EA017637B1

EA017637B1 - Остекление

Info

Publication number: EA017637B1
Application number: EA200870317A
Authority: EA
Inventors: Паскаль Ретлер; Николя Надо; Эстель Мартен; Лоран Лабрус
Original assignee: Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2013-02-28
Also published as: WO2007101963A2; JP2009528973A; CA2644862A1; US8420207B2; BRPI0708421A2; CN101395000B; EP1993829B1; MX2008011381A; US20090130409A1; ES2682098T3; DK1993829T3; EP1993829A2; KR20080101932A; BRPI0708421B1; CN101395000A; PL1993829T3; PT1993829T; FR2898122B1; KR101400421B1; EA200870317A1

Abstract

Изобретение относится к подложке (10), снабженной пакетом тонких слоев, содержащим чередующуюся последовательность "n" функциональных слоев (40, 80) со свойствами отражения инфракрасного и/или солнечного излучения и "(n+1)" покрытий (20, 60, 100), где n - целое число ≥2, причем упомянутые покрытия состоят из множества диэлектрических слоев (24, 26, 64, 66, 104), так что каждый функциональный слой (40, 80) расположен между двумя покрытиями (20, 60, 100), причем каждый по меньшей мере из двух функциональных слоев (40, 80) нанесен на смачивающий слой (30, 70), соответственно нанесенный, в свою очередь, непосредственно на нижележащее покрытие (20, 60), отличающейся тем, что каждое из двух нижележащих покрытий (20, 60) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой (24, 64) и по меньшей мере один некристаллический сглаживающий слой (26, 66) из материала, отличающегося от материала упомянутого диэлектрического слоя внутри каждого покрытия, причем упомянутый сглаживающий слой (26, 66) находится в контакте с упомянутым вышележащим смачивающим слоем (30, 70), и тем, что эти два нижележащих покрытия (20, 60) имеют разную толщину, причем толщина сглаживающего слоя (26, 66) нижележащего покрытия (20, 60), имеющего меньшую общую толщину, чем толщина другого нижележащего покрытия (60, 20), меньше или равна толщине сглаживающего слоя (66, 26) этого другого нижележащего покрытия (60, 20).

Description

Изобретение относится к прозрачным подложкам, в частности, из жесткого минерального материала, такого как стекло, причем упомянутые подложки покрыты пакетом тонких слоев, содержащим по меньшей мере два функциональных слоя металлического типа, которые могут воздействовать на солнечное и/или инфракрасное излучение с большой длиной волны.

Изобретение относится более конкретно к применению таких подложек для изготовления теплоизоляционных и/или солнцезащитных остеклений. Такие остекления могут предназначаться для оснащения как зданий, так и транспортных средств, в частности, с целью уменьшения нагрузки на кондиционирование, и/или предотвращения избыточного перегрева (остекления, называемые солнцезащитными), и/или уменьшения количества энергии, рассеиваемой во внешнюю среду (остекления, называемые низкоэмиссионными), что обусловливается постоянно растущей важностью остекленных поверхностей в зданиях и кабинах или салонах транспортных средств.

Кроме того, такие остекления могут быть встроены в остекления, обладающие особыми функциональными свойствами, такими как, например, греющиеся стекла или электрохромные стекла.

Один известный тип пакета слоев для придания подложкам таких свойств состоит по меньшей мере из двух металлических функциональных слоев со свойствами отражения инфракрасного и/или солнечного излучения, в частности металлических функциональных слоев на основе серебра или содержащего серебро металлического сплава.

Каждый металлический функциональный слой наносят в кристаллической форме на также кристаллический смачивающий слой, содействующий надлежащей ориентации кристаллов наносимого сверху металлического слоя.

