|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Остекление, включающее прозрачную подложку, снабженную покрытием из набора тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, для теплоизоляции и/или защиты от солнечного излучения, отличающееся тем, что набор содержит по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, по меньшей мере три прозрачных диэлектрических слоя, причем каждый поглощающий функциональный слой находится между и в контакте с двумя из прозрачных диэлектрических слоев, причем контакт может быть непосредственным или через защитный слой, расположенный между функциональным слоем и диэлектрическим слоем, причем каждый поглощающий функциональный слой содержит ниобий. 2. Остекление по п.1, отличающееся тем, что металл по меньшей мере одного из функциональных слоев частично или полностью азотирован. 3. Остекление по п.2, отличающееся тем, что металл всех функциональных слоев азотирован. 4. Остекление по п.2, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе азотированного металла и функционального слоя на основе неазотированного металла или по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе неазотированного металла и функционального слоя на основе азотированного металла. 5. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал является материалом на основе нитрида кремния. 6. Остекление по п.5, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал легирован алюминием. 7. Остекление по п.6, отличающееся тем, что алюминий присутствует в массовом содержании от 5 до 10%. 8. Остекление по п.7, отличающееся тем, что защитный слой представляет собой слой на основе титана или никель-хрома. 9. Остекление по одному из пп.7 и 8, отличающееся тем, что толщина защитного слоя составляет порядка нескольких нанометров, находится в диапазоне от 1 до 3 нм. 10. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один из диэлектрических слоев составлен из чередования слоев с высоким и низким показателем преломления, как Si 3 N 4 /SiO 2 или Si 3 N 4 /SiO 2 /Si 3 N 4 . 11. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сумма толщин функциональных слоев составляет самое большее 50 нм. 12. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что толщины функциональных слоев являются, по существу, равными. 13. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно пригодно для закалки, выгибания и/или эмалирования. 14. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка выполнена из стекла, прозрачного или окрашенного в массе, или из прозрачного полимерного материала, гибкого или твердого. 15. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка является, по меньшей мере, частично непрозрачной за счет покрытия в форме лака или эмали. 16. Панель для облицовки фасада, типа подоконной стены, включающая в себя остекление по п.15.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Остекление, включающее прозрачную подложку, снабженную покрытием из набора тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, для теплоизоляции и/или защиты от солнечного излучения, отличающееся тем, что набор содержит по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, по меньшей мере три прозрачных диэлектрических слоя, причем каждый поглощающий функциональный слой находится между и в контакте с двумя из прозрачных диэлектрических слоев, причем контакт может быть непосредственным или через защитный слой, расположенный между функциональным слоем и диэлектрическим слоем, причем каждый поглощающий функциональный слой содержит ниобий. 2. Остекление по п.1, отличающееся тем, что металл по меньшей мере одного из функциональных слоев частично или полностью азотирован. 3. Остекление по п.2, отличающееся тем, что металл всех функциональных слоев азотирован. 4. Остекление по п.2, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе азотированного металла и функционального слоя на основе неазотированного металла или по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе неазотированного металла и функционального слоя на основе азотированного металла. 5. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал является материалом на основе нитрида кремния. 6. Остекление по п.5, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал легирован алюминием. 7. Остекление по п.6, отличающееся тем, что алюминий присутствует в массовом содержании от 5 до 10%. 8. Остекление по п.7, отличающееся тем, что защитный слой представляет собой слой на основе титана или никель-хрома. 9. Остекление по одному из пп.7 и 8, отличающееся тем, что толщина защитного слоя составляет порядка нескольких нанометров, находится в диапазоне от 1 до 3 нм. 10. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один из диэлектрических слоев составлен из чередования слоев с высоким и низким показателем преломления, как Si 3 N 4 /SiO 2 или Si 3 N 4 /SiO 2 /Si 3 N 4 . 11. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сумма толщин функциональных слоев составляет самое большее 50 нм. 12. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что толщины функциональных слоев являются, по существу, равными. 13. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно пригодно для закалки, выгибания и/или эмалирования. 14. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка выполнена из стекла, прозрачного или окрашенного в массе, или из прозрачного полимерного материала, гибкого или твердого. 15. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка является, по меньшей мере, частично непрозрачной за счет покрытия в форме лака или эмали. 16. Панель для облицовки фасада, типа подоконной стены, включающая в себя остекление по п.15.
