TWI389864B - 電器透明 - Google Patents

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Description

電器透明
本發明大體上係關於透過其可看到電器內部之材料的電器透明物，諸如但不限於習知爐、微波爐、對流式微波爐、自清潔爐、冰箱、爐子及其類似者的窗。
電器(諸如，習知爐、微波爐、對流式微波爐、自清潔爐、冰箱及爐子(僅列出少許))通常具有可透過其看到電器內部之材料的透明物。此等電器透明物具有足夠之可見光透射率，使得可看到電器內部之材料但亦具有熱或輻射反射元件以減少通過該透明物之熱或輻射。
舉例而言，一些習知爐門具有由兩個或兩個以上之間隔玻璃片形成的透明物。該等片在其內表面及外表面上均具有熱反射塗層以減少自爐之內部散逸至環境大氣中的熱量。用於達成此目的之一廣泛使用之熱反射塗層為摻氟氧化錫塗層。通常藉由噴塗熱解法將此摻氟氧化錫塗層施加至該等玻璃片。雖然適用於熱反射，但此習知電器透明結構具有一些缺點。舉例而言，摻氟氧化錫塗層之噴塗熱解可導致玻璃片之整個表面上不均勻之塗層厚度。此不均勻塗層厚度可導致經塗佈之片的色彩及反射率變化，此在審美方面可為不良的。另外，此習知爐透明結構要求施加四個獨立塗層(該兩個片之每一側上各一個塗層)。此外，此構造需要多個玻璃片。
習知微波爐門通常由內聚合面板(諸如，聚酯薄膜片)、 中間線網柵格或屏，及外玻璃片形成。內聚酯薄膜面板提供清潔之簡易性，且中間線網屏防止來自爐內部之微波輻射穿過透明物。又，雖然適用於達成其所欲目的，但此習知微波爐門結構具有一些缺點。舉例而言，習知微波爐門要求三個獨立的片，其必須經裝配才能使門適當地起作用。此外，可能難以透過線網屏充分地看到爐內部之材料。
因此，提供可用於電器透明物中的減少或消除上述缺點中之至少一些的經塗佈之片或面板將為有利的。舉例而言，提供需要少於四個塗層來提供可接受效能的習知爐門將為有利的。另外，提供消除習知微波爐透明物之所要組件中之至少一些及/或提供經由微波爐透明物之增加可見度的微波爐透明物將為有利的。
一透明物包括一具有一第一主要表面及一第二主要表面之基板。一第一塗層係提供於該第一主要表面之至少一部分上方，該第一塗層包括一或多個金屬氧化物層。在一非限制性實施例中，該第一塗層為無金屬層。一第二塗層係提供於該第二主要表面之至少一部分上方，該第二塗層包括一或多個金屬層。一保護塗層係提供於該第二塗層之至少一部分上方。
一爐透明物包括一具有一第一主要表面及一第二主要表面之玻璃基板。一第一塗層係提供於該第一主要表面之至少一部分上方。該第一塗層包含摻氟氧化錫。在一非限制 性實施例中，該第一塗層包含：一第一塗料層，其包含一包含矽石及氧化錫之梯度層；及一第二塗料層，其包含摻氟氧化錫。一第二塗層係提供於該第二主要表面之至少一部分上方。該第二塗層包含：一包含一錫酸鋅層及一氧化鋅層的第一介電層；一在該第一介電層上方之第一金屬層；一在該第一金屬層上方且包含一氧化鋅層、一錫酸鋅層及另一氧化鋅層之第二介電層；一在該第二介電層上方之第二金屬層；及一在該第二金屬層之至少一部分上方且包含氧化鋅層與錫酸鋅層或氧化鋅層中之至少一者的頂塗層。一保護塗層係提供於該第二塗層上方，例如，在該頂塗層上方。在一非限制性實施例中，該保護塗層可包含15重量%至70重量%氧化鋁及85重量%至30重量%矽石。在另一非限制性實施例中，該保護塗層包含一第一層及一形成於該第一層上方之第二層，其中該第一層包含50重量%至100重量%氧化鋁及50重量%至0重量%矽石，其中該第二層包含矽石與氧化鋁之混合物。
將參看附圖來描述本發明，其中相似參考數字始終識別相似部分。
如本文所使用，空間或方向術語(諸如，"左"、"右"、"內"、"外"、"上"、"下"及其類似者)與圖式中所示般與本發明有關。然而，應理解本發明可採用各種替代性方位且因此此等術語不應被視為限制性的。此外，如本文所使用，在本說明書及申請專利範圍內所用之所有表示尺寸、 實體特性、處理參數、成份量、反應條件及其類似物的數字應理解為在所有實例中可藉由術語"約"加以修飾。因此，除非另外指出，否則在以下說明書及申請專利範圍內所述之數值可視本發明設法獲得之所要性質而變化。最低限度地，且在不意欲限制申請專利範圍範疇之均等原則之應用的情況下，應至少根據已報導之有效數位的數字且藉由應用常規捨入技術來解釋各數值。此外，本文所揭示之所有範圍應理解為涵蓋開始範圍值及結束範圍值以及其中所包含之任何及所有子範圍。舉例而言，應認為"1至10"之規定範圍包括在最小值1與最大值10之間(且包含1與10在內)的任何及所有子範圍；亦即，所有以最小值1或更大值開始且以最大值10或更小值結束的子範圍，例如，1至3.3、4.7至7.5、5.5至10，及其類似者。另外，如本文所使用，術語"形成於…上方"、"沈積於…上方"或"提供於…上方"意謂形成、沈積或提供於表面上但未必與表面接觸。舉例而言，"形成於"基板"上方"之塗料層不排除存在位於所形成之塗料層與基板之間的相同或不同組份之一或多個其他塗料層或膜。如本文所使用，術語"聚合物"或"聚合"包括寡聚物、均聚物、共聚物及三聚物，例如，由兩個或兩個以上之類型的單體或聚合體形成之聚合物。術語"可見區"或"可見光"指代具有在380 nm至800 nm之範圍中之波長的電磁輻射。術語"紅外區"或"紅外輻射"指代具有在大於800 nm至100,000 nm之範圍中之波長的電磁輻射。術語"紫外區"或"紫外輻射"意謂具有在300 nm至小於380 nm 之範圍中之波長的電磁能。術語"微波區"或"微波輻射"指代具有在300兆赫至300千兆赫之範圍中之頻率的電磁輻射。另外，本文所涉及之所要文件(諸如但不限於已發布之專利及專利申請案)被視為"以引用之方式"全文併入。在以下論述中，折射率值為550奈米(nm)之參考波長的折射率值。術語"膜"指代具有所要或所選組份之塗層之區。一"層"包含一或多個"膜"。一"塗層"或"塗層堆疊"由一或多個"層"組成。數字"N"之絕對值在本文中被寫成|N|。"絕對值"意謂實數之不考慮其正負號之數值。
