Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМООБРАБАТЫВАЕМОЕ ПОКРЫТОЕ ИЗДЕЛИЕ БРОНЗОВОГО ЦВЕТА, ИМЕЮЩЕЕ НИЗКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО ФАКТОРА

[0001] Данное изобретение относится к покрытым изделиям, которые включают в себя два или более специальных отражающих инфракрасное (ИК) излучение слоев, расположенных между по меньшей мере диэлектрическими слоями, и/или способа их изготовления. Данное покрытие может быть выполнено так, что покрытые изделия реализуют бронзовую окраску на отражение со стороны стекла в комбинации с низким солнечным фактором (СФ) и/или низким коэффициентом теплопритока от солнечного излучения (КТСИ). Такие покрытые изделия могут быть использованы для монолитных окон, изолирующих (ИС) стеклопакетов, ламинированных окон и/или других подходящих применений, и могут необязательно быть термообработанными (например, термозакаленными).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В технике известны солнцезащитные покрытия, имеющие пакет слоев стекло/Si₃N₄/NiСr/Si₃N₄, где металлический слой NiСr является единственным отражающим инфракрасное (ИК) излучение слоем в покрытии. В определенных случаях NiСr слой может быть азотированным. Например, смотри патент США № 6926967, который включен сюда посредством ссылки. Смотри также патент США № 5688585.

[0003] К сожалению, хотя такие пакеты слоев с отражающими ИК-излучение слоями NiСr обеспечивают эффективную солнечную защиту и являются, в целом, хорошими покрытиями, они имеют недостаток в том, что неспособны давать более широкую палитру доступных цветов, когда желательно объединение с желаемыми характеристиками солнечной защиты. Например, при таком пакете покрытия, если желательна бронзовая окраска на отражение со стороны стекла, невозможно достичь такой окраски в комбинации с желательными характеристиками солнечной защиты и/или долговечностью.

[0004] Бронзовая окраска часто желательна для монолитных окон, изолирующих (ИС) стеклопакетов и/или других подходящих применений. Желаемая бронзовая окраска (например, на отражение со стороны стекла или снаружи для ИС стеклопакета), измеряемое монолитно и/или в ИС стеклопакете, может быть охарактеризовано: значениями b* от 0 до +20,0, более предпочтительно от +2,0 до +15,0, а наиболее предпочтительно от +4,0 до +12,0; необязательно в комбинации со значениями а* от -2,0 до +16,0, более предпочтительно от 0 до +10,0, а наиболее предпочтительно от 0 до +6,0.

[0005] Низкие значения солнечного фактора (СФ) и коэффициента теплопритока от солнечного излучения (КТСИ) также желательны в некоторых применениях, особенно в теплом климате. Солнечный фактор (СФ), вычисляемый согласно ЕN стандарту 410, относится к отношению между полной энергией, поступающей в комнату или подобное через остекление, и падающей солнечной энергией. Таким образом, будет принято во внимание, что меньшие значения СФ указывают на хорошую солнцезащиту от нежелательного нагрева комнат или подобного, защищенных окнами/остеклением. Низкое значение СФ указывает на покрытое изделие (например, ИС стеклопакета), которое способно оставлять комнату достаточно холодной в летние месяцы во время горячих окружающих условий. Таким образом, низкие значения СФ иногда желательны в горячем окружении. Хотя низкие значения СФ иногда желательны для покрытых изделий, таких как ИС стеклопакеты, достижение меньших значений СФ может приводить к риску утраты окраски. Часто желательно, но затруднительно, достигать комбинации приемлемого пропускания видимого света, желательной окраски на отражение со стороны стекла и низкого значения СФ для покрытого изделия, такого как ИС стеклопакет или подобное. Значения ИС (G-фактор; ЕN410-673 2011) и КТСИ (NFRС-2001) вычисляют из полного спектра (Т, Rg и Rf) и обычно измеряют спектрофотометром, таким как Perkin Elmer 1050. Измерения СФ выполняют на монолитном покрытом стекле, и вычисленные значения могут применяться к монолитным, ИС и ламинированным применениям.

[0006] Патентный документ США 2012/0177899 раскрывает несколько разных покрытий. Примеры 1 и 4 на странице четыре документа США '899 представляют собой стекло/SiN/NiСrNх/SiN/NiСrNх/SiN. Однако эти примеры имеют нежелательную зеленую окраску на отражение со стороны стекла. Примеры 2 и 5 на странице четыре из документа США '899 представляют собой бронзово-окрашенный на отражение пакет стекло/SiN/NiСrNх/SiN/NiСrNх/SiN, но с разными толщинами. К сожалению, примеры 2 и 5 в документе США '899, хотя имеют желаемую бронзовую окраску, страдают от нежелательно высоких характеристик солнечной защиты СФ и КТСИ.

[0007] Патент США № 8286395 раскрывает в сравнительном примере 2 покрытие как следующее: стекло/SiN/NbN/SiN/NbN/SiN. К сожалению, сравнительный пример 2 в документе США '395 объясняет, что окраска на отражение со стороны стекла является синей. Кроме того, покрытия сравнительных примеров 1-2, покрытие №2 в сравнительном примере 3 и примеры 3-4 в документе США '395 также не могут достичь бронзовой ("снаружи" в ИС блоке) окраски на отражение со стороны стекла, как видно из их внешних отрицательных величин b* на отражение. Кроме того, покрытие №1 в сравнительном примере 3 документа США '395 имело нежелательно высокий коэффициент отражения со стороны стекла (снаружи/внешнюю), как видно из нежелательно высокого значения 28% для коэффициента отражения со стороны стекла/снаружи/"извне". Документ США '395 также умалчивает о значениях СФ и КТСИ. Отмечается, что цвет на отражение со стороны стекла является существенным цветом, когда ИС стеклопакет обеспечен данным покрытием на поверхности два, так как цвет на отражение со стороны стекла является цветом, видимым тем, кто смотрит снаружи на здание, на котором установлено данное окно. Таким образом, покрытия документа США '395 не достигают желаемой бронзовой окраски на отражение со стороны стекла/снаружи в комбинации с желательными характеристиками солнечной защиты и приемлемого коэффициента отражения со стороны стекла/снаружи/извне.

