PL215878B1

PL215878B1 - Obrabiany cieplnie wyrób powlekany i jego zastosowanie

Info

Publication number: PL215878B1
Application number: PL377400A
Authority: PL
Inventors: George Neuman; Philip J. Lingle; Ronald E. Laird; Thomas A. Seder; Grzegorz Stachowiak
Original assignee: Guardian Industries; Guardian Industries Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2014-02-28
Also published as: US7056588B2; EP1606225B1; US6887575B2; EP1606225A2; US20100276274A1; US8226803B2; CA2518274A1; WO2004087598A3; US7771830B2; US20060078746A1; US20040005467A1; ES2685462T3; CA2518274C; US20050145480A1; WO2004087598A2; PL377400A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest obrabiany cieplnie wyrób powlekany z warstwami zawierającymi tlenek cynku, w którym powłoka wielowarstwowa jest podtrzymywana przez podłoże szklane. Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie wyrobu powlekanego w jednostce okiennej z oszkleniem izolującym IG.

Znane są okna zaopatrzone w szyby podłożowe z powłokami przeciwsłonecznymi. Takie okna mogą być stosowane jako okna do zastosowań ogólnych, jednostki okienne z szybami izolacyjnymi (IG - insulating glass), okna samochodowe i/lub tym podobne.

W należącym do tego samego Zgłaszającego zgłoszeniu patentowym US 2002/0192474 przedstawiono nadającą się do obróbki cieplnej (HT - heat treatable) powłokę niskoemisyjną (Iow-E) zawierającą dwie warstwy srebra i wiele warstw dielektrycznych. Jakkolwiek powłoka ta stanowi oczywiście dobra powłokę, ogólnie użyteczną do zastosowań takich, jak przednie szyby samochodowe i okna do zastosowań ogólnych, to pod pewnymi względami stwarza problemy.

Na przykład w Przykładzie 1 w opisie 2002/0192474 osiąga się mierzoną monolitycznie przepuszczalność wizualną (dla światła widzialnego) wynoszącą około 69,2% przed obróbką cieplną (HT) i około 79,51 po obróbce HT. Ponadto, w Przykładzie 1 z opisu US2002/0192474 osiąga się rezystancję powierzchniową (Rs) wynoszącą 4,30 przed obróbką HT i 2,90 po obróbce HT (uwzględniając obie odbijające podczerwień warstwy srebra). Zatem Przykład 1 w opisie 2002/0192474 charakteryzuje się stosunkiem przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej (to znaczy stosunkiem Tvis/Rs) wynoszącym 16,1 przed obróbką HT, i 27,4 po obróbce HT. Konwencjonalnie stanowi to znaczną (dobrą) wartość stosunku przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej w stosunku do wielu innych wyrobów z powłokami konwencjonalnymi.

Znaną jest rzeczą, że dla poprawienia sprawności solarnej (na przykład współczynnika odbicia podczerwieni), grubość warstw srebra można zwiększać, w celu zmniejszenia rezystancji powierzchniowej powłoki. Zatem, kiedy chodzi o poprawienie sprawności solarnej przez zwiększenie zdolności odbijania promieni podczerwonych (lub podobnych) typowe jest zwiększanie grubości blokujących (lub odbijających) podczerwień warstw srebra. Niestety, zwiększanie grubości warstw srebra powoduje zmniejszenie przepuszczalności wizualnej (TY lub Tvis). Odpowiednio do tego, w rozwiązaniach poprzednich, można zauważyć, że próba poprawy sprawności solarnej powłoki w taki sposób odbywała się kosztem przepuszczalności wizualnej. Innymi słowy, poprawianie sprawności solarnej wiąże się z rezygnacją i zmniejszeniem przepuszczalności wizualnej. Inaczej mówiąc, zwiększenie stosunku przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej (to znaczy Tvis/R) było trudne, zwłaszcza jeżeli ma być wykonywana obróbka cieplna i/lub obróbka powiększająca trwałość. Jest to przyczyną tego, że wiele powłok blokujących (odbijających i/lub pochłaniających) dużą ilość podczerwieni ma stosunkowo niską przepuszczalność wizualną.

Doskonałym sposobem charakteryzowania zdolności powlekanego wyrobu zarówno do zapewnienia dużej przepuszczalności wizualnej, jak i osiągnięcia dobrej sprawności solarnej (na przykład odbijania i/lub pochłaniania podczerwieni) jest stosunek Tvis/Rs warstwy. Im wyższy stosunek Tvis/Rs warstwy, tym lepsza jest kombinacja zdolności powlekanego wyrobu zarówno do zapewnienia dużej przepuszczalności wizualnej, jak i osiągnięcia dobrej sprawności solarnej.

Jak to objaśniono powyżej. Przykład 1 w opisie 2002/0192474 charakteryzuje się mierzonym monolitycznie stosunkiem przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej (to znaczy stosunkiem Tvis/Rs) wynoszącym 16,1 przed obróbką HT i 27,4 po obróbce HT.

W innym przykładzie, w opisie patentowym US 5.821.001 na rzecz Arbab, w Przykładzie 1 jedna warstwa srebra charakteryzuje się stosunkiem Tvis/Rs wynoszącym 10,7 przed obróbką HT, i 19,5 po obróbce HT. Podwójna warstwa srebra w Przykładzie 2 opisu '001 charakteryzuje się stosunkiem Tvis/Rs wynoszącym 14,4 przed obróbką HT i 22,1 po obróbce HT.

W innym przykładzie, w nie przeznaczonej do obróbki cieplnej wersji Przykładu 1 z opisu patentowego US 6.432.545 na rzecz Schicht występuje stos z pojedynczą warstwą srebra (nie podwójny stos z warstwą srebra) o wartości stosunku Tvis/Rs wynoszącej 19,8, bez obróbki HT. Wersja przeznaczona do obróbki cieplnej z Przykładu 1 opisu patentowego US 6.432.545 (wykazująca wartość Tvis przed obróbką HT wynoszącą 70%), również jest stosem jednowarstwowym, lecz wykazuje wartość stosunku Tvis/Rs 16,7 przed obróbką HT i 28,8 po obróbce HT.

Z powyższego wynika, że akceptowalne przemysłowo konwencjonalne powłoki do obróbki termicznej nie są w stanie osiągać bardzo dużych wartości stosunku Tvis/Rs, co ilustruje fakt, że możliwe

PL 215 878 B1 jest poprawienie ich kombinowanego charakterystycznego parametru przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej (i skuteczności solarnej).

Dawniej, było teoretycznie możliwe zwiększenie stosunku Tvis/Rs, lecz nie w sposób akceptowalny przemysłowo. Na przykład w opisie patentowym US 4.786.783 twierdzi się, że stosunkowo duży stosunek Tvis/Rs (podana w tym opisie przepuszczalność wizualna wynosząca 76,4% jest w pewnym stopniu wątpliwa, biorąc pod uwagę bardzo dużą grubość warstw srebra w Przykładzie 2). Jednakowoż, nawet jeżeli przyjąć dane podane w opisie '783, wyroby powlekane w nim opisane nie są akceptowalne przemysłowo.

Na przykład w Przykładzie 2 opisu patentowego ‘783 możliwe jest osiągnięcie podanej przepuszczalności wizualnej wynoszącej 76,4%, bez włączenia odpowiednich ochronnych warstw dielektrycznych lub ochronnych warstw srebra. Na przykład w Przykładzie 2 opisu patentowego ‘783, między innymi, nie ma ochronnych warstw kontaktowych (na przykład Ni, NiCr, Cr, NiCrOx, ZnO, Nb itp.) między spodnią warstwą tlenku tytanu a warstwą srebra, dla ochrony podczas obróbki HT (ochronne warstwy kontaktowe zmniejszają przepuszczalność wizualną, lecz chronią srebro podczas obróbki HT). Innymi słowy, przedmiot z Przykładu 2 opisu patentowego US 4.786.783 nie byłby w stanie przetrzymać obróbki cieplnej (na przykład wyginania na gorąco, odpuszczania i/lub hartowania cieplnego) w sposób akceptowalny przemysłowo. Gdyby przedmiot Przykładu 2 z opisu patentowego ‘783 został poddany obróbce cieplnej, to rezystancja powierzchniowa mogłaby praktycznie zniknąć, ponieważ warstwy srebra uległyby silnemu utlenieniu i zostały w zasadzie zniszczone, co doprowadziłoby do otrzymania nieakceptowalnych właściwości optycznych, jak na przykład zmętnienie w masie (bardzo silne), bardzo dużych wartości ΔΕ* niedopuszczalne zabarwienie. Na przykład, ponieważ w Przykładzie 2 z opisu patentowego ‘783 nie stosuje się odpowiednich warstw do ochrony srebra podczas obróbki HT, to powlekany wyrób miałby bardzo duże wartości ΔΕ* (strony szkła odbijającej i przepuszczającej) w wyniku obróbki termicznej; ΔΕ* powyżej 10,0, i prawdopodobnie bliskie 20,0 lub powyżej (jeśli chodzi o szczegółowe objaśnienie, patrz opisy patentowe USA o numerach 6.495.263 i/lub 6.475.626, z których obydwa włącza się do niniejszego dokumentu przez przywołanie. Oczywiście, nie jest to wyrób do obróbki cieplnej akceptowalny przemysłowo.

Zatem, w niektórych przypadkach może być pożądane: (a) zwiększenie przepuszczalności wizualnej bez rezygnacji ze sprawności solarnej, (b) poprawienie sprawności solarnej bez rezygnacji z przepuszczalności wizualnej, i/lub (c) poprawienie zarówno sprawności solarnej, jak i przepuszczalności wizualnej. Innymi słowy niekiedy może być pożądane, aby było możliwe zwiększenie stosunku Tvis/Rs, w powłoce nadającej się do obróbki termicznej w sposób akceptowalny przemysłowo. Na przykład może być pożądane osiągnięcie realizacji przypadków (a), (b) i/lub (c), przy równoczesnej możliwości utrzymania wartości ΔΕ* (odbijającej i/lub przepuszczalnej strony szkła) spowodowanej obróbką HT poniżej 8,0 lub podobnej.

