JP2019518708A - 太陽光線制御グレイジング - Google Patents

Abstract

本発明は、建築物において、また自動車においてはめ込まれるように意図された太陽光線制御グレイジングに関する。それらは、それぞれの機能層が誘電性コーティングによって包囲されるように、交互に、赤外線放射を反射するｎ層の銀ベースの機能層と、ｎ＋１層の誘電性コーティングとを含んでなり、ｎ≧１である透明な多層スタックを有するガラス基板を含んでなる。誘電性コーティングの少なくとも１つは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒから選択される少なくとも１種の元素の２層の誘電性酸化物層の間に封入され、かつそれと接触する、Ｐｄをベースとする実質的に金属の太陽光線放射吸収層を含んでなる。【選択図】なし

Description

本発明の分野は、赤外線放射を反射する少なくとも１つの機能薄層が太陽光線制御特性を与える多層スタックを有するガラス基板を含んでなる、太陽光線制御グレイジングの分野である。この機能層は、その役割が、特に、反射、伝達および色相特性を調節すること、ならびにスタックの特性の機械的または化学的障害に対する保護を保証することである誘電性層と組み合わせられる。スタックは、その役割が、赤外線放射を反射する機能層によって付与された太陽光線制御特性を増加させることである、太陽光線放射吸収層も含む。この太陽光線放射吸収層の厚さの調節によって、スタックの光吸収および光伝達特性を調節することも可能となる。これらの異なる層は、例えば、磁気援用カソードスパッタリング、より一般に、「マグネトロンスパッタリング」と呼ばれるものなどの減圧析出技術を使用して析出される。

より正確には、本発明は、建築物において、また自動車においてはめ込まれるように意図されたグレイジングに関する。これらのグレイジングシステムは、一般に、二重もしくは三重グレイジングユニットなどの多重グレイジングユニット、さらにまたは積層グレイジングユニットとして組み立てられ、そこでは、コーティングスタックを有するガラスシートが、コーティングを有するか、もしくは有さない１つまたはそれ以上の他のガラスシートと組み合わせられており、多重グレイジングユニットの場合、多層太陽光線制御スタックがガラスシート間の内部空間と接触しているか、または積層グレイジングユニットの場合、積層ユニットの中間層接着剤に接触している。

太陽光線制御グレイジングは、複数の機能性を有する。それらは、例えば、日射の結果として、大きいグレーズ表面を有する囲まれた空間における過大温度上昇のリスクを減少させ、したがって、夏の空気調節のために考慮に入れられる電力負荷を減少させるために、太陽光線保護グレイジングを形成するために使用される。したがって、それらは特に、例えば、自動車の乗客区画において、特に、透明サンルーフを通過する太陽光線放射に関して、またはこの太陽光線放射が実質的に強度である場合、太陽光線放射に暴露される建築物に関しての過熱防止に関する。そのような場合、グレイジングは、全太陽光線エネルギー放射の最も少ない可能な量が通過することを可能にしなければならず、すなわち、それは、最も低い可能な日射透過率（ＳＦまたはｇ）を有さなければならない。しかしながら、それが建築物の内部で十分なレベルの照度を提供するために、特定のレベルの光伝達（ＬＴ）を保証することも高度に望ましい。これらのいくらか相反する要求は、日射透過率に対する光伝達の比率によって定義される、高い選別性（Ｓ）を有するグレイジングユニットを得ることの必要性を表す。加えて、これらのグレイジングは、高波長赤外線放射を通しての熱損失の減少を可能にする、低放射率も有する。したがって、それらは、大きいグレーズ表面の断熱性を改善し、そして寒冷期におけるエネルギー損失および暖房費を減少させる。

光伝達（ＬＴ）は、グレイジングを伝達した発光物Ｄ６５の入射光束のパーセンテージである。日射透過率（ＳＦまたはｇ）は、入射エネルギー放射のパーセンテージであり、これは、一方では、グレイジングによって直接伝達され、そして他方では、グレイジングによって吸収され、次いで、グレイジングに関してエネルギー源に反対方向に放射される。

建築物用、また自動車用のグレイジングは、熱処理に耐えることが可能であるように要求されることが増えている。いくつかの場合、機械的応力に対する抵抗を改善するために、ガラスシートの熱強化など、グレイジングを機械的に強化する操作が必要となる。特定の建築物グレイジングは、例えば、それらに強化された機械的特性を与えるために、特に、日光に暴露される建築物の外側に設置された同一グレイジングの日当たりの良い領域および日陰の領域の間の温度差によるヒートショックに耐えるように、強化熱処理を受けなければならない。特定の用途のために、高温での曲げ操作によってガラスシートに多かれ少なかれ複雑な曲率を与えることも必要となり得る。グレイジングシステムの製造プロセスおよび形成において、すでに処理された基板をコーティングする代わりに、すでにコーティングされた基板上でこれらの熱処理操作を実行することに関して、特定の利点がある。これらの操作は、比較的高温で実行されるが、それは、赤外線反射材料をベースとする、例えば、銀をベースとする機能層が悪化し、そしてその光学特性および赤外線放射に関連する特性を損失する傾向のある温度である。これらの熱処理は、処理の種類およびシートの厚さ次第で、特に、ガラスシートを、空気中で、５６０℃より高い温度、例えば、５６０℃〜７００℃、特に、６４０℃〜６７０℃付近の温度まで、約３、４、６、８、１０、１２または１５分間加熱することからなる。曲げ処理の場合、次いで、ガラスシートを所望の形状へと曲げてもよい。次いで、強化処理は、シートの機械的強化を得るために、エアジェットまたは冷却流体によってフラットまたは曲げガラスシートの表面を急冷することからなる。