Каждый функциональный слой располагается между двумя покрытиями из диэлектрического материала типа оксида или нитрида металла. Такой пакет слоев получают обычно с помощью последовательности операций нанесения, осуществляемых по вакуумной технологии, такой как катодное распыление, необязательно сопровождаемое воздействием магнитного поля. Также могут быть предусмотрено одно или даже два очень тонкое(их) покрытие(я), называемое(ых) блокирующим покрытием, расположенное(ых) непосредственно под, над или с каждой стороны от каждого металлического функционального слоя на основе серебра, т.е. нижележащее покрытие в качестве покрытия для сцепления, зародышеобразования и/или защиты в ходе возможной последующей термической обработки после нанесения, и вышележащее покрытие в качестве защитного или расходуемого покрытия для того, чтобы избежать порчи серебра, если слой, который следует за ним, наносят катодным распылением в присутствии кислорода или азота и/или если пакет слоев после нанесения подвергается последующей термической обработке.

Из европейской заявки на патент № ЕР-0638528 также известны пакеты слоев такого типа с двумя слоями на основе серебра.

Кроме того, из европейской заявки на патент № ЕР 803481 известно использование аморфного слоя на основе смешанного оксида цинка и олова, находящегося непосредственно в контакте с подложкой, под смачивающим слоем на основе оксида цинка.

Оказывается, что такой аморфный слой, когда он не нанесен непосредственно на подложку, а размещен между нижележащим диэлектрическим слоем и смачивающим слоем, позволяет модифицировать поверхность раздела между диэлектрическим слоем и расположенным над ним смачивающим слоем и, таким образом, заметно улучшать кристаллизацию смачивающего слоя, а также кристаллизацию металлического функционального слоя.

Тем не менее, внедрение такого аморфного слоя в каждое покрытие, лежащее под функциональным слоем и снабженное по меньшей мере одним диэлектрическим слоем под таким аморфным слоем, в пакете слоев со множеством функциональных слоев не позволяет достигать во всех случаях требуемого улучшения кристаллизации функциональных слоев и, таким образом, требуемого улучшения удельного сопротивления всего пакета слоев.

Задача изобретения состоит в том, чтобы добиться устранения недостатков предшествующего уровня техники, разработав новый тип пакета слоев с функциональными слоями описанного ранее типа, т.е. такого пакета слоев, который имеет улучшенное удельное сопротивление, меньшее, чем у подобного пакета слоев с эквивалентными толщиной функциональных слоев и покрытиями, что этот пакет слоев может подвергаться или не подвергаться одной (или нескольким) термической(им) обработке(ам) при высокой температуре типа изгибания, закалки или отжига, и в том случае, если он подвергается одной (или нескольким) такой(им) обработке(ам), то при этом сохраняется его оптическое качество и его механическая стойкость.

Таким образом, в самом широком смысле объектом изобретения является подложка, в частности прозрачная стеклянная подложка, снабженная пакетом тонких слоев, содержащим чередующуюся последовательность п функциональных слоев со свойствами отражения инфракрасного и/или солнечного излучения, в частности, металлических функциональных слоев на основе серебра или содержащего серебро металлического сплава, и (п+1) покрытий, где п - целое число >2, причем упомянутые покрытия состоят из множества диэлектрических слоев, так что каждый функциональный слой расположен между двумя покрытиями, причем каждый из по меньшей мере двух функциональных слоев нанесен на смачивающий слой, соответственно нанесенный, в свою очередь, непосредственно на нижележащее покрытие,

- 1 017637 отличающаяся тем, что каждое из двух нижележащих покрытий содержит по меньшей мере один диэлектрический слой и по меньшей мере один некристаллический сглаживающий слой из материала, отличающегося от материала упомянутого диэлектрического слоя внутри каждого покрытия, причем упомянутый сглаживающий слой находится в контакте с упомянутым вышележащим смачивающим слоем, и тем, что эти два нижележащих покрытия имеют разную толщину, причем толщина сглаживающего слоя нижележащего покрытия, имеющего меньшую общую толщину, чем толщина другого нижележащего покрытия, меньше или равна толщине сглаживающего слоя этого другого нижележащего покрытия.