Obrabiany cieplnie wyrób powlekany według wynalazku wyróżnia się tym, że zawiera powłokę wielowarstwową podtrzymywaną przez podłoże szklane, przy czym powłokę stanowi przynajmniej jedna warstwa zawierająca srebro oraz, umieszczona pod warstwą zawierającą srebro, warstwa zawierająca tlenek cynku i warstwa zawierająca azotek krzemu, przy czym warstwa zawierająca tlenek cynku znajduje się między warstwą zawierającą srebro, a warstwą zawierającą azotek krzemu i kontaktuje się z każdą z tych warstw, zaś wyrób powlekany ma wartość stosunku Tvis/Rs wynoszącą przynajmniej 32 po obróbce cieplnej, gdzie Tvis jest procentową przepuszczalnością wizualną, a Rs jest rezystancją powierzchniową powłoki w jednostkach om/kwadrat, a jego wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, po obróbce termicznej jest mniejsza od, lub równa 8, przy czym obróbka cieplna jest prowadzona w temperaturze co najmniej 580°C.

Korzystnie, wartość stosunku Tvis/Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi przynajmniej 34.

W korzystniejszym rozwiązaniu wartość stosunku Tvis/Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi przynajmniej 36.

Wartość mierzonej monolitycznie przepuszczalności wizualnej wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi korzystnie przynajmniej 65%.

W korzystnym rozwiązaniu wartość rezystancji powierzchniowej Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 4,0 om/kwadrat.

Wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest korzystnie mniejsza niż, lub równa 5.

PL 215 878 B1

Bardziej korzystnie, wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 4.

Jeszcze korzystniej wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 3.

Najkorzystniej wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 2,5.

Korzystnie, warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,76 do 1,5,

Bardziej korzystnie, warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,8 do 1,4.

Najkorzystniej, warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,85 do 1,2.

Korzystnie, współczynnik załamania n warstwy zawierającej azotek krzemu wynosi co najmniej 2,05.

Bardziej korzystnie, współczynnik załamania n warstwy zawierającej azotek krzemu wynosi co najmniej 2,07.

W korzystnym rozwiązaniu powłoka zawiera, w kierunku na zewnątrz od podłoża szklanego: warstwę zawierającą tlenek tytanu;

warstwę zawierającą azotek krzemu zawierającą SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,76 do 1,5; pierwszą warstwę kontaktową zawierającą tlenek cynku;

warstwę zawierającą srebro znajdującą się na pierwszej warstwie kontaktowej, i w styku z nią;

warstwę dielektryczną;

następną warstwę zawierającą srebro;

następną warstwę dielektryczną.

Grubość warstwy zawierającej tlenek tytanu korzystnie wynosi od 2 nm do 6 nm, a wyrób powlekany wykazuje wartość ogólnej przepuszczalności energii słonecznej nie większą, niż 40%.

W korzystnym rozwiązaniu powłoka stanowi wielowarstwową powłokę niskoemisyjną (Iow-E) zawierającą dwie warstwy srebra.

Wyrób powlekany korzystnie charakteryzuje się, po obróbce cieplnej, następującym kolorem przepustowym pod normalnym kątem obserwacji:

a* od -4,5 do +1,0 b* od -1,0 do +4,0.

Wyrób powlekany zawierający: powłokę wielowarstwową podtrzymywaną przez podłoże szklane, przy czym powłokę stanowi przynajmniej jedna warstwa zawierająca srebro oraz, umieszczona pod warstwą zawierającą srebro, warstwa zawierająca tlenek cynku i warstwa zawierająca azotek krzemu, przy czym warstwa zawierająca tlenek cynku znajduje się między warstwą zawierającą srebro a warstwą zawierającą azotek krzemu i kontaktuje się z każdą z tych warstw, zaś wyrób powlekany ma wartość stosunku Tvis/Rs wynoszącą przynajmniej 32 po obróbce cieplnej, gdzie Tvis jest przepuszczalnością wizualną (%), a Rs jest rezystancją powierzchniową powłoki w jednostkach om/kwadrat, a jego wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, po obróbce termicznej jest mniejsza od, lub równa 8, przy czym obróbka cieplna jest prowadzona w temperaturze co najmniej 580°C, korzystnie stosuje się w jednostce okiennej z oszkleniem izolującym IG.

W korzystnym zastosowaniu wyrobu powlekanego jednostka okienna IG zawiera jeszcze jedno podłoże szklane, przy czym przepuszczalność wizualna tej jednostki okiennej IG z oszkleniem izolującym wynosi przynajmniej 65%.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku proponuje się nadający się do obróbki termicznej wyrób mający wartość stosunku przepuszczalności wizualnej (TY lub Tvis) do rezystancji powierzchniowej (to znaczy stosunku Tvis/Rs) przynajmniej 30 po obróbce termicznej (HT), korzystniej przynajmniej 32 po obróbce HT, jeszcze korzystniej przynajmniej 34 po obróbce HT, jeszcze korzystniej, a najkorzystniej przynajmniej 36 po obróbce HT. W niektórych przykładowych odmianach wykonania artykuł powlekany nadaje się do obróbki termicznej w sposób akceptowalny przemysłowo dzięki temu, że: (i) jego wartość ΔΕ* (odbijającej i/lub przepuszczalnej strony szkła), spowodowana obróbką HT wynosi nie więcej, niż około 8,0, korzystniej nie więcej, niż około 5,0, jeszcze korzystniej nie więcej, niż około 4,0, jeszcze bardziej korzystnie nie więcej, niż 3,0, a niekiedy nie więcej, niż 2,5 i/lub powłoka zawiera przynajmniej jedną warstwę kontaktową zawierającą metal (na przykład Ni, NiCr, Cr, Ti, TiO, NiCrOx, ZnO, ZnAlO, Nb, ich mieszaniny lub tp.) między warstwą odbijającą promieniowanie podczerwone (na przykład warstwą srebra) a warstwą dielektryczną, chroniącą warstwę odbijającą promieniowanie podczerwone podczas obróbki HT.

PL 215 878 B1

W niektórych przykładowych odmianach wykonania, w nieograniczającym przykładzie, sama warstwa, w odniesieniu do materiałów, składu stechiometrycznego i/lub grubości może zapewniać stosunkowo duże wartości stosunku Tvis/Rs, odpowiednie do związania z nadającymi się do obróbki termicznej wyrobami powlekanymi. Jednakowoż w grę mogą wchodzić również inne czynniki.

Na przykład, w niektórych przykładowych odmianach wykonania stwierdzono w sposób nieoczywisty, że zastosowanie kombinacji warstwy zawierającej bogaty w Si azotek krzemu i warstwy zawierającej tlenek cynku (na przykład ZnO lub ZnAlOx) pod warstwą zawierającą srebro pozwala na naniesienie srebra (na przykład przez rozpylanie jonowe lub podobną metodą) w sposób, który powoduje zmniejszenie jej rezystancji powierzchniowej w porównaniu z przypadkiem, w którym pod srebrem znajdował się inny materiał (materiały). W niektórych przykładowych odmianach wykonania stwierdza się w sposób nieoczywisty, że zawierająca bogaty w Si azotek krzemu (SixNy) warstwa (jedna lub więcej) umożliwia znaczne zwiększenie stosunku Tvis/Rs po obróbce HT (na przykład hartowaniu cieplnym, odpuszczaniu termicznym i/lub wyginaniu cieplnym). Jakkolwiek nie ma pewności, dlaczego bogata w Si warstwa SixNy działa w taki sposób, to przypuszcza się, że obecność wolnego Si w bogatej w Si warstwie zawierającej azotek krzemu może umożliwiać zatrzymywanie przez tę, zawierającą bogaty w Si azotek krzemu warstwę, wielu atomów na przykład sodu (Na) migrujących na zewnątrz ze szkła podczas obróbki HT, zanim dotrą one do srebra i je uszkodzą. Zatem przypuszcza się, że utlenianie powodowane przez obróbkę termiczną umożliwia zwiększenie przepuszczalności wizualnej, i że zawierająca bogaty w Si azotek krzemu (SixNy) warstwa (jedna lub więcej) zmniejsza rozmiar uszkodzenia warstwy srebra (jednej lub więcej) podczas obróbki HT, tym samym umożliwia zadowalające zmniejszenie rezystancji powierzchniowej (Rs). Również przypuszcza się, że to charakter tej warstwy związany z wzbogaceniem w Si jest odpowiedzialny za nieoczywisty fakt, że powlekane artykuły według niniejszego dokumentu mogą być wyginane na gorąco w większym stopniu (na przykład w dłuższym i/lub przebiegającym w wyższej temperaturze okresie obróbki HT dla umożliwienia kształtowania w wyrobach głębszych zagięć), niż niektóre wyroby powlekane konwencjonalnie.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania bogata w Si warstwa SixNy (jedna lub więcej) charakteryzuje się tym, że wartość x/y może wynosić od 0,76 do 1,5, korzystniej od 0,8 do 1,4, jeszcze korzystniej od 0,85 do 1,2. Warstwa bogata w Si jest typowo nie-stechiometryczna, i może po osadzeniu jej zawierać wolny Si. Ponadto, w niektórych przykładowych odmianach wykonania, przed i/lub po obróbce HT, bogata w Si warstwa SixNy (jedna lub więcej) może mieć współczynnik załamania n wynoszący przynajmniej 2,05, korzystniej przynajmniej 2,07, a niekiedy przynajmniej 2,10 (na przykład przy 632 nm).

Inny przykład stanowi fakt, że w niektórych przykładowych odmianach wykonania stwierdzono w sposób nieoczywisty, że przy osadzaniu warstw kontaktowych, górnej i dolnej, zawierających tlenek cynku przy stosowaniu różnych ciśnień parcjalnych (na przykład ciśnienia parcjalnego tlenu), rezystancja powierzchniowa powłoki przed obróbką i po obróbce HT może być zmniejszona zapewniając poprawę sprawności solarnej. W niektórych przykładowych odmianach wykonania rezystancja powierzchniowa powłoki (z uwzględnieniem rezystancji powierzchniowej całej warstwy (jednej lub więcej) zawierającej srebro) może zostać zmniejszona, kiedy warstwa kontaktowa zawierająca tlenek cynku dla górnej warstwy srebra jest napylana przy niższym ciśnieniu gazu, niż warstwa kontaktowa zawierająca tlenek cynku dla dolnej warstwy srebra.

