WO2017126875A1 - 저방사 유리 및 그의 제조방법 - Google Patents

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WO2017126875A1
WO2017126875A1 PCT/KR2017/000590 KR2017000590W WO2017126875A1 WO 2017126875 A1 WO2017126875 A1 WO 2017126875A1 KR 2017000590 W KR2017000590 W KR 2017000590W WO 2017126875 A1 WO2017126875 A1 WO 2017126875A1
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dielectric layer
glass
low
layer
thickness
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PCT/KR2017/000590
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오영훈
권승민
강현민
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주식회사 케이씨씨
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
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Definitions

  • the present invention relates to a low-emissive glass and a method for producing the same.
  • Low-emissivity glass deposits metal with high reflectance in the infrared region such as silver (Ag) on the transparent glass to maintain the transparency of the glass, and prevents the heat of the indoor heating from being discharged to the outside in the winter and enters the interior in the summer. It is a functional building material that reflects radiant heat. Low-emissivity glass used in non-residential buildings requires high insulation / shielding performance and beautiful appearance rather than high transmittance, but low-emissivity glass used in residential buildings requires high transmittance for visibility. In addition, since the amount of use is higher than that of low-emission glass used in non-residential buildings, a high level of durability that can be used in many processing agencies must be ensured.
  • Such low-emissive glass can be classified into two types according to the manufacturing method, soft low-E glass by the sputtering process and hard by Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition. Hard Low-E glass.
  • the structure of the low-emissive glass manufactured by the sputtering method includes an infrared reflecting metal layer, and has a dielectric layer above and below the metal layer to protect the metal layer.
  • the infrared reflecting metal layer is oxidized or nitrided by oxygen or nitrogen injected into the chamber, resulting in high emissivity, thereby reducing the characteristics of the low-emissive glass. There was a problem of losing.
  • U. S. Patent No. 6,804, 048 discloses heat-treatable low-emissive glass having a structure of glass / first dielectric layer / infrared reflective metal layer / protective layer / second dielectric layer.
  • this low-emission glass had a disadvantage in that scratches were generated by foreign matters in the coating film during the heat treatment or bending process.
  • the present invention provides a low-emissivity glass having high transmittance, low emissivity, and improved durability.
  • the present invention provides a method for producing the low-emissive glass.
  • the low-emissive glass of the present invention includes a glass substrate and a first dielectric layer, a first auxiliary dielectric layer, a reflective metal layer, a second auxiliary dielectric layer, a second dielectric layer, and a top protective layer sequentially stacked from the glass substrate.
  • the low-emissive glass of the present invention comprises a first dielectric layer on a glass substrate; A first auxiliary dielectric layer; Reflective metal layer; A second auxiliary dielectric layer; A second dielectric layer; And a top protective layer may be sequentially coated, and the second auxiliary dielectric layer may be coated on the reflective metal layer under argon without oxygen.
  • the low-emissivity glass of the present invention not only has high transmittance and low emissivity, but also reduces scratch occurrence and is excellent in moisture resistance.
  • the reflective metal layer is prevented from being oxidized or nitrided by oxygen or nitrogen to increase the emissivity, it is not necessary to form a separate metal protective layer on the reflective metal layer.
  • the low-emissive glass of the present invention includes a glass substrate and a first dielectric layer, a first auxiliary dielectric layer, a reflective metal layer, a second auxiliary dielectric layer, a second dielectric layer, and a top protective layer sequentially stacked from the glass substrate.
  • glass substrate glass commonly used in the art may be used without limitation, and for example, conventional soda lime glass may be used.
  • the glass substrate may have a thickness of about 2 to 12 mm, or about 6 mm, but may not be limited thereto.
  • Emissivity of the low-emissivity glass of the present invention may preferably be about 0.04 to 0.08, visible light transmittance of 70% or more, but may not be limited thereto.
  • the first dielectric layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 20 to 50 nm, and is selected from the group consisting of Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti, and alloys thereof. Nitride or oxynitride of the metal may be included, but may not be limited thereto.
  • the first dielectric layer may have a function of protecting the reflective metal layer from ions or oxygen during heat treatment and controlling optical properties.
  • a material having a refractive index of about 1.8 or more and an absorption coefficient of about 0.1 or less may be used to prevent a decrease in transmittance, but may not be limited thereto.
