TWI289139B - Reflective, solar control coated glass article - Google Patents

Description

1289139 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及一 八簡單說明） C 明所屬領】 本發明係有關經塗覆之玻璃，且特別地，係可見光反 射性日光控制之經塗覆之玻璃物件。 5 【】 建築用玻璃上之塗覆物被普遍用以提供特殊之能量吸 收及透光度等性質。另外，塗覆物提供美觀悅水之所欲反 射或光譜性質。經塗覆之物件一般係單獨或與其它經塗覆 之物件結合使用以形成玻璃或窗單元。 10 經塗覆之玻璃物件典型上係於玻璃基材以此項技藝稱 為’’浮式玻璃製造法，，之方法製造時於，，線上，，藉由連續塗覆 玻璃基材而製得。另外，經塗覆之玻璃物件係於，，離線後” 經由喷濺方法製造。前者之方法包含將玻璃鑄造於被適當 包覆之溶融錫浴上，其後於玻璃充分冷卻後將其轉移至與 15此浴排列對準之提升滾輪，且最後於其經此等滾輪前進時 使玻璃冷卻，其起始係經過退火爐，其後係曝置於周圍氛 圍。玻璃與熔融錫浴接觸時，非氧化之氛圍係於處理方法 之浮動部份維持以避免錫氧化。氧化氛圍係於退火爐維持 。一般，塗覆物係於浮浴方法之浮浴内塗敷至玻璃基材上 20 。但是，塗覆物亦可於退火爐被塗敷至基材上。 形成之經塗覆之玻璃基材之性質係依浮式玻璃製造法 期間塗敷之特殊塗覆物或離線後之噴濺方法而定。塗覆物 之組成及厚度賦予經塗覆物件内之能量吸收及透光之性質 ，同時亦影響光譜性質。所欲性質可藉由調整塗覆物層之 1289139 玖、發明說明 組成或厚度而獲得。但是，為促進特殊性質之調整會不利 地衝擊經塗覆之玻璃物件之其它透光或光譜性質。當試圖 於經塗覆之玻璃物件内結合特殊之能量吸收及透光之性質 時，獲得所欲光譜性質一般係困難。 5 對於日光控制之玻璃，特別是於反射及透射時展現中 性顏色之南性能日光控制玻璃，係日益增加之需求。，，高性 能”之日光控制玻璃係指透射明顯高於總入射輻射能（總日 光熱）之百分率之入射光線之玻璃。 有利的係對一本身係呈顏色中性之玻璃物件提供一種 10經塗覆之堆疊物，如此，對於經塗覆之玻璃物件，自薄膜 侧反射之顏色係呈中性，且經透射之顏色保持實質上未與 所選之底玻璃者有所改變。具低發射度及低日光熱增益係 數之可見光反射之曰光控制玻璃可顯著改良建築物及住家 之能量費用，同時至少對薄膜側之反射提供所欲之中性顏 15色。玻璃之低發射度特性使自吸收之任何間接熱增益達最 小〇

t發明内容；J 發明概要 依據本發明，提供一種可見光反射之日光控制物件， 20包含一玻璃基材、一沈積於玻璃基材上之第一塗覆物，及 沈積於第一塗覆物上之第二塗覆物。第一塗覆物係包含摻 合之金屬氧化物，且於特殊較佳實施例係包含以氟摻雜之 氧化錫。第一塗覆物提供經塗覆之玻璃物件低發射度。 第二塗覆物包含具有比第一塗覆物之折射率更大之折 1289139 玖、發明說明 射率之透明金屬氧化物。第二塗覆物之添加增加經塗覆之 玻璃物件之可見光折射性，如此，形成之經塗覆玻璃物件 具有>15%之薄膜側折射率’及少於或等於約0.3之發射率 0 5 ㈣地’經塗覆之玻璃物件包含沈積於玻璃基材與摻 雜金屬氧化物之第-塗覆物間之抑制虹彩之中間層。塗覆 物係於被塗敷至透明玻璃基材時於透光度及反射度提供中 和之顏色。 圖式簡單說明 10 本發明之優點對於熟習此項技藝者，當基於附圖考量 時，由下列之較佳實施例詳細描述將輕易變得明顯，其中 第1圖係依據本發明之一實施例之經塗覆玻璃物件之 截面圖。 15 弟2圖係依據本發明之第二實施例之經塗覆玻璃物件 之戴面圖。 第3圖係併入第1圖所例示之經塗覆玻璃物件之雙玻 璃單元之截面圖。 C實施方式3 20 較佳實施例之詳細說明 參考第1圖，可見光反射之日光控制之經塗覆之玻璃 物件1包含一玻璃基材η及一多層塗覆物12，其包含一 低發射層14及一反射層13。 第2圖所示之實施例係相似於第1圖之實施例，且經 1289139 玖、發明說明 塗覆之玻璃物件2包含一玻璃基材21及多層塗覆物22。 但是，塗覆物22不同於塗覆物12係在於其除低發射層24 及反射層23外，另外包含一虹彩抑制底層25，將於其後 進一步探討。 5 第3圖例示第1圖之經塗覆之玻璃片1，其係與第二 玻璃材料31片（典型上係透明浮式玻璃）呈平行間隔開關係 而組合’此等玻璃片係藉由間隔及密封系統間隔開及密封 在一起，以形成具空隙（airspace)33之雙玻璃單元3。塗覆 物12面對著此單元之空隙33，且塗覆物面向軋光空間之 10内部（一般係建築物，但非必需）。