Евразийское ои 023911 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2016.07.29
(21) Номер заявки 201071330
(22) Дата подачи заявки 2009.05.13
(51) Int. Cl. C03C17/34 (2006.01) C03C17/36 (2006.01)
(54) ОСТЕКЛЕНИЕ, СНАБЖЕННОЕ НАБОРОМ ТОНКИХ СЛОЕВ
(31) 0853222
(32) 2008.05.19
(33) FR
(43) 2011.04.29
(86) PCT/FR2009/050881
(87) WO 2009/150343 2009.12.17
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR)
(72) Изобретатель:
Мовернэ Брюно, Рондо Вероник, Беллио Сильвэн (FR)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) US-A1-2005079369 WO-A-0121540 US-A1-2004137234
(57) Изобретение касается прозрачной подложки с функцией стекла, снабженной набором тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение. Согласно изобретению набор содержит по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, каждый из которых находится между двумя прозрачными слоями, содержащими диэлектрический материал. Функциональные слои представляют собой предпочтительно слои на основе металла, принадлежащего к группе ниобия, тантала, молибдена и циркония, и металл по меньшей мере одного из функциональных слоев может быть частично или полностью азотирован. Изобретение применимо, в частности, в областях строительства и автомобилестроения.
Настоящее изобретение касается остекления, снабженного наборами тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, в частности остеклений, предназначенных для теплоизоляции и/или защиты от солнечного излучения.
Равным образом, изобретение касается остекления этого типа, однажды сделанного непрозрачным таким образом, чтобы войти в состав панели для облицовки фасада, называемой "подоконной стеной", которая позволяет, в сочетании с оконными стеклами, предложить наружные поверхности целиком застекленных зданий.
Этот тип остекления в течение многих лет используют в области строительства, с одной стороны, для того, чтобы улучшить теплоизоляцию зданий и, с другой стороны, чтобы ограничить количество солнечного излучения, проникающего в здание (ограничить парниковый эффект). В таком случае представляет интерес солнечное излучение, включающее спектр видимого излучения, простирающийся от УФ-лучей (длина волны равна приблизительно 290 нм) до ближнего инфракрасного излучения (длина волны равна приблизительно 2500 нм), и тепловое инфракрасное излучение (с длиной волны, составляющей приблизительно от 2500 нм до 50 мкм).
Первое решение заключается в воздействии на состав стекла для того, чтобы получить желаемые характеристики. Однако это решение является ни практичным, ни экономичным, так как для того, чтобы изменить состав стекла, необходимо предварительно опорожнить печь для изготовления стекла, что дорого и требует много времени. В таком случае предоставляют преимущество решению, которое заключается в нанесении одного или нескольких тонких слоев, по меньшей мере, на одну из поверхностей стекла. В наборе слоев различают по меньшей мере два типа разных слоев: слои, называемые функциональными, которые придают набору самое главное из его тепловых свойств, и защитные слои, обычно, из прозрачных диэлектрических материалов, основной функцией которых является химическая и/или механическая защита функциональных слоев.
Однако некоторые применения стекла требуют особых качеств этого материала. Так, в области строительства и в автомобилестроении желательно, или даже необходимо, использовать закаленное стекло (безопасное (безосколочное) стекло), так как закалка или процесс закалки придает стеклу хорошую механическую прочность.
К сожалению, закаленное стекло не может быть разрезано и, следовательно, необходимо, чтобы стекло имело свою форму и свои конечные размеры перед закалкой или процессом закалки. Так как закалку стекла осуществляют, доводя стекло до высокой температуры (близкой к 700°C), затем, быстро понижая температуру (что создает механические напряжения внутри стекла), тонкие слои, нанесенные на стекло перед закалкой, или процессом закалки, обычно не выдерживают такую обработку и утрачивают их оптические и/или термические свойства. С другой стороны, решение, которое будет заключаться в нанесении тонких слоев на уже закаленное стекло, вызывает проблемы материально-технического обеспечения и является промышленно неосуществимым.
Другим свойством, часто предъявляемым к стеклу, является способность выдерживать термообработку для того, чтобы быть пригодным для обработки с целью придания ему изогнутой или выгнутой формы: в таком случае говорят, что стекло является "способным выгибаться".