[0008] Было бы желательно, если бронзовую окраску на отражение со стороны стекла можно было достигать в комбинации с низкими значениями СФ и КТСИ, и необязательно также в комбинации с одним или более из: коэффициента отражения в видимой области спектра со стороны стекла не более 22% и/или термообрабатываемости. Заметим, что типичный традиционный ИС стеклопакет с двумя стеклами имеет значение КТСИ около 0,70.

[0009] В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения неожиданно было обнаружено, что при обеспечении двух или более отражающих ИК-излучение слоев (например, из NbZr и/или NbZrN_х или включающих их) между соответствующими диэлектрическими слоями, вместе с особыми параметрами толщины, может достигаться желаемая бронзовая окраска на отражение со стороны стекла в комбинации с низким значением(ями) СФ и/или КТСИ в этом покрытом изделии, (i) если при измерении монолитно изделие имеет значение СФ не более 0,32 (более предпочтительно не более 0,31, а наиболее предпочтительно не более 0,30) и/или значение КТСИ не более 0,36, более предпочтительно не более 0,35, а наиболее предпочтительно не более 0,34, и/или (ii) если представляет собой изолирующий (ИС) стеклопакет с двумя стеклянными подложками, имеет значение СФ не более 0,23 (более предпочтительно не более 0,22, а наиболее предпочтительно не более 0,21) и/или значение КТСИ не более 0,26 (более предпочтительно не более 0,25, а наиболее предпочтительно не более 0,24). И эти желательные характеристики могут достигаться в комбинации с термообрабатываемостью и/или коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла не более 22% (более предпочтительно не более 15%, а наиболее предпочтительно не более 11%). Такие покрытия обеспечивают улучшенное регулирование и/или диапазоны цвета, когда желательно, низкие значения СФ и, таким образом, способность сохранять комнаты холодными в теплом климате, а также хорошую термостабильность (низкое значение(я) ΔЕ*), если желательно.

[0010] Вообще говоря, определенные примерные варианты осуществления данного изобретения удовлетворяют одну или более из вышеперечисленных потребностей при обеспечении покрытого изделия, имеющего бронзовую окраску на отражение со стороны стекла и включающего в себя поддерживаемую стеклянной подложкой систему слоев, содержащую: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния; первый отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и первого отражающего ИК-излучение слоя, содержащего NbZr; второй отражающий ИК-излучение слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния; третий диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго отражающего ИК-излучение слоя, содержащего NbZr; при этом покрытое изделие имеет коэффициент отражения в видимой области спектра со стороны стекла не более 15%; и при этом покрытое изделие: имеет бронзовую окраску на отражение со стороны стекла/снаружи, включая цветовое значение а* со стороны стекла/снаружи от -2,0 до +16,0 и цветовое значение b* со стороны стекла/снаружи от 0 до +20; и (i) если измеряется монолитно, имеет значение СФ не более 0,31 и значение КТСИ не более 0,36, и/или (ii) если представляет собой изолирующий (ИС) стеклопакет с двумя стеклянными подложками, имеет значение СФ не более 0,22 и значение КТСИ не более 0,25.

[0011] В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения обеспечивается покрытое изделие, имеющее бронзовую окраску на отражение со стороны стекла и включающее в себя поддерживаемую стеклянной подложкой систему слоев, содержащую: первый диэлектрический слой, содержащий азот; первый отражающий инфракрасное (ИК) излучение слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя; второй диэлектрический слой, содержащий азот, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя и первого отражающего ИК-излучение слоя; второй отражающий ИК-излучение слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя; третий диэлектрический слой, содержащий азот, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго отражающего ИК-излучение слоя; при этом каждый из первого и второго отражающих ИК-излучение слоев содержит один или более из: NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и NbN_x; при этом покрытое изделие имеет коэффициент отражения в видимой области спектра со стороны стекла не более 15%; и при этом покрытое изделие: имеет бронзовую окраску на отражение со стороны стекла/снаружи, включая цветовое значение а* со стороны стекла/снаружи от -2,0 до +16,0 и цветовое значение b* со стороны стекла/снаружи от 0 до +20; и (i) если измеряется монолитно, имеет значение СФ не более 0,31 и значение КТСИ не более 0,36, и/или (ii) если представляет собой изолирующий (ИС) стеклопакет с двумя стеклянными подложками, имеет значение СФ не более 0,22 и значение КТСИ не более 0,25.

[0012] Таким образом, данное изобретение охватывает одинарные оконные блоки, ИС стеклопакеты, ламинированные оконные блоки и любое другое изделие, включающее в себя стеклянную подложку, имеющую на себе заявленное покрытие. Заметим, что монолитные измерения могут выполняться путем удаления покрытой подложки из ИС стеклопакета и/или ламинированного оконного блока, и затем выполнением монолитных измерений. Также следует заметить, что для заданного покрытия значения СФ и КТСИ будут существенно выше для одинарного оконного блока, чем для ИС стеклопакета.

[0013] В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения термообработанные (ТО) покрытые изделия имеют значение ΔЕ* на отражение со стороны стекла вследствие термообработки (например, термического закаливания) не более 4,5, более предпочтительно не более 4,0, еще более предпочтительно не более 3,5, а наиболее предпочтительно не более 3,0. Например, термообработка (ТО) может быть в течение по меньшей мере 5 минут при температуре по меньшей мере примерно 580 градусов С и достаточна для термического закаливания. Термин ΔЕ* известен в уровне технике и показывает термостойкость при термообработке и задается, и объясняется, например, в патенте США №6926967, который включен сюда посредством ссылки.