W innych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku stosy warstw według niniejszego opisu mogą pozwalać na otrzymywanie wyrobu powlekanego o zabarwieniu bardziej neutralnym (transmisyjnym i/lub odbiciowym strony szkła). W niektórych przykładowych odmianach wykonania, przed obróbką HT i/lub po obróbce HT niektóre przykładowe wyroby powlekane mogą mieć, mierzone monolitycznie, kolory transmisyjne następujące; a*T od -4,5 do +1,0, korzystniej od -3,0 do 0,0; i b*T od -1,0 do +4,0, korzystniej od 0,0 do 3,0. Wartość transmisyjna b* może być korzystna w niektórych przykładowych odmianach wykonania na przykład, ponieważ kolor transmisyjny nie jest zbyt błękitny (błękit staje się bardziej wydatny w miarę jak wartość b* staje się bardziej ujemna). W zastosowaniu do jednostki okiennej IG kolory mogą się trochę zmieniać. Na przykład wartości transmisyjne b* w pewnej jednostce IG może stać się bardziej dodatnia (na przykład od 0 do 3,0). W stosunku do koloru odbiciowego strony szkła (w przeciwieństwie do koloru transmisyjnego), w niektórych przykładowych odmianach wykonania, przed obróbką HT i/lub po obróbce HT i przy pomiarze monolitycznym i/lub przy połączeniu z innym podłożem (jednym lub więcej), niektóre przykładowe wyroby powlekane według niniejszego opisu mogą mieć kolor odbiciowy strony szkła następujący: a*G od -4,5 do +2,0, korzystniej od -3,0 do 0,0; i b*T od -5,0 do +4,0, korzystniej od -4,0 do 3,0.

PL 215 878 B1

W niektórych przykładowych odmianach wykonania, wyroby powlekane (monolityczne i/lub jednostki IG) według niniejszego opisu mogą mieć wartość SHGC (na przykład powierzchni #2 jednostki IG) nie większą, niż 0,45 (korzystniej nie większą, niż 0,41, a najkorzystniej nie większą, niż 0,40), i/lub wartość TS% nie większą niż 40%, korzystniej nie większą niż 36%, a najkorzystniej nie większą, niż 34%).

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, proponuje się obrabiany termicznie wyrób powlekany zawierający: powłokę wielowarstwową podtrzymywaną przez podłoże szklane, przy czym powłoka zawiera przynajmniej jedną warstwę zawierającą srebro; i przy czym artykuł powlekany ma wartość stosunku Tvis/Rs wynoszącą przynajmniej 30 po obróbce cieplnej (gdzie Tvis jest przepuszczalnością wizualną (%), a Rs jest rezystancją powierzchniową powłoki w jednostkach om/kwadrat), a jego wartość ΔΕ* (odbiciowa i/lub transmisyjna strony szkła) po obróbce termicznej jest mniejsza od, lub równa około 8.

W innych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku proponuje się wyrób powlekany z powłoką podtrzymywaną przez podłoże szklane, przy czym powłoka zawiera, kolejno w kierunku na zewnątrz od podłoża szklanego: warstwę zawierającą bogaty w Si azotek krzemu SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,85 do 1,2; warstwę zawierającą tlenek cynku stykającą się z warstwą zawierającą bogaty w Si azotek krzemu; i warstwę zawierającą srebro stykającą się z warstwą zawierającą tlenek cynku.

W jeszcze innych przykładowych odmianach wykonania proponuje się sposób wytwarzania wyrobu powlekanego, przy czym sposób obejmuje następujące etapy: dostarczenie podłoża szklanego; napylanie pierwszej warstwy zawierającej tlenek cynku na pierwszej warstwie zawierającej azotek krzemu na podłożu z zastosowaniem pierwszego ciśnienia parcjalnego tlenu; napylanie pierwszej warstwy zawierającej srebro bezpośrednio na pierwszą warstwę zawierającą tlenek cynku; napylanie drugiej warstwy zawierającej tlenek cynku na drugą warstwę zawierającą azotek krzemu na podłożu z zastosowaniem drugiego ciśnienia parcjalnego tlenu; przy czym druga warstwa zawierająca tlenek cynku znajduje się powyżej pierwszej warstwy zawierającej tlenek cynku; i przy czym pierwsze ciśnienie parcjalne tlenu jest większe, niż drugie ciśnienie parcjalne tlenu.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został bliżej objaśniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, w przekroju, monolityczny wyrób powlekany według niniejszego wynalazku, natomiast fig. 2 przedstawia, w przekroju, artykuł powlekany z fig. 1, zastosowany w jednostce okiennej IG.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania, wyrób powlekany może być wykonany tak, aby miał stosunkowo duży stosunek przepuszczalności wizualnej (TY lub Tvis) do rezystancji powierzchniowej (to znaczy stosunek Tvis/Rs). Im większy jest ten stosunek, tym lepsze są właściwości kombinowanego wyrobu powlekanego zapewniające zarówno dobrą sprawność solarną (na przykład zdolność odbijania i/lub pochłaniania promieniowania podczerwonego) i większa przepuszczalność wizualna. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, wyroby powlekane według niniejszego opisu mogą być poddawane obróbce termicznej. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, wyroby powlekane według niniejszego opisu mogą charakteryzować się kolorem w zasadzie neutralnym (transmisyjnym i/lub odbiciowym po stronie szkła).

Opisywane w niniejszym dokumencie wyroby powlekane mogą być stosowane w kontekście jednostek okiennych z szybami izolacyjnymi (IG - insulating glass), architektonicznych jednostek okiennych, okiennych jednostek mieszkaniowych (na przykład izolacyjnych IG i/lub monolitycznych), jednostek szyb samochodowych, na przykład laminowanych szyb przednich, gablot z podświetleniem lub oświetleniem bocznym i/lub innych tego rodzaju zastosowań.

Opisywane w niniejszym dokumencie wyroby powlekane mogą mieć jedną lub więcej warstw odbijających podczerwień (IR), które typowo zawierają lub stanowią zasadniczo srebro (Ag), złoto (Au) itp. Zatem niniejszy wynalazek odnosi się do podwójnych warstw srebra (korzystnie), lecz również odnosi się do pojedynczych stosów srebrowych, i innych typów stosów objętych przez jedno lub więcej zastrzeżeń.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, realizowany jest wyrób powlekany, który ma: (a) stosunek przepuszczalności wizualnej do rezystancji powierzchniowej (to znaczy stosunek Tvis/Rs) wynoszący co najmniej 30 po obróbce HT, korzystniej co najmniej 32 po obróbce HT, jeszcze korzystniej co najmniej 34 po obróbce HT, a najkorzystniej co najmniej 36 po obróbce HT; i/lub (b) stosunek Tvis/Rs wynoszący 20 przed obróbką HT, korzystniej co najmniej 22 przed obróbką HT, jeszcze korzystniej co najmniej 25 przed obróbką HT, a najkorzystniej co najmniej 28

PL 215 878 B1 przed obróbką HT (opisywane w niniejszym dokumencie wyroby powlekane w różnych odmianach wykonania mogą być lub nie być poddawane obróbce). W niektórych przykładowych odmianach wykonania, wyroby powlekane nadają się do obróbki termicznej w sposób akceptowalny przemysłowo, przy czym: (i) artykuły powlekane mogą uzyskiwać w wyniku obróbki HT wartość ΔΕ* (odbiciową od strony szkła i/lub transmisyjną) nie większą, niż 8,0, korzystniej nie większą, niż około 5,0, jeszcze korzystniej nie większą, niż około 4,0, jeszcze bardziej korzystnie nie większą, niż około 3,0; a niekiedy nie większą, niż około 2,5; i/lub (ii) powłoka może zawierać przynajmniej jedną warstwę kontaktową zawierającą metal (na przykład Ni, NiCr, Cr, Ti, NiCrOx, ZnO, Nb, ich mieszaniny lub dowolny inny tego rodzaju metal) między warstwą srebra a warstwą dielektryczną, dla zapewnienia ochrony warstw odbijających promieniowanie podczerwone (srebrowych lub podobnych), na przykład podczas obróbki HT lub innej.

Czynniki, które mogą przyczyniać się do nieoczywiście dużych wartości stosunku Tvis/Rs według niniejszego opisu obejmują jeden lub więcej spośród następujących (a) opisane w niniejszym dokumencie przykładowe części stosowe warstw, (b) opisane w niniejszym dokumencie przykładowe składy stechiometryczne, (c) opisane w niniejszym dokumencie przykładowe grubości warstw, (d) opisane w niniejszym dokumencie stosowanie warstwy zawierającej bogaty w Si azotek krzemu pod przynamniej jedną warstwą odbijającą promieniowanie podczerwone, i/lub (e) osadzanie różnych warstw zawierających tlenek cynku przy różnych ciśnieniach parcjalnych tlenu.

Na przykład w niektórych przykładowych odmianach wykonania, stwierdza się w sposób nieoczywisty, że zastosowanie kombinacji warstwy zawierającej bogaty w Si azotek krzemu i warstwy zawierającej tlenek cynku (na przykład ZnO, ZnAlOx, lub ZnO zawierającego inny pierwiastek (pierwiastki)) pod warstwą zawierającą srebro umożliwia osadzanie srebra (na przykład przez napylanie katodowe itp.) w sposób powodujący zmniejszenie rezystancji powierzchniowej w stosunku do przypadku, gdyby pod srebrem znajdował się inny materiał (materiały). W niektórych przykładowych odmianach wykonania, stwierdza się w sposób nieoczywisty, że warstwa (warstwy) (SixNy) zawierająca bogaty w Si azotek krzemu umożliwiają znaczne zwiększenie wartości stosunku Tvis/Rs po obróbce HT (na przykład hartowaniu cieplnym, odpuszczaniu termicznym i/lub wyginaniu cieplnym). Jakkolwiek nie jest pewne dlaczego ta warstwa (SixNy) bogata w Si działa w taki sposób, to uważa się, że obecność wolnego Si w warstwie zawierającej bogaty w Si azotek krzemu może sprzyjać zatrzymywaniu przez warstwę zawierającą bogaty w Si azotek krzemu wielu atomów, na przykład sodu (Na), które podczas obróbki HT migrują w kierunku na zewnątrz od szkła, zanim dotrą one do srebra i je uszkodzą. Zatem przypuszcza się, że utlenianie powodowane przez obróbkę termiczną umożliwia zwiększenie przepuszczalności wizualnej, i że zawierająca bogaty w Si azotek krzemu (SixNy) warstwa (jedna lub więcej) zmniejsza rozmiar uszkodzenia warstwy srebra (jednej lub więcej) podczas obróbki HT, tym samym umożliwia pożądane zmniejszenie rezystancji powierzchniowej (Rs).