為達成以下論述之目的，將關於用於電器透明物(詳言之，爐門窗)來描述本發明。然而，應理解，本發明不限於用於電器透明物而是可在任何所要領域中實踐，諸如但不限於層壓或非層壓住宅及/或商用窗、隔熱玻璃單元，及/或用於陸地、空中、空間、水面上及水下運載工具的透明物(例如，汽車風擋、側燈、後燈、遮陽篷頂及玻璃天窗(僅列出少許))。因此，應理解，呈現特定揭示之示範性實施例而僅解釋本發明之一般概念且本發明不限於此等特定示範性實施例。另外，雖然典型電器"透明物"可具有足夠之可見光透射率使得可經由透明物看到材料，但在本發明之實踐中，"透明物"不必對於可見光而言為透明的而是可為半透明或不透明的。本發明可用於製造層壓或非層壓(例如，單層或單片)物品。"單片"意謂具有單結構基板或主要層(例如，玻璃層)。"主要層"意謂一主要支撐或結構部件。
在圖1中說明併入有本發明之特徵的非限制性電器透明物10。透明物10可具有任何所要可見光、紅外輻射或紫外輻射透射及反射。舉例而言，透明物10可具有任何所要量之可見光透射(例如，大於0%直至100%)。在一非限制性實施例中，在參考波長550 nm時之可見光透射率可直至90%，諸如直至80%、諸如直至70%、諸如直至60%、諸如直至50%、諸如直至40%、諸如直至30%、諸如直至20%。
如圖1中最清楚可見，透明物10包括具有第一主要表面14及相反或第二主要表面16之面板或基板12。第一熱及/或輻射反射塗層20形成於第一主要表面14之至少一部分上方，且第二熱及/或輻射反射塗層22形成於第二主要表面16之至少一部分上方。第一塗層20及第二塗層22可為相同或不同的且可藉由相同或不同之方法來施加。在一非限制性實施例中，第一塗層20為化學沈積塗層，諸如化學氣相沈積(CVD)塗層。第二塗層22可為物理沈積塗層，諸如磁控濺鍍氣相沈積(MSVD)塗層。
在本發明之廣泛實踐中，基板12可包括具有任何所要特性之任何所要材料。舉例而言，基板12對於可見光而言可為透明或半透明的。藉由"透明"來意謂具有大於0%至100%之可見光透射。例如，在550 nm時，基板12可具有直至90%之可見光透射，諸如直至85%、諸如直至80%、諸如直至70%、諸如直至60%、諸如直至50%、諸如直至30%、諸如直至20%。或者，基板12可為半透明的。"半透明"意謂允許電磁能(例如，可見光)通過但使此能量漫射， 使得不可清楚地看到在與觀察者相反之側上的物件。適合材料之實例包括但不限於塑膠基板(諸如丙烯酸聚合物、諸如聚丙烯酸酯；聚烷基甲基丙烯酸酯，諸如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯及其類似者；聚胺基甲酸酯；聚碳酸酯；聚烷基對苯二甲酸酯，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯及其類似者；含聚矽氧烷之聚合物；或用於製備此等聚合物之任何單體之共聚物，或其任何混合物)；陶瓷基板；玻璃基板；或上述基板之任一者的混合物或組合。舉例而言，基板12可包括習知鈉鈣矽酸鹽玻璃、硼矽玻璃或含鉛玻璃。玻璃可為透明玻璃。"透明玻璃"意謂不帶色或無色玻璃。或者，玻璃可為帶色或另外有色玻璃。玻璃可為經退火或經熱處理之玻璃。如本文所使用，術語"經熱處理"意謂經回火或至少部分回火。玻璃可為任何類型的(諸如習知浮法玻璃)，且可為具有任何光學性質(例如，可見光透射、紫外透射、紅外透射，及/或總太陽能透射之任一值)之任何組份。"浮法玻璃"意謂藉由習知浮法製程形成之玻璃，在浮法製程中，將熔融玻璃沈積於熔融金屬浴上使其可控地冷卻以形成浮法玻璃帶。接著根據需要對該帶進行切割及/或成形及/或熱處理。浮法玻璃製程之實例揭示於美國專利第4,466,562號及第4,671,155號中。基板12可為(例如)透明浮法玻璃或可為帶色或有色玻璃。雖然未限於本發明，但適用於基板之玻璃的實例描述於美國專利第4,746,347號；第4,792,536號；第 5,030,593號；第5,030,594號；第5,240,886號；第5,385,872號；及第5,393,593號中。可用於本發明之實踐的玻璃之非限制性實例包括Solargreen、Solextra、GL－20、GL－35TM 、Solarbronze、Starphire及Solargray玻璃，其皆可自PPG工業有限公司(賓夕法尼亞州，匹茲堡市)購得。
基板12可具有任何所要尺寸，例如，長度、寬度、形狀或厚度。在一非限制性實施例中，基板12可具有在1 mm至10 mm之範圍中的厚度，諸如1 mm至5 mm、諸如2 mm至4 mm、諸如3 mm至4 mm、諸如3.2 mm。