НА ЧЕРТЕЖАХ

[0014] Фиг.1 представляет собой частичный вид в разрезе монолитного покрытого изделия (термообработанного или не термообработанного) согласно примерному варианту осуществления данного изобретения.

[0015] Фиг.2 представляет собой частичный вид в разрезе монолитного покрытого изделия (термообработанного или не термообработанного) согласно другому примерному варианту осуществления данного изобретения.

[0016] Фиг.3 представляет собой боковой вид в разрезе изолирующего (ИС) стеклопакета, включающего покрытое изделие по фиг.1 или фиг.2, согласно примерным вариантам осуществления данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Рассмотрим теперь более подробно сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные обозначения указывают аналогичные части на нескольких видах.

[0018] Покрытые изделия согласно примерным вариантам осуществления данного изобретения обеспечивают желаемую бронзовую окраску на отражение со стороны стекла в комбинации с низкими значениями СФ и/или КТСИ, а также обеспечивают термообрабатываемость и/или коэффициент отражения в видимой области спектра со стороны стекла/снаружи/извне не более 22%. Неожиданно было обнаружено, что при обеспечении двух или более отражающих ИК-излучение слоев (например, из NbZr и/или NbZrN_х или включающих их) между соответствующими диэлектрическими слоями, вместе с особыми параметрами толщины, желаемую бронзовую окраску на отражение со стороны стекла/снаружи/извне и желаемую окраску на отражение со стороны пленки могут достигаться в комбинации с низкой величиной СФ и низким коэффициентом отражения (R_{G[или внешняя]}Y) в видимой области спектра со стороны стекла/наружной/извне. И необязательно эти желательные характеристики могут достигаться в комбинации с термообрабатываемостью. Таким образом, такие покрытия обеспечивают улучшенное регулирование и/или диапазоны цвета, когда желательно, и низкие значения СФ, показывающие способность сохранять комнаты холодными в теплом окружении, и могут также обеспечивать низкий коэффициент отражения в видимой области спектра со стороны стекла и хорошую термостойкость (низкие значения ΔЕ*), когда желательно. В определенных примерных вариантах осуществления покрытое изделие, (i) если измерять монолитно, имеет значение СФ не более 0,32 (более предпочтительно не более 0,31, а наиболее предпочтительно не более 0,30) и/или значение КТСИ не более 0,36, более предпочтительно не более 0,35, а наиболее предпочтительно не более 0,34, и/или (ii) если представляет собой изолирующий (ИС) стеклопакет с двумя стеклянными подложками, имеет значение СФ не более 0,23 (более предпочтительно не более 0,22, а наиболее предпочтительно не более 0,21) и/или значение КТСИ не более 0,26 (более предпочтительно не более 0,25, а наиболее предпочтительно не более 0,24).

[0019] Определенные варианты осуществления данного изобретения обеспечивают покрытие или систему слоев, которая может быть использована в окнах, таких как монолитные окна (например, окна транспортных средств, жилые и/или архитектурные окна), ИС стеклопакеты и/или другие подходящие применения. Определенные варианты осуществления данного изобретения обеспечивают систему слоев, которая отличается регулированием цвета, низкими значениями СФ, низким коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла (R_GY) и/или стабильностью цвета после термообработки. Что касается стабильности после термообработки (ТО), это означает низкое значение ΔЕ*; где Δ показывает изменение а*, b* и L* при ТО, такой как термическое закаливание, тепловой изгиб или термическое упрочнение, монолитно и/или в контексте окружающих условий двойного остекления, таких как ИС блоки или ламинаты. В определенных типичных вариантах осуществления стабильность цвета при ТО может приводить к значительному соответствию между термообработанными и не термообработанными версиями покрытия или системы слоев. Другими словами, в монолитных и/или ИС применениях, в определенных вариантах осуществления данного изобретения две стеклянные подложки, имеющие одинаковые покрывающие системы (одна ТО после осаждения, а другая не ТО), кажутся невооруженному глазу человека по существу одинаковыми.

[0020] Термин "термообработка", применяемый здесь, означает нагрев изделия до температуры, достаточной для достижения термического закаливания, теплового изгиба и/или термического упрочнения содержащего стекло изделия. Это определение включает, например, нагрев покрытого изделия в сушильном шкафу или печи при температуре по меньшей мере примерно 580 градусов С, более предпочтительно по меньшей мере примерно 600 градусов С в течение периода достаточного для обеспечения закаливания, изгиба и/или термического упрочнения. В определенных случаях ТО может проводиться в течение по меньшей мере примерно 4 или 5 минут. Покрытое изделие может быть термообработанным или не термообработанным в разных вариантах осуществления данного изобретения.

[0021] Фигуры 1-2 представляют собой виды сбоку в разрезе покрытых изделий согласно различным примерным вариантам осуществления данного изобретения. На фиг.1 вариант осуществления солнцезащитного покрытия 8 включает в себя два отражающих ИК-излучение слоя 3 и 5, тогда как на фиг.2 солнцезащитное покрытие 8' включает в себя три отражающих ИК-излучение слоя 3, 5 и 15. В варианте осуществления по фиг.2 также обеспечен дополнительный диэлектрический слой 16. Фиг.3 изображает ИС стеклопакет с покрытием (8 или 8') на поверхности два, показывая, что ИС стеклопакет может использовать покрытие (8 или 8') или из варианта осуществления по фиг.1, или из варианта осуществления по фиг.2.

