Ν	5ί:А1, вес. %	92 : 8	3,2-10³ мбар	Аг/ (Αγ+Ν₂)	55%	2,03
ΖηΟ	Ζη:Α1, вес. %	98:2	1, 8 · 1Ю³ мбар	Аг/ (Аг+0₂)	63%	1,95
Τί	Τί	2,5 · 1Ю³ мбар	Аг 100%
Ад	Ад	3 · 1Ю³ мбар	Аг 100%

В следующей табл. 5 указаны материалы и толщины (в нанометрах) каждого слоя и состав слоев, образующих систему, в случае примера 5, в зависимости от их положения относительно основы, несущей слоистую систему (последняя строка внизу таблицы); числа в первом и втором столбце, а также индексы при толщине в последнем столбце соответствуют обозначениям на фиг. 1.

Таблица 5

			Пример 5	Оптическая толщина (нм)
180	184	3ίΑ1Ν	36, 3	θΐ8ο 81,49
	182	ΖηΟ	4

175		Τί	0,5
160		Ад₄	17,1
140	148	ΖηΟ	4	6140-168,86
144	3ίΑ1Ν	75, 5
142	ΖηΟ	4
135		Τί	0,5
120		Ад₃	15, 8
100	108	ΖηΟ	4	θιοο⁼15 8,71
104	3ίΑ1Ν	70,5
102	ΖηΟ	4
95		Τί	0,5
80		Ад₂	14,4
60	68	ΖηΟ	4	е₆₀ = 156, 89
64	3ίΑ1Ν	69, 6
62	ΖηΟ	4
55		Τί	0,5
40		Ад1	6, 6
20	28	ΖηΟ	4	е₂₀ = 41,70
24	3ίΑ1Ν	16, 7
10		Стекло

- 7 027007

Каждое противоотражательное покрытие 20, 60, 100, 140, лежащее ниже функционального слоя 40,

80, 120, 160, содержит последний смачивающий слой 28, 68, 108, 148 на основе кристаллического оксида цинка, легированного алюминием, находящийся в контакте с функциональным слоем 40, 80, 120, 160, лежащим непосредственно выше.

Каждое противоотражательное покрытие 20, 60, 100, 140, 180 содержит один слой 24, 64, 104, 144, 184 со средним показателем на основе нитрида кремния, легированного алюминием, обозначенный здесь для упрощения как δίΛΙΝ, хотя в реальности, как пояснялось выше, этот слой имеет структуру §ί₃Ν₄:ΑΤ

Эти слои на основе нитрида кремния важны для получения эффекта барьера для кислорода при термической обработке.

Дополнительным преимуществом примера 5 является также то, что его можно подвергать закалке и моллированию.

Было установлено, что этот пример 5 действительно имеет характеристики, объявленные для примера 2 в табл. 3 выше, с погрешностями и неточностями измерений, близкими к указанным на фиг. 3.

Благодаря большой суммарной толщине слоев серебра (и, следовательно, полученного низкого поверхностного сопротивления), а также благодаря хорошим оптическим характеристикам (в частности, светопропусканию в видимом спектре), можно, кроме того, использовать основу, покрытую системой слоев согласно изобретению, для получения прозрачной подложки электрода.

Эта прозрачная подложка электрода может подходить для органического электролюминесцентного устройства, в частности, если заменить часть слоя 184 из нитрида кремния согласно примеру 5 проводящим слоем (в частности, с удельным сопротивлением меньше 10⁵ Ом-см), в частности, слоем на основе оксида. Это может быть, например, слой оксида олова или слой на основе оксида цинка, возможно, легированного А1 или Оа, или на основе смешанного оксида, в частности, оксида индия и олова (ΙΤΟ), оксида индия и цинка (ΙΖΟ), оксида олова и цинка (δηΖηΟ), возможно, легированного (например, посредством 8Ь. Р). Это органическое электролюминесцентное устройство может применяться для получения осветительного устройства или устройства визуализации (экран).

Вообще говоря, прозрачная подложка электрода может подходить в качестве обогреваемой основы для обогреваемого стекла, в частности, обогреваемого ветрового многослойного стекла. Он может подходить также в качестве прозрачного держателя электрода для электрохромного оконного стекла, любого экрана визуализации или же для фотоэлектрического элемента, в частности, для передней или задней стороны прозрачного фотоэлектрического элемента.