在一非限制性實施例中，基板12在參考波長550奈米(nm)處可具有高可見光透射。"高可見光透射"意謂在5.5 mm之厚度下在550 nm波長時大於或等於85%之可見光透射，諸如大於或等於87%、諸如大於或等於90%、諸如大於或等於91%、諸如大於或等於92%。
第一塗層20及第二塗層22可藉由任何習知方法來沈積於基板12(面板)上方，諸如但不限於習知化學氣相沈積(CVD)及/或物理氣相沈積(PVD)法。CVD法之實例包括噴塗熱解、化學氣相沈積(CVD)及溶膠－凝膠沈積。PVD法之實例包括電子束蒸鍍及真空濺鍍(諸如磁控濺鍍氣相沈積(MSVD))。在一非限制性實施例中，第一塗層20可藉由CVD來沈積，且第二塗層22可藉由MSVD來沈積。一般熟習此項技術者將十分瞭解MSVD塗佈器件及方法之實例且其描述於(例如)美國專利第4,379,040號；第4,861,669號； 第4,898,789號；第4,898,790號；第4,900,633號；第4,920,006號；第4,938,857號；第5,328,768號及第5,492,750號中。
在一非限制性實施例中，第一塗層20可為熱及/或輻射反射塗層且可具有相同或不同組份及/或功能性之一或多個功能塗層或膜。舉例而言，第一塗層20可為單層塗層或多層塗層且可包括一或多種金屬、非金屬、半金屬、半導體，及/或其之合金、化合物、組合物、組合或摻合物。舉例而言，第一塗層20可為單層金屬氧化物塗層、多層金屬氧化物塗層、非金屬氧化物塗層、金屬氮化物或氮氧化物塗層、非金屬氮化物或氮氧化物塗層、包含上述材料中之任一者之一或多者的多層塗層，或該等層中之一或多者可包含上述材料中之兩者或兩者以上之混合物。在一非限制性實施例中，第一塗層20可為一經摻雜金屬氧化物塗層，諸如摻氟氧化錫塗層，例如，可自PPG工業有限公司(賓夕法尼亞州，匹茲堡市)購得之NESA塗層。在一非限制性實施例中，該第一塗層可為無金屬層。
如圖2之非限制性實施例中所示，第一塗層20可包含一個、兩個或兩個以上之塗料層。在所說明之非限制性實施例中，第一塗層20包含一第一塗料區或層24及一第二塗料區或層26。
第一塗料層24可包括一或多種金屬氧化物材料，諸如Zn、Fe、Mn、Al、P、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si或In或其任一者之合金(諸如錫酸鋅) 中之一或多者的一或多種氧化物。第一塗料層24亦可包括一或多種摻雜劑材料，諸如但不限於Sn、F、In或Sb。
第一塗料層24可為一均質層，或可包含複數個塗料膜，或可為一梯度層。"梯度層"意謂具有兩種或兩種以上之組份的層，其中該等組份之濃度隨著距基板12之距離的改變而不斷地改變。
在一非限制性實施例中，第一塗料層24包含一具有兩種或兩種以上之金屬氧化物材料之混合物的梯度層。在一特定非限制性實施例中，第一層24包含二氧化矽及金屬氧化物(諸如，氧化錫)之混合物，組份隨著距玻璃塗層界面之距離增加而不斷地改變。通常，在玻璃塗層界面附近，第一層24主要為二氧化矽，而在第一層24之相反表面(意即，距玻璃塗層界面最遠之塗層表面)處，第一層24之組份主要為氧化錫。雖然論述了使用氧化錫與二氧化矽之混合物的第一層24，但本發明不限於此。在本發明之實踐中可使用任何兩種或兩種以上之化合物。製造此梯度層之適合方法揭示於美國專利第5,356,718號中。
在一非限制性實施例中，第一層24為矽石及氧化錫之梯度層，其具有在100至10,000之範圍中的厚度，諸如100至5,000、諸如500至5,000、諸如500至4,000、諸如500至3,000、諸如500至2,000、諸如1,000至2,000、諸如1,000至1,500、諸如1,200。
第二層26可為金屬氧化物層，諸如經摻雜金屬氧化物 層。舉例而言，第二層26可包括一或多種金屬氧化物材料，諸如Zn、Fe、Mn、Al、Ce、Sn、Sb、Hf、Zr、Ni、Zn、Bi、Ti、Co、Cr、Si或In或合金(諸如錫酸鋅)中之一或多者的一或多種氧化物。第二層26亦可包括一或多種摻雜劑材料，諸如但不限於Sn、F、In、Al或Sb。
在一非限制性實施例中，第二層26為摻氟氧化錫層，氟在前驅材料中之含量為基於前驅材料之總重量的小於20重量百分比，諸如小於15重量百分比、諸如小於13重量百分比、諸如小於10重量百分比、諸如小於5重量百分比。第二層26可為非晶質、晶質或實質上晶質的。
在一非限制性實施例中，第二層26可具有在100至10,000之範圍中的厚度，諸如100至8,000、諸如100至6,000、諸如100至5,000、諸如500至5,000、諸如500至4,500、諸如1,000至4,500、諸如1,000至4,000、諸如2,000至4,000、諸如3,000至4,000、諸如3,100。
第一塗層20可具有任何所要總厚度。在一非限制性實例中，第一塗層20可具有在大於0至10,000之範圍中的厚度，諸如100至8,000、諸如200至6,000、諸如300至5,000、諸如500至5,000、諸如1,000至5,000、諸如2,000至5,000、諸如3,000至5,000、諸如4,000至5,000、諸如4,300。
用作第一塗層20之一適合塗層之實例為SUNGATE500塗層，其為可自PPG工業有限公司(賓夕法尼亞州，匹茲堡 市)購得之多層透明傳導氧化物塗層且更詳細地描述於美國專利第6,436,541號中。其他適合塗層為可自PPG工業有限公司購得之SUNGATE及SOLARBAN塗層系列。