Innym nieoczekiwanym wynikiem związanym z niektórymi przykładowymi odmianami wykonania niniejszego wynalazku jest to, że możliwe jest otrzymanie zabarwienia neutralnego (transmisyjnego i/lub odbiciowego strony szkła).

Fig. 1 przedstawia w przekroju wyrób powlekany odpowiadający przykładowi nieograniczającej odmiany wykonania niniejszego wynalazku. Powlekany wyrób zawiera podłoże 1 (na przykład podłoże szklane przezroczyste, zielone, brązowe o grubości od około 1,0 mm do 10,0 mm, korzystniej od około

1,0 mm do 3,5 mm) i powłokę (lub układ warstwowy) 27 umieszczone na podłożu 1 albo bezpośrednio, albo pośrednio. Powłoka (lub układ warstwowy) 27 może zawierać; opcjonalną warstwę 3 tlenku tytanu (na przykład pierwszą warstwę dielektryczną), dielektryczną warstwę 4 azotku krzemu, którym może być Si₃N₄, lub typu bogatego w Si, pierwszą dolną warstwę kontaktową 7, która styka się z warstwą 9 odbijającą promieniowanie podczerwone, i ochrania ją, pierwszą przewodzącą i potencjalnie metaliczną warstwę 9 odbijającą promieniowanie podczerwone, pierwszą górną warstwę kontaktową 11,

PL 215 878 B1 która styka się z warstwą 9 odbijającą promieniowanie podczerwone, i ochrania ją, warstwę dielektryczną 13, inną warstwę 14 zawierającą azotek krzemu (typu stechiometrycznego lub bogatego w Si), drugą dolną warstwę kontaktową 17, która styka się z warstwą 19 odbijającą promieniowanie podczerwone, i ochrania ją, drugą górną warstwę kontaktową 21, która styka się z górną warstwą 19 odbijającą promieniowanie podczerwone, i ochrania ją, warstwę dielektryczną 23, i na koniec ochronną warstwę dielektryczną 25. Każda z warstw kontaktowych 7, 11, 17 i 21 styka się z przynajmniej jedną warstwą odbijającą promieniowanie podczerwone (na przykład warstwą Ag). Wymienione powyżej warstwy 3 - 25 tworzą powłokę 27 Iow-E (to znaczy o niskiej emisyjności), która jest naniesiona na podłoże 1 szklane lub z tworzywa sztucznego.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku grubość warstwy 3 tlenku tytanu jest regulowana tak, aby zapewnić odbicie a* i/lub b* od strony szkła w zasadzie neutralne (na przykład bliskie zeru) przy dużych kątach obserwacji, na przykład 45 i/lub 60 stopni. W tym względzie niskie wartości kolorów odbiciowych strony szkła a* i/lub b*, opisane w niniejszym dokumencie, osiąga się, między innymi, przez kontrolowanie grubości warstwy 3 tlenku tytanu, aby wynosiła ona od 2 nm do 6 nm, korzystniej od 3 nm do 6 nm, a jeszcze korzystniej od 4 nm do 5 nm.

Korzystne jest, jeżeli warstwy 9 i 19 odbijające promieniowanie podczerwone są metaliczne i/lub przewodzące, i mogą zawierać lub stanowić w zasadzie srebro (Ag), złoto lub dowolny tego rodzaju materiał odbijający. Te warstwy odbijające promieniowanie podczerwone ułatwiają otrzymanie niskiej emisyjności Iow-E i/lub dobrych parametrów solarnych powłoki 27. Warstwa (warstwy) odbijająca promieniowanie podczerwone może być, w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, nieco utleniona.

Górne warstwy kontaktowe 11 i 21 mogą w niektórych przykładowych odmianach wykonania zawierać lub stanowić tlenek niklu (Ni), chrom/tlenek chromu (Cr), lub tlenek stopu niklu, jak na przykład tlenek niklowo-chromowy (NiCrOx) lub inne tego rodzaju materiały. Stosowanie, na przykład NiCrOx w charakterze tych warstw lub ich składników umożliwia zwiększenie ich trwałości. Warstwy NiCrOx w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku mogą być całkowicie utlenione (na przykład całkowicie stechiometrycznie), lub, w innych odmianach wykonania niniejszego wynalazku mogą być utlenione w przynajmniej 50%. Jakkolwiek zalecanym materiałem na te warstwy kontaktowe jest NiCrOx, to dla specjalisty jest oczywiste, że zamiast niego możliwe jest stosowanie innych materiałów. Warstwy kontaktowe 11 i/lub 21 (na przykład wykonane z NiCrO_x lub zawierające NiCrO_x) mogą w różnych odmianach wykonania niniejszego wynalazku być utleniane stopniowo lub nie. Stopniowanie utlenienia oznacza, że stopień utlenienia w warstwie (warstwach) zmienia się na grubości warstwy (warstw), tak że na przykład warstwa kontaktowa może być stopniowana, aby była słabiej utleniona na przejściu kontaktowym z bezpośrednio z nią sąsiadującą warstwą odbijającą promieniowanie podczerwone, niż w części warstwy kontaktowej pozostałej, czyli bardziej/najbardziej odległej od tej bezpośrednio z nią sąsiadującej warstwy odbijającej promieniowanie podczerwone. Opisy warstw kontaktowych 11 i 21 z różnym typem stopniowania utleniania przedstawiono w opublikowanym zgłoszeniu patentowym US 2002/0064 662, którego opis włącza się do niniejszego dokumentu przez przywołanie.

Dolne warstwy kontaktowe 7 i 17 mogą w niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku zawierać tlenek cynku (na przykład ZnO). Tlenek cynku w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku może zawierać Al (na przykład tworzący ZnAlO) lub inne pierwiastki. W niektórych alternatywnych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, możliwe jest stosowanie, między warstwą 7 (lub 17) zawierającą tlenek cynku a najbliższą warstwą 9 (lub 19) odbijającą promieniowanie podczerwone, dodatkowej warstwy (na przykład tlenku NiCr, tlenku Ni itp.).

Zawierająca azotek krzemu warstwa dielektryczna (jedna lub więcej) 4 i/lub 14 jest wykonana tak, że między innymi, poprawia możliwości obróbki cieplnej wyrobów powlekanych, na przykład odpuszczania cieplnego itp. Ponadto, jak to objaśniono powyżej, w niektórych przykładowych odmianach wykonania, stwierdzono w sposób nieoczywisty, że zastosowanie kombinacji warstwy (4 i/lub 14) zawierającej bogaty w Si azotek krzemu i warstwy zawierającej tlenek cynku (na przykład ZnO lub ZnAlO_x) (7 i/lub 17) pod warstwą zawierającą srebro 9 i/lub 19) umożliwia osadzanie srebra (na przykład drogą procesu napylania katodowego lub podobnego) w sposób, który powoduje zmniejszenie jej rezystancji powierzchniowej w porównaniu do rozwiązania, w którym pod srebrem znajdował się jakiś inny materiał. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, stwierdzono w sposób nieoczywisty, że warstwy SixNy zawierające bogaty w Si azotek krzemu umożliwiają znaczne zwiększenie stosunku Tvis/Rs po obróbce HT (na przykład hartowaniu cieplnym, odpuszczaniu wyginania na gorąco,

PL 215 878 B1 i/lub wyginaniu na gorąco). Przypuszcza się, że obecność wolnego Si w warstwach (4 i/lub 14) zawierających bogaty w Si azotek krzemu może umożliwiać zatrzymywanie przez tę, zawierającą bogaty w Si azotek krzemu warstwę, wielu atomów na przykład sodu (Na) migrujących na zewnątrz ze szkła 1 podczas obróbki HT, zanim dotrą one do srebra i je uszkodzą. Zatem przypuszcza się, że utlenianie powodowane przez obróbkę termiczną umożliwia zwiększenie przepuszczalności wizualnej, i że zawierająca bogaty w Si azotek krzemu (SixNy) warstwa (jedna lub więcej) zmniejsza rozmiar uszkodzenia warstwy srebra (jednej lub więcej) podczas obróbki HT, tym samym umożliwia zadowalające zmniejszenie rezystancji powierzchniowej (Rs).

W niektórych przykładowych odmianach wykonania, jedna lub obydwie potencjalnie bogate w Si warstwy 4 i/lub 14 azotku krzemu mogą być charakteryzowane jako warstwy Si_xN_y, gdzie x/y może wynosić od 0,76 do 1,5, korzystniej od 0,8 do 1,4, a jeszcze korzystniej od 0,85 do 1,23. Ponadto w niektórych przykładowych odmianach wykonania przed obróbką HT i/lub po obróbce HT, te bogate w Si warstwy (4 i/lub 14) Si_xN_y mogą mieć współczynnik załamania n wynoszący przynajmniej 2,05, korzystniej przynajmniej 2,07, a niekiedy przynajmniej 2,10 (na przykład przy 632 nm) (należy zauważyć: stechiometryczny Si3N4 ma współczynnik n wynoszący 2,04). Również, te bogate w Si warstwy (4 i/lub 14) Si_xN_y, w niektórych przykładowych odmianach wykonania mogą mieć współczynnik absorpcji właściwy k wynoszący przynajmniej 0,001, korzystniej przynajmniej 0,003 (należy zauważyć; stechiometryczny Si3N4 ma współczynnik absorpcji właściwy k wynoszący efektywnie 0).

Warstwa dielektryczna 13 działa jako warstwa sprzęgająca między dwiema połówkami powłoki 27, i w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku stanowi lub zawiera tlenek cyny. Jednakowoż zamiast niego możliwe jest zastosowanie na warstwę 13 innych materiałów dielektrycznych.

Warstwy dielektryczne 23 i 25 mogą zapewnić poprawę odporności powłoki 27 na wpływy środowiska i służą również do celów kolorowania. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, warstwa dielektryczna 23 może stanowić lub zawierać tlenek cyny (na przykład SnO₂), jakkolwiek zamiast niego możliwe jest stosowanie innych materiałów. Dielektryczna warstwa pokrywowa może w niektórych odmianach niniejszego wynalazku stanowić lub zawierać azotek krzemu (na przykład Si3N4), jakkolwiek zamiast niego możliwe jest stosowanie innych materiałów, na przykład dwutlenku tytanu, tlenoazotku krzemu, tlenku cyny, tlenku cynku, tlenku niobu itp., na przykład dielektryków o współczynniku załamania ”n” od 1,6 do 3,0. Warstwa 23 (i/lub inne warstwy na fig. 1) w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku mogą być pominięte.