Таким образом, изобретение заключается в том, чтобы предусмотреть некристаллический сглаживающий слой под смачивающим слоем, который является кристаллическим для обеспечения возможности надлежащего выращивания функционального слоя, располагаемого выше такого смачивающего слоя, непосредственно в контакте со смачивающим слоем или опосредованно через нижележащее блокирующее покрытие.

Кристаллографическое состояние сглаживающего слоя неизбежно отличается от состояния смачивающего слоя, так как сглаживающий слой является некристаллическим, тогда как смачивающий слой является, по существу, кристаллическим; таким образом, с этой точки зрения их невозможно перепутать.

Тем не менее, было выяснено, что в пакетах слоев со множеством функциональных слоев важно принимать во внимание толщину нижележащих покрытий для того, чтобы рассчитать толщину сглаживающих слоев, присутствующих в таких нижележащих покрытиях.

Таким образом, изобретение заключается в обеспечении того, чтобы толщина сглаживающего слоя менее толстого нижележащего покрытия не могла быть больше толщины сглаживающего слоя более толстого нижележащего покрытия.

Изобретение применимо к покрытиям, которые являются нижележащими по отношению к функциональному слою, вне зависимости от размещения функциональных слоев в пакете слоев; тем не менее, предпочтительным является, чтобы в одном и том же пакете тонких слоев все нижележащие покрытия содержали сглаживающий слой, соответствующий его определению по изобретению.

В смысле настоящего изобретения в случае, когда указано, что нанесение слоя или покрытия (содержащего один или несколько слоев) осуществляют непосредственно под другим нанесенным слоем или непосредственно на него, подразумевается, что не может иметь места размещение какого-либо слоя между двумя такими нанесенными слоями.

Сглаживающие слои предпочтительно выполнены на основе оксида; таким образом, они являются неметаллическими.

Сглаживающие слои называются некристаллическими в том смысле, что они могут быть полностью аморфными или частично аморфными и, таким образом, частично кристаллическими, но они не могут быть полностью кристаллическими по всей своей толщине.

Целесообразность такого сглаживающего слоя состоит в обеспечении возможности получить такую поверхность раздела с лежащим непосредственно над ним смачивающим слоем, которая является малошероховатой. Такую низкую шероховатость можно наблюдать, помимо прочего, под просвечивающим электронным микроскопом.

Более того, смачивающий слой лучше текстурируется и имеет, кроме того, более выраженную предпочтительную кристаллографическую ориентацию.

Таким образом, каждый сглаживающий слой выполнен из материала, отличающегося как с кристаллографической, так и со стехиометрической точки зрения от материала смачивающего слоя, под которым он непосредственно располагается.

Изобретение применимо не только к пакетам слоев, содержащим только два функциональных слоя, расположенных между тремя покрытиями, два из которых являются нижележащими покрытиями. Оно применимо также к пакетам слоев, содержащим три функциональных слоя, чередующихся с четырьмя покрытиями, три из которых являются нижележащими покрытиями, или четыре функциональных слоя, чередующихся с пятью покрытиями, четыре из которых являются нижележащими покрытиями.

В таких пакетах слоев с множественными функциональными слоями по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, функциональный слой расположен непосредственно на по меньшей мере одном нижележащем блокирующем покрытии и/или непосредственно под по меньшей мере одним вышележащим блокирующим покрытием.

В случае пакетов слоев с двумя функциональными слоями, а также и в других случаях, наименее толстое покрытие из упомянутых двух нижележащих покрытий, содержащих сглаживающий слой, предпочтительно является наиболее близким к подложке, даже в контакте с подложкой, непосредственно или опосредованно через контактный слой, например, на основе оксида титана (Т1О₂).

В случае пакетов слоев с больше чем двумя функциональными слоями нижележащее покрытие, наиболее удаленное от подложки, является наименее толстым из двух смежных нижележащих покрытий.