[0022] Обращаясь к фиг.1, покрытое изделие включает в себя по меньшей мере стеклянную подложку 1 (например, прозрачную, зеленую, бронзовую, серую, синюю или сине-зеленую стеклянную подложку толщиной примерно от 1,0 до 12,0 мм), диэлектрические слои 2, 4, 6 (например, из нитрида кремния или включающие его (например, Si₃N₄), оксинитрида кремния, оксида олова или некоторых других подходящих диэлектриков), отражающие ИК-излучение слои 3, 5, которые могут быть из по существу металлического материала, такого как NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и/или NbN_x, или включать его. Следует принять во внимание, что отражающие ИК-излучение слои 3 и/или 5 необязательно могут быть азотированными в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения. Хотя отражающие ИК-излучение слои могут включать в себя некоторое небольшое количество кислорода в определенных случаях, предпочтительно, когда эти слои 3 и 5 по существу свободны от кислорода, такими как содержащими не более 5% кислорода, более предпочтительно не более 3% или 2% кислорода в определенных вариантах осуществления (атомные %). Данное покрытое изделие дополнительно включает в себя диэлектрический верхний слой 7 из защитного материала, такого как оксид циркония (например, ZrО₂) или оксинитрид кремния, или включающего его. Необязательно, диэлектрический слой из оксинитрида кремния и/или оксинитрида циркония-кремния любой подходящей стехиометрии, или включающий его, может быть расположен между слоями 6 и 7 в верхней части пакета слоев и в контакте с ними. В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения покрытие 8 не включает в себя какой-либо металлический ИК-блокирующий или отражающий слой из Ag или Аu, или на их основе. В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения отражающие ИК-излучение слои 3 и 5 отражают по меньшей мере часть ИК излучения и не контактируют с любым другим металлическим отражающим ИК-излучение слоем. В определенных примерных вариантах осуществления каждый из данных слоев может включать в себя другие материалы, такие как легирующие добавки. Конечно, следует принять во внимание, что также могут быть предусмотрены другие слои, или определенные слои могут быть пропущены, и другие материалы могут быть использованы в определенных альтернативных вариантах осуществления данного изобретения.

[0023] Обращаясь к варианту осуществления по фиг.2, покрытое изделие включает в себя по меньшей мере стеклянную подложку 1 (например, прозрачную, зеленую, бронзовую, серую, синюю или сине-зеленую стеклянную подложку толщиной примерно от 1,0 до 12,0 мм), диэлектрические слои 2, 4, 6, 16 (например, из нитрида кремния или включающие его (например, Si₃N₄), оксинитрида кремния, оксида олова или некоторых других подходящих диэлектриков), отражающие ИК-излучение слои 3, 5, 15 которые могут быть из по существу металлического материала, такого как NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и/или NbN_x, или включать его. Следует принять во внимание, что отражающие ИК-излучение слои 3, 5 и/или 15 могут быть азотированными в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения. Необязательно, в верхней части пакета слоев в варианте осуществления по фиг.2 между контактирующими слоями 16 и 7 может быть расположен диэлектрический слой из оксинитрида кремния и/или оксинитрида циркония-кремния любой подходящей стехиометрии, или включающий его. Хотя отражающие ИК-излучение слои могут включать в себя некоторое небольшое количество кислорода в определенных случаях, предпочтительно, когда эти слои 3, 5 и 15 по существу свободны от кислорода, такими как содержащими не более 5% кислорода, более предпочтительно не более 3% или 2% кислорода в определенных вариантах осуществления. Покрытое изделие по фиг.2 дополнительно включает в себя диэлектрический верхний слой 7 из защитного материала, такого как оксид циркония (например, ZrО₂) или оксинитрид кремния, или включающего его. Например, когда отражающие ИК-излучение слои состоят из NbZr или включают его, они могут осаждаться распылением с использованием NbZr мишеней и с потоком газа примерно 200-300 мл Аr и примерно 0,8-2,5 мл/кВт N₂ и/или О₂.

[0024] В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения покрытие 8' из варианта осуществления по фиг.2 не включает в себя какой-либо металлический ИК-блокирующий или отражающий слой из Ag или Аu, или на их основе. В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения отражающие ИК-излучение слои 3, 5 и 15 отражают по меньшей мере часть ИК излучения и не контактируют с любым другим металлическим отражающим ИК-излучение слоем. В определенных примерных вариантах осуществления каждый из данных слоев может включать в себя другие материалы, такие как легирующие добавки. Конечно, следует принять во внимание, что также могут быть предусмотрены другие слои, или определенные слои могут быть пропущены, и другие материалы могут быть использованы в определенных альтернативных вариантах осуществления данного изобретения.

[0025] Покрытия в целом (8, 8') по фиг.1-2 включают в себя по меньшей мере изображенные слои. Заметим, что применяемые здесь термины "оксид" и "нитрид" включают различные стехиометрии. Например, термин нитрид кремния (для одного или более слоев 2, 4, 6, 16) включает стехиометрический Si₃N₄, а также нестехиометрический нитрид кремния. Аналогично, могут использоваться различные стехиометрии. Например, когда для отражающих ИК-излучение слоев 3, 5, 15 используют NbZr, могут быть использованы различные отношения Nb к Zr, включая отношение 50/50, отношение 85/15 или отношение 90/10, но не ограничиваясь этим. В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения отношение Nb/Zr в слоях 3, 5 и 15 может быть от 1/1 до 9,5/1 в различных примерных вариантах осуществления данного изобретения, так что эти слои предпочтительно содержат больше Nb, чем Zr. Изображенные слои могут осаждаться на стеклянную подложку 1 путем магнетронного распыления, любого другого типа распыления или с помощью любой другой походящей технологии в различных вариантах осуществления данного изобретения. Заметим, что в пакетах, показанных на фиг.1-2, могут быть предусмотрены другие слои, например, между слоями 2 и 3 или между слоями 3 и 4, или между подложкой 1 и слоем 2, или т.п. В общем, в других местах покрытия также могут быть предусмотрены другие слои. Таким образом, хотя покрытие 8, 8' или его слои находится(ятся) "на" подложке 1 или "поддерживаются" подложкой 1 (непосредственно или опосредованно), между ними могут быть предусмотрены другие слои. Таким образом, например, системы 8,8' слоев и их слои, показанные на фиг.1-2, считаются "на" подложке 1, даже когда между ними могут быть предусмотрены другие слои (т.е. применяемые здесь термины "на" и "поддерживаются" не ограничиваются непосредственным контактом). Однако могут быть прямые контакты, показанные на фиг.1-2, в предпочтительных вариантах осуществления.