したがって、コーティングガラスシートが熱処理を受けなければならない場合、そのためにそれが作成された、光学および／またはエネルギー特性を失うことなく、以後、用語「焼き戻し可能」とも記載される、熱強化および／または曲げ処理に耐えることが可能であるコーティング構造を形成するために、非常に特定の注意を払わなければならない。特に、誘電性コーティングを形成するために使用される誘電性材料は、いずれの不利な構造的変性も示すことなく、熱処理の高温に耐えなければならない。この使用のために特に適切である材料の例は、亜鉛−スズ混合酸化物、窒化ケイ素および窒化アルミニウムである。例えば、遊離酸素を捕捉することによって銀の代わりに酸化されるか、または熱処理の間に銀に向かって移動する遊離酸素を阻止することが可能であるバリア層が処理の瞬間にあることを保証することによって、赤外線放射を反射する機能層、例えば、銀ベースの層が、処理の過程において酸化されないことを保証することも必要である。そして最終的に、太陽光線放射吸収層がその吸収レベルを保持することを保証することが必要である。

美的な外観も、太陽光線保護グレイジングの高い商業的重要性を有する。特に、グレイジングが太陽光線制御熱特性を有することが必要であるのみならず、それが一部を形成するアセンブリの美的品質に対して寄与しなければならない。これらの美的基準は、望ましい最良の熱特性を得ることに関して、時折いくらか矛盾する状況をもたらし得る。市場は、通常、グレイジングが、伝達および反射の両方において、可能な限り中性の、したがって、比較的灰色の外観を有する色を示すことを要求する。わずかに緑色または青みがかった色も可能である。しかしながら、著しくより顕著な色相、例えば、青色または緑色も時折、特定の美的基準を満たすために必要とされる。多層スタック、特に、機能層を包囲する誘電性層の性質、指数および厚さは、特にこれらの色を制御するように選択される。

グレイジングを通してその位置に貫入する熱の量を減少させるために、不可視赤外線熱放射は、反射によって、グレイジングを通過することが阻止される。これが、赤外線放射を反射する材料をベースとする機能層の役割である。これは、サンシールド多層構造における必須要素である。しかしながら、熱放射の大部分は、可視放射によっても伝達される。熱放射のこの部分の伝達を減少させるため、そして赤外線放射によるエネルギーの供給の排除の範囲を超えるために、光伝達のレベルを減少させることが必要である。これが、太陽光線放射吸収層の役割である。

従来技術は、一般に、赤外線放射を反射する少なくとも１つの機能層および太陽光線放射吸収層を含んでなる太陽光線制御スタックを提供するための２つの解決策を提案する。例えば、米国特許第８２３１９７７号明細書におけるように、太陽光線放射吸収層は、実質的に金属であり、かつ機能層の直接近位に配置されているか、またはこの機能層に含まれているか、あるいは例えば、米国特許第７１６６３６０号明細書または国際公開第２０１１１３３２０１号パンフレットまたは国際公開第２０１４０３９３４５号パンフレットにおけるように、それは金属であるか、または窒化されており、かつ窒化誘電性層に包囲されている。

太陽光線放射吸収層、すなわち、Ｐｄが、金属であり、かつ機能層の直接近位に配置されている、米国特許第８２３１９７７号明細書の実施例２による
ガラス／ＺＳＯ５／ＺＳＯ９／Ａｇ／Ｔｉ／ＺＳＯ５／ＺＳＯ９／Ａｇ／Ｐｄ／Ｔｉ／ＺＳＯ９／ＺＳＯ５／ＴｉＮ
型のコーティングスタックは、主要な欠点を有し、熱処理の間、太陽光線放射吸収材料、すなわち、パラジウムが、銀層中に拡散し、そして銀品質を悪化し、熱処理後にシート抵抗の増加をもたらし、それによって、熱処理されたスタックのエネルギー性能が悪化する（下記の比較例１も参照のこと）。

米国特許第７１６６３６０号明細書によって提案された代替は、例えば、ＴｉＮの吸収性層を多層構造に挿入し、そして２層の窒化ケイ素または窒化アルミニウム誘電性材料の間にこの層を封入することである。同様に、国際公開第２０１１１３３２０号パンフレットは、Ｎｉおよび／またはＣｒの、またはＮｂおよび／またはＺｒの吸収性窒化物層を２層の窒化ケイ素の間に挿入することを提案する。国際公開第２０１４０３９３４５号パンフレットは、他方、Ｎｉおよび／またはＣｒの吸収性の実質的に金属の層を２層の窒化ケイ素の間に挿入することを提案する。これらの解決策は、それらが、本質的にすでに複雑な多層構造をさらに複雑にするため、いくらか複雑である。特に、それらは、誘電性コーティングにおける他の酸化物層のための酸化雰囲気の１つまたはそれ以上のさらなる析出ゾーンに加えて、所与の誘電体の中に、金属吸収層および２層の包囲する窒化物誘電性層を析出するために、調節された雰囲気での２つの特定の析出ゾーンの使用を必要とする可能性がある。