在另一非限制性實施例中，第一塗層20可為單層塗層，諸如摻氟氧化錫塗層，其具有在大於0至10,000之範圍中的厚度，諸如100至8,000、諸如200至6,000、諸如300至5,000、諸如500至5,000、諸如1,000至5,000、諸如2,000至5,000、諸如3,000至5,000、諸如4,000至5,000、諸如4,300。
如圖3所示且與習知爐門透明物相反，第二塗層22可包括一個、兩個或兩個以上之熱及/或輻射反射金屬層或膜，該等層或膜包含反射金屬，例如，貴金屬(諸如但不限於金、銅或銀或其組合或合金)。第二塗層22亦可包括一或多種抗反射及/或介電塗層材料，諸如金屬氧化物或金屬合金之氧化物。
一示範性第二塗層22係展示於圖3中。所說明之示範性第二塗層22包括一沈積於基板12之第二主要表面16之至少一部分上方之基底層或第一介電層56。第一介電層56可包含抗反射材料及/或介電材料(諸如但不限於金屬氧化物、金屬合金之氧化物、氮化物、氮氧化物或其混合物)之一或多個膜。第一介電層56對於可見光而言可為透明的。適用於第一介電層56之金屬氧化物的實例包括鈦、鉿、鋯、鈮、鋅、鉍、鉛、銦、錫及其混合物之氧化物。此等金屬氧化物可具有少量其他材料，諸如氧化鉍中之錳、氧化錫 中之銦等。另外，可使用金屬合金或金屬混合物之氧化物，諸如含有鋅及錫之氧化物(例如，錫酸鋅)、銦錫合金之氧化物、矽氮化物、矽鋁氮化物或鋁氮化物。另外，可使用經摻雜金屬氧化物(諸如摻銻或銦之錫氧化物或摻鎳或硼之錫氧化物)。第一介電層56可大體上為單相膜，諸如，金屬合金氧化物膜(例如，錫酸鋅)，或可為由鋅與錫氧化物組成之相的混合物，或可由複數個金屬氧化物膜(諸如，描述於美國專利第5,821,001號；第4,898,789號；及第4,898,790中之彼等物)組成。
在所說明之示範性實施例中，第一介電層56可包含一多膜結構，其具有一沈積於基板12之主要表面之至少一部分上方的第一金屬氧化物或金屬合金氧化物膜58及一沈積於第一金屬合金氧化物膜58上方之第二金屬氧化物膜60。在一實施例中，第一介電層56可具有小於或等於1,000之總厚度，諸如小於或等於500、例如小於或等於300、例如小於或等於280。舉例而言，第一介電層56可具有在50至1,000之範圍中的總厚度，諸如50至800、諸如50至500、諸如50至400、諸如100至300、諸如200至300、諸如246。
舉例而言，含金屬合金氧化物之膜58可具有在100至500之範圍中的厚度，諸如100至400、例如100至300、諸如100至200、諸如188。
金屬氧化物膜60可具有在10至500之範圍中的厚度，諸如10至400、諸如10至200、諸如10至 100、諸如20至80、諸如30至60、諸如50至60、諸如58。
在一實施例中，膜58可主要具有鋅/錫合金氧化物或具有鋅氧化物與錫氧化物之混合物。鋅/錫合金氧化物可為自鋅及錫之陰極由磁控濺鍍真空沈積所獲得，該陰極可包含比例為10重量%至90重量%之鋅與90重量%至10重量%之錫的鋅及錫。可存在於該膜中之一適合金屬合金氧化物為錫酸鋅。"錫酸鋅"意謂組合物Znx Sn1－x O2－x (化學式1)，其中"x"在大於0至小於1之範圍中變化。例如，"x"可大於0且可為在大於0至0.9之間的任何分數或小數。舉例而言，在x＝2/3時，化學式1為Zn2/3 Sn1/3 O4/3 ，其更通常描述為"Zn2 SnO4 "。含錫酸鋅之膜具有一或多種在該膜中佔主要數量之化學式1之形式。
金屬氧化物膜60可為含鋅膜，諸如氧化鋅。氧化鋅膜可包括其他材料以改良關聯陰極之濺鍍特性，例如，氧化鋅可含有0至20重量%之錫，例如0至15重量%之錫、例如0至10重量%之錫。
一第一熱及/或輻射反射膜或層62可沈積於第一介電層56上方。第一反射層62可包括一反射金屬，諸如但不限於金屬金、銅、銀或其混合物、合金或其組合。第一反射層62可具有在25至300之範圍中的厚度，例如50至300、例如50至150、諸如70至110、諸如75至100、諸如70至90、諸如80。在一實施例中，第一反射層62包含一金屬銀層。
一第一底塗膜64可沈積於第一反射層62上方。第一底塗膜64可為氧捕獲材料(諸如，鈦)，其在沈積過程期間可犧牲以防止第一反射層62在濺鍍過程期間降級或氧化。可選擇氧捕獲材料以使其在第一反射層62之材料之前氧化。在一實施例中，第一底塗膜64可具有在5至50之範圍中的厚度，例如10至40、諸如20至40、諸如36。在另一實施例中，厚度可在12至20之範圍中。
一可選第二介電層66可沈積於第一反射層62上方(例如，在第一底塗膜64上方)。第二介電層66可包含一或多個含金屬氧化物或金屬合金氧化物之膜，諸如上文關於第一介電層56而描述之彼等。在所說明之實施例中，第二介電層66包括一沈積於第一底塗膜64上方之第一金屬氧化物層68(例如，氧化鋅)。一第二金屬合金氧化物層70(例如，錫酸鋅層)可沈積於第一氧化鋅層68上方。一第三金屬氧化物層72(例如，另一氧化鋅層)可沈積於錫酸鋅層70上方以形成多膜層66。
第二介電層66之第一金屬氧化物層68可具有在10至200之範圍中的厚度，諸如20至200、諸如30至150、諸如30至150、諸如30至70、諸如40至60、諸如57。
金屬合金氧化物層70可具有在100至2,000之範圍中的厚度，諸如100至1,500、諸如200至1,500、諸如300至1,000、諸如400至800、諸如500至700、諸如600至700、諸如680。