Настоящее изобретение было описано выше в качестве примера. Подразумевается, что специалист способен осуществить разные варианты изобретения, не выходя за рамки патента, какие определены формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Лист стекла (10), в частности прозрачный лист стекла, снабженный системой тонких слоев, состоящий из чередующихся четырех металлических функциональных слоев (40, 80, 120, 160), в частности функциональных слоев на основе серебра или металлического сплава, содержащего серебро, и пяти противоотражательных покрытий (20, 60, 100, 140, 180), причем каждое противоотражательное покрытие содержит по меньшей мере один противоотражательный слой, так что каждый металлический функциональный слой (40, 80, 120, 160) находится между двумя противоотражательными покрытиями (20, 60, 100, 140, 180), отличающийся тем, что толщины второго, третьего и четвертого в направлении от основы металлических функциональных слоев (80, 120, 160), включая границы, соответственно е₈₀, с_]20 и ез₆₀, имеют следующие соотношения: е!₂₀/е₈₀ и е!₆₀/е1₂₀, составляют от 0,9 до 1,1, а толщина первого металлического функционального слоя (40) составляет, по существу, половину толщины второго металлического функционального слоя (80) при отношении толщины второго металлического слоя к толщине первого металлического функционального слоя (40) в интервале от 1,9 до 2,2, включая границы.
2. Лист стекла (10) по п.1, отличающийся тем, что каждое противоотражательное покрытие (60, 100, 140), находящееся между двумя металлическими функциональными слоями, имеет оптическую толщину от 165 до 181 нм, включая границы.
3. Лист стекла (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина первого металлического функционального слоя (40) составляет, по существу, половину толщины любых других металлических функциональных слоев (80, 120, 160) при отношении средней толщины второго, третьего и четвертого металлических функциональных слоев к толщине первого металлического функционального слоя (40) в интервале от 1,9 до 2,5, включая границы.
4. Лист стекла (10) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что толщина е₄₀ в нм первого в направлении от основы металлического функционального слоя (40) такова, что 5,5<е₄₀<11, предпочтительно 6<е₄₀<10.
5. Лист стекла (10) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина е₈₀ в нм второго в направлении от основы металлического функционального слоя (80) такова, что 11<е₈₀<22, предпочтительно 12<е80<20.

- 8 027007
6. Лист стекла (10) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что толщина е_П0 в нм третьего в направлении от основы металлического функционального слоя (120) такова, что 11<е₁₂₀<22, предпочтительно 12<е₁₂₀<20.
7. Лист стекла (10) по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что толщина ех₆₀ в нм четвертого в направлении от основы металлического функционального слоя (160) такова, что 11<е1₆₀<22, предпочтительно 12<ех₆₀<20.
8. Лист стекла (10) по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что суммарная толщина четырех металлических функциональных слоев (40, 80, 120, 160) составляет от 30 до 70 нм, включая границы, в частности эта суммарная толщина составляет от 35 до 65 нм.
9. Лист стекла (10) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что каждое противоотражательное покрытие (20, 60, 100, 140, 180) содержит по меньшей мере один противоотражательный слой (24, 64, 104, 144, 184) на основе нитрида кремния, легированного по меньшей мере одним другим элементом, в частности алюминием.
10. Лист стекла (10) по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что последний слой каждого противоотражательного покрытия, лежащего ниже функционального слоя (40, 80, 120, 160), является смачивающим противоотражательным слоем (28, 68, 108, 148) на основе кристаллического оксида, в частности на основе оксида цинка, который может быть легирован по меньшей мере одним другим элементом, таким как алюминий.
11. Остекление, содержащее по меньшей мере один лист стекла (10) по любому из пп.1-10 и по меньшей мере один другой лист стекла, в частности, представляет собой двойной или тройной стеклопакет или многослойное стекло, в частности многослойное окно, содержащее средства для электрического подсоединения системы тонких слоев для получения обогреваемого многослойного стекла, причем указанный лист стекла, снабженный системой тонких слоев, моллирован или закален.
12. Применение листа стекла по любому из пп.1-10 для получения прозрачного обогреваемого остекления.
13. Лист стекла по любому из пп.1-10, система тонких слоев которого образует прозрачный электрод для электрохромного остекления, осветительного устройства, устройства визуализации или фотоэлектрической панели.