Подлежащая решению техническая задачи заключается, таким образом, в разработке набора тонких слоев, свойства которых не ухудшаются, когда стекло, на которое он нанесен, закаливают и/или выгибают. Другими словами, набор тонких слоев должен быть "пригодным для закалки" и "способным к выгибанию". Свойствами тонких слоев, которые не должны ухудшаться, являются, в частности, характеристики фильтрации солнечного излучения и оптические характеристики, такие как цвета и величина све-топропускания.
Уже были предложены решения в форме относительно простых наборов. Так, пример солнцезащитного стекла для здания дан в патентах EP 0511901 и EP 0678483: набор состоит из функциональных слоев, нанесенных на плоскость для фильтрации солнечного излучения, слои изготовлены из сплава никель-хром, возможно азотированного, нержавеющей стали или тантала и расположены между двумя слоями диэлектрического материала из оксида металла, как SnO2, TiO2 или Ta2O5. Однако эти стекла не являются действительно "пригодными для выгибания" или "пригодными для закалки", так как оксидные слои, окружающие функциональный слой, не могут предотвратить его окисление во время выгибания или закалки, которое сопровождается изменением светопропускания и внешнего вида остекления в его совокупности.
Совсем недавно, в заявке на патент WO 01/21540 А1 была предложена прозрачная подложка, снабженная набором тонких слоев, состоящим из функционального слоя из металла (Nb, Та, Zr) или нитрида этого металла и покрывающего слоя из нитрида или оксинитрида алюминия и/или нитрида или оксинит-рида кремния. Это решение является относительно удовлетворительным, так как набор является "способным к выгибанию", "пригодным для закалки", механически прочный и имеет хорошие оптические характеристики. Однако, если желают уменьшить светопропускание TL, надо увеличить толщину функционального слоя, что представляет неудобство, связанное с увеличением отражения света, в частности, внутри здания. Когда снаружи темно (или ночь), имеют склонность, внутри здания, видеть только набор тонких слоев, стекло в таком случае принимает относительно интенсивную окраску, мало эстетичную, с
преобладанием желтой/оранжевой. В модели CIE Lab представления цветов, развитой Международной комиссией по освещению (Comission International de l'Eclairage (CIE), эти цвета соответствуют a* больше 0 и b* много больше 0. Идеально, в этой модели для компонентов a* и b* стремятся получить величины, близкие к нулю, что приводит к менее живым цветам, имеющим склонность к оттенкам серого (более нейтральным), следовательно, более приятным.
Задачей настоящего изобретения является, таким образом, разработка новых наборов тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, с целью изготовления остеклений с улучшенными солнцезащитными свойствами. Намеченное улучшение заключается, в частности, в уменьшении отражений и/или нейтрализации цветов при данной величине светопропускания, сохраняя при этом способность выдерживать термообработки (закалка и выгибание) без ухудшения характеристик, когда подложка, несущая набор, является подложкой стеклянного типа.
Объектом изобретения является прозрачная подложка с функцией стекла, снабженная набором тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение. Согласно изобретению набор содержит по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, каждый из которых находится между двумя прозрачными слоями, содержащими диэлектрический материал. Является предпочтительным, когда
функциональные слои представляют собой слои на основе металла, принадлежащего к группе ниобия, тантала и циркония, молибдена, предпочтение отдается ниобию;
металл по меньшей мере одного из функциональных слоев частично или полностью азотирован;
подложка может содержать по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе азотированного металла и функционального слоя на основе неазотированного металла или по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе неазотированного металла и функционального слоя на основе азотированного металла;
диэлектрический материал может быть материалом на основе нитрида кремния, легированного или не легированного алюминием;
защитный слой может быть помещен между по меньшей мере одним из функциональных слоев и по меньшей мере одним из диэлектрических слоев, которые его обрамляют, при этом защитный слой может быть на основе титана или никель-хрома, и его толщина может быть порядка нескольких нанометров, находится в диапазоне от 1 до 3 нм, даже меньше 1 нм;
по меньшей мере один из диэлектрических слоев может быть составлен из чередования слоев с высоким и низким показателем преломления, как Si3N4/SiO2 или Si3N4/SiO2/Si3N4;
сумма толщин функциональных слоев может быть, самое большее, 50 нм, и толщины функциональных слоев могут быть чувствительно равными;
подложка может быть пригодна для закалки, выгибания и/или эмалирования;
подложка может быть из стекла, прозрачного или окрашенного в массе, или из прозрачного полимерного материала, гибкого или твердого;
подложка может быть сделана, по меньшей мере, частично непрозрачной при помощи покрытия в форме лака или эмали.