  • the thickness of the first dielectric layer is less than 20 nm, durability may decrease, and when it exceeds 50 nm, transmittance may be reduced.
  • the first auxiliary dielectric layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 5 to 10 nm, and at least one selected from the group consisting of Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti, and Ni. It may include a Zn-based oxide containing an element, but may not be limited thereto.
  • the first auxiliary dielectric layer may have a function of improving the crystallinity of the reflective metal layer and at the same time improving the low radiation property and durability.
  • a Zn-based oxide may be used as the first auxiliary dielectric layer, and a small amount of Al and / or Sn may be additionally included.
  • the first auxiliary dielectric layer may include ZnAlO, but may not be limited thereto.
  • the thickness of the first auxiliary dielectric layer is less than 5 nm, the crystallization of the reflective metal layer may be insufficient, and when it exceeds 10 nm, durability may be reduced.
  • the reflective metal layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 5 to 20 nm, and may include one or more metals selected from the group consisting of Ag, Cu, Au, Al, and Pt. This may not be limited.
  • the reflective metal layer may be a metal having excellent conductivity.
  • the second auxiliary dielectric layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 5 to 10 nm, and at least one selected from the group consisting of Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti, and Ni. It may include a Zn-based oxide containing an element, but may not be limited thereto.
  • a Zn-based oxide may be used as the first auxiliary dielectric layer.
  • the second auxiliary dielectric layer may be deposited to be in direct contact with the reflective metal layer by using a Zn-based oxide, and at this time, the deposition atmosphere may be controlled so that oxidation does not occur in the reflective metal layer.
  • an argon atmosphere may be used, but is not limited thereto.
  • the second dielectric layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 20 to 50 nm, and is selected from the group consisting of Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti, and alloys thereof. Nitride or oxynitride of the metal may be included, but may not be limited thereto.
  • the second dielectric layer may have a function of controlling optical properties while protecting the reflective metal layer from ions or oxygen during heat treatment.
  • a material having a refractive index of about 1.8 or more and an absorption coefficient of about 0.1 or less may be used to prevent a decrease in transmittance, but may not be limited thereto.
  • the thickness of the second dielectric layer is less than 20 nm, durability may decrease, and when it exceeds 50 nm, transmittance may be reduced.
  • the uppermost protective layer included in the low-emissivity glass of the present invention may have a thickness of about 2 to 15 nm, an oxide of a metal selected from the group consisting of Si, Nb, Ti, Zr, Ta, and alloys thereof, It may include, but is not limited to, nitrides or oxynitrides.
  • the uppermost protective layer may function to protect the dielectric layer and the reflective metal layer.
  • a material having high mechanical strength, low surface roughness, and high transmittance may be used.
  • the reflective metal layer can be easily damaged by scratches generated by the rubbing, and when the uppermost protective layer having a small surface roughness is applied, it is possible to prevent damage due to scratches.
  • the visible light transmittance of the low-emissivity glass of the present invention may be about 80% to 90%, for example, the visible light transmittance may be about 82% to 90%, about 85 to 90%, or about 85 to 86%, but It may not be limited.
  • the glass substrate the first dielectric layer; A first auxiliary dielectric layer; Reflective metal layer; A second auxiliary dielectric layer; A second dielectric layer; And it can be prepared by sequentially coating the top protective layer.
  • the reflective metal layer may be prevented from being oxidized or nitrided by oxygen or nitrogen to increase emissivity. It is not necessary to form a separate metal protective layer on the reflective metal layer.
  • Coating of the respective functional layers can be performed using a magnetron sputtering method.
  • the low-emissive glass of the present invention can be produced by the following procedure according to the vacuum sputtering method.
  • the glass substrate is placed in a vacuum chamber and evacuated until the degree of vacuum becomes 5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 9 ⁇ 10 ⁇ 5 torr to form a vacuum.
  • argon (Ar) oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ) gas, etc. are introduced into the vacuum chamber, a discharge occurs when a direct current or an alternating voltage is applied between the two electrodes.
  • gas ions collide with a negative electrode provided with a metal target to be deposited on it, atoms are released from the metal target and stacked on the substrate.
  • An appropriate gas is introduced according to the type of coating film to be laminated, and the thickness of the coating film to be formed is appropriately controlled by appropriately adjusting the deposition rate of each coating film and the time exposed to the sputtering process. At this time, the temperature of the substrate is not particularly limited.