第二介電層66之第二金屬氧化物層72可具有在10至200之範圍中的厚度，諸如20至200、諸如30至150、諸如30至150、諸如30至100、諸如40至100、諸如50至90、諸如60至90、諸如70至90、諸如80至90、諸如87。
第二介電層66可具有在100至10,000之範圍中的總厚度，諸如200至5,000、諸如500至2,000、諸如500至1,000、諸如600至900、諸如824。
一可選第二熱及/或輻射反射層74可沈積於第二介電層66上方。第二反射層74可包括上文中關於第一反射層62描述之反射材料中之一或多者中之任一者。第二反射層74可具有在25至250之範圍中的厚度，諸如25至200、諸如50至200、諸如75至200、諸如80至200、諸如90至180、諸如100至150、諸如110至150、諸如120至140、諸如130至140、諸如135。在一非限制性實施例中，第二反射層74包括銀。
一可選第二底塗膜76可沈積於第二反射層74上方。第二底塗膜76可為上文中關於第一底塗膜64所描述之材料中之任一者。第二底塗膜76可具有在約5至50之範圍中的厚度，例如10至25、例如12至20、諸如19。在一非限制性實施例中，第二底塗膜76包括鈦。
在一非限制性實施例中，一頂塗層77可提供於第二反射層74上方，諸如在第二底塗膜76上方。
該頂塗層可為金屬氧化物及/或金屬合金氧化物或金屬 氧化物之混合物或多層塗層。在一非限制性實施例中，頂塗層77可包含一氧化鋅層及/或一錫酸鋅層。在一非限制性實施例中，頂塗層77包含一氧化鋅層。該氧化鋅層可具有在5至2,000之範圍中的厚度，諸如10至2,000、諸如20至1,500、諸如20至1,300、諸如20至1,000、諸如20至800、諸如30至700、諸如30至600、諸如40至500、諸如40至400、諸如40至300、諸如40至200、諸如40至150、諸如40至100、諸如56。在另一非限制性實施例中，頂塗層77包含如上所述之氧化鋅層及在該氧化鋅層上方或下方之錫酸鋅層。在一非限制性實施例中，該錫酸鋅層可具有在5至2,000之範圍中的厚度，諸如10至2,000、諸如20至1,500、諸如20至1,300、諸如20至1,000、諸如20至800、諸如30至700、諸如30至600、諸如40至500、諸如40至400、諸如40至300、諸如40至200、諸如40至150、諸如40至100。
一保護外塗層80可沈積於第二塗層22之至少一部分上方(例如第二反射層74上方、例如頂塗層77上方)以有助於保護下伏層(諸如，抗反射層)在處理及/或物品之使用期期間免受機械及化學攻擊。保護塗層80可為氧障壁塗層以防止或減少環境氧(諸如)在加熱或彎曲期間進入塗層22之下伏層中。保護塗層80可為任何所要材料或材料之混合物。在一非限制性示範性實施例中，保護塗層80可包括一具有一或多種金屬氧化物材料(諸如但不限於鋁、矽或其混合物 之氧化物)之層。舉例而言，保護塗層80可為包含在以下範圍中之氧化鋁及/或矽石的單塗料層：0重量%至100重量%氧化鋁及/或100重量%至0重量%矽石，或5重量%至95重量%氧化鋁及95重量%至5重量%矽石，或10重量%至90重量%氧化鋁及90重量%至10重量%矽石，或15重量%至90重量%氧化鋁及85重量%至10重量%矽石，或50重量%至75重量%氧化鋁及50重量%至25重量%矽石，或50重量%至70重量%氧化鋁及50重量%至30重量%矽石，或35重量%至100重量%氧化鋁及65重量%至0重量%矽石，或70重量%至90重量%氧化鋁及30重量%至10重量%矽石，或75重量%至85重量%氧化鋁及25重量%至15重量%矽石，或88重量%氧化鋁及12重量%矽石，或65重量%至75重量%氧化鋁及35重量%至25重量%矽石，或70重量%氧化鋁及30重量%矽石，或60重量%至小於75重量%之氧化鋁及大於25重量%至40重量%矽石。其他材料(諸如，鋁、鉻、鉿、釔、鎳、硼、磷、鈦、鋯及/或其氧化物)亦可存在(諸如)以調整保護塗層80之折射率。在一非限制性實施例中，保護塗層80之折射率可在1至3之範圍中，諸如1至2、諸如1.4至2、諸如1.4至1.8。
在一非限制性實施例中，保護塗層80為組合的矽石及氧化鋁塗層。可自兩個陰極(例如，一矽陰極及一鋁陰極)或自含有矽及鋁之單個陰極來濺鍍保護塗層80。此矽/鋁氧化物保護塗層80可被寫成Six Al1－x O1.5＋x/2 ，其中x可在大於0至小於1之範圍中變化。
或者，保護塗層80可為由金屬氧化物材料之獨立形成之層形成的多層塗層，諸如但不限於藉由一個含金屬氧化物之層(例如，含矽石及/或氧化鋁之第一層)形成於另一含金屬氧化物之層(例如，含矽石及/或氧化鋁之第二層)上方而形成的雙層。該多層保護塗層之個別層可具有任何所要厚度。
保護塗層80可具有任何所要厚度。在一非限制性實施例中，保護塗層80為具有在50至50,000之範圍中之厚度的矽/鋁氧化物塗層(Six Al1－x O1.5＋x/2 )，例如50至10,000、例如100至1,000、例如100至800、例如100至700、例如200至600、例如300至600、例如400至600、例如500至600、例如500至520。