Изобретение касается также монолитного остекления (т.е. образованного единственной подложкой) или многослойных изолирующих стекол, типа двойных остеклений, включающих в себя подложку, такую как определенная перед этим. Набор тонких слоев находится предпочтительно на поверхности 2, причем поверхности подложки нумеруются в направлении от внешней поверхности стекла внутрь жилища или помещения, которое оно оснащает, придавая ему эффект защиты от солнечного излучения.
(Условно, поверхность 1 подложки направлена наружу, и для двойного остекления поверхность 3 представляет собой внутреннюю поверхность второй подложки, расположенную напротив поверхности 2 первой подложки, и поверхность 4 представляет собой в таком случае внешнюю поверхность второй подложки).
Стекло предпочтительно может быть с преобладанием голубого/зеленого цвета, в частности, с отрицательными величинами a* и b*.
Изобретение касается также панели для облицовки фасада, типа подоконной стены, включающей в себя непрозрачную подложку, такую как определенная перед этим.
Другие преимущества и характеристики изобретения проявятся в ходе следующего ниже описания нескольких способов осуществления изобретения, приведенных в качестве неограничивающих примеров.
Итак, решение, предлагаемое настоящим изобретением, заключается в наборе тонких слоев, содержащих по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, каждый из которых находится между двумя слоями прозрачного диэлектрического материала. Предпочтительно
поглощающие функциональные слои получены на основе металла, выбранного из ниобия (Nb), тантала (Та), молибдена (Мо) и циркония (Zr), или на основе нитрида одного из этих металлов (MoN, NbN, TaN, ZrN), используемого индивидуально или в смеси;
прозрачный диэлектрический материал слоев, располагающихся по обе стороны функциональных слоев, представляет собой предпочтительно нитрид кремния (Si3N4).
Согласно изобретению форма реализации набора может быть в таком случае следующей:
стеклянная подложка/Si3N4/NbN/Si3N4/NbN/Si3N4; стеклянная подложка/Si3N4/NbN/Si3N4/Nb/Si3N4; стеклянная подложка/Si3N4/Nb/Si3N4/NbN/Si3N4.
Отмечают, что каждый функциональный слой Nb или NbN находится между двумя слоями диэлектрического материала (Si3N4 в данном примере).
Функциональные слои типа Mo, Nb, Та, Zr являются особенно стабильными и могут выдерживать различные термообработки без ухудшения их оптических свойств. В самом деле, можно показать, например, что ниобий будет частично азотироваться во время обжига, что будет изменять его оптику. Молибден имеет тенденцию очень легко окисляться и становиться прозрачным. Функциональные слои типа нитрида, в частности, нитрида ниобия, равным образом показывают высокую химическую стойкость.
Функциональные слои должны быть поглощающими, это означает, что они являются поглощающими в видимой области спектра. Обычно, тонкий слой называют поглощающим, когда он поглощает часть световых лучей в видимой области спектра.
Толщины каждого из функциональных слоев NbN могут быть порядка 10 нм (при этом сумма толщин двух слоев не превышает 40-50 нм), тогда как с решением известного уровня техники, описанного в патенте WO 01/21540 А1, в котором использован один слой (набор, соответствующий Si3N4/NbN/Si3N4), его толщина скорее порядка нескольких десятков нм. Толщины функциональных слоев могут быть подобраны в зависимости от светопропускания TL, желаемого для набора.
Благоприятно, когда тонкие функциональные слои могут быть расположены между тонкими жертвенными слоями, например, на основе титана. В таком случае жертвенные слои внедрены между функциональным слоем и диэлектрическим слоем. Целью защитного слоя является защита металлического характера (в незакаленном состоянии) слоя Nb, Та или Zr. В качестве примера, можно было бы иметь следующий набор с защитными слоями из Ti: стекло/Si3N4/Ti/Nb/Ti/Si3N4/Ti/Nb/Ti/Si3N4.
Толщина этого жертвенного слоя составляет порядка нескольких нанометров, находится в диапазоне от 1 до 3 нм, даже меньше 1 нм.
В варианте, титан может быть заменен на никель-хром.
Выбор толщины прозрачных диэлектрических слоев позволяет регулировать цвета набора, видимые изнутри и снаружи здания. При данной величине TL использование набора тонких слоев согласно изобретению позволяет:
значительно уменьшить уровни отражений;
сделать более нейтральными цвета в отраженном свете (a* и b* в системе Lab стремящиеся к 0) или даже получить цвета с преобладанием голубого/зеленого (a* и b* отрицательные величины).