  • low-emissivity glass in which a multilayer coating film having the following composition and thickness were formed on a 6-mm-thick soda-lime transparent glass substrate, respectively.
  • the first dielectric layer, SiAlN x (x 1.3-1.5), was deposited on a glass substrate under an atmosphere of nitrogen / argon (nitrogen ratio: 45-60% by volume), and the first auxiliary dielectric layer, ZnAlO, was oxygen / argon (oxygen). Ratio: 60-70% by volume) was deposited on the first dielectric layer under an atmosphere.
  • An Ag reflective metal layer was deposited on the first auxiliary dielectric layer under an argon atmosphere.
  • a second auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was deposited on the reflective metal layer using a ZnAlO ceramic target under an argon atmosphere containing no oxygen.
  • the first auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was coated at 10 nm under an argon / oxygen atmosphere.
  • an Ag layer which is a reflective metal layer, was coated at about 15 nm under an argon atmosphere.
  • a second auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was coated at 10 nm under an argon atmosphere.
  • the film structure of the low-emissive glass of the example is as follows: SiAlN x / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlN x / TiO x N y .
  • the first auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was coated at 10 nm under an argon / oxygen atmosphere.
  • an Ag layer which is a reflective metal layer, was coated at about 15 nm under an argon atmosphere.
  • a second auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was coated at 10 nm under an argon atmosphere.
  • the film structure of the low-emissive glass of Comparative Example 1 is as follows: SiAlN x / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlN x .
  • the TiO x ceramic target was deposited to a thickness of 5 nm under a nitrogen / argon (nitrogen ratio: 45 to 60% by volume) atmosphere to finally prepare a low-emissive glass.
  • the film structure of the low-emissivity glass of Comparative Example 2 was prepared as follows: SiAlN x / Ag / ZnAlO / SiAlN x / TiO x N y .
  • the first auxiliary dielectric layer, ZnAlO was coated at 10 nm under an argon / oxygen atmosphere
  • the Ag layer which is a reflective metal layer, was coated at about 15 nm under an argon atmosphere.
  • the second auxiliary dielectric layer, ZnAlO layer was then coated at 10 nm under argon / oxygen atmosphere.
  • a low-emissive glass was finally prepared by depositing at a thickness of 5 nm under a nitrogen / argon (nitrogen ratio: 45-60 vol%) atmosphere using a TiO x ceramic target.
  • the film structure of the low-emissive glass of Comparative Example 2 was prepared as follows: SiAlN x / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlN x / TiO x N y .
  • each of the low-emissive glass samples prepared according to the Examples and Comparative Examples 1 to 3 is shown in Table 1 below. Specifically, each of the low-emissivity glass samples was measured transmittance in accordance with the D65 standard light source 10 degrees KS L 2514 in the wavelength range of 380 ⁇ 780 nm, and the sheet resistance was measured through a surface resistance meter (non-contact sheet resistance meter). Emissivity was measured according to KS L 2525 standard using an infrared spectrometer (FTIR). Emissivity is a value measured by Ag, a reflective metal layer, which is one of the properties that can be used as a low-emission glass.
  • FTIR infrared spectrometer
  • the brush test cuts the sample into 100 x 300 mm size by ASTM D 2486 method, sprays distilled water on the coated surface, reciprocates 200 times with a brush for Roy glass, and checks the scratch number of the coated film. It proceeded by the method.
  • the moisture resistance test cuts the sample into 300 x 300 mm size and checks the number of pinholes on the coated surface after storing it in a constant temperature and humidity chamber maintained at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% for three days. Proceed by the method.
  • Comparative Example 1 which does not include the uppermost protective layer, was found to be inferior in durability because many scratches and pinholes were observed.
  • Comparative Example 2 not including the first auxiliary dielectric layer was confirmed that the emissivity is lowered.
  • the second auxiliary dielectric layer on the reflective metal layer is argon / oxygen It was confirmed that the low-emissivity glass of Comparative Example 3 prepared by coating in an atmosphere significantly reduced transmittance and emissivity.