本発明の目的は、特に従来技術のこれらの欠点を克服することである。

より特に、本発明の目的は、その吸収特性を維持しながら、したがって、その光学品質を悪化させることなく、高温熱処理を受けることが可能である、太陽光線制御性質を有する多層スタックを備えるグレイジングを提供することである。

本発明の別の目的は、そのシート抵抗を維持するか、またはさらに減少させながら、すなわち、その放射率を悪化させることなく、高温熱処理を受けることが可能である、太陽光線制御性質を有する多層スタックを備えるグレイジングを提供することである。

本発明の目的は、有利に、本発明のいくつかの実施形態において、光伝達を有意に変性することなく、強化および／または曲げ型の高温熱処理を受けることが可能である、太陽光線制御性質を有する多層スタックを備えるグレイジングを提供することでもある。

また、本発明の目的は、その実施形態の少なくとも１つにおいて、良好な、熱的、化学的および機械的安定性を有する多層スタックを備えるグレイジングを提供することである。

本発明の別の目的は、単一雰囲気で、または多くとも２つの異なる雰囲気で、より容易に析出することが可能である、太陽光線制御特性を有する多層スタックを備えるグレイジングを提供することである。

本発明は、ガラス基板と、ガラス基板の少なくとも一面上の透明な多層スタックとを含んでなる、透明な太陽光線制御グレイジングであって、透明な多層スタックが、それぞれの機能層が誘電性コーティングによって包囲されるように、交互に、赤外線放射を反射するｎ層の銀ベースの機能層と、ｎ＋１層の誘電性コーティングとを含んでなり、ｎ≧１であり、誘電性コーティングの少なくとも１つが、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒから選択される少なくとも１種の元素の２層の誘電性酸化物層の間に封入され、かつそれと接触する、Ｐｄをベースとする実質的に金属の太陽光線放射吸収層を含んでなることを特徴とする、太陽光線制御グレイジングに関する。

太陽光線放射吸収層の存在は、スペクトルの可視部分にある熱エネルギーをフィルタリング除去することを可能にする。このフィルタリングを、機能層によって得られる赤外線放射の反射と組み合わせることによって、強い日光を受ける建物または乗客区画の加熱を防ぐために特に有効な太陽光線制御グレイジングを得ることができる。

加えて、グレイジングが高温熱処理を受けなければならない場合、本発明による吸収要素としてのパラジウムの特定の選択は、太陽光線放射吸収層が有意にその吸収能を損失せず、それによって、太陽光線制御効率の急激な減少およびグレイジングの光学特性の変性を回避することを保証する。この連続層は、熱処理後、表面電気抵抗、したがって、放射率を維持すること、または有利にわずかに減少させることも可能にする。

最終的に、実質的に金属の太陽光線放射吸収層が２層の誘電性酸化物層の間に挿入され、かつそれと接触するため、全誘電性コーティングは、２つのみの異なる雰囲気で、またはセラミック酸化物ターゲットが使用される場合、単一雰囲気で析出され得る。

太陽光線放射吸収層と接触する酸化物層の使用は、熱処理の間の吸収層の酸化のリスクが非常に増加し、したがって、吸収特性の損失の有意なリスク、および／またはシート抵抗の増加の有意なリスク、したがって、処理の間の光学特性の変性の有意なリスクがあるため、驚くべきことである。驚くべきことに、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒから選択される少なくとも１種の元素の主張された酸化物層とパラジウムの組み合わせを使用する場合は該当しないこと、および対照的に、光学特性が熱処理後に維持されることが見出された。

以下の記載において、他に特定されない限り、光学特性は、その基板が厚さ４ｍｍの通常の透明な「フロート」ガラスから製造されるグレイジングに対して定義される。基板の選択は、明らかに、これらの特性に影響を与える。通常の透明ガラスに関して、４ｍｍを透過する光伝達は、層の不在下、光源が、ＣＩＥ（「Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ」）によって標準化されたＤ６５「日光」発光物に順応する状態で、２°の立体角において測定した場合、約９０％であり、８％が反射する。エネルギー測定は、規格ＥＮ ４１０に従って行われる。吸収は、次の関係式によって定義される。
ＡＢＳ（％）＝１００−ＬＴ（％）−Ｒｇ（％）

ＬＴは光伝達であり、かつＲｇはガラス側面上の反射であり、両方とも、規格ＥＮ ４１０に従って測定される。

本発明の目的に関して、「太陽光線放射吸収層」という用語は、可視放射部分を吸収する層であって、かつその吸光係数ｋが、５００ｎｍの波長において、少なくとも１．９、好ましくは、少なくとも２．０である１種またはそれ以上の材料から本質的になる層を意味する。そして他に明示されない限り、「材料をベースとする」という用語は、少なくとも５０重量％、好ましくは、少なくとも６０重量％、より好ましくは、７０重量％、なおより好ましくは、少なくとも８０重量％の量で上記材料を含んでなることを意味する。