Możliwe jest stosowanie jeszcze innych warstw poniżej lub powyżej przedstawionej powłoki 27. Zatem, jakkolwiek układ warstw, czyli powłoka 27 znajduje się na podłożu 1 lub jest podtrzymywane przez podłoże 1 (bezpośrednio lub pośrednio), to między nimi mogą być umieszczane inne warstwy. Tak więc, na przykład powłoka 27 z fig. 1 może być uważana za znajdującą się na podłożu 1 i podtrzymywaną przez podłoże 1 nawet, jeżeli między warstwą 3 a podłożem 1 są wykonane inne warstwy. Ponadto, w niektórych odmianach wykonania możliwe jest usunięcie niektórych warstw powłoki 27 przy równoczesnym wprowadzaniu innych między różne warstwy, lub też, w innych odmianach wykonania niniejszego wynalazku możliwe jest rozszczepianie różnych warstw przy wprowadzeniu nowych warstw między rozszczepione sekcje, bez odchodzenia od ogólnej istoty niektórych odmian wykonania niniejszego wynalazku.

Fig. 2 przedstawia powłokę 27, czyli układ warstw na powierzchni #2 jednostki okiennej IG. W jednostkach IG, jak przedstawiona na fig. 2 możliwe jest stosowanie powłok 27 według dowolnej odmiany wykonania opisanej w niniejszym dokumencie. W celu odróżnienia strony wewnętrznej oszklenia IG od jego strony zewnętrznej, po stronie zewnętrznej zaznaczono schematycznie słońce 29. Jednostka IG zawiera zewnętrzną szybę, czyli płytę (to znaczy podłoże 1 z fig. 1), a wewnątrz szybę czyli płytę 31). Te dwa podłoża szklane (na przykład szkło płaskie) są uszczelnione na zewnętrznych krawędziach konwencjonalnym szczeliwem i/lub przekładką 33, i mogą być wykonane z konwencjonalnym paskiem osuszającym (nie pokazany). Szyby mogą następnie być unieruchomione w konwe ncjonalnej ramie okiennej lub ościeżnicy. Przez uszczelnienie obwodowych krawędzi płyt szklanych i opcjonalne zastąpienie powietrza w izolowanej przestrzeni (czyli komorze) 30 gazem takim, jak argon, kształtowana jest typowa wysokoizolacyjna jednostka oszklenia IG. Opcjonalnie, ciśnienie w przestrzeni izolacyjnej 30 w niektórych alternatywnych odmianach wykonania może być niższe od ciśnienia atmosferycznego (z gazem lub bez gazu w przestrzeni 30), jakkolwiek to oczywiście nie jest we wszystkich odmianach wykonania konieczne. Jakkolwiek wewnętrzna strona podłoża 1 na fig. 2 jest zaopatrzona w powłokę to niniejszy wynalazek nie jest w ten sposób ograniczony (na przykład

PL 215 878 B1 w innych odmianach wykonania niniejszego wynalazku powłoka 27 może zamiast tego być wykonana na wewnętrznej powierzchni podłoża 31.

Jak to przedstawiono na fig. 1, jakkolwiek w różnych odmianach wykonania niniejszego wynalazku mogą być stosowane różne grubości, to poniżej przedstawiono przykładowe grubości i materiały odpowiednich warstw na podłożu szklanym na fig. 1, od szkła podłoża na zewnątrz:

T a b l i c a 1 (przykładowe materiały/grubości; odmiana wykonania z fig. 1)

Warstwa	Korzystny zakres (nm)	Zakres bardziej korzystny (nm)	Przykład (nm)
TiOx (warstwa 3)	2 nm-40 nm	2 nm-6 nm	4 nm
SixNy (warstwa 4)	5 nm-45 nm	9 nm-20 nm	11,3 nm
ZnOx_(warstwa 7)	1 nm-30 nm	4 nm-15 nm	10 nm
Ag (warstwa 9)	5 nm-25 nm	8 nm-12 nm	9,5 nm
NiCrOx (warstwa 11)	1 nm-10 nm	1,5 nm-3,5 nm	2,6 nm
SnO2 (warstwa 13)	0-100 nm	35 nm-80 nm	48,3 nm
SixNy (warstwa 14)	5 nm-45 nm	9 nm-20 nm	11,3 nm
ZnOx (warstwa 17)	1 nm-30 nm	4 nm-15 nm	10 nm
Ag (warstwa 19)	5 nm-25 nm	8 nm-22 nm	13,1 nm
NiCrOx (warstwa 21)	1 nm-10 nm	1,5 nm-3,5 nm	2,6 nm
SnO2 (warstwa 23)	0-75 nm	7 nm-20 nm	10 nm
Si3N4 (warstwa 25)	0-75 nm	12 nm-32 nm	22,6 nm

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, opisane w niniejszym dokumencie wyroby powlekane mogą mieć parametry Iow-E (niskiej emisyjności), przedstawione w Tablicy 2, mierzone monolitycznie (przed jakąkolwiek opcjonalną obróbką HT). Wartości rezystancji powierzchniowej (RS) w niniejszym dokumencie uwzględniają wszystkie warstwy odbijające promieniowanie podczerwone (na przykład warstwy srebrne 9, 19) w powłoce, jeżeli wyraźnie nie stwierdzono inaczej.

T a b l i c a 2 Parametry low-E/ solarne (monolityczne' z wstępną obróbką HT)

Parametr	Zwykle	Korzystniej	Najkorzystniej
Rs (omy/kwadrat):	<= 5,0	<= 3,5	<= 3,0
En:	<= 0,07	<= 0,04	<= 0,03
Tvis/Rs:	>= 20	>= 22	>= 25

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, opisane w niniejszym dokumencie wyroby powlekane mogą mieć następujące parametry, mierzone monolitycznie na przykład po obróbce HT:

T a b l i c a 3 Parametry Iow-E/ solarne (monolityczne; z końcową obróbką HT)

Parametr	Zwykle	Korzystniej	Najkorzystniej
Rs (omy/kwadrat):	<= 4,5	<= 3,0	<= 2,5
En:	<= 0,07	<=0,04	<= 0,03
Tvis/Rs:	>= 30	>= 32	>= 34 (lub >= 36)

Jak to objaśniono powyżej, te dość duże wartości stosunku Tvis/Rs w Tablicach 2 i 3 wskazują na doskonałe połączenie dużej przepuszczalności wizualnej i dobrej sprawności solarnej (na przykład odbijania promieniowania podczerwonego). Te duże wartości w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku stanowią dużą zaletę w stosunku do rozwiązań znanych.

Ponadto, wyroby powlekane zaopatrzone w powłoki 27 według niektórych odmian wykonania niniejszego wynalazku mają przedstawione poniżej parametry optyczne (na przykład przy nanoszeniu powłok na przezroczyste podłoże 1 ze szkła sodowo-wapniowego o grubości od 1 mm do 10 mm)

PL 215 878 B1 (poddawanego obróbce HT lub nie poddawanego obróbce HT. W tablicy 4, wszystkie parametry są zmierzone monolitycznie, jeżeli nie stwierdzono inaczej. W poniższej Tablicy, RgY jest odbiciem widzialnym od strony szkła (g) wyrobu monolitycznego, podczas gdy RfY jest odbiciem widzialnym od strony wyrobu monolitycznego, na którym osadzona jest powłoka/film (f) (to znaczy powłoka 27). Należy zauważyć, że parametry SHGC, SC, TS i parametry przepuszczalności ultrafioletu występują w kontekście jednostki oszklenia IG (nie monolitycznej, jak pozostałe dane w Tablicy 4), a wartości ΔΕ* są oczywiście skutkiem obróbki HT, a zatem zdjęte po obróbce HT (na przykład hartowaniu cieplnym, odpuszczaniu termicznym i/lub wyginaniu cieplnym).

T a b l i c a 4: Parametry optyczne

Parametr	Zwykle	Korzystniej
Tvis (luv TY) (III.C, 2°):	>= 70%	>=75%
a*t (III.C, 2°):	-4,0 do +1,0	-3,0 do 0,0
b*t (III.C, 2°):	-1,0 do +4,0	0,0 do 3,0
RgY (III.C, 2°):	1 do 10%	3 do 7%
a*g (III.C, 2°):	-4,5 do +2,0	-3,0 do 0,0
b*g (III.C, 2°):	-5,0 do +4,0	-4,0 do +3,0
RfY (III.C, 2°):	1 do 7%	1 do 6%
a*f (III.C, 2°):	-8,5 do +5,0	-6,0 do 3,0
b*f (III.C, 2°):	-9,0 do 10,0	-7,0 do 8,0
ΔE*t (transmisyjne):	<= 8,0	<= 5,0;4,0;3,0 lub 2,5
ΔE*g (odbiciowe strony szkła):	<= 8,0	<= 5,0;4,0;3,0 lub 2,5
^Tultrafiolet ^(IG)	<= 40%	<= 35%
SHGC (powierzchnia #2) (IG):	<= 0,45	<= 0,40
SC (#2) (IG):	<= 0,49	<= 0,45
TS% (IG):	<= 40%	<= 35%
Zmętnienie (obróbka końcowa HT):	<= 0,4	<=0,35

Wartości ΔΕ* są ważne przy sprawdzaniu, w kontekście niektórych odmian wykonania niniejszego wynalazku, czy istnieje, czy nie istnieje możliwość dopasowywania lub możliwość w zasadzie dopasowywania koloru po obróbce HT. Kolor w niniejszym dokumencie opisuje się przez odniesienie do konwencjonalnych wartości a*, b*. Parametr Δa* po prostu wskazuje, jak bardzo wartość koloru a* w wyniku obróbki HT (to samo odnosi się do .-\b*). Jeżeli kolor po obróbce HT zmienia się zbyt dużo (na przykład ΔΕ* wynosi powyżej 10), to wtedy wyrób może nie być akceptowalny przemysłowo. Bardzo duża wartość ΔΕ może również być wskazaniem zniszczenia warstwy Ag podczas obróbki HT, i/lub zmętnienia w masie.