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Abstract

본 발명은 유리 기재, 및 상기 유리 기재로부터 순차적으로 적층된 제 1 유전층, 제 1 보조유전층, 반사금속층, 제 2 보조유전층, 제 2 유전층, 및 최상부 보호층을 포함하는 저방사 유리 및 그의 제조방법을 제공한다.

Description

저방사 유리 및 그의 제조방법
본 발명은 저방사 유리 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
저방사 유리는 은(Ag) 등과 같이 적외선 영역에서 반사율이 높은 금속을 투명한 유리에 증착하여 유리의 투명함은 유지시키면서, 겨울철에는 실내 난방열이 외부로 유출되는 것을 차단하고 여름철에는 실내로 유입되는 태양복사열을 반사시키는 기능성 건축 소재이다. 비주거용 건물에 사용되는 저방사 유리의 경우 높은 투과율보다는 우수한 단열/차폐 성능과 미려한 외관 등이 우선적으로 요구되는데 반해, 주거용 건물에 사용되는 저방사 유리는 시야감을 위해 높은 투과율이 우선적으로 요구된다. 또한 비주거용 건물에 사용되는 저방사 유리 대비 사용량이 많기 때문에 많은 가공 대리점에서 사용 가능한 수준의 높은 내구성이 확보되어야 한다.
이러한 저방사 유리는 제조 공법에 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있는데, 스퍼터링공법(Sputtering Process)에 의한 소프트로이(Soft Low-E) 유리와 상압화학기상증착법(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)에 의한 하드로이(Hard Low-E) 유리가 있다. 이 중 스퍼터링공법으로 제조되는 저방사 유리의 구조는 적외선반사 금속층을 포함하고, 상기 금속층을 보호하기 위해 금속층 상하부에 유전층을 갖는다. 그러나 적외선반사 금속층 상에 유전층을 증착할 때 산소 또는 질소 분위기 하에서 금속을 타겟 원료로 사용하기 때문에, 챔버 내 주입된 산소 또는 질소에 의하여 적외선반사 금속층이 산화 또는 질화되어 방사율이 높아져 저방사 유리의 특성을 상실한다는 문제점이 있었다.
한편, 미국 특허 제6,804,048호에는 유리/제1유전층/적외선반사 금속층/보호층/제2유전층의 구조를 갖는 열처리 가능한 저방사 유리가 기술되어 있다. 그러나, 이 저방사 유리는 열처리 혹은 굽힘 공정 중에 코팅막에 이물질 등에 의해 스크래치가 발생하는 단점이 있었다.
본 발명은 투과율이 높고 방사율이 낮으며, 내구성이 향상된 저방사 유리를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저방사 유리의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 저방사 유리는 유리 기재, 및 상기 유리 기재로부터 순차적으로 적층된 제 1 유전층, 제 1 보조유전층, 반사금속층, 제 2 보조유전층, 제 2 유전층, 및 최상부 보호층을 포함한다.
본 발명의 저방사 유리는 유리 기재 상에, 제 1 유전층; 제 1 보조유전층; 반사금속층; 제 2 보조유전층; 제 2 유전층; 및 최상부 보호층을 순차적으로 코팅하여 제조할 수 있으며, 상기 반사금속층 상에 제 2 보조유전층을 산소를 포함하지 않은 아르곤 분위기 하에서 코팅한다.
본 발명의 저방사 유리는 투과율이 높고 방사율이 낮을 뿐만 아니라, 스크래치 발생이 감소되고 내습성이 우수하다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따르면 산소 또는 질소에 의하여 반사금속층이 산화 또는 질화되어 방사율이 높아지는 것을 막을 수 있으므로, 반사금속층 상에 별도의 금속보호층을 형성할 필요가 없다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 저방사 유리는 유리 기재, 및 상기 유리 기재로부터 순차적으로 적층된 제 1 유전층, 제 1 보조유전층, 반사금속층, 제 2 보조유전층, 제 2 유전층, 및 최상부 보호층을 포함한다.