太陽光線放射吸収層は、パラジウムをベースとする。種々の理由のため、特に、マグネトロンスパッタリングによる析出を容易にするため、またはターゲットの機械加工を容易にするため、それをさらに他の吸収材料（例えば、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）によって合金化するか、あるいは１種またはそれ以上の元素によってドープしてもよい。好ましくは、それは、パラジウムから本質的になる。

パラジウムが、スタックの熱処理後の光学的品質、エネルギー性能品質、ならびに化学的および機械的耐久性を一緒に組み合わせるための本発明の範囲における使用のために特に適切であることが見出された。パラジウムは、実際に、２層の包囲誘電性酸化物層の酸素の存在下で特に安定していることが明らかにされている。

太陽光線放射吸収層は、実質的に金属形態である。本質的に金属形態であるが、金属は、酸素および／または窒素汚染析出雰囲気のため、酸化および／または窒化の痕跡量を有し得る。

好ましくは、吸収性材料のこの層は、０．３〜１０ｎｍの範囲、有利には、０．４〜５ｎｍの範囲、そして理想的には、０．８〜３ｎｍの範囲の物理的厚さを有する。これらの厚さの範囲によって、市場の必要条件を満たすことを意味する、満足な美的外観で、低い日射透過率および高い選択性を有するサンシールドグレイジングユニットの形成が可能となる。

好ましくは、通常の透明ガラス厚さ４ｍｍ上の２層の誘電性酸化物層の間に封入されたこの吸収層のみを析出することによって測定される、太陽光線放射吸収層による、光吸収、したがって、スペクトルの可視部分における太陽光線放射の吸収は、５％〜５０％、好ましくは、５％〜４５％、より好ましくは、１０％〜３５％である。

好ましくは、熱処理の前または後であるか否かにかかわらず、多層スタックの光吸収の４〜３５％、有利には、８〜２２％は、吸収性材料に帰因する。本発明は、特に、美的に満足できる外観を有する比較的高い吸収レベルを有する熱処理後のグレイジングの形成を可能にする。

太陽光線放射吸収層を包囲し、かつそれと接触する誘電性酸化物層は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒから選択され、好ましくは、Ｚｎ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒから選択される少なくとも１種の元素の酸化物の層である。これらの酸化物は、良好な析出レートを提供するという利点を有する。これらの誘電性酸化物層は、好ましくは、亜鉛−スズ混合酸化物の層、より好ましくは、少なくとも２０重量％のスズを含有する亜鉛−スズ混合酸化物の層、なおより好ましくは、亜鉛−スズの割合が、重量で５０−５０％に近い亜鉛−スズ混合酸化物（Ｚｎ_２ＳｎＯ_４）の層である。２層の包囲誘電性酸化物層は、それぞれ、同一または異なる組成を有してもよい。それらは、また、準化学量論的酸化物の層であってもよい。

太陽光線放射吸収層を包囲し、かつそれと接触する誘電性酸化物層は、好ましくは、少なくとも８ｎｍ、より好ましくは、少なくとも１０ｎｍまたは少なくとも１２ｎｍの厚さを有する。それらの厚さは、好ましくは、多くとも８０ｎｍ、または多くとも７０ｎｍ、より好ましくは、多くとも６０ｎｍまたは多くとも５５ｎｍである。

太陽光線放射吸収層を包囲し、かつそれと接触する誘電性酸化物層は、有利には、例えば、アルゴンの不活性雰囲気下で、特定のターゲットから析出され得る。これによって、連続の誘電性酸化物／金属太陽光線放射吸収層／誘電性酸化物が、同一雰囲気下で、マグネトロンスパッタリングラインの同一区画またはチャンバーにおいて析出されることが可能となり、それによって、種々の層析出ステップ間の分離およびポンピング手段が回避され、それによって、マグネトロンラインの複雑さが減少する。加えて、セラミックターゲットは、より高い析出レートを提供し得る。包囲セラミック酸化物層の他の利点は、より高い選択性、より低い放射率および／またはより低い曇りであり得る。

スタックは、単一銀ベース機能層を含んでなってもよい。この実施形態において、太陽光線放射吸収層は、基板と機能層との間に、または機能層上に配置されてよい。したがって、効率的な太陽光線保護を可能し、かつ製造が比較的容易であるグレイジングが得られ得る。

代わりに、スタックは、赤外線放射を反射する少なくとも２層の銀ベースの機能層を含んでなってもよい。この実施形態によって、同時に比較的高い光伝達を保護しながらも、より選択的なグレイジング、すなわち、熱の侵入を防ぐ低い日射透過率を有するグレイジングを入手することが可能となる。特に有利な実施形態において、スタックは、３層、またはさらには４層の銀ベースの機能層を含んでなる。したがって、これらのスタックを有するグレイジングの選択性は、著しく改善される。

スタックが２層の銀ベース機能層を含んでなる場合、太陽光線放射吸収層は、好ましくは、基板と第１の機能層との間、または２層の機能層の間に配置されてよい。

第１の実施形態において、太陽光線放射吸収層は、基板と第１の機能層との間に存在する。ここで、本発明の種類の太陽光線制御グレイジングにおいて、多層スタックは位置２に配置され、すなわち、コーティングされた基板が建物の外側にあり、そして太陽光線放射が基板、次いで、スタックを通過することに留意しなければならない。この実施形態によって、効率的な太陽光線制御グレイジングを入手することが可能であるが、それにもかかわらず、かなりの熱放射を吸収するという欠点があり、したがって、加熱する傾向を有する。低い光伝達を有するグレイジングに関しては、この加熱は、それぞれのグレイジングに対する機械的強熱処理を実行するために必要であるようなものであり得る。