在另一非限制性實施例中，保護塗層80可包含一第一層82及一形成於第一層82上方之第二層84。在一特定非限制性實施例中，第一層82可包含氧化鋁或包含氧化鋁及矽石之混合物或合金。舉例而言，第一層82可包含至少5重量%氧化鋁，例如至少10重量%氧化鋁，或至少15重量%氧化鋁，或至少30重量%氧化鋁，或至少40重量%氧化鋁，或50重量%至70重量%氧化鋁，或70重量%至100重量%氧化鋁及30重量%至0重量%矽石。在一非限制性實施例中，第一層82可具有在大於0至10,000之範圍中的厚度，諸如50至5,000、諸如50至2,000、諸如100至1,500、諸如200至1,500、諸如200至1,000、諸 如200至800、諸如200至600、諸如300至600、諸如300至500、諸如300至400、諸如330。
第二層84可包含矽石或包含矽石及氧化鋁之混合物或合金。舉例而言，第二層可包含至少40重量%矽石，例如至少50重量%矽石，或至少60重量%矽石，或至少70重量%矽石，或至少80重量%矽石，或至少90重量%矽石，或100重量%矽石，或75重量%至100重量%矽石及0重量%至25重量%氧化鋁。在一非限制性實施例中，第二層可具有在大於0至10,000之範圍中的厚度，諸如50至5,000、諸如50至2,000、諸如50至1,500、諸如75至1,500、諸如100至1,000、諸如100至800、諸如100至600、諸如100至500、諸如100至400、諸如100至300、諸如100至250、諸如100至200、諸如190。
在一非限制性實施例中，保護塗層80可具有在大於0至10,000之範圍中的厚度，諸如50至5,000、諸如50至2,000、諸如100至1,500、諸如200至1,500、諸如300至1,000、諸如400至800、諸如400至600、諸如500至600，諸如520。適合之保護塗層之非限制性實例描述於(例如)美國專利申請案第10/007,382號；第10/133,805號；第10/397,001號；第10/422,094號；第10/422,095號；及第10/422,096號中。
雖然上述實施例包括兩個反射層，但應理解，本發明不限於此組態。第二塗層22可包括兩個以上之反射層，諸如 三個或三個以上之反射層、諸如四個或四個以上之反射層、諸如五個或五個以上之反射層。一示範性的此種塗層揭示於美國專利申請案第10/364,089號中。舉例而言，在另一非限制性實施例中，一可選第三介電層可沈積於第二反射層上方(例如，在第二底塗膜上方)。第三介電層亦可包括諸如上文關於第一介電層及第二介電層論述的一或多個含金屬氧化物或金屬合金氧化物之層。舉例而言，第三介電層可包括一第一金屬氧化物層(例如，氧化鋅層)、一沈積於該氧化鋅層上方之第二含金屬合金氧化物之層(例如，錫酸鋅層)及一沈積於含錫酸鋅之層上方的第三金屬氧化物層(例如，另一氧化鋅層)。該金屬氧化物層可具有在50至200之範圍中的厚度，諸如75至150、例如100。金屬合金氧化物層可具有在100至500之範圍中的厚度，例如200至500、例如300至500、例如400。
一可選第三熱及/或輻射反射層可沈積於第三介電層上方。該第三反射層可為上文中關於第一反射層及第二反射層論述之材料中之任一者。第三反射層可具有在50至100之範圍中的厚度，例如70至90、例如75至85。
一可選第三底塗膜可沈積於第三反射層上方。在一實施例中，第三底塗膜可為上述之底塗材料中之任一者。第三底塗膜可具有在5至50之範圍中的厚度，例如10至25、例如12至20。
一可選第四介電層可沈積於第三反射層上方(例如，在第三底塗膜上方)。第四介電層可包含一或多個含金屬氧化物或金屬合金氧化物之層，諸如上文關於第一介電層、第二介電層或第三介電層論述之彼等物。在一實施例中，第四介電層為多膜層，其具有一沈積於第三底塗膜上方之第一金屬氧化物層(例如，氧化鋅層)及一沈積於該氧化鋅層上方之第二金屬合金氧化物層(例如，錫酸鋅層)。該金屬氧化物層可具有在25至200之範圍中的厚度，諸如50至150、諸如100。該金屬合金氧化物層可具有在25至500之範圍中的厚度，例如50至250、例如100至150。
在此非限制性實施例中，保護外塗層80可提供於第三反射層上方，例如在第四介電層上方。
第一塗層20及第二塗層22可提供具有審美特性之透明物10。如熟習此項技術者所瞭解，物件之色彩為高度主觀的。觀察到之色彩將取決於照明條件及觀察者之偏好。為了定量地評估色彩，已開發出若干色彩體系。由國際照明委員會(CIE)採用之一種指定色彩的方法係使用主波長(DW)及激發純度(Pe)。既定色彩之此等兩個規格的數值可藉由自彼色彩所謂之三色值X、Y、Z來計算色彩座標x及y來判定。接著在1931 CIE色度圖上繪製該等色彩座標且將其與CIE標準照明體C之座標(如CIE出版物第15.2期中所識別)進行數值上之比較。此比較提供在該圖上之色彩空間位置以確定玻璃色彩之激發純度及主波長。