상기 유리 기재로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 유리를 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 통상의 소다라임 유리가 사용될 수 있다. 상기 유리 기재는 약 2 내지 12 mm, 또는 약 6 mm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 저방사 유리의 방사율은 바람직하게는 약 0.04 내지 0.08일 수 있으며, 가시광 투과율이 70% 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 제 1 유전층은 약 20 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있으며, Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 제 1 유전층은 열처리시 반사금속층을 이온 또는 산소로부터 보호하는 동시에 광학 물성을 조절하는 기능을 가질 수 있다. 상기 제 1 유전층의 재료는, 투과율 감소를 방지하기 위해 굴절률이 약 1.8 이상이며 흡수계수가 약 0.1 이하인 물질을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 유전층은 SiAlNx(x=1.3~1.5)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 제 1 유전층의 두께가 20 nm 미만인 경우 내구성이 저하될 수 있고, 50 nm를 초과할 경우 투과율이 감소될 수 있다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 제 1 보조유전층은 약 5 내지 10 nm의 두께를 가질 수 있으며, Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 Zn계 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 제 1 보조유전층은 반사금속층의 결정화도를 향상시킴과 동시에, 저방사 특성 및 내구성을 향상시키는 기능을 가질 수 있다. 반사금속층을 특정 방향으로 결정화시키기 위해 상기 제 1 보조유전층으로서 Zn 계열의 산화물을 사용할 수 있으며, 추가적으로 Al 및/또는 Sn이 미량 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 보조유전층은 ZnAlO를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 제 1 보조유전층의 두께가 5 nm 미만일 경우 반사금속층의 결정화가 불충분하게 이루어질 수 있으며, 10 nm를 초과하는 경우 내구성이 감소될 수 있다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 반사금속층은 약 5 내지 20 nm의 두께를 가질 수 있으며, Ag, Cu, Au, Al, 및 Pt로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 반사금속층은 특히 전도성이 우수한 금속이 사용될 수 있다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 제 2 보조유전층은 약 5 내지 10 nm의 두께를 가질 수 있으며, Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 Zn계 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 제 2 보조유전층은 상기 제 1 보조유전층과 같이 Zn 계열의 산화물이 사용될 수 있다. 　상기 제 2 보조유전층은 예를 들어 Zn 계열의 산화물을 사용하여 상기 반사금속층 상에 직접 접촉되도록 증착 형성될 수 있으며, 이 때 상기 반사금속층에 산화가 일어나지 않도록 증착 분위기가 제어될 수 있다. 　예를 들어 Zn 계열의 금속산화물 타겟을 이용하여 ZnAlO를 포함하는 제 2 보조유전층을 증착하는 경우, 아르곤 분위기가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 제 2 유전층은 약 20 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있으며, Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 유전층은 SiAlNx(x=1.3~1.5)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 제 2 유전층은 열처리시 반사금속층을 이온 또는 산소로부터 보호하는 동시에 광학 물성을 조절하는 기능을 가질 수 있다. 상기 제 2 유전층의 재료는, 투과율 감소를 방지하기 위해 굴절률이 약 1.8 이상이며 흡수계수가 약 0.1 이하인 물질을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 제 2 유전층의 두께가 20 nm 미만인 경우 내구성이 저하될 수 있고, 50 nm를 초과할 경우 투과율이 감소될 수 있다.
본 발명의 저방사 유리에 포함되는 상기 최상부 보호층은 약 2 내지 15 nm의 두께를 가질 수 있으며, Si, Nb, Ti, Zr, Ta, 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 최상부 보호층은 TiOxNy(x=0.9~0.98, y=0.02~0.1)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 최상부 보호층은 유전층 및 반사금속층을 보호하는 기능을 할 수 있으며, 특히 기계적 강도가 높고 표면 거칠기가 적으며 투과율이 높은 재료를 사용할 수 있다. 특히 반사금속층은 쓸림에 의해 발생되는 스크래치에 의해 쉽게 손상될 수 있는데, 표면 거칠기가 적은 최상부 보호층이 적용될 경우 스크래치에 의한 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 저방사 유리의 가시광 투과율은 약 80% 내지 90%일 수 있으며, 예를 들어 가시광 투과율이 약 82% 내지 90%, 약 85 내지 90%, 또는 약 85 내지 86%일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저방사 유리는 유리 기재 상에, 제 1 유전층; 제 1 보조유전층; 반사금속층; 제 2 보조유전층; 제 2 유전층; 및 최상부 보호층을 순차적으로 코팅하여 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 반사금속층 상에 상기 제 2 보조유전층을 산소를 포함하지 않은 아르곤 분위기 하에서 코팅함으로써, 산소 또는 질소에 의하여 반사금속층이 산화 또는 질화되어 방사율이 높아지는 것을 막을 수 있으므로, 반사금속층 상에 별도의 금속보호층을 형성할 필요가 없다.