好ましくは、第２の実施形態によれば、太陽光線放射吸収層は、２層の銀ベース機能層の間に存在する。この第２の実施形態において、発熱性太陽光線放射の一部が、第１の銀層によって反射され、そしてスタックのエネルギー吸収は、第１の実施形態におけるよりも低い。さらに、内部光反射はより低く、それによって、建物内部の「ミラー」効果が減少され、そしてグレイジングを通しての可視性が改善される。

スタックが３層の機能層を含んでなる場合、最初の２つの実施形態に、第２および第３の機能層の間に太陽光線放射吸収層を配置する可能性が加えられる。これは、スタックが４層の機能層を含んでなる場合も同様であるが、その場合、追加的な可能性を有する。

赤外線放射反射機能層は、銀ベース層であり、好ましくは、銀からなる。本発明の目的に関して、「銀ベース」という用語は、機能層が、少なくとも５０重量％、好ましくは、少なくとも６０重量％、より好ましくは、７０重量％、なおより好ましくは、少なくとも８０重量％の量で銀を含んでなることを意味する。代わりに、それは、スタックの化学的安定性を改善するために、多くとも１０重量％、好ましくは、約１または２重量％の割合でドーピング剤でドープされてもよいが、このドーパントは、熱処理後にシート抵抗の増加を引き起こすであろう、銀品質を悪化させるべきではない。

機能層は、有利には、少なくとも６ｎｍまたは少なくとも８ｎｍ、好ましくは、少なくとも９ｎｍの厚さを有する。この厚さは、好ましくは、多くとも２２ｎｍまたは多くとも２０ｎｍ、より好ましくは、１８ｎｍである。これらの厚さ範囲は、良好な光伝達を維持しながらも、所望の低い放射率および抗太陽光線機能が達成されることが可能にし得る。２層の機能層を有するコーティングスタックにおいて、良好な選択性を得るために、基板から最も遠い第２の機能層の厚さが、第１のものよりわずかに大きいことが好ましくなり得る。２層の機能層を有するコーティングスタックの場合、第１の機能層は、例えば、８〜１８ｎｍの厚さを有し得、かつ第２の機能層は、１０〜２０ｎｍの厚さを有し得る。

一般に、それぞれの誘電性コーティングは、ほんの数例をあげれば、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ａｌ（Ｏ）Ｎ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＺｎＡｌＯ_ｘ、Ｚｎ_２ＳｎＯ_４、ＩＴＯ、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＢｉ_２Ｏ_３、ならびにＴｉおよびＺｒまたはＮｂの混合酸化物などの当該分野において通常使用される１種またはそれ以上の透明誘電性層を含んでなり得る。誘電性層は、一般に、減圧下での磁気援用（マグネトロン）カソードスパッタリングによって析出されるが、それらは、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）として既知の周知の技術によって析出されてもよい。

誘電性コーティングは、好ましくは、いずれかの有意な悪化または構造の変化もなく、そして有利には、本発明のいくつかの実施形態において、視覚エネルギー特性のいずれかの有意な変性も生じることなく、多層スタックでコーティングされた基板上に実施される熱処理を受けることが可能である。

特に、ガラス基板上に析出され、かつそれと接触する第１の誘電性層は、窒化ケイ素または窒化アルミニウムなどの窒化物であってよい。代わりに、ガラス基板と接触する第１の誘電性層は、酸化物からなる層、有利には、Ｚｎ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒならびにその合金から選択される少なくとも１種の元素の層である。この代替が、特に、熱処理された製品の化学的耐久性を改善することが見出された。例えば、その高い屈折率が特に好ましい酸化チタンの層、または有利には、高温熱処理に対するその抵抗が特に好ましい、少なくとも２０重量％のスズを含有する亜鉛−スズ混合酸化物の層、なおより好ましくは、亜鉛−スズの割合が、重量で５０−５０％に近い亜鉛−スズ混合酸化物（Ｚｎ_２ＳｎＯ_４）の層が使用されてよい。

ガラス基板上に析出され、かつそれと接触する第１の誘電性層は、有利には、少なくとも５ｎｍの厚さ、好ましくは、少なくとも８ｎｍ、より好ましくは、少なくとも１０ｎｍの厚さを有し得る。これらの最小厚さ値は、中でも、熱処理されていない生成物の化学的耐久性を保証すること、また、熱処理に対する抵抗を保証することを可能にする。

好ましくは、それぞれの誘電性コーティングは、混合亜鉛−スズ酸化物の層を含んでなる。誘電性コーティングのそれぞれにおけるこの層の存在は、高温熱処理に対するスタックの良好な抵抗を促進する。