第二玻璃材料31片於某 些實施例可被供以面向空隙（3 3)之低發射度之層（未示出）。 適用於製備依據本發明之經塗覆玻璃物件之玻璃基材 可包含此項技藝已知可用於製備建用玻璃之任何傳統玻璃 組成物。較佳基材係經著色之浮式玻璃帶材，其中，本發 15明之塗覆物被塗敷於此浮式玻璃製造法之加熱區域。另外 ，透明玻璃基材可適於施用本發明之多層堆疊物。但是， 經著色之玻璃基材對於其對經塗覆玻璃物件之光譜及能量 透射性質之衝擊而言係特別佳。 低發射度層係一金屬化合物層，一般係金屬氧化物（因 2〇諸如金屬氮化物及金屬矽化物之其它低發射度化合物易於 具有較低之透光度），及透明半導體，例如，摻雜之銦、錫 或鋅之氧化物。較佳材料包含以換雜錫之氧化鋼及換雜氣 之氧化鋅，且摻雜氟之氧化錫係特別佳。此低發射度層一 般具有1000 A至6000 A範圍之厚度（因使用更厚之層可能 1289139 玖、發明說明 造成不需要之透光度降低，且無用以補償之充分發光度降 低），特別是2000 A至5000 A範圍之厚度。低發射度層提 供少於0.3之發射度（於此描述内容及伴隨之申請專利範圍 所述及之發射度之數值係半球狀發射度（Eh))，即使較佳係 5使用提供0·2或更少之發射度之低發射度層。 反射層係被沈積於本發明之經塗覆玻璃物件之低發射 度層上。此反射層具有可見光譜内之折射率，其係大於低 發射度層之折射率。反應層之折射率一般係大於或等於約 2.0。反射層一般係透明金屬氧化物層，諸如，鈦、鍅或鉻 10之氧化物。鈦之氧化物對於形成此經塗覆玻璃物件之反射 層係特別佳之材料。 藉由大氣壓化學蒸氣沈積（諸如，美國專利第 6,238,738號案所述者，其在此被併入以供參考之用）形成 之氧化鈦塗覆物已知係光催化性及親水性。因此，使用本 15發明之塗覆堆登物於玻璃之面向外部之表面會造成所謂之，， 自行清理性質。當然，相較於使用相同塗覆物堆疊物於絕 緣玻4單元片之未被曝露之表面上，使用本發明之塗覆物 堆:£物於絕緣玻璃單元之面向外部之表面將對日光控制性 質產生負面衝擊。 '〇 如本發明般地使用薄膜會造成干擾色及虹彩之外觀。 為避免（或至少減緩）自干擾作用而造成之非所欲顏色，彩 色抑制底層（其本身可為數個子層之結合）可於沈積低發射 度層及反射層之前被塗敷至玻璃。虹彩抑制塗覆物係傳統 上於此項技藝内已知。例如，美國專利第心 10 1289139 玖、發明說明 第1表 範例 Sn〇2 Si02 Sn02:F Ti02 Tvis Rf Eh Ta* Tb* Rfa* Rfb* 1 269 227 — 2325 320 71.01 22.8 •21 0.97 5.09 -5.5 -4.6 2 280 18—2 2064 502 66.96 27.2 •25 1.63 3.18 -6.1 -1.0 3 291 210 2738 302 76.18 17.0 .18 -1.92 5.78 -7.9 範例4-15 經塗覆之玻璃物件依據範例1-3製造，具有下列層厚

度：271 人 Sn02、172 A Si02、2100 A Sn02:F，及 300 A 5 Ti〇2。樣品之Eh被測得係0.22。然後，性質對於各種不同 之玻璃基材（透明及各種不同色度，具有1/4英忖之厚度）上 之此塗覆堆疊物計算。此等範例係編為4-9，且係顯示於 如下之第2表。 性質亦對於範例4-9之相同之經塗覆玻璃物件計算， 10 其係作為絕緣玻璃單元之外側燈（outboard light)，且具有面 向結構物内部之塗覆堆疊物。1/4英忖厚之透明玻璃片被作 為絕緣玻璃單元之内侧燈（inboard light)，且係置放於距離 經塗覆物件1/2英叶。此等範例被編號10-15且係如下第3 表所示。 第2表（單塊) 範例 Tvis Tsoi Rs Rf SHGC SC Uwin Usum 4 66.9 57.2 23.9 26.0 0.61 0.71 0.76 0.68 5 41.8 25.3 13.1 22.6 0.38 0.44 0.77 0.75 6 56.9 35.8 20.1 22.3 0.45 0.53 0.76 0.73 7 41.1 36.7 12.3 22.6 0.47 0.54 0.76 0.73 8 50.1 24.5 16.7 23.0 0.37 1 0.43 0.77 0.75 9 33.4 30.7 9.8 22.3 0.42 0.49 0.76 0.75 13 1289139 玫、發明說明 第3表（IG單元) 範例 Tvis Tsoi Rs Rf SHGC SC Uwin Usum 10 60.3 45.5 27.6 28.8 0.54 0.63 0.35 0.38 11 37.6 21.1 14.6 26.1 0.30 0.34 0.35 0.40 12 51.2 29.5 22.8 26.6 0.38 0.44 0.34 0.39 13 36.9 29.1 13.7 26 0.38 0.45 0.35 0.39 14 45.0 20.7 18.8 26.3 0.29 0.34 0.35 0.40 15 30.0 24.4 10.7 25.8 0.34 0.39 0.35 0.40 上述範例所用之玻璃皆可購自俄亥俄州俄雷多市之 5 Pilkington North America，Inc·。