상기 각 기능성층들의 코팅은 마그네트론 스퍼터링 방식을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 저방사 유리는 진공 스퍼터링 방식에 따라 다음과 같은 절차로 제조될 수 있다. 먼저, 유리 기재를 진공 챔버 내에 넣고 진공도가 5 × 10-7 ~ 9 × 10-5 torr가 될 때까지 배기하여 진공을 형성시킨다. 진공 챔버 내에 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스 등을 도입한 후, 2개의 전극 간에 직류 또는 교류 전압을 가하면 방전이 일어나게 되고, 기체의 플라즈마가 생김에 따라 기재 상에 적층시키고자 하는 금속타겟이 설치된 음극에 기체 이온이 충돌하면서 금속타겟으로부터 원자를 방출시켜 기재 상에 적층시킨다. 적층하고자 하는 코팅막의 종류에 따라 적절한 기체를 도입하고, 각 코팅막의 증착속도 및 스퍼터링 공정에 노출되는 시간을 적절히 조절하여 성막하고자 하는 코팅막의 두께를 적절히 제어한다. 이때 기재의 온도에는 특별한 제한이 없다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
저방사 유리의 제조
마그네트론 스퍼터링 방식을 사용하여, 6 mm 두께의 소다라임 투명 유리 기판 상에 아래의 조성 및 두께를 갖는 다층 코팅막이 형성된 저방사 유리를 각각 제조하였다.
제 1 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5) 층은 질소/아르곤 (질소 비율: 45~60 부피%) 분위기 하에서 유리 기판 상에 증착되었고, 제 1 보조유전층인 ZnAlO 층은 산소/아르곤 (산소 비율: 60~70 부피%) 분위기 하에서 상기 제 1 유전층 상에 증착되었다. Ag 반사금속층은 아르곤 분위기 하에서 상기 제 1 보조유전층 상에 증착되었다. 제 2 보조유전층인 ZnAlO 층은 산소를 포함하지 않는 아르곤 분위기 하에서 ZnAlO 세라믹 타겟을 사용하여 상기 반사금속층 상에 증착되었다. 최상부 보호층으로서 TiOxNy(x=0.9~0.98, y=0.02~0.1)층은 TiOx 세라믹 타겟을 사용하여 질소/아르곤 분위기 하에서 상기 제 2 보조유전층 상에 증착되었다.
저방사 유리의 제조 - 실시예
6 mm 두께의 투명 소다라임 유리 상에 제 1 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5) 층을 질소/아르곤 분위기 하에서 두께 25 nm로 코팅하였다. 이어서 제 1 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤/산소 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이어서 반사금속층인 Ag 층을 아르곤 분위기 하에서 약 15 nm로 코팅하였다. 이어서 제 2 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이후 제 2 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 25 nm로 코팅하고, 이어서 최상부 보호층인 TiOxNy(x=0.9~0.98, y=0.02~0.1)층을 TiOx 세라믹 타겟을 사용하여 질소/아르곤 (질소 비율: 45~60 부피 %) 분위기 하에서 5 nm의 두께로 증착하여 최종적으로 저방사 유리를 제조하였다. 실시예의 저방사 유리의 막구조는 다음과 같다: SiAlNx / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlNx / TiOxNy.
저방사 유리의 제조 - 비교예 1
6 mm 두께의 투명 소다라임 유리 상에 제 1 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5) 층을 질소/아르곤 분위기 하에서 두께 25 nm로 코팅하였다. 이어서 제 1 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤/산소 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이어서 반사금속층인 Ag 층을 아르곤 분위기 하에서 약 15 nm로 코팅하였다. 이어서 제 2 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이후 제 2 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 25 nm로 코팅하여 비교예 1의 저방사 유리를 제조하였다. 비교예 1의 저방사 유리의 막구조는 다음과 같다: SiAlNx / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlNx.