多層スタックの外側の誘電性コーティングは、好ましくは、少なくとも２０％のスズを含有する少なくとも１層の亜鉛−スズ混合酸化物をベースとする層および／または以下の材料：ＡｌＮ、ＡｌＮ_ｘＯ_ｙ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_２、ＺｒＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ_ｘＣ_ｙ、ＴａＣ、ＴｉＮ、ＴｉＮ_ｘＯ_ｙ、ＴｉＣ、ＣｒＣ、ＤＬＣおよびその合金、ならびにＳｉＡｌＯ_ｘＮ_ｙまたはＳｉＴｉ_ｘＮ_ｙなどの合金の窒化物またはオキシ窒化物から選択される酸素拡散に対するバリア層を含む。そのように定義された外側誘電性コーティングは、特に、多層スタックが外側から、特に、曲げおよび／または強化などの高温熱処理の間に、異なる化学的および熱的攻撃を受ける場合、吸収性材料の安定性を付与する。酸素拡散に対するバリア層は、特に、高温熱処理の間、外部雰囲気に対するスタックの、特に酸素に対する化学的導入を促進する。

加えて、例えば、機械的保護を提供するために、この最後の誘電性コーティング上に、薄い保護層、例えば、混合チタン−ジルコニウム酸化物の薄層が提供されてもよい。多層スタックは、有利には、例えば、１．５〜２０ｎｍの厚さを有する、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＣまたはチタン−ジルコニウム混合酸化物の最終薄膜を含んでなる保護層によって仕上げられる。それは、１．５〜１０ｎｍの厚さを有する薄炭素ベース保護層によって仕上げられてもよい。不活性雰囲気での炭素ターゲットからのカソードスパッタリングによって析出されるこの保護層は、熱処理の前の取扱い、輸送および貯蔵の間に積層構造を保護するために適切である。炭素の使用に関して、この保護層は、高温熱処理の間に燃焼し、そして完全に最終製品から消失する。

保護層または「バリア」層は、好ましくは、銀ベースの機能層上に、またはそれらのいくつかが存在する場合、機能層のそれぞれに直接析出される。それは、当該分野において既知の様式で「犠牲層」としても一般に知られている金属層、例えば、不活性雰囲気中で金属ターゲットから析出され、そしてこの層が酸化物の場合、次の誘電性層の析出の間、および熱処理の間に銀を保存するように意図された、Ｔｉ、ＮｉＣｒ、ＮｂまたはＴａの薄層であってよい。それは、事実上不活性雰囲気中でセラミックターゲットから析出されたＴｉＯ_ｘ層、またはＮｉＣｒＯ_ｘの層であってもよい。

代わりに、銀ベースの機能層上に直接析出される保護層は、セラミックターゲットから得られ、アルミニウムによってドープされるか、または準化学量論的であるか、または純粋なＺｎＯから製造され、かつ比較的不活性な雰囲気中で、すなわち、純粋なアルゴン、または任意に最大２０％の酸素を有する雰囲気中で析出される、任意にアルミニウムでドープされたＺｎＯ（ＺｎＡｌＯ_ｘ）から製造される。機能層を保護するためのそのような層は、スタックの光伝達を改善するという長所を有し、かつ、特に放射率および機械的強度に関して、銀ベースの機能層の特性に有利な影響を与える。機能層を保護するためのそのような層は、高温熱処理の間の全光伝達の変性のリスクを軽減するという長所も有する。したがって、６％未満、好ましくは、４％未満、有利には２％未満の熱処理の間の光伝達における変動が達成され得る。

それぞれの銀ベースの機能層は、好ましくは、例えば、可能であればアルミニウムでドープされた、酸化亜鉛をベースとする湿潤層上に析出される。したがって、湿潤層上の機能層の結晶学的成長は、低い放射率および界面の良好な機械的強度を得るために好ましい。また湿潤層は、高温熱処理の間にこの機能層の再結晶に好ましく作用する。

「ガラス」という用語は、無機ガラスを意味するものとして理解される。これは、少なくとも０．５ｍｍ以上および２０．０ｍｍ以下、好ましくは、少なくとも１．５ｍｍ以上および１０．０ｍｍ以下の厚さを有し、ガラス状材料の基本成分の１種としてケイ素を含んでなるガラスを意味する。特定の用途に関して、厚さは、例えば、１．５または１．６ｍｍ、あるいは２または２．１ｍｍであってよい。他の用途に関して、厚さは、例えば、約４または６ｍｍであろう。Ｓｉｌｉｃｏ−ｓｏｄｉｏ−ｃａｌｃｉｃガラスが好ましい。言うまでもなく、ガラス基板は、より多くの日光を吸収するために、または外部の関心から自動車の乗客区画、建築物のオフィスを隠すように、低い光伝達を有するプライベート空間を形成するために、または特定の美的効果を提供するために、灰色、青色または緑色ガラスなどの濃着色ガラスであってもよい。ガラス基板は、非常に高い光伝達を有する超透明ガラスであってもよい。この場合、それは、非常にわずかのみの太陽光線放射を吸収するであろう。

本発明は、特に、厚さ６ｍｍの通常の透明ソーダライムフロートガラスシート上に析出される場合、４５％未満、特に、２０〜４５％、好ましくは、２０〜４０％の範囲の日射透過率ＳＦを提供する多層スタックに関する。それらは、有利には、７２％未満、特に、２０〜７０％、好ましくは、３５〜６８％の範囲の光伝達ＬＴを提供する。