在另一色彩體系中，根據色調及亮度來指定色彩。此體系通常被稱作CIELAB色彩體系。亮度區別色彩，諸如紅、黃、綠及藍。亮度或值區別明亮或黑暗之程度。此等特性之數值(識別為L＊ 、a＊ 及b＊ )係自三色值(X、Y、Z)所計算出。L＊ 指示色彩之亮度或暗度且表示色彩所處之亮度平面，a＊ 指示色彩在紅(＋a＊ )綠(－a＊ )軸上之位置，且b＊ 指示色彩在黃(＋b＊ )藍(－b＊ )軸上之位置。當CIELAB體系之直角座標轉換成柱面極座標時，所得色彩體系被稱作CIELCH色彩體系，其根據亮度(L＊ )以及色調角(H°)及色度(C＊ )來指定色彩。如在CIELAB體系中，L＊ 指示色彩之亮度或暗度。色度或者飽和度或強度區別色彩強度或清晰度(意即，鮮豔度對暗淡度)且為色彩空間之中心至所量測色彩之向量距離。色彩之色度愈低(意即，其強度愈小)，色彩愈接近於所謂中和色。關於CIELAB體系，C＊ ＝(a＊2 ＋b＊2 )1/2 。色調角區別色彩(諸如紅、黃、綠及藍)且為一自紅(＋a＊ )軸逆時針所量得自a＊ ,b＊ 座標延伸通過CIELCH色彩空間中心之向量的角度之量測。
應瞭解，色彩可用此等色彩體系中之任一者來表徵，且熟習此項技術者可自所觀測之玻璃或複合透明物之透射率曲線來計算等效DW及Pe值；L＊ 、a＊ 、b＊ 值；及L＊ 、C＊ 、H°值。對色彩計算之詳細論述係在美國專利第5,792,559號中提供。在本文件中，使用CIELAB體系(L＊ a＊ b＊ )來表徵色彩。然而，應理解，此僅用於使論述易於進行且所揭示之色彩可藉由任何習知體系來界定，諸如上述之彼等體 系。
在本發明之一非限制性實施例中，透明物10可具有藍或青藍之透射色。
在一非限制性實施例中，透明物之第一側(意即，具有第一塗層20之側)可具有在色彩空間內由－10a＊ 0界定之反射色，諸如－9a＊ 0、諸如－8a＊ 0、諸如－7a＊ 0、諸如－6a＊ 0、諸如－5a＊ 0、諸如－4a＊ 0、諸如－3a＊ 0、諸如－2a＊ 0、諸如－1a＊ 0。在一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由－9a＊ －4界定之反射色，諸如－8a＊ －4、諸如－8a＊ －5、諸如－7a＊ －6。在另一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由－6a＊ －3界定之反射色，諸如－5a＊ －4。在又一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由－5a＊ ＋2界定之反射色，諸如－4a＊ ＋1、諸如－4a＊ 0、諸如－3a＊ －1、諸如－3a＊ －2。
在一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由在－40b＊ －2之範圍中之b＊ 界定的反射色，諸如－30b＊ －5、諸如－25b＊ －7。在一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由－12b＊ －5界定之反射色，諸如－11b＊ －6、諸如－11b＊ －7、諸如－10b＊ －8、諸如－10b＊ －9。在另一非限制性實施例中，透明物之第一側可具有在色彩空間內由－16b＊ －10界定之反射色，諸如－15b＊ －11、諸如－15b＊ －12、諸如－15b＊ －13、諸如－14b＊ －13。在又一非限制性實施例中，透明物之第一 側可具有在色彩空間內由－25b＊ －16界定之反射色，諸如－24b＊ －17、諸如－23b＊ －18、諸如－22b＊ －18、諸如－21b＊ －18、諸如－21b＊ －18、諸如－20b＊ －18、諸如－19b＊ －18。
在一非限制性實施例中，透明物之第二側(意即，具有第二塗層22之側)可具有在色彩空間內由－10a＊ 0界定之反射色，諸如－9a＊ 0、諸如－8a＊ 0、諸如－7a＊ 0、諸如－6a＊ 0、諸如－5a＊ 0、諸如－4a＊ 0、諸如－3a＊ 0、諸如－2a＊ 0、諸如－1a＊ 0。在一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由－5a＊ 0界定之反射色，諸如－4a＊ －1、諸如－3a＊ －1、諸如－3a＊ －2。在另一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由－7a＊ －2界定之反射色，諸如－6a＊ －3、諸如－5a＊ －4。在又一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由－3a＊ ＋2界定之反射色，諸如－2a＊ ＋1、諸如－2a＊ 0、諸如－1a＊ 0。
在一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由在－40b＊ －2之範圍中之b＊ 界定的反射色，諸如－30b＊ －5、諸如－25b＊ －7。在一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由－11b＊ －5界定之反射色，諸如－10b＊ －6、諸如－10b＊ －7、諸如－9b＊ －7、諸如－9b＊ －7、諸如－8b＊ －7。在另一非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內由－15a＊ －10界定之反射色，諸如－14a＊ －11、諸如－13a＊ －12。在又一 非限制性實施例中，透明物之第二側可具有在色彩空間內之由－25b＊ －19界定之反射色，諸如－24b＊ －20、諸如－23b＊ －20、諸如－23b＊ －21、諸如－22b＊ －21。
在一非限制性實施例中，透明物10之第一側及/或第二側可具有在30L＊ 60之範圍中的關於反射光之L＊ ，諸如40L＊ 60、諸如40L＊ 50、諸如大於或等於40之L＊ 。