저방사 유리의 제조 - 비교예 2
6 mm 두께의 투명 소다라임 유리에 제 1 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 두께 25 nm로 코팅하였다. 이어서 반사금속층인 Ag 층을 아르곤 분위기 하에서 약 15 nm로 코팅하였다. 이어서 제 2 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이후 제 2 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 25 nm로 코팅하고, 이어서 최상부 보호층인 TiOxNy(x=0.9~0.98, y=0.02~0.1)층을 TiOx 세라믹 타겟을 사용하여 질소/아르곤 (질소 비율: 45~60 부피 %) 분위기 하에서 5 nm의 두께로 증착하여 최종적으로 저방사 유리를 제조하였다. 제조된 비교예 2의 저방사 유리의 막구조는 다음과 같다: SiAlNx / Ag / ZnAlO / SiAlNx / TiOxNy.
저방사 유리의 제조 - 비교예 3
6 mm 두께의 투명 소다라임 유리에 제 1 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 두께 25 nm로 코팅하였다. 이어서 제 1 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤/산소 분위기 하에서 10nm 로 코팅하고, 반사금속층인 Ag 층을 아르곤 분위기 하에서 약 15 nm로 코팅하였다. 이어서 제 2 보조유전층인 ZnAlO 층을 아르곤/산소 분위기 하에서 10 nm로 코팅하였다. 이후 제 2 유전층인 SiAlNx(x=1.3~1.5)층을 질소/아르곤 분위기 하에서 25 nm로 코팅하고, 최상부 보호층인 TiOxNy(x=0.9~0.98, y=0.02~0.1)층을 TiOx 세라믹 타겟을 사용하여 질소/아르곤 (질소 비율: 45~60 부피 %) 분위기 하에서 5 nm의 두께로 증착하여 최종적으로 저방사 유리를 제조하였다. 제조된 비교예 2의 저방사 유리의 막구조는 다음과 같다: SiAlNx / ZnAlO / Ag / ZnAlO / SiAlNx / TiOxNy.
저방사 유리의 제조 - 물성 평가
상기 실시예 및 비교예 1 내지 3에 따라 제작된 각 저방사 유리 샘플들의 물성을 평가하여 아래의 표 1에 나타내었다. 구체적으로, 각 저방사 유리 샘플들은 380~780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원 10도 KS L 2514 규격에 따라 투과율을 측정하였고, 표면 저항 측정기 (비접촉식 면저항 측정기)를 통해 면저항을 측정하였다. 방사율은 적외선분광기 (FTIR)을 사용하여 KS L 2525 규격에 따라 측정하였다. 방사율은 반사금속층인 Ag에 의해 측정되는 값으로 저방사 유리로서의 성능을 가늠할 수 있는 물성 중 하나이다. 제작된 샘플들의 내구성을 평가하기 위해 브러시 테스트는 ASTM D 2486 방식에 의해 샘플을 100 x 300 mm 크기로 절단하여 코팅면에 증류수를 뿌리고 로이유리용 브러시로 200 회 왕복한 후 코팅막의 스크래치 수를 확인하는 방법으로 진행하였다. 습도에 대한 내구성 평가를 위해 내습성 테스트는 샘플을 300 x 300 mm 크기로 절단하여 온도 30℃, 습도 80%로 유지되는 항온항습 챔버에 3 일 간 보관 후 코팅면에 발생한 핀홀의 수를 확인하는 방법으로 진행하였다.
　 가시광 투과율 (%) 면저항 (Ω/sq) 방사율 스크래치수 내습성 평가 후 핀홀 수
실시예 85.2 6.5 0.058 없음 없음
비교예1 84.7 6.3 0.057 7개 5개
비교예2 83.3 9.5 0.105 없음 없음
비교예3 66.5 34.5 0.536 17개 없음
본 발명의 실시예에 따른 저방사 유리와 달리 최상부 보호층을 포함하지 않는 비교예 1은 내구성 평가 결과 많은 스크래치와 핀홀이 관찰되어 내구성이 떨어지는 것으로 확인되었다. 또한, 제 1 보조유전층을 포함하지 않는 비교예 2는 방사율이 저하됨을 확인하였다. 아울러, 반사금속층 상에 제 2 보조유전층을 아르곤/산소 분위기 하에서 코팅하여 제조되는 비교예 3의 저방사 유리는 투과율 및 방사율이 현저히 저하됨을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 유리 기재; 및 상기 유리 기재로부터 순차적으로 적층된,
    제 1 유전층;
    제 1 보조유전층;
    반사금속층;
    제 2 보조유전층;
    제 2 유전층; 및
    최상부 보호층을 포함하는, 저방사 유리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유전층은 20 내지 50 nm의 두께를 가지며, Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 질화물 또는 산질화물을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보조유전층은 5 내지 10 nm의 두께를 가지며, Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 Zn계 산화물을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사금속층은 5 내지 20 nm의 두께를 가지며, Ag, Cu, Au, Al, 및 Pt로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 보조유전층은 5 내지 10 nm의 두께를 가지며, Sn, Nb, Al, Sb, Mo, Cr, Ti 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 Zn계 산화물을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유전층은 20 내지 50 nm의 두께를 가지며, Zn, Si, Zr, Ta, Sn, Nb, Al, Ti 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 질화물 또는 산질화물을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 최상부 보호층은 2 내지 15 nm의 두께를 가지며, Si, Nb, Ti, Zr, Ta, 및 이들의 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함하는 것인, 저방사 유리.