本発明は、多層スタックの析出後、強化および／または曲げ型熱処理を受けたか、または受けていない、上記の透明な太陽光線制御グレイジングを包含する。

本発明は、基板、一般に、ＰＶＢを結合する熱可塑性接着剤材料と接触し得る多層スタックの析出後、強化および／または曲げ熱処理を受けたか、または受けていない、上記の本発明による透明なグレイジングを含んでなる積層グレイジングも包含する。

本発明は、多層スタックの析出後、強化および／または曲げ熱処理を受けたか、または受けていない、上記の本発明による透明なグレイジングを含んでなり、例えば、二重または三重グレイジングが、多層スタックと一緒になって、多重グレイジング内部の閉鎖空間に面するように配置されている、断熱多重グレイジングも包含する。

好ましくは、規格ＥＮ ４１０に従って測定される日射透過率ＳＦまたはｇは、透明ガラスの６／１５／４二重グレイジングに関して、１２％〜４０％、有利には、２０％〜３６％である。したがって、二重グレイジングは、９０％アルゴンで充填された厚さ１５ｍｍの閉鎖空間によって、スタックを有さずに、厚さ４ｍｍの別の透明ガラスシートから離れて、位置２において、すなわち、二重グレイジングの内部表面において多層スタックを有する、厚さ６ｍｍの通常のｓｏｄｉｏ−ｃａｌｃｉｃ透明ガラスの第１のシートから形成される。そのような二重グレイジングは、非常に効果的な太陽光線制御を可能にする。

好ましくは、多重グレイジングにおいて、日射透過率ｇに対する伝達ＬＴの形態で表される選択性は、少なくとも１．４または少なくとも１．５、有利には、少なくとも１．６または１．７、好ましくは、少なくとも１．７５または１．８である。選択性の値が高いことによって、太陽から生じ、かつグレイジングによって建物に貫入する発熱性のエネルギーの量を非常に減少させる効率的な日射透過率にもかかわらず、光伝達が、建物の照明を可能にするために可能な限り高いままであることを意味する。

好ましくは、本発明による多重グレイジングは、１５〜４０％の範囲の日射透過率ＳＦ、少なくとも３０％の光伝達、および伝達において相対的に中性であり、かつ積層構造を有するガラスシートの側面上における反射において中性からわずかに青色である色を有する。好ましくは、本発明による多重グレイジングは、少なくとも３０％の光伝達とともに、１５〜４５％、有利には、２０〜４０％の範囲の日射透過率ＳＦを有する。この多重グレイジングは、建築アセンブリに容易に集積することが可能である美的外観をなお有しながらも、その比較的高い光伝達との関係で特に有利なサンシールド特性を有する。

以下の好ましい例示的な実施形態によって、非限定的な様式で、本発明をより詳細に説明する。本発明によるグレイジングを形成するためにガラス基板上に析出された多層スタックの例、また比較例（「Ｃ」）を、以下の表１〜３に示す。層は、ガラスから出発して、左から右への順番である。

種々の層は、この種類の技術に関する通常の条件下で、カソードスパッタリング技術によって適用される。金属層は、アルゴンの不活性雰囲気中で析出される。「ｃｅｒａｍ」と記載された酸化物の層は、アルゴンの不活性雰囲気下、セラミックターゲットから析出される。他の酸化物は、酸素およびアルゴンの反応性雰囲気下、金属ターゲットから析出される。

比較例１は、太陽光線放射吸収層が金属であり、かつ機能層の直接近位に配置された従来技術型のコーティングスタックを示す。この比較例は、パラジウムは熱処理後にその吸収特性を維持するため（０．５より十分高い比率ＡＢＳ）、パラジウムは焼き戻し可能な吸収体として良好な候補であることを示す。しかしながら、この特定の場合、熱処理後のシート抵抗および放射率は非常に増加し（比率Ｒ／□＝２．０）、それによって、容認できないほどグレイジングのエネルギー性能が悪化する。これは、その品質を悪化させる、銀層中へのパラジウムの拡散のためである。放射率値は、次式：Ｅ＝Ｒ／□^＊１．１／１００によって、単一銀層を含むコーティングスタックのためのシート抵抗測定から算出さ得ることに留意されたい。

比較例２〜８は、吸収層に関する様々な他の材料を開示する。これら全ての比較例は、熱処理後のそれらの吸収特性の大きな損失を示す（０．５未満の比率ＡＢＳ）。加えて、比較例７は、非常に悪化したシート抵抗を示す。

他方、実施例１〜５は、パラジウムが銀層の非常に近位にない場合、パラジウムが熱処理後にその吸収特性を維持すること、そしてシート抵抗が少なくとも維持されるか、または改善され得ることを示す。加えて、実施例２を実施例１と比較した場合、および実施例４を実施例３と比較した場合、パラジウムを包囲する酸化物層としてセラミックターゲットから析出された酸化物層を使用することによって、熱処理後、シート抵抗がさらに減少することを確認することができる。