Parametr ΔE* (i ΔΕ) jest zrozumiały w stanie techniki i jest wymieniony razem z różnymi metodami jego wyznaczania, w dokumencie ASTM 2244-93, jak również jest wymieniany w opracowaniu Huntera i in., The Measurement of Appearance, (Miara wyglądu), wyd. 2^ndEd. Cptr. 9, str. 162 i nast. (John Wiley & Sons, 1987). Stosowany w tej dziedzinie parametr ΔΕ* (i ΔΕ) jest sposobem adekwatnego wyrażania zmiany (jej braku) odbicia i/lub przepuszczalności (a zatem również wyglądu barwnego) wyrobu po obróbce HT, czyli wskutek obróbki HT. Parametr ΔΕ można obliczać metodą ab, lub metodą Huntera (oznaczaną przez zastosowanie indeksu dolnego H). Parametr ΔΕ odpowiada skali L, a, b firmy Hunter Lab (czyli Lh, ah, bh). Podobnie, parametr ΔΕ* odpowiada skali L*,a*,b* CIE LAB. Obydwa uważa się za użyteczne i równorzędne dla celów niniejszego wynalazku, Na przykład, jak wspomniano w wyszczególnionym powyżej opracowaniu Huntera i in. możliwe jest wykorzystywanie metody z współrzędnymi prostokątnymi/skalą (CIE LAB 1976) znanej jako skala L*,a*,b*, przy czym:

L* oznacza jednostki jasności (CIE 1976) a* oznacza jednostki czerwień-zieleń (CIE 1976) b* oznacza jednostki żółć-błękit (CIE 1976)

PL 215 878 B1 a odległość ΔΕ* między L*0 a*0 b*0 a L*1 a*1 b*1 wynosi:

ΔΕ*={ (AL*)²+ (Aa*)²+ (Ab*)²}^1/2 (1) gdzie:

AL*=L*i-L*o (2)

Aa*=a*i-a*₀ (3)

Ab*=b*i-b*o (4) gdzie indeks dolny 0 oznacza powłokę (lub wyrób powlekany) przed obróbką cieplną, a indeks dolny i oznacza powłokę (lub wyrób powlekany) po obróbce cieplnej; wykorzystywane liczby (na przykład a*, b*, L*) są liczbami obliczanymi wymienioną powyżej metodą współrzędnych L*, a*, b* (CIE LAB i976). W podobny sposób, z użyciem równania (i), przez zastąpienie a*, b*, L* wartościami a_h, b_h, L_h Hunter Lab. W zakresie niniejszego wynalazku i obszarze kwantyfikacyjnym ΔΕ* mieszczą się liczby równoważne po konwersji dowolną inną metodą, w której znaczenie ΔΕ* jest takie samo, jak określone powyżej.

Jak to objaśniono powyżej, wyroby powlekane według niektórych przykładowych odmian wykonania niniejszego wynalazku mogą mieć wartość ΔE*, która jest nie większa, niż około 8,0, korzystniej nie większa, niż około 5,0, bardziej korzystnie, nie większa, niż około 4,0, jeszcze bardziej korzystnie, nie większa, niż około 3,0, a niekiedy nie większa, niż około 2,5. Te wartości charakteryzują akceptowalne przemysłowo wyroby powlekane poddawane obróbce termicznej.

W innych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, stwierdzono, że przy zmniejszeniu grubości spodniej warstwy 3 tlenku tytanu (TiO_x, gdzie 1<=x<=3) w stosunku do grubości 7,5 nm powłoki konwencjonalnej, można znacznie poprawić kolor odbiciowy (to znaczy w tym przypadku otrzymać bardziej neutralny) a* strony szkła przy dużych kątach obserwacji. W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, warstwa 3 tlenku tytanu ma grubość zmniejszoną z grubości konwencjonalnej 7,5 nm do grubości od 2 nm do 6 nm, korzystniej od 3 nm do 6 nm, a jeszcze korzystniej od 4 nm do 5 nm. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, takie zmniejszanie grubości warstwy 3 tlenku tytanu umożliwia zapewnienie koloru wyrobu (a* i/lub b*), który jest bardziej neutralny przy dużym kącie obserwacji, na przykład 45 i/lub 60 stopni względem osi, niż przy normalnym kącie obserwacji (0 stopni, na osi). Jest to korzystne pod tym względem, że (a) kolor powlekanego wyboru jest mniej agresywny przy dużych kątach obserwacji (to znaczy możliwe jest otrzymanie koloru bardziej neutralnego przy obserwacji pod kątem), i/lub (b) możliwe jest przybliżone dopasowanie koloru powłoki w kierunku nieosiowym do innych powłok. W alternatywnych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, nie jest konieczne nanoszenie warstwy 3 lub możliwe jest jej zastąpienie warstwą zawierającą azotek metalu (na przykład SiN), tak że warstwa azotku metalu pozostaje w kontakcie ze szkłem.

W niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, stwierdzono, że odpowiednie grubości warstw odbijających promieniowanie podczerwone(na przykład warstwy Ag) 9 i 19 mogą również pełnić pewną funkcję w stabilizowaniu wartości a* i/lub b* przy znacznych zmianach kąta obserwacji. W szczególności stwierdzono, że wykonanie górnej warstwy odbijającej promieniowanie podczerwone z grubością o przynajmniej 2 nm większą, a korzystniej przynajmniej o 3 nm większą niż grubość dolnej warstwy odbijającej promieniowanie podczerwone, jest korzystne w niektórych przypadkach dla poprawienia koloru przy dużych kątach obserwacji. W tym względzie, jakkolwiek Tablica 2 powyżej ukazuje rezystancję powierzchniową całej powłoki, to należy zauważyć, że rezystancja powierzchniowa (R_s) poszczególnych warstw srebra (9 i 19) w niektórych odmianach wykonania niniejszego wynalazku może być różna. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, górna warstwa 19 srebra ma mniejszą rezystancję powierzchniową, niż dolna warstwa 9 srebra. Na przykład, w przykładzie, w którym cała powłoka ma rezystancję powierzchniową (R_s) wynoszącą 2,9 omów/kwadrat, górna warstwa srebrna 19 może mieć rezystancję powierzchniową wynoszącą 4,9, a dolna warstwa 9 srebra rezystancję powierzchniową wynoszącą 7,0. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, dolna warstwa 9 srebra może mieć rezystancję powierzchniową (R_s) przynajmniej o 10% większą, niż górna warstwa 19 srebra, a korzystnie przynajmniej o 20% większą.

P r z y k ł a d 1

Poniższe przykłady zamieszczono jedynie jako ilustracyjne, a nie dla ograniczenia. Poniższe przykłady wykonano przez napylanie aż do otrzymania w przybliżeniu stosu warstw, jak przedstawiony, od podłoża szklanego na zewnątrz. Wyszczególnione grubości stanowią aproksymacje:

PL 215 878 B1

T a b l i c a 5: Stos warstw dla przykładów

Warstwa	Grubość
Podłoże szklane	około 3 mm do 3,4 mm
TiOx	4 nm
Si_XNy	11,3 nm
ZnAlOx	10 nm
Ag	9,5 nm
NiCrOx	2,6 nm
SnO2	48,3 nm
Si_XNy	11,3 nm
ZnAlOx	10 nm
Ag	13,1 nm
NiCrOx	2,6 nm
SnO2	10 nm
Si3N4	22,6 nm

Uważa się, że jak to objaśniono powyżej, cienkość warstwy tlenku tytanu jest znaczącym czynnikiem w osiągnięciu w zasadzie neutralnych wartości a* i/lub b* przy dużych kątach obserwacji, na przykład przy 60 stopni względem osi. Uważa się również, że wykonanie górnej warstwy Ag jako grubszej (na przykład jako grubszej o 30 nm) od dolnej warstwy Ag pomaga w otrzymaniu neutralnego zabarwienia przy dużych kątach obserwacji.

Ponadto, jak to objaśniono poniżej, korzystne jest, jeżeli spodnie dwie warstwy azotku krzemu (SixNy) są niestechiometryczne i bogate w Si. Jak to objaśniono powyżej, stwierdzono, że zastosowanie kombinacji warstwy zawierającej bogaty w Si azotek krzemu i warstwę zawierającą tlenek cynku (na przykład ZnAlOx) pod warstwą zawierającą srebro, umożliwia osadzanie srebra w sposób powodujący zmniejszenie rezystancji powierzchniowej (co jest pożądane) w stosunku do przypadku, w którym pod srebrem znajdowały się inne materiały. W niektórych przykładowych odmianach wykonania, bogate w Si warstwy zawierające azotek krzemu (SixNy) umożliwiają znaczne zwiększenie stosunku Tvis/Rs po obróbce HT.

Poniżej przedstawiono proces stosowany do kształtowania wyrobu powlekanego z Przykładu 1. W Przykładzie 1, spodnie dwie warstwy azotku krzemu były tworzone jako bogate w Si, a dwie warstwy tlenku niklowo-chromowego były kształtowane tak, aby utlenienie zmieniało się stopniowo, jak to opisano W US 2002/0064662. Przepływy gazu (argonu (Ar), tlenu (O) i azotu (N)) w poniższej tablicy podano w jednostkach ml/minutę, i obejmują one zarówno gaz kalibracyjny, jak i gaz wprowadzany przez sieć. Nastawa λ w napylarce jest wyrażona w jednostkach mV i, co jest dla specjalisty oczywiste, wskazuje na wartość ciśnienia parcjalnego stosowanego w komorze napylania (to znaczy mniejsza nastawa λ wskazuje na większe ciśnienie parcjalne gazowego tlenu). Zatem na przykład, niższa wartość nastawy λ w przypadku osadzania warstwy ZnAlO oznaczałoby wyższe ciśnienie parcjalne gazowego tlenu, co z kolei oznaczałoby mniej metaliczną (bardziej utlenioną) warstwę ZnAlO. Pręd-3 kość liniowa wynosiła około 5 m/min. Wartości ciśnień podano w jednostkach mbar x 10^-3. Katody stosowane do napylania warstw srebra i tlenku niklowo-chromowego zawierały tarcze płaskie, a pozostałe tarcze podwójne C-Mag. Tarcze krzemowe (Si), a zatem i warstwy azotku krzemu, były domieszkowane za pomocą około 10% glinu (Al), tak że zostały oznaczone jako tarcze SiAl. Tarcze Zn, podobnie, również były domieszkowane Al, i zostały oznaczone jako tarcze ZnAl. Warstwy srebra i tlenku niklowo-chromowego były napylane z zastosowaniem napylania z zasilaniem stałoprądowym, natomiast inne warstwy napylano stosując system z prądem przemiennym średniej częstotliwości.