[0026] В определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения каждый из диэлектрических слоев 2, 4, 6 и 16 может иметь показатель преломления "n" от 1,7 до 2,7 (при 550 нм), более предпочтительно от 1,9 до 2,5 в определенных вариантах осуществления, а наиболее предпочтительно примерно от 2,0 до 2,06 в предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения. Один, два, три или все эти слои 2, 4, 6, 16 могут представлять собой или включать в себя нитрид кремния и/или оксинитрид кремния в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения. В таких вариантах осуществления данного изобретения, где слои 2, 4, 6 и/или 16 содержат нитрид кремния (например, Si₃N₄), к мишеням для распыления, включающим Si, применяемым для формирования этих слоев, могут подмешиваться или не подмешиваться до 1-20% (например, 8%) по массе алюминия или нержавеющей стали (например, SS#316), и примерно это количество появляется потом в сформированных таким образом слоях. Даже при таком количестве(ах) алюминия и/или нержавеющей стали эти слои все еще считаются диэлектрическими слоями.

[0027] Хотя фиг.1-2 изображают покрытое изделие согласно одному варианту осуществления данного изобретения в монолитной форме, покрытые изделия согласно другим вариантам осуществления данного изобретения могут содержать ИС (изолирующие стеклянные) стеклопакеты, такие, как показано на фиг.3. В вариантах осуществления с ИС окнами покрытие 8 или 8' из фиг.1-2 могут быть обеспечены на внутренней стенке внешней подложки ИС блока, как показано на фиг.3 (поверхность два), и/или на внутренней стенке внутренней подложки, или в любом другом подходящем месте в других вариантах осуществления данного изобретения. Как показано на фиг.3, примерный ИС стеклопакет может содержать пару разнесенных стеклянных подложек 1, 30 толщиной примерно 3-19 мм каждая, по меньшей мере одна из которых покрыта здесь покрытием 8, 8' в определенных примерных случаях, где зазор 34 между подложками может составлять от примерно 5 до 30 мм, более предпочтительно от примерно 10 до 20 мм, а наиболее предпочтительно примерно 16 мм. По периферии могут быть обеспечены распорки 32 для разнесения стеклянных подложек друг от друга и поддержания зазора 34. В определенных предпочтительных вариантах осуществления стеклянная подложка 1, показанная на фиг.1-2, может представлять собой внешнюю стеклянную подложку 1 ИС стеклопакета, показанного на фиг.3, а покрытие 8, 8' может быть обеспечено на внутренней поверхности внешней стеклянной подложки 1 (т.е. поверхности два ИС стеклопакета). Зазор между подложками в ИС блоке может быть заполнен воздухом и/или газообразным аргоном в определенных примерных вариантах осуществления. Также могут быть использованы ИС стеклопакеты с тремя стеклянными листами, например, с покрытием на внутренней поверхности самого внешнего листа.

[0028] Возвращаясь назад к варианту осуществления по фиг.1, в соответствии с одной или более обсуждаемым здесь потребностям могут быть использованы различные толщины. Согласно определенным примерным вариантам осуществления данного изобретения примерные толщины (в ангстремах) и материалы для соответствующих слоев варианта осуществления по фиг.1 на стеклянной подложке 1 являются следующими в определенных примерных вариантах осуществления для достижения желаемой бронзовой окраски на отражение со стороны стекла в комбинации с низкими значениями СФ и/или КТСИ и низким коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла (слои перечислены в порядке от стеклянной подложки 1):

Таблица 1 (Толщины для бронзового цвета и низких СФ/КТСИ в варианте осуществления по фиг.1)

[0029] Таблица 1 выше относится, например, к вариантам осуществления, когда в целом бронзовая окраска на отражение со стороны стекла и низкие значения СФ и/или КТСИ, и низкий коэффициент отражения в видимой области спектра со стороны стекла желательны для варианта осуществления по фиг.1 (или варианта осуществления по фиг.1, используемого в ИС стеклопакете, как показано на фиг.3). Неожиданно было обнаружено, что в варианте осуществления по фиг.1 желательная бронзовая окраска на отражение со стороны стекла может достигаться в комбинации с низкими значениями СФ и/или КТСИ и низким коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла при использовании толщин, обсуждаемых в таблице 1 выше, и когда покрытие 8 на фиг.1 выполнено так, что обеспечивается одно или более из следующего: (i) нижний диэлектрический слой 2 тоньше, чем каждый из диэлектрических слоев 4 и 6 на по меньшей мере 100 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 150 Å, (ii) отношение толщин слой 4/слой 2 составляет по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 3, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 4, (iii) отношение толщин слой 6/слой 2 составляет по меньшей мере два, (iv) диэлектрический слой 4 толще, чем диэлектрический слой 6 на по меньшей мере 100 Å (более предпочтительно на по меньшей мере 150 Å), (v) диэлектрический слой 6 толще, чем диэлектрический слой 2 на по меньшей мере 100 Å (более предпочтительно на по меньшей мере 150 Å), (vi) отражающий ИК-излучение слой 5 толще чем отражающий ИК-излучение слой 3 на по меньшей мере 15 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 20 Å. Заметим, что желаемая бронзовая окраска (например, на отражение со стороны стекла или снаружи/извне), измеренная монолитно и/или в ИС стеклопакете, может быть охарактеризована значениями b* от 0 до +20,0, более предпочтительно от +2,0 до +15,0, а наиболее предпочтительно от +4,0 до +12,0; необязательно в комбинации со значениями а* от -2,0 до +16,0, более предпочтительно от 0 до +10,0, а наиболее предпочтительно от 0 до +6,0.