Один или несколько прозрачных диэлектрических слоев может(гут) быть заменен(ы) чередованием слоев с высоким и низким показателем преломления, как, например, Si3N4/SiO2 или Si3N4/SiO2/Si3N4.
Благоприятно, слои набора, которые представляют собой слои на основе нитрида кремния, могут также содержать металл, миноритарный по отношению к кремнию, например, алюминий, в частности, от 5 до 10 мас.%, от соединения, образующего слой прозрачного диэлектрического материала. Это используют для того, чтобы ускорить осаждение слоя магнетронным напылением в присутствии магнитного поля, в котором мишень из кремния без легирующей добавки является недостаточно проводящей.
Кроме того, металл может придать лучшую долговечность нитриду.
Примеры, данные ниже, иллюстрируют разные способы осуществления изобретения и дают возможность сравнить характеристики наборов, полученные согласно известному уровню техники и согласно изобретению.
В примерах, следующих ниже, нанесения слоев осуществляли магнетронным распылением на стеклянную подложку толщиной 4 мм в присутствии магнитного поля при комнатной температуре. В этих примерах
оптическое пропускание TL представляет собой светопропускание в % согласно стандарту I'illumi-nant D65;
внешнее отражение Rout представляет собой отражение в %, измеренное со стороны стекла, помещения или здания, когда стекло, покрытое набором тонких слоев, вмонтировано в монолитное стекло в помещении с набором слоев на поверхности 2 (согласно обычной системе нумерации поверхностей подложки, разъясненной ранее);
внутреннее отражение Rin представляет собой отражение в %, измеренное со стороны слоя, помещения или здания, когда стекло, покрытое набором тонких слоев, вмонтировано в монолитное остекление в помещении с набором слоев на поверхности 2;
a* и b* (внешнее) (или a* и b* внутреннее) представляют собой колориметрические координаты во внешнем (или внутреннем) отражении согласно модели колориметрии (L, a*, b*).
Сравнительный пример 1.
набор
№1: 1 слой NbN
№2: 2 слоя NbN
20%
20%
Rin
26%
a*; b* (внутреннее)
2; 16
-2; -3
Rout
32*
В этом сравнительном примере набор № 1 представлял собой набор типа стекло/SyN/NbN/Si^Nj, который соответствовал известному уровню техники, описанному в заявке на патент WO 01/21540 А1, при этом единственный слой NbN (функциональный слой) имел толщину 25 нм. Набор № 2 представлял собой набор типа стекло/Si^/NbN/S^Ni/NbN/Si^Ni, согласно настоящему изобретению, при этом толщина первого функционального слоя NbN составляла 10 нм, и толщина второго слоя NbN составляла 13 нм. Таким образом, общая толщина двух слоев NbN набора № 2 была чувствительно идентична толщине единственного слоя набора № 1 (13+10 нм сравнимо с 25 нм). Для набора № 2 толщина первого слоя Si3N4 (слой, прилегающий к стеклу) составляла от 30 до 50 нм, толщина второго слоя Si3N4 составляла от 60 до 80 нм, и толщина третьего слоя составляла от 30 до 50 нм.
Отмечали, что при равном светопропускании TL (20%) и при сходных толщинах NbN, коэффициенты отражения, как внутреннего, так и внешнего, набора 2 много ниже коэффициентов отражения набора № 1. Кроме того, величины а* и b* для стороны, обращенной внутрь помещения, были слегка отрицательными, что обусловливало относительно нейтральный цвет (менее желтый, чем с набором № 1).
Сравнительный пример 2.
Этот пример касается набора типа:
стeклo/SiзN4/NbN/SiзN4/NbN/SiзN4.
Толщины (в нм) разных слоев указаны в следующей таблице.
Слой
sua,
NbN
Si3N4
NbN
Si3N4
Толщина (в нм)
При светопропускании TL порядка 20% были получены следующие результаты: TL=21%;
Rout=9,0, а*=-2,5, b*=-18,1 (со стороны стекла); Rin=16,9, а*=-4,8, b*=0,7 (со стороны слоя).