PL 215 878 B1

T a b l i c a 6: Proces napylania wykorzystywany w przykładzie 1

Katoda	Tarcza	Moc (kW)	Ar	O	N	Nastawa λ	Ciśnienie
C11	Ti	34,6	350	21,6	0	n/d	3,65
C12	Ti	35,4	350	4,56	0	n/d	4,56
C15	SiAl	52,2	250	0	305	n/d	4,38
C24	ZnAl	43	250	556	0	175	5,07
C32-a	Ag	3,1	250	0	0	0	3,69
C32-b	Ag	3,2	n/d	0	0	0	n/d
C33	NiCr	15,7	212	96	0	0	3,07
C41	Sn	46,8	200	651	75	171,4	5,30
C42	Sn	44,2	200	651	75	171,4	6,68
C43	Sn	45,2	200	651	75	171,4	6,40
C44	Sn	49,9	200	651	75	171,4	6,69
C45	Sn	39,8	200	651	75	171,4	5,17
C52	SiAl	51,5	250	0	322	n/d	4,11
C55	ZnAl	n/d	250	475	0	178	4,37
C62-a	Ag	4,5	250	0	0	n/d	3,43
C62-b	Ag	4,6	n/d	0	0	n/d	n/d
C64	NiCr	14,8	250	93	0	n/d	4,23
C71	Sn	41,9	200	765	75	172	5,29
C73	SiAl	54,6	225	0	430	n/d	3,93
C74	SiAl	53,3	225	0	430	n/d	5,86
C75	SiAl	54,4	225	0	430	n/d	2,52

Po napylaniu jonowym na podłoże szklane, w Przykładzie 1 otrzymano następujące, mierzone monolitycznie w środku wyrobu powlekanego, parametry po poddaniu obróbce HT przy około 625 stopni C w ciągu około 7,7 minut:

T a b l i c a 7: Parametry z Przykładu 1 (Monolityczna obróbka HT)

Parametr Przykład 1

Przepuszczalność wizualna 81,4% (Tvis lub TY) (III.C s st.):

a* -2,18 b* 0,93

L* 92,15

ΔΕ* 4,54

Odbicie strony szkła (RY) 5,20% (III.C 2 st.):

a* 0,06 b* -2,06

L* 27,31

ΔE*g 2,44

Odbicie strony filmu (FY) 4,59 (III.C 2 st.):

aA* -3,45 b* 5,64

L* 25,54

Rs (omów/kwadrat) (wstępna 2,9 obróbka HT)

Rs (omów/kwadrat) (końcowa 2,1

PL 215 878 B1

Obróbka HT)

Tvis/Rs (obróbka końcowa) 38,6

Przykłady 2-4 (Zalety wzbogacenia w Si)

Przykłady 2-4 ilustrują zastosowanie wzbogaconego w Si warstw (4 i/lub 14) azotku krzemu. Wszystkie przykłady 2-4 dotyczą napylania w przybliżeniu tym samym sposobem, co w powyższym Przykładzie 1, z tym wyjątkiem, że przepływ gazu był regulowany odpowiednio dla spodniej warstwy 4 azotku krzemu, tak że w Przykładach 2-3 spodnia warstwa azotku krzemu była bogata w Si, natomiast w Przykładzie 4 spodnia warstwa azotku krzemu była stechiometryczna (to znaczy Si3N4). W tych przykładach warstwa azotku krzemu była bogata w Si, a płaszczowa warstwa 25 azotku krzemu była stechiometryczna. Należy zauważyć, że warstwa 4 w przykładzie 1 była bogata w Si. Celem tych Przykładów jest wykazanie, że przy wykonaniu spodniej warstwy 4 jako bogatej w krzem, można otrzymać zmniejszenie rezystancji powierzchniowej, zwłaszcza po obróbce HT. W Przykładzie 3 występuje większe wzbogacenie w Si, niż w Przykładzie 2. W zamieszczonej poniżej tablicy, obróbka HT 1 oznacza obróbkę termiczną w ciągu około 7,7 minut w piecu przy temperaturze około 650 stopni C, natomiast HT 2 oznacza obróbkę HT w ciągu około 5,4 minut w piecu przy temperaturze około 625 stopni. Stosunek Tvis/Rs w tablicy dotyczy HT 1.

T a b l i c a 8: Wyniki z Przykładów 2-4

Przykład	Rs (obr. wstępna HT)	Tvis (obr. wstępna HT)	Rs (obr. HT1)	Tvis (obr. HT1)	Rs (obr. HT2)	Tvis (obr. HT2)	Tvis/Rs
2 (bogaty w Si)	3,2	69,3	2,3	79,35	2,3	80,16	34,50
3 (bogaty w Si)	3,2	69,5	2,3	79,69	2,3	79,00	34,64
4 (bogaty w Si)	3,3	69,7	2,4	79,17	2,4	80,16	32,98

W powyższej tablicy można zauważyć, że w przykładach z wzbogacaniem w Si (Przykłady 2-3) w przypadku warstwy 4 było możliwe osiągnięcie mniejszych wartości rezystancji powierzchniowej i większych stosunków T_vis/R_s, niż w przykładzie stechiometrycznym (Przykład 4).

Przykłady 5-10 (Różnice ciśnień parcjalnych)

Przykłady 5-10 służą do zilustrowania nieoczywistej obserwacji, że przy zastosowaniu mniejszego parcjalnego ciśnienia gazowego tlenu (na przykład ciśnienia parcjalnego gazowego tlenu), w przypadku dolnej warstwy 7 zawierającej tlenek cynku, niż w przypadku górnej warstwy 17 zawierającej tlenek cynku, można osiągnąć lepsze (to znaczy wyższe) wartości stosunku T_vis/R_s. Osadzanie w przypadku wyrobów powlekanych z Przykładów 5-10 było takie samo, jak w powyższym Przykładzie 1, z tym wyjątkiem, że w Przykładach 5-7 nastawa λ była korygowana dla spodniej warstwy 7 zawierającej tlenek cynku, a w przykładach 8-10 nastawa λ była korygowana dla górnej warstwy 17 zawierającej tlenek cynku. Dla specjalisty jest oczywiste, że im niższa jest nastawa λ na napylarce jonowej, tym mniej metaliczna jest otrzymywana warstwa, tym bardziej jest utleniona otrzymywana warstwa i tym wyższe jest parcjalne ciśnienia gazu (to znaczy tlenu) w napylarce jonowej dla tej komory. Obróbka cieplna przedstawiona w Tablicy poniżej trwała około 5,4 minut w piecu przy temperaturze około 625 stopni C. Wartości stosunku Tvis/Rs zdejmowano po obróbce HT.

T a b l i c a 9: Przykłady 5-10

Przykł.	λ (warstwa 7)	λ (warstwa 17)	Rs (obr. wstępna HT)	Tvis (obr. wstępna HT)	Rs (obr. HT)	Tvis (obr. HT)	Tvis/Rs
5	179	178	3,23	69,4	2,33	80,11	37,38
6	175	178	3,18	69,5	2,31	80,48	34,84
7	183	178	3,31	69,3	2,44	79,94	32,76
8	179	179	3,26	69,4	2,32	79,71	34,35
9	179	174	3,28	69,2	2,46	79,86	32,46
10	179	182	3,22	69,8	2,35	80,63	34,31

PL 215 878 B1

Z powyższej tablicy 9 widać, że w sposób nieoczywisty możliwe jest osiągniecie lepszych (to znaczy większych) wartości stosunku T_vis/R_s, kiedy nastawa lambda (λ) dla dolnej warstwy 7 zawierającej tlenek cynku jest niższa (jak w Przykł. 6) i kiedy nastawa lambda (λ) dla górnej warstwy zawierającej tlenek cynku jest wyższa (jak w Przykł. 5-8 i 10). Zatem widać, że najlepsze wartości stosunku T_vis/R_s są możliwe do osiągnięcia w Przykładzie 1, kiedy nastawa λ dla warstwy dolnej 7 jest niższa, niż nastawa dla warstw górnej 17. Jak to objaśniono poprzednio niższa nastawa λ na napylarce jonowej przekłada się na większe parcjalne ciśnienie tlenu, a zatem bardziej utlenioną (mniej metaliczną) warstwę zawierającą tlenek cynku. Innymi słowy, jak to pokazano w Tablicach 7 i 8 powyżej najlepsze wyniki są możliwe do osiągnięcia, kiedy ciśnienie parcjalne tlenu jest większe (na przykład o przynajmniej 1% większe, korzystniej o przynajmniej 2% większe) w przypadku osadzania dolnej warstwy 17 zawierającej ZnO, niż w przypadku górnej warstwy 17 zawierającej ZnO.

Inny nieoczekiwany wynik związany z niektórymi przykładowymi odmianami wykonania niniejszego wynalazku polega na tym, że wyroby powlekane opisywane w niniejszym dokumencie mogą uzyskać poprawioną odporność mechaniczną w porównaniu z wyrobami powlekanymi w dokumencie US 2002/0064662. Jakkolwiek powód poprawienia się odporności nie jest jasny, to przypuszcza się, że w grę może tu wchodzić kombinacja azotek krzemu/tlenek cynku/srebro.

W jednostce oszklenia IG, jak przedstawiona na fig. 2 może być wykorzystywany dowolny z wymienionych powyżej monolitycznych wyrobów powlekanych. Oczywiście, kiedy którykolwiek z powyższych wyrobów powlekanych są związane z innym podłożem lub podłożami przy kształtowaniu jednostki oszklenia IG, w wypadkowej jednostce oszklenia IG przepuszczalność spadnie. Zatem, w niektórych przykładowych odmianach wykonania niniejszego wynalazku, jednostki oszklenia sporządzane z wyrobami powlekanymi opisywanymi w niniejszym dokumencie mogą mieć przepuszczalność wynoszącą przynajmniej około 60%, korzystniej przynajmniej około 65%, a najkorzystniej przynajmniej około 68%.

Niektóre określenia są stosowane przeważnie w dziedzinie powłok szklanych, zwłaszcza przy definiowaniu właściwości i solarnych parametrów sterowania powlekanego szkła. Takie określenia są wykorzystywane w niniejszym dokumencie zgodnie z i znanym ogólnie znaczeniem. Na przykład w niniejszym dokumencie.

Natężenie odbijanego światła o widzialnych długościach fali, to znaczy współczynnik odbicia, jest określone jego wartością procentową, i jest podawane jako Rx (to znaczy wartość Y wyszczególniona poniżej w ASTM E-308-85), przy czym jako X występuje G dla strony szkła lub F strony powłoki. Strona szkła (na przykład G) oznacza, widok od strony podłoża szklanego, na którym osadzona jest powłoka, natomiast strona powłoki (to znaczy F) oznacza, widok od strony szkła podłoża szklanego, na którym osadzona jest powłoka.