[0030] В определенных примерных вариантах осуществления отражающие ИК-излучение слои 3 и 5 могут быть из одинаковых или по существу одинаковых материалов, указанных выше (например, NbZr и/или его нитрид). В определенных примерных вариантах осуществления слои 3 и/или 5 являются металлическими или по существу, металлическими и предусмотрены между нитридными слоями (например, слоями 2, 4, 6 на основе нитрида кремния), чтобы снизить или предотвратить окисление отражающих ИК-излучение слоев во время возможной термической обработки (например, термического закаливания, теплового изгиба и/или термического упрочнения), тем самым позволяя получать предсказуемую окраску после термической обработки при множественных углах зрения.

[0031] В определенных примерных вариантах осуществления стабильность цвета при ТО может приводить к значительному соответствию между термообработанной и не термообработанной версиями покрытия или системы слоев. Другими словами, в монолитных и/или ИС применениях, в определенных вариантах осуществления данного изобретения две стеклянные подложки, имеющие на себе одинаковые системы покрытия (одна с ТО после осаждения, а другая без ТО), кажутся невооруженному глазу человека по существу одинаковыми.

[0032] До и/или после любой возможной термической обработки (ТО), такой как термическое закаливание, в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения покрытые изделия согласно варианту осуществления по фиг.1 (или фиг.1, 3) имеют цветовые/оптические характеристики, как следует из таблицы 2 (измеренные монолитно и/или в ИС блоке). Заметим, что подстрочный индекс "G" стоит для отражения со стороны стекла, подстрочный индекс "Т" стоит для пропускания и подстрочный индекс "F" стоит для стороны пленки. Как известно в уровне техники, выражение "сторона стекла" (G) означает точку зрения со стороны стекла (в противоположность стороне слоя/пленки) покрытого изделия. Сторона пленки (F) означает точку зрения со стороны покрытого изделия, на которой обеспечено покрытие. Таблица 3, приведенная ниже, показывает определенные характеристики покрытых изделий согласно определенным примерным вариантам осуществления данного изобретения после ТО, такой как термическое закаливание (измеренное монолитно для таблицы 3) для всех цветов. Характеристики, приведенные ниже в таблице 2, применимы для ТО и не ТО покрытых изделий за исключением того, что данные по термической устойчивости в таблице 3 относятся к ТО покрытым изделиям и демонстрируют устойчивость к ТО.

Таблица 2: Цветовые/оптические характеристики (вариант осуществления по фиг.1, монолитный или в ИС)

Таблица 3: Термическая устойчивость (фиг.1 после ТО; в добавление к таблице 2)

[0034] Возвращаясь к варианту осуществления по фиг.2, различные толщины могут быть использованы соответственно одной или нескольким обсуждаемым здесь потребностям. Согласно определенным примерным вариантам осуществления данного изобретения примерные толщины (в ангстремах) и материалы для соответствующих слоев покрытия 8' в варианте осуществления по фиг.2 на стеклянной подложке 1 являются следующими в определенных примерных вариантах осуществления для достижения желаемой бронзовой окраски на отражение со стороны стекла в комбинации с низкими значениями СФ и/или КТСИ (слои перечислены в порядке перемещения от стеклянной подложки 1):

Таблица 4 (Толщины для бронзового цвета и низких СФ/КТСИ в варианте осуществления по фиг.2)

[0034] Таблица 4 выше относится, например, к вариантам осуществления, когда в целом желательны бронзовая окраска на отражение со стороны стекла и низкие значения СФ и/или КТСИ для варианта осуществления по фиг.2 (или варианта осуществления по фиг.2, используемого в ИС стеклопакете, как показано на фиг.3) вместе с низким коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла. Неожиданно было обнаружено, что в варианте осуществления по фиг.2 желательная бронзовая окраска на отражение со стороны стекла может достигаться в комбинации с низкими значениями СФ и/или КТСИ и низким коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла при использовании толщин, обсуждаемых в таблице 4 выше, и когда покрытие 8' на фиг.2 выполнено так, что удовлетворяется одно или более из следующего: (i) нижний диэлектрический слой 2 и/или диэлектрический слой 4 тоньше, чем каждый из диэлектрических слоев 6 и 16 на по меньшей мере 100 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 200 Å, а наиболее предпочтительно на по меньшей мере 230 Å, (ii) отношение толщин слой 6/слой 2 (и/или отношение толщин слой 6/слой 4) составляет по меньшей мере 8, более предпочтительно по меньшей мере 12, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 15, (iii) отношение толщин слой 16/слой 2 (и/или отношение толщин слой 16/слой 4) составляет по меньшей мере 5, более предпочтительно по меньшей мере 7, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 8, (iv) диэлектрический слой 6 толще, чем диэлектрический слой 16 на по меньшей мере 100 Å (более предпочтительно на по меньшей мере 120 Å), (v) отражающий ИК-излучение слой 15 толще чем отражающий ИК-излучение слой 5 на по меньшей мере 20 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 40 Å, (vi) отражающий ИК-излучение слой 15 толще чем отражающий ИК-излучение слой 3 на по меньшей мере 20 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 30 Å, и (vii) отражающий ИК-излучение слой 3 толще чем отражающий ИК-излучение слой 5 на по меньшей мере 10 Å, более предпочтительно на по меньшей мере 15 Å.

[0035] В определенных примерных вариантах осуществления отражающие ИК-излучение слои 3, 5 и 15 могут быть из одинаковых или по существу одинаковых материалов, указанных выше (например, NbZr и/или его нитрида). В определенных примерных вариантах осуществления слои 3, 5 и/или 15 являются металлическими или по существу металлическими и предусмотрены между нитридными слоями (например, слоями 2, 4, 6, 16), чтобы снизить или предотвратить окисление отражающих ИК-излучение слоев во время возможной термической обработки (например, термического закаливания, теплового изгиба и/или термического упрочнения), тем самым позволяя получать предсказуемую окраску после термической обработки при множественных углах зрения.