Rout представляет собой коэффициент отражения набора, рассматриваемого со стороны стекла и величины а* и b* соответствуют цветам, рассматриваемым со стороны стекла, тогда как Rin и соответствующие а* и b* представляют собой величины, которые получают, глядя на набор со стороны слоев. Применение набора с двумя слоями NbN, позволяет получить малые величины отражения со стороны слоя и со стороны стекла, так же, как голубой цвет, очень заметный со стороны стекла, и слегка зеленый цвет со стороны слоя.
Дополнительный пример, следующий ниже, касается двух однослойных наборов типа известного уровня техники: стекло/S^N/NbN/S^Ni. Два ряда разных толщин (в нм) указаны в таблице, следующей ниже.
Слой
Si3N,
NbN
Si3N4
Толщина 1
TL=21% Rout=22,6 a*=-4,6 b'=-14,4 Rin=20,5 a*=7,0 b'=25,8
Толщина 2
110
TL=21% Rout=21,2 a'=-6, 5 b*=-7, 6 Rin=31,2 a*=3,4 b*=2,2
Отмечают, что при одной и той же величине светопропускания TL использование набора с одним функциональным слоем NbN не позволяет получить достаточно низкие величины отражения света и/или нейтральные или голубой/зеленый цвета со стороны слоя.
Сравнительный пример 3.
Для некоторых применений может быть интересно добавить жертвенный слой, внедренный между функциональным слоем и диэлектрическим слоем. Защитный слой предназначен для защиты металлического характера (в незакаленном состоянии) функционального слоя. Преимущественно, он может быть на основе титана и его толщина относительно малая (обычно <1 нм).
Этот пример касается двух наборов, снабженных защитными слоями из титана, расположенными по обе стороны функционального слоя, или функциональных слоев, из ниобия: один (№ 1), согласно известному уровню техники:
№ 2.
Отмечают, что при одном и том же коэффициенте светопропускания TL, набор № 2 с двумя функциональными слоями является намного менее отражающим, чем набор № 1 с одним функциональным слоем, как внутрь (Rin), где выигрывают около 30%, так и наружу (Rout). Кроме того, с величинами b* для внутреннего отражения, изменяющимися от 17 до -9, переходят от желтого цвета к значительно более приятному голубому цвету. Величины, полученные для излучательной способности е, показывают, что набор остается с относительно слабоизлучающим характером (излучательная способность представляет собой способность отражать очень большую часть тепловых инфракрасных лучей с длиной волны, составляющей от 3 до 50 мкм).
Отмечают, что с набором № 2, интегрированным в систему двойного стекла, типа 6 мм/4 мм, причем стекла разделены слоем аргона 15 мм, получают коэффициент U=1,5 Вт/м2-К, при сравнении этих величин с тем же самым типом стекла (без набора № 2) получают величину U=2,6 Вт/м2-К.
Ниже дают другую структуру набора согласно изобретению (смешанные структуры NbN/Nb).
Пример 3.
стекло^^ (40)/NbN (8)/Si3N4 (65)/Ti (1)/Nb (8)/Ti (1)/Si3N4 (35).
Указанный набор сравнивают с примером 4 (известный уровень техники), для которого величины TL и данные для а* (внешнее), b* (внешнее) и Rout в целом подобны: стекло^з^ (80)/Nb (23)/Si3N4 (28)
Набор
№ 3
№ 4
20%
21%
Rin
12,4*
28%
а* (внутреннее)
-0,3
-11,3
Ь* (внутреннее)
-0,7
-11,2
Rout
6,6%
22,3%
а* (внешнее)
-1,3
-3,6
b* (внешнее)
-17,9
-15,3
Как это можно видеть, набор согласно примеру 3 по отношению к набору примера 4 показывает свой в высшей степени улучшенный Rin, а также свои оптические параметры (а*, b*) (нейтральный в отражении).
Как вариант, смешанная структура набора Nb/NbN тоже возможна.
Набор слоев согласно настоящему изобретению является способным к выгибанию и/или закалке, и/или эмалированию. С точки зрения изобретения под терминами "способный к выгибанию" или "при
годный для закалки" понимают набор, который, будучи нанесенным на подложку, подвергается ограниченному оптическому изменению, которое, в частности, может быть количественно определено, оставаясь в модели представления цветов CIE Lab (L, a*, b*), величиной ДБ меньше 3, в частности меньше 2. Величину ДБ определяют следующим образом:
ДE=(ДL2+Дa2+Дb2),
где М^, Да и ДЬ представляют собой разность измерений L, а* и b* до и после термообработки.