塗層之發射率可為相同或不同的。在一非限制性實施例中，第一塗層20可具有小於0.5之發射率，諸如小於0.4、諸如小於0.3。在一特定非限制性實施例中，第一塗層20可具有在大於0至0.3之範圍中的發射率，諸如大於0至0.25。在一非限制性實施例中，第二塗層22可具有小於0.2之發射率，諸如小於0.1、諸如小於0.08、諸如小於0.05。在一特定非限制性實施例中，第二塗層22可具有在大於0至0.1之範圍中的發射率，諸如大於0至0.05。
實例
根據本發明製造三個透明物。在每一實例中，基板為一片具有3.2 mm之厚度的透明玻璃。在基板上提供如上所述之第一塗層及第二塗層。第一塗層係藉由習知CVD法來施加的，且第二塗層係藉由習知MSVD法來施加的。經塗佈之透明物具有以下特性。
實例1
透明物之第一側具有－2.24之平均a＊ (1.30之標準差)、－13.87之b＊ (0.69之標準差)、41.79之L＊ (0.29之標準差)及0.26之發射率(0.01之標準差)。
透明物之第二側具有－0.71之平均a＊ (0.93之標準差)、－12.37之b＊ (0.77之標準差)、40.20之L＊ (0.31之標準差)及0.05之發射率(小於0.01之標準差)。
實例2
透明物之第一側具有－6.35之平均a＊ (0.66之標準差)、－19.34之b＊ (0.87之標準差)、50.42之L＊ (0.47之標準差)及0.24之發射率(0.01之標準差)。
透明物之第二側具有－4.84之平均a＊ (0.29之標準差)、－21.76之b＊ (0.43之標準差)、49.85之L＊ (0.48之標準差)及0.05之發射率(0.01之標準差)。
實例3
透明物之第一側具有－1.43之平均a＊ (0.35之標準差)、－18.62之b＊ (0.33之標準差)、46.27之L＊ (0.25之標準差)及0.24之發射率(小於0.01之標準差)。
透明物之第二側具有－0.16之平均a＊ (0.24之偏差)、－19.48之b＊ (0.41之偏差)、45.87之L＊ (0.32之標準差)及0.04之發射率(0.01之標準差)。
熟習此項技術者應易於瞭解在不脫離前文描述中所揭示之概念的情況下可對本發明作出修改。因此，本文所詳細描述之特定實施例僅為說明性的且不限制本發明之範疇，本發明之範疇將由隨附申請專利範圍以及其任何及所有均等體之全部範圍所限定。
10‧‧‧電器透明物
12‧‧‧面板或基板
14‧‧‧第一主要表面
16‧‧‧相反或第二主要表面
20‧‧‧第一塗層
22‧‧‧第二熱及/或輻射反射塗層
24‧‧‧第一塗料區或層
26‧‧‧第二塗料區或層
58‧‧‧第一金屬氧化物或金屬合金氧化物膜
60‧‧‧第二金屬氧化物膜
62‧‧‧第一熱及/或輻射反射膜或層
64‧‧‧第一底塗膜
66‧‧‧可選第二介電層
68‧‧‧第一金屬氧化物層
70‧‧‧第二金屬合金氧化物層
72‧‧‧第三金屬氧化物層
74‧‧‧可選第二熱及/或輻射反射層
76‧‧‧可選第二底塗膜
77‧‧‧頂塗層
80‧‧‧保護外塗層
圖1為本發明之經塗佈物品之側視截面圖(未按比例)； 圖2為與本發明一起使用之示範性第一塗層的側視圖(未按比例)；及圖3為與本發明一起使用之示範性第二塗層的側視圖(未按比例)。
10‧‧‧電器透明物
12‧‧‧面板或基板
14‧‧‧第一主要表面
16‧‧‧相反或第二主要表面
20‧‧‧第一塗層
22‧‧‧第二熱及/或輻射反射塗層

Claims (5)

  1. 一種爐透明物，其包含：玻璃基板，其具有第一主要表面及第二主要表面；第一塗層，其具有在4000Å至5000Å範圍內之厚度，其係提供於該第一主要表面之至少一部分上，該第一塗層包含：第一塗料層，其包含一層包含矽石及氧化錫之梯度層，其具有在1000Å至1500Å範圍內之厚度，；及第二塗料層，其具有在3000Å至4000Å範圍內之厚度，其包含摻氟氧化錫；及第二塗層，其係提供於該第二主要表面之至少一部分上，該第二塗層包含：第一介電層，其具有少於或等於500Å之厚度，其包含錫酸鋅層及氧化鋅層；第一金屬層，其具有在70Å至110Å範圍內之厚度，其在該第一介電層上；第二介電層，其具有在500Å至1000Å範圍內之厚度，其在該第一金屬層上且包含第一氧化鋅層、錫酸鋅層及第二氧化鋅層；第二金屬層，其具有在80Å至200Å範圍內之厚度，其在該第二介電層上；及頂塗層，其在該第二金屬層上且由包含氧化鋅之單一層構成；及保護塗層，其在該頂塗層上， 其中該透明物具有選自藍或青藍之透射色，其中第一側具有由-10a＊ 0及-30b＊ -5界定之反射色，其中第二側具有由-10a＊ 0及-30b＊ -5界定之反射色，及其中第一側及第二側中至少一者具有大於或等於40之L＊ 。
  2. 如請求項1之爐透明物，其中該保護塗層包含15重量%至70重量%氧化鋁及85重量%至30重量%矽石。
  3. 如請求項1之爐透明物，其中該保護塗層包含第一層及形成於該第一層上之第二層，其中該第一層包含50重量%至100重量%氧化鋁及50重量%至0重量%矽石，且該第二層包含矽石與氧化鋁之混合物。
  4. 如請求項1之爐透明物，其中該頂塗層具有40Å至100Å之厚度。
  5. 如請求項1之爐透明物，其中對於該第二介電層而言，錫酸鋅膜係沈積在第一氧化鋅膜上方，且第二氧化鋅膜係沈積在錫酸鋅膜上方。
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