範例 4 及 10 係於透明玻璃 上；範例5及10係於以Arctic Blue™為商品名出售之藍色 玻璃上；範例6及12係於藍綠色玻璃上；範例7及13係 於月銅色玻璃上；範例8及14係於以EvergreenTM為商品 名出售之綠色玻璃上；且範例9及15係於灰色玻璃上。 0 本發明塗覆物提供優於習知技藝之重要優點。適於藉 由熱解方法製造（其具有使其本身於線上施用之額外益處） ’其可以高度耐用性形式獲得，降低於處理及加工之特殊 官理之需要及開啟於自立式玻璃使用此塗覆物之可能性， 且無需將其保護於多個玻璃單元内。 5 再者，優異性能可以具有少於或等於約0·3(較佳係少 於或等於約0.2)之發射度及15%或更多（較佳係18%或更多 ’且最佳係20%或更多）之Rf之經塗覆玻璃物件達成。當 沈積於適當色度之玻璃上時，形成之經塗覆玻璃物件具有 14 1289139 玖、發明說明 〇·5或更少（較佳係0.45或更少）之SHGC。 本發明之較佳經塗覆玻璃係其中塗覆物係用以展現使 (a*2 + b*2)1/2少於12(特別是少於10)之反射（當自經塗覆側 觀看時）及透射（當施用至透明浮式玻璃時）顏色之玻璃。於 5 特殊之較佳實施例，反射及透射之顏色每一者係使（a*2 + b*2)1/2 少於 7。 t圖式簡單說明3 第1圖係依據本發明之一實施例之經塗覆玻璃物件之 截面圖。 10 第2圖係依據本發明之第二實施例之經塗覆玻璃物件 之截面圖。 第3圖係併入第1圖所例示之經塗覆玻璃物件之雙玻 璃單元之截面圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1·"· ..經塗覆之玻璃物件 25·· ....虹彩抑制底層 11… .…玻璃勒才 3…· .·雙玻璃單元 12·· .…多層塗覆物 31·· —第二玻璃材料 13·· .…反射層 32·· ....間隔及密封系統 14.· •…低發射層 33·· ....空隙 2···· ..經塗覆之玻璃物件 21·· •…玻璃基材 22·· ....多層塗覆物 23·· .…反射層 24·· •…低發射層 15

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 第92107135號專利申請案申請專利範圍修正本 1.一種經塗覆之玻璃基材，包含： a) —玻璃基材； b) —第一塗覆物，其係沈積於該玻璃基材上，該第一 5 塗覆物包含一具有一於ΙΟΟΟΑ至6000A範圍内之厚度的低 發射度層且具有一可見光譜中之第一折射率；及 c) 一第二塗覆物，其係沈積於該第一塗覆物上，該第 二塗覆物包含一可見光反射層且具有一大於該第一塗覆物 之該第一折射率之可見光譜中之第二折射率； 10 該經塗覆之玻璃基材具有一 Rf(薄膜側反射係數 )>15%，30%STvis(可見光透光度）$70%，以及一少於或 等於約0.3之發射度。 2.如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中，該玻璃 基材係包含一經著色之玻璃片。 15 3.如申請專利範圍第2項之經塗覆玻璃基材，其中，該 SHGC(日光熱增益係數）係少於或等於〇.5。 4·如申請專利範圍第2項之經塗覆玻璃基材，其中，該 SHGC係少於或等於0.45。 5.如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中， 20 Rf>18%。 6.如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中， Rf>20%。 7.如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中，該發射 度係少於或等於約0.2。 16 Ϊ289139 拾、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第！