Parametry koloru są mierzone i podawane w niniejszym dokumencie z zastosowaniem współrzędnych a*, b* i skali CIE LAB (to znaczy wykresu a*b*CIE, obserwator III.CIE-C, 2 stopnie). Możliwe jest stosowanie równorzędnie innych podobnych współrzędnych, na przykład z indeksem dolnym h dla oznaczenia konwencjonalnego użycia skali Hunter Lab, czyli obserwatora III.CIE-C, 10°, lub współrzędnych u*v* CIE LUV. Te skale w niniejszym dokumencie są określane zgodnie z dokumentem ASTM D-2244-93 Standard Test Method for Calculation of Color Differences From Instrumentally Measured Color Coordinates(Standardowa metoda testowa dla wyliczania różnic barwnych ze współrzędnych koloru mierzonych przyrządowe) 1993.09.15, rozszerzonym o ASTM E-308-85, Annual Book of ASTM Standards, wol. 06.01 Standard Method for Computing the Colors of Objects by 10 Using the CIE System (Standardowa metoda obliczania kolorów przedmiotów z 10-krotnym zastosowaniem systemu CIE) i/lub zgodnie z opisem w Wykazie Odniesień IES LIGHTING HANDBOOK 1981 (Poradnika oświetlania lES) .

Określenia emitancja i transmitancja dobrze zrozumiałe w stanie techniki, i w niniejszym dokumencie są stosowane zgodnie z ich dobrze znanym znaczeniem. Zatem, na przykład określenia: transmitancja dla światła widzialnego (TY), transmitancja dla promieniowania podczerwonego, i transmitancja dla promieniowania ultrafioletowego (Tuv) są znane. Ogólna transmitancja dla energii słonecznej (TS) jest przy tym zwykle określana jako ważona średnia tych wartości od 300 nm do 2500 nm (promieniowanie UV, widzialne i bliska podczerwień). Względem tych transmitancji transmitancja dla światła widzialnego, podawana w niniejszym dokumencie, jest określona przez standardowy oświetlacz CIE C, obserwator 2-stopniowy, metoda przy 380 nm - 720 nm; zakres bliskiej podczerwieni to 720 nm - 2500 nm; ultrafiolet to 300 nm - 380 nm; a ogólny zakres światła słonecznego to 300 nm

PL 215 878 B1

2500 nm. Dla celów transmitancji, jednakowoż, wykorzystuje się szczególny zakres podczerwieni (to znaczy od 2500 nm - 40000 nm).

Transmitancję dla światła widzialnego można mierzyć z zastosowaniem metod znanych, konwencjonalnych. Na przykład za pomocą spektrofotometru, na przykład Perkin Elmer Lambda 900 lub Hitachi U4001, otrzymuje się widmową charakterystykę przepuszczalności. Następnie z wykorzystaniem wspomnianej powyżej metodyki ASTM 308/2244-93 wylicza się przepuszczalność wizualną. W razie potrzeby możliwe jest wykorzystywanie mniejszej liczby punktów, niż przewidziana. Inna metoda pomiaru transmitancji dla światła widzialnego polega na zastosowaniu spektrometru, na przykład dostępnego w handlu spektrometru UltraScan XE produkowanego przez Hunter Lab. To urządzenie mierzy i podaje bezpośrednio transmitancję dla światła widzialnego. Przy podawaniu w niniejszym dokumencie i pomiarze transmitancji dla światła widzialnego, dla transmitancji dla światła widzialnego (to znaczy wartość Y w układzie trójchromatycznym CIE, ASTM E-308-85) wykorzystuje się obserwator III.C., 2 stopnie.

Innym określeniem stosowanym w niniejszym dokumencie jest rezystancja powierzchniowa. Rezystancja powierzchniowa (Rs) jest określeniem znanym w stanie techniki, i jest wykorzystywana w niniejszym dokumencie w jej dobrze znanym znaczeniu. W niniejszym dokumencie podawana jest ona w jednostkach - omach na kwadrat. Mówiąc ogólnie, to określenie odnosi się do rezystancji w omach dowolnego kwadratu układu warstw na podłożu szklanym przy pewnej wartości prądu elektrycznego przepuszczanego przez układ warstw. Rezystancja powierzchniowa jest wskaźnikiem mówiącym o tym, jak dobrze warstwa lub układ warstw odbija energię podczerwieni, i dlatego jest wykorzystywana wraz z emitancją jako miara tej właściwości. Rezystancję powierzchniową można wygodnie mierzyć konwencjonalnie z zastosowaniem omomierza z sondą czteroostrzową, na przykład produkowanej przez Signatone Corp. W Santa Clara, w Kalifornii sondy czteroostrzowej jednorazowego użytku z głowicą Model M-800 firmy Magnetron Instruments Corp.

Stosowane w niniejszym dokumencie określenia obróbka termiczna cieplna i poddawanie działaniu ciepła oznaczają nagrzewanie wyrobu do temperatury dostatecznej do osiągnięcia cieplnego odpuszczania, zaginania i/lub hartowania wyrobu zawierającego szkło. To określanie obejmuje, na przykład nagrzewanie powlekanego wyrobu w piecu w temperaturze przynajmniej około 580 do 600 stopni C w ciągu okresu czasu dostatecznego dla zapewnienia odpuszczenia, wygięcia i/lub hartowania cieplnego. W niektórych przypadkach, obróbka HT może trwać przynajmniej 4 lub 5 minut, bądź dłużej.

Określenie (współczynnik zacieniania (SC - shading coefficient) jest określeniem znanym w tej dziedzinie techniki, i jest wykorzystywane w niniejszym dokumencie w jego dobrze znanym znaczeniu. Określane jest według normy ASHRAE Standard 142 Standard Method for Determining and Expressing the Heat Transfer and Total Optical Properties of Fenestration Products (Standardowa metoda określania i wyrażania właściwości przenoszenia ciepła i ogólnych właściwości optycznych wyrobów okiennych przez ASHRAE Standards Project Commitee (Komisję ds. projektów norm), SPC 142, wrzesień 1995. Współczynnik SC można otrzymać przez podzielenie współczynnika wyko rzystania ciepła energii słonecznej (SHGC - solar heat gain coefficient) przez około 0,87. Zatem można stosować następujący wzór: SC=SSHGC/0,87.

Jakkolwiek wynalazek opisano w połączeniu z odmianami wykonania obecnie uważanymi za najbardziej praktyczne i zalecane, to jest oczywiste, że wynalazek nie jest ogran iczony do opisanej odmiany wykonania, lecz przeciwnie, za objęte istotą i zakresem załączonych zastrzeżeń uważa się różne modyfikacje I konstrukcje równoważne.

Claims

1. Obrabiany cieplnie wyrób powlekany, znamienny tym, że zawiera: powłokę wielowarstwową podtrzymywaną przez podłoże szklane, przy czym powłokę stanowi przynajmniej jedna warstwa zawierająca srebro oraz, umieszczona pod warstwą zawierającą srebro, warstwa zawierająca tlenek cynku i warstwa zawierająca azotek krzemu, przy czym warstwa zawierająca tlenek cynku znajduje się między warstwą zawierającą srebro a warstwą zawierającą azotek krzemu i kontaktuje się z każdą z tych warstw, zaś wyrób powlekany ma wartość stosunku Tvis/Rs wynoszącą przynajmniej 32 po obróbce cieplnej, gdzie Tvis jest procentową przepuszczalnością wizualną a Rs jest rezystancją powierzchniową powłoki w jednostkach om/kwadrat, a jego wartość ΔΕ*, odbiciowa po

PL 215 878 B1 stronie szkła i/lub transmisyjna, po obróbce termicznej jest mniejsza od, lub równa 8, przy czym obróbka cieplna jest prowadzona w temperaturze co najmniej 580°C.

2. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość stosunku Tvis/Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi przynajmniej 34.

3. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość stosunku Tvis/Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi przynajmniej 36.

4. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość mierzonej monolitycznie przepuszczalności wizualnej wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej wynosi przynajmniej 65%.

5. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość rezystancji powierzchniowej Rs wyrobu powlekanego po obróbce cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 4,0 om/kwadrat.

6. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 5.

7. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 4.

8. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 3.

9. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość ΔΕ*, odbiciowa po stronie szkła i/lub transmisyjna, wyrobu w wyniku obróbki cieplnej jest mniejsza niż, lub równa 2,5.

10. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,76 do 1,5.

11. Wyrób powlekany według zastrz. 10, znamienny tym, że warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,8 do 1,4.

12. Wyrób powlekany według zastrz. 10, znamienny tym, że warstwa zawierająca azotek krzemu zawiera SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,85 do 1,2.

13. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że współczynnik załamania n warstwy zawierającej azotek krzemu wynosi co najmniej 2,05.

14. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że współczynnik załamania n warstwy zawierającej azotek krzemu wynosi co najmniej 2,07.

15. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka zawiera, w kierunku na zewnątrz od podłoża szklanego:

warstwę zawierającą tlenek tytanu;

warstwę zawierającą azotek krzemu zawierającą SixNy, gdzie x/y wynosi od 0,76 do 1,5.; pierwszą warstwę kontaktową zawierającą tlenek cynku;

warstwę zawierającą srebro znajdującą się na pierwszej warstwie kontaktowej, i w styku z nią:

warstwę dielektryczną;

następną warstwę zawierającą srebro;

następną warstwę dielektryczną.

16. Wyrób powlekany według zastrz. 15, znamienny tym, że grubość warstwy zawierającej tlenek tytanu wynosi od 2 nm do 6 nm, a wyrób powlekany wykazuje wartość ogólnej przepuszczalności energii słonecznej nie większą, niż 40%.

17. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka stanowi wielowarstwową powłokę niskoemisyjną (low-E) zawierającą dwie warstwy srebra.

18. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że charakteryzuje się, po obróbce cieplnej, następującym kolorem przepustowym pod normalnym kątem obserwacji:

a* od -4,5 do +1,0 b* od -1,0 do +4,0.

19. Zastosowanie wyrobu powlekanego określonego w zastrz. 1, w jednostce okiennej z oszkleniem izolującym IG.

20. Zastosowanie wyrobu powlekanego według zastrz. 19, znamienne tym, że ta jednostka okienna IG zawiera jeszcze jedno podłoże szklane, przy czym przepuszczalność wizualna tej jednostki okiennej IG z oszkleniem izolującym wynosi przynajmniej 65%.