[0036] До и/или после любой возможной термической обработки (ТО), такой как термическое закаливание, в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения покрытые изделия согласно варианту осуществления по фиг.2 (или фиг.2, 3) имеют цветовые/оптические характеристики, как следует из таблицы 5 (измеренные монолитно и/или в ИС блоке). Таблица 6, приведенная ниже, показывает определенные характеристики покрытых изделий согласно определенным примерным вариантам осуществления данного изобретения после ТО, такой как термическое закаливание (измеренное монолитно для таблицы 6) для всех цветов. Характеристики, приведенные ниже в таблице 5, применимы для ТО и не ТО покрытых изделий согласно варианту осуществления по фиг.2 (или фиг.2-3) за исключением того, что данные по термической устойчивости в таблице 6 относятся к ТО покрытым изделиям и демонстрируют устойчивость при ТО.

Таблица 5: Цветовые/оптические характеристики (вариант осуществления по фиг.2, монолитный или в ИС)

Таблица 6: Термическая устойчивость (фиг.2 после ТО; в добавление к таблице 5)

[0037] Только в качестве примера, примеры 1-2, представляющие разные примерные варианты осуществления данного изобретения, а также сравнительные примеры (СП) 1-3 приведены ниже.

ПРИМЕРЫ

[0038] Пример 1 представлял собой пакет слоев на прозрачной стеклянной подложке, как показано на фиг.1, а пример 2 представлял собой пакет слоев на прозрачной стеклянной подложке, как показано на фиг.2. Оба измеряли монолитно, термообрабатывали и измеряли снова. Их также помещали в ИС стеклопакеты, как показано на фиг.3. Слои нитрида кремния в каждом примере осаждали распылением кремниевой мишени (легированной примерно 8% Аl) в атмосфере, включающей газообразные аргон и азот. Стеклянные подложки 1 и 30 были прозрачными и толщиной 6 мм, а воздушный зазор 34 в ИС стеклопакете был толщиной 12 мм. Слои NbZr в каждом примере осаждали распылением примерно 90/10 Nb/Zr мишеней для магнетронного распыления в атмосфере, включающей аргон и небольшое количество газообразного азота. В целях сравнения предусматривали сравнительные примеры (СП) 1-3. Толщины слоев были в ангстремах (Å).

Таблица 7: Пакеты слоев по примерам

[0039] Измеренные монолитно перед закаливанием (ТО) примеры 1-2 согласно вариантам осуществления данного изобретения и сравнительные примеры (СП) 1-3 имели следующие характеристики (отожженные и не ТО, монолитно) (III.С, наблюдатель 2 градуса). Заметим, что "R_GY(при угле 45°)" показывает отражение со стороны стекла в видимой области спектра при угле сорок пять градусов от нормали.

Таблица 8: Измеренные монолитно, отожженные (до закаливания)

[0040] Из таблицы 8 можно видеть, что измеренные монолитно, до любого необязательного термического закаливания только примеры 1-2 имели комбинацию (i) желаемого бронзового видимого цвета на отражение со стороны стекла и (ii) приемлемо низких величин СФ/КТСИ. Выше можно видеть, что сравнительные примеры 2-3 (СП 2-3) были нежелательными по меньшей мере потому, что они не могли достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла. И единственным СП, который мог достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла, был СП 1, но СП 1 имел проблему в том, что его СФ 0,337 был слишком высоким (неприемлемо), также как было высоким его значение КТСИ. Из таблицы 8 также можно видеть, что значения СФ (и, таким образом, значения КТСИ) примеров 1-2 были улучшены (снижены) по сравнению с СП 1-3. Также в таблице 8 можно видеть, что бронзовый СП 1 имел нежелательную окраску со стороны пленки, так как он имел высокое значение а* на отражение со стороны пленки 30 - напротив, примеры 1-2 имели гораздо меньшие значения а* на отражение со стороны пленки, что является преимущественным. Кроме того, неожиданно можно видеть, что примеры 1-2 достигали эти преимущества над СП 1, даже хотя все они имели приблизительно такое же общее количество материала ИК-поглощающего слоя в отношении толщины и материала, что является удивительным и неожиданным техническим результатом в отношении примеров 1-2. Таким образом, можно видеть, что при обеспечении двух или более отражающих ИК-излучение слоев (например, из NbZr и/или NbZrN_х или включающих их) между соответствующими диэлектрическими слоями, вместе с особыми параметрами толщины, желаемая бронзовая окраска на отражение со стороны стекла может достигаться вместе с низкими значениями СФ/КТСИ наряду с приемлемыми окраской на отражение со стороны пленки и коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла. Таким образом, такие покрытия обеспечивают улучшенное цветовое и оптическое регулирование и/или диапазоны, когда желательно, и низкие значения СФ/КТСИ, показывая способность сохранять комнаты холодными в теплом окружении.

[0041] Измеренные монолитно после закаливания (ТО) примеры 1-2 согласно вариантам осуществления данного изобретения имели следующие характеристики (ТО, монолит) (III. С, наблюдатель 2 градуса). В таблице 9 представлены данные для СП 1-3 до ТО, так как они существенно не менялись из-за ТО.