Набор согласно настоящему изобретению может, возможно, подвергаться эмалированию, особенно интересному для подоконных стен. Эмалирование позволяет сделать непрозрачными стекла в подоконных стенах. Набор слоев согласно изобретению является пригодным для эмалирования, в том смысле, что можно нанести на него эмаль и обжечь ее без чувствительного изменения оптического внешнего вида по отношению к оконному стеклу, снабженному теми же самыми слоями, во внешнем отражении. Рассматривают как "пригодный для эмалирования" набор, на который известным способом можно нанести эмалировочный состав без появления оптических дефектов в наборе и с ограниченным оптическим изменением, которое можно количественно определить как перед этим. Это означает также, что он представляет удовлетворительную долговечность без затруднительного повреждения слоев набора в контакте с эмалью ни во время обжига, ни с течением времени после установки стекла.
Набор согласно изобретению представляет интерес, когда используют подложки из прозрачного или окрашенного в массе стекла. Однако можно также не стремиться эксплуатировать его пригодность к выгибанию или закаливанию, а просто использовать его удовлетворительную долговечность, применяя стеклянные подложки, но также не стеклянные, в частности, из твердого и прозрачного полимерного материала, как поликарбонат, полиметилметакрилат (ПММА) (РММА), заменяющего стекло, или из гибкого полимерного материала, как некоторые полиуретаны, или как полиэтилентерефталат (ПЭТ) (PET), гибкого материала, который можно затем соединить с твердой подложкой, чтобы ее функционализиро-вать, приводя их в сцепление различными способами, или при помощи операции ламинирования.
Настоящее изобретение позволяет получить остекления с регулированием солнечного излучения, обладающие низкими величинами отражения и, равным образом, цветами, стремящимися к зеленому или голубому, трудно достижимым с наборами с одним функциональным слоем.
Другие способы осуществления, чем описанные и представленные, могут быть представлены специалистом в данной области, не выходя из объема патентной охраны настоящего изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Остекление, включающее прозрачную подложку, снабженную покрытием из набора тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, для теплоизоляции и/или защиты от солнечного излучения, отличающееся тем, что набор содержит по меньшей мере два поглощающих функциональных слоя, по меньшей мере три прозрачных диэлектрических слоя, причем каждый поглощающий функциональный слой находится между и в контакте с двумя из прозрачных диэлектрических слоев, причем контакт может быть непосредственным или через защитный слой, расположенный между функциональным слоем и диэлектрическим слоем, причем каждый поглощающий функциональный слой содержит ниобий.
2. Остекление по п.1, отличающееся тем, что металл по меньшей мере одного из функциональных слоев частично или полностью азотирован.
3. Остекление по п.2, отличающееся тем, что металл всех функциональных слоев азотирован.
4. Остекление по п.2, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе азотированного металла и функционального слоя на основе неазотиро-ванного металла или по меньшей мере одно чередование функционального слоя на основе неазотирован-ного металла и функционального слоя на основе азотированного металла.
5. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал является материалом на основе нитрида кремния.
6. Остекление по п.5, отличающееся тем, что указанный диэлектрический материал легирован алюминием.
7. Остекление по п.6, отличающееся тем, что алюминий присутствует в массовом содержании от 5 до 10%.
8. Остекление по п.7, отличающееся тем, что защитный слой представляет собой слой на основе титана или никель-хрома.
9. Остекление по одному из пп.7 и 8, отличающееся тем, что толщина защитного слоя составляет порядка нескольких нанометров, находится в диапазоне от 1 до 3 нм.
10. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один из диэлектрических слоев составлен из чередования слоев с высоким и низким показателем преломления, как Si3N4/SiO2 или Si3N4/SiO2/Si3N4.
11. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что сумма толщин функциональных слоев составляет самое большее 50 нм.
12. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что толщины функциональ
10.
ных слоев являются, по существу, равными.
13. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно пригодно для закалки, выгибания и/или эмалирования.
14. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка выполнена из стекла, прозрачного или окрашенного в массе, или из прозрачного полимерного материала, гибкого или твердого.
15. Остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка является, по меньшей мере, частично непрозрачной за счет покрытия в форме лака или эмали.
16. Панель для облицовки фасада, типа подоконной стены, включающая в себя остекление по п.15.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023911
- 1 -
023911
- 1 -
023911
- 1 -
023911
- 1 -
023911
- 4 -
|