項之經塗覆玻璃基材，其中，該低發 射度層包含摻雜之金屬氧化物。 9·如申請專利範圍第8項之經塗覆玻璃基材，其中，該摻雜 之金屬氧化物包含摻雜之氧化錫。 10. 如申請專利範圍第9項之經塗覆玻璃基材，其中，該摻 雜之氧化錫包含以氟摻雜之氧化錫。 11. 如申請專利範圍第i項之經塗覆玻璃基材，其中，該反 射層包含金屬氧化物。 12. 如申請專利範圍第n項之經塗覆玻璃基材，其中，該金 1〇 屬氧化物包含鈦之氧化物。 如申請專利範圍第12項之經塗覆玻璃基材，其中，該鈦 之氧化物提供該經塗覆玻璃物件具一光催化親水性表面 〇 14·如申請專利範圍第12項之經塗覆玻璃基材，其中，該經 15 塗覆玻璃物件一玻璃之部份，且該第一及第二之塗覆物 被沈積於該玻璃之面向外部之表面上。 15·如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，進一步包含 被沈積於該玻璃基材及該第一塗覆物間之彩色抑制層。 16·如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中，該經 2〇 塗覆之玻璃物形成一絕緣玻璃單元之玻璃片之一。 17·如申請專利範圍第16項之經塗覆玻璃基材，其中，該經 塗覆玻璃物件之該第一及第二之塗覆物係被沈積於該經 塗覆物件之面向該絕緣玻璃單元之另一玻璃片之表面上 17 1289139 拾、申請專利範圍 18·如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中，該第 一及第二之塗覆物係以熱解式形成。 19·如申請專利範圍第18項之經塗覆玻璃基材，其中，該第 一及第二之塗覆物係藉由化學蒸氣沈積形成。 5 20·如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中，該塗 覆物係用以展現反射（當自經塗覆侧觀看時）及透射（當施 用至透明浮式玻璃時）之顏色每一者係使（a*2 + b*2)1/2係 少於12。 21·如申請專利範圍第2〇項之經塗覆玻璃基材，其中，該塗 10 覆物係用以展現反射（當自經塗覆側觀看時）及透射（當施 用至透明浮式玻璃時）之顏色每一者係使（a*2 + b*2)l/2係 少於7。 22·—種經塗覆之玻璃物件，包含： a)—玻璃基材； 15 b)一第一塗覆物，其由沈積於該玻璃基材上之以氟摻 雜之氧化錫所組成，該第一塗覆物具有一於1〇〇〇A至 6000A之範圍内的厚度且具有一第一折射率；及 c) 一第二塗覆物，其由沈積於該第一塗覆物上之一鈦 之氧化物所組成，該第二塗覆物具有一大於該第一塗覆物 20 之该第一折射率的第二折射率； 該經塗覆之玻璃物件具有一 Rf>15%，3〇% $ Tvis $ 7〇% ’以及一少於或等於約0.3之發射度。 23·如申睛專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中，該玻 璃基材係包含一經著色之玻璃片。 18 1289139 拾、申請專利範圍 24. 如申請專利範圍第23項之經塗覆玻璃物件，其中，該 SHGC係少於或等於〇.5。 25. 如申請專利範圍第23項之經塗覆玻璃物件，其中，該 SHGC係少於或等於0.45。 5 26·如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中， Rf>18% 〇 27 ·如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中， Rf>20%。 28·如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中，該發 10 射度係少於或等於約0.2。 29·如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中，該鈦 之氧化物提供該經塗覆玻璃物件具一光催化親水性表面 〇 30·如申請專利範圍第29項之經塗覆玻璃物件，被併入一玻 15 璃内，如此，其上已沈積該第一及第二之塗覆物之該玻 璃基材之表面係面向外部。 31·如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，進一步包含 被沈積於該玻璃基材及該第一塗覆物間之彩色抑制層。 32. 如申請專利範圍第1項之經塗覆玻璃基材，其中該第一 20 塗覆物具有一於2000A至5000A範圍内之厚度。 33. 如申請專利範圍第22項之經塗覆玻璃物件，其中該 第一塗覆物具有一於2000A至5000人範圍内之厚度。 19