Таблица 9: Измеренные монолитно, после термического закаливания (ТО) для Пр.1-2

[0042] Из таблицы 9 выше можно видеть, что после термического закаливания (ТО) только примеры 1-2 имели комбинацию (i) желаемого бронзового видимого цвета на отражение со стороны стекла и (ii) приемлемо низких величин СФ/КТСИ. Выше можно видеть, что сравнительные примеры 2-3 (СП 2-3) были нежелательными по меньшей мере потому, что они не могли достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла. И единственным СП, который мог достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла, был СП 1, но СП 1 имел проблему в том, что его СФ и/или КТСИ были слишком высокими (неприемлемо). Из таблицы 9 также можно видеть, что значения СФ (и, таким образом, значения КТСИ) примеров 1-2 были улучшены (снижены) по сравнению с СП 1-3. Также в таблице 9 можно видеть, что бронзовый СП 1 имел нежелательную окраску со стороны пленки, так как он имел высокое значение а* на отражение со стороны пленки 30 - напротив, примеры 1-2 имели гораздо меньшие значения а* на отражение со стороны пленки, что является преимущественным. Кроме того, неожиданно можно видеть, что примеры 1-2 достигали эти преимущества над СП 1, даже хотя все они имели примерно такое же общее количество материала ИК-поглощающего слоя в отношении толщины и материала, что является удивительным и неожиданным техническим результатом в отношении примеров 1-2. Таким образом, можно видеть, что при обеспечении двух или более отражающих ИК-излучение слоев (например, из NbZr и/или NbZrN_х или включающими их) между соответствующими диэлектрическими слоями, вместе с особыми параметрами толщины, желаемая бронзовая окраска на отражение со стороны стекла может достигаться вместе с низкими значениями СФ/КТСИ наряду с приемлемыми окраской на отражение со стороны пленки и коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла. Таким образом, такие покрытия обеспечивают улучшенное цветовое и оптическое регулирование и/или диапазоны, когда желательно, и низкие значения СФ/КТСИ, показывая способность сохранять комнаты холодными в теплом окружении.

[0043] Измеренные в ИС стеклопакете, как показано на фиг.3 (с покрытием на поверхности два), до закаливания примеры 1-2 согласно вариантам осуществления данного изобретения и сравнительные примеры (СП) 1-3 имели следующие характеристики (отожженные и без ТО, ИС блок) (III. С, наблюдатель 2 градуса).

Таблица 10: ИС стеклопакет, отожженные (до необязательного закаливания)

[0044] Из таблицы 10 снова можно видеть, что измеренные в ИС стеклопакете, показанном на фиг.3, до любого необязательного термического закаливания только примеры 1-2 имели комбинацию (i) желаемого бронзового видимого цвета на отражение со стороны стекла и (ii) приемлемо низких величин СФ/КТСИ. Выше можно видеть, что сравнительные примеры 2-3 (СП 2-3) были нежелательными по меньшей мере потому, что они не могли достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла. И единственным СП, который мог достигать бронзовой окраски на отражение со стороны стекла, был СП 1, но СП 1 имел проблему в том, что его СФ и/или КТСИ были слишком высокими (неприемлемо). Из таблицы 10 также можно видеть, что значения СФ и КТСИ примеров 1-2 были улучшены (снижены) по сравнению с СП 1-3. Кроме того, неожиданно можно видеть, что примеры 1-2 достигали эти преимущества над СП 1, даже хотя все они имели примерно такое же общее количество материала ИК-поглощающего слоя в отношении толщины и материала, что является удивительным и неожиданным техническим результатом в отношении примеров 1-2. Таким образом, можно видеть, что при обеспечении двух или более отражающих ИК-излучение слоев (например, из NbZr и/или NbZrN_х или включающих их) между соответствующими диэлектрическими слоями, вместе с особыми параметрами толщины, желаемая бронзовая окраска на отражение со стороны стекла может достигаться вместе с низкими значениями СФ/КТСИ наряду с приемлемыми окраской на отражение со стороны пленки и коэффициентом отражения в видимой области спектра со стороны стекла.

[0045] Измеренные в ИС стеклопакете после закаливания примеры 1-2 согласно вариантам осуществления данного изобретения имели следующие характеристики (ТО, ИС блок) (III. С, наблюдатель 2 градуса). Для СП 1-3 в таблице 11 обеспечены данные для ИС блока до ТО, так как они не менялись существенно из-за ТО.

Таблица 11: ИС стеклопакет, после термического закаливания (ТО) для пр.1-2

[0046] Из таблицы 11 снова можно видеть, что после термического закаливания (ТО) в ИС стеклопакете только примеры 1-2 имели комбинацию (i) желаемого бронзового видимого цвета на отражение со стороны стекла и (ii) приемлемо низких величин СФ/КТСИ. Преимущества, обсуждаемые выше в отношении таблицы 10, также применимы к данным таблицы 11.

Пример 3

[0047] Пример 3 аналогичен примеру 1 в отношении пакета слоев, показанного на фиг.1. Пример 3 был следующим: стекло (прозрачное 5,8 мм)/Si3Nх(10 нм)/NbZr(7,2 нм)/Si3Nх(53,1 нм)/NbZr(9,4 нм)/Si3Nх(28 нм)/ZrОх(6,6 нм). Пример 3 имел значения СФ и КТСИ аналогичные примеру 1 выше, демонстрировал бронзовую окраску на отражение со стороны стекла и имел следующие оптические характеристики после покрытия (до термического закаливания): ТY 15,0%; а*_Т -0,5; b*_Т 0,0; R_G/внешY 11,0%;а*_G 2,5; b*_G 9,0; R_F/внутр 8,5%; a*_F 3,0; и b*_F 18,0. Пример 3 после термического закаливания (термической обработки) имел следующие оптические характеристики: ТY 14,0%; а*_Т -0,5; b*_Т 0,5; R_G/внешY 10,5%;а*_G 2,5; b*_G 8,5; R_F/внутр 10,0%; a*_F 3,0; и b*_F 18,0.

[0048] Выше отмечалось, что один, два или все отражающие ИК-излучение слои 3, 5, 15 могут представлять собой или включать в себя NiСrМо и/или NiСrМоN_х в определенных примерных вариантах осуществления данного изобретения. В таких вариантах осуществления один, два или все отражающие ИК-излучение слои 3, 5, 15 могут, например, представлять собой или включать в себя С22 или его оксид и/или нитрид. Таблица 12 ниже показывает примерный состав сплава С22 на основе NiСrМо.

Таблица 12: Сплав С22 на основе NiСrМо (мас.%)

[0049] Данные в вышеприведенном раскрытии, многие другие признаки, модификации и улучшения станут очевидны специалисту в данной области техники. Следовательно, эти другие признаки, модификации и улучшения считаются частью данного изобретения, объем которого должен определяться последующей формулой изобретения.