表２に記載されるコーティングスタックは、酸化物層の間のパラジウムを使用して、約４０、５０および６０％の二重グレイジングにおける発光伝達を有する太陽光線制御グレイジングの範囲を提供する試みである。これらの二重グレイジングは、熱処理された定義されたコーティングスタックによってコーティングされた、厚さ６ｍｍのミッドアイアンガラスから製造された第１の面と、厚さ４ｍｍの透明ガラスから製造された第２の面と、９０％アルゴンによって充填された２面間の厚さ１５ｍｍの空間とを含む。光伝達、日射透過率および選別性の値を示す。

厚さ４ｍｍのガラス上に析出されたこれらのコーティングスタックの小サンプルを、６〜９分の増加期間で６７０℃において静的実験室炉中で熱処理したが、厚さ４ｍｍのガラスシートに対して６分が標準機関であると考えられる。表２は、０（完全）から５（悪い）までの曇りレベルを示す。３未満の曇りレベルは受容可能であるが、３または３．５の曇りレベルはボーダーラインであり、かつ４以上の曇りレベルは容認できない。これらの結果は、連続酸化物／Ｐｄ／酸化物を含むスタックの曇りレベルが、より長い熱処理でも一般に低いことを示し、それらの熱安定性を示す。

これらのコーティングスタックの全化学的および機械的耐久性は良好であり、すなわち、この種類の他の既知の太陽光線制御スタックと類似である。

表３は、パラジウムを包囲する酸化物層としてセラミックターゲットから析出された酸化物層を使用することの利点を示す。これらの二重グレイジングは、熱処理された定義されたコーティングスタックによってコーティングされた、厚さ６ｍｍのミッドアイアンガラスから製造された第１の面と、厚さ４ｍｍのミッドアイアンガラスから製造された第２の面と、９０％アルゴンによって充填された２面間の厚さ１５ｍｍの空間とを含む。光伝達、日射透過率、選択性および曇り値が示される。

実施例１０を実施例９と比較すると、パラジウムを包囲する酸化物層としてセラミックターゲットから析出された酸化物層を使用することによって、より良好な選択性および減少した放射率が提供されることを確認することができる。実施例１１を実施例１２と比較すると、パラジウムを包囲する酸化物層としてセラミックターゲットから析出された酸化物層を使用することによって、より良好な曇り値が提供されることを確認することができる。

上記の通り、本発明は、多層太陽光線制御スタックが、セラミック酸化物ターゲットを使用して、単一雰囲気中で析出可能であるという追加の利点を有する。コーティングスタックの次の実施例は、完全アルゴン雰囲気中で析出可能である（表１〜３に関して同一名称）。

Claims (14)

1. ガラス基板と、前記ガラス基板の少なくとも一面上の透明な多層スタックとを含んでなる、透明な太陽光線制御グレイジングであって、前記透明な多層スタックが、それぞれの機能層が誘電性コーティングによって包囲されるように、交互に、赤外線放射を反射するｎ層の銀ベースの機能層と、ｎ＋１層の誘電性コーティングとを含んでなり、ｎ≧１である透明な太陽光線制御グレイジングにおいて、前記誘電性コーティングの少なくとも１つが、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒから選択される少なくとも１種の元素の２層の誘電性酸化物層の間に封入され、かつそれと接触する、Ｐｄをベースとする実質的に金属の太陽光線放射吸収層を含んでなり、前記誘電性酸化物層が、少なくとも８ｎｍの厚さを有することを特徴とする、透明な太陽光線制御グレイジング。
2. 前記太陽光線放射吸収層が、パラジウムから本質的になることを特徴とする、請求項１に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
3. 前記太陽光線放射吸収層が、０．３〜１０ｎｍ、好ましくは、０．４〜５ｎｍ、最も好ましくは、０．８〜３ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
4. 前記太陽光線放射吸収層を包囲し、かつそれと接触する前記誘電性酸化物層が、セラミックターゲットから析出されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
5. 前記太陽光線放射吸収層を包囲し、かつそれと接触する前記誘電性酸化物層が、８〜８０ｎｍ、好ましくは、１０〜７０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
6. 前記多層スタックが、赤外線放射を反射する少なくとも２層の銀ベースの機能層を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
7. 前記太陽光線放射吸収層が、赤外線放射を反射する２層の銀ベースの機能層の間に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
8. 銀ベースの機能層の上に、かつそれと接触するバリア層を含んでなり、前記バリア層が、金属犠牲層、またはセラミックターゲットから析出された酸化物層であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
9. 銀ベースの機能層の下に、かつそれと接触する湿潤層を含んでなり、前記湿潤層が、好ましくは、可能であればアルミニウムでドープされた、酸化亜鉛をベースとすることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
10. 光伝達ＬＴが、２０％〜７０％、好ましくは、３５％〜６８％であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の透明な太陽光線制御グレイジング。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のグレイジングを含んでなることを特徴とする、積層グレイジング。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のグレイジングを含んでなることを特徴とする、断熱多重グレイジング。
13. 規格ＥＮ ４１０に従って測定される日射透過率ＳＦが、透明ガラス製の６／１５／４二重グレイジングに関して、１２％〜４０％、好ましくは、２０％〜３６％であることを特徴とする、請求項１２に記載の断熱多重グレイジング。
14. 日射透過率ＳＦに対する光伝達ＬＴの形態で表される選択性が、少なくとも１．４、好ましくは、少なくとも１．５、有利には、少なくとも１．６であることを特徴とする、請求項１３に記載の断熱多重グレイジング。