  8. 유리 기재 상에, 제 1 유전층; 제 1 보조유전층; 반사금속층; 제 2 보조유전층; 제 2 유전층; 및 최상부 보호층을 순차적으로 코팅하는 단계를 포함하는 저방사 유리의 제조방법으로서,
    상기 반사금속층 상에 제 2 보조유전층을 산소를 포함하지 않은 아르곤 분위기 하에서 코팅하는 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 코팅은 마그네트론 스퍼터링 방식을 사용하여 수행되는 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279651B2 (en) 2018-07-16 2022-03-22 Guardian Glass, LLC Low-E matchable coated articles having absorber film and corresponding methods
CN114853360A (zh) * 2022-05-31 2022-08-05 长兴旗滨节能玻璃有限公司 一种减反射低辐射玻璃及中空玻璃

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108975726B (zh) * 2018-09-30 2024-02-23 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 超低反可钢化low-e玻璃
KR102259346B1 (ko) * 2019-09-19 2021-06-02 주식회사 케이씨씨글라스 저방사 유리
KR102269783B1 (ko) * 2019-12-19 2021-06-28 주식회사 케이씨씨글라스 저방사 유리

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090099364A (ko) * 2008-03-17 2009-09-22 주식회사 케이씨씨 내구성이 우수한 열처리 가능한 저방사 유리 및 그제조방법
KR101015072B1 (ko) * 2009-02-27 2011-02-16 주식회사 케이씨씨 열처리후 흐림 현상이 감소된 열처리 가능한 저방사 유리 및 그 제조방법
KR20110062566A (ko) * 2009-12-03 2011-06-10 현대자동차주식회사 굽힘 및 열처리가 가능한 저방사유리 및 그 제조방법
KR20130051521A (ko) * 2011-11-09 2013-05-21 주식회사 케이씨씨 열처리 가능한 저방사 유리 및 그 제조방법
KR101302273B1 (ko) * 2008-08-14 2013-09-02 (주)엘지하우시스 저방사 유리 및 이의 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008297177A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd サーモクロミックガラスおよびサーモクロミック複層ガラス
KR20110033769A (ko) * 2009-09-25 2011-03-31 (주)엘지하우시스 저방사 유리 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090099364A (ko) * 2008-03-17 2009-09-22 주식회사 케이씨씨 내구성이 우수한 열처리 가능한 저방사 유리 및 그제조방법
KR101302273B1 (ko) * 2008-08-14 2013-09-02 (주)엘지하우시스 저방사 유리 및 이의 제조방법
KR101015072B1 (ko) * 2009-02-27 2011-02-16 주식회사 케이씨씨 열처리후 흐림 현상이 감소된 열처리 가능한 저방사 유리 및 그 제조방법
KR20110062566A (ko) * 2009-12-03 2011-06-10 현대자동차주식회사 굽힘 및 열처리가 가능한 저방사유리 및 그 제조방법
KR20130051521A (ko) * 2011-11-09 2013-05-21 주식회사 케이씨씨 열처리 가능한 저방사 유리 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279651B2 (en) 2018-07-16 2022-03-22 Guardian Glass, LLC Low-E matchable coated articles having absorber film and corresponding methods
CN114853360A (zh) * 2022-05-31 2022-08-05 长兴旗滨节能玻璃有限公司 一种减反射低辐射玻璃及中空玻璃

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Publication number Publication date
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