Предпочтительно по меньшей мере один сглаживающий слой или даже все сглаживающие слои представляет (или представляют) собой слой оксида, в частности смешанного оксида, на основе оксида одного или нескольких из следующих металлов: δη, δί, Τι, Ζτ, Ηί, Ζη, Оа, Ιη, а более конкретно - слой

- 2 017637 смешанного оксида на основе цинка и олова или смешанного оксида олова и индия (ΙΤΟ), нанесенного в холодном состоянии.

Показатель преломления сглаживающего слоя предпочтительно составляет менее 2,2.

Предпочтительно также по меньшей мере один сглаживающий слой или даже все сглаживающие слои представляет (или представляют) собой слой нестехиометрического по кислороду оксида, а еще более конкретно - слой субстехиометрического смешанного оксида на основе цинка и олова, допированного сурьмой (8ηΖηΟ_χ:86, где х означает число).

Более того, упомянутый (или каждый) сглаживающий слой предпочтительно имеет геометрическую толщину между 0,1 и 30 нм, а более предпочтительно в интервале между 0,2 и 10 нм, в частности, для наименее толстого из двух имеющихся.

В предпочтительном варианте по меньшей мере одно блокирующее покрытие выполнено на основе N1 или Τι или выполнено на основе сплава на основе N1, в частности на основе сплава №Сг.

К тому же, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, смачивающий слой, лежащий под функциональным слоем, предпочтительно выполнен на основе оксида цинка; такие смачивающие слои могут быть, в частности, выполнены на основе допированного алюминием оксида цинка.

Геометрическая толщина каждого смачивающего слоя предпочтительно составляет в интервале между 2 и 30 нм, а более предпочтительно в интервале между 3 и 20 нм.

Кроме того, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, диэлектрический слой, прилегающий к сглаживающему слою внутри упомянутых нижележащих покрытий, в частности диэлектрический слой, лежащий непосредственно под сглаживающим слоем, предпочтительно выполнен на основе нитрида, в частности нитрида кремния и/или нитрида алюминия.

Показатель преломления такого диэлектрического слоя на основе нитрида предпочтительно составляет менее 2,2.

Остекление по изобретению включает в себя по меньшей мере одну подложку-носитель пакета слоев по изобретению, необязательно объединенную по меньшей мере с одной другой подложкой. Каждая подложка может быть бесцветной или цветной. По меньшей мере одна из подложек может быть, в частности, выполнена из цветного в своей массе стекла. Выбор типа окрашивания зависит от уровня светопропускания и/или колориметрического внешнего вида, искомых для остекления по завершении его изготовления.

Так, для остеклений, предназначенных для оснащения транспортных средств, некоторыми нормами предписывается, чтобы ветровое стекло имело светопропускание Т_ъ в примерно 75%, а другими нормами предписывается светопропускание Т, в примерно 65%; такой уровень светопропускания не требуется, например, для боковых стекол или крыши автомобиля. Окрашенные стекла, которые можно принять во внимание, представляют собой, например, те, которые при толщине 4 мм имеют Т_ъ от 65 до 95%, энергопропускание Т_Е от 40 до 80%, доминантную длину волны на пропускание от 470 до 525 нм в сочетании с чистотой пропускания от 0,4 до 6% под источником света Э₆₅, что можно перевести в колориметрическую систему (Ь, а*, Ь*) значениями а* и Ь* при пропускании, соответственно составляющими между -9 и 0 и между -8 и +2.

В случае остеклений, предназначенных для оснащения зданий, остекление предпочтительно имеет светопропускание Т_ъ по меньшей мере в 75% или больше для низкоэмиссионных применений и светопропускание Т|, по меньшей мере в 40% или больше для солнцезащитных применений.

Остекление по изобретению может иметь ламинированную (клееную) структуру, в частности, объединяющую по меньшей мере две жесткие подложки типа стекла по меньшей мере с одной пленкой (фольгой) термопластичного полимера, с образованием структуры типа стекло/пакет тонких слоев/пленка(и)/стекло. Полимер может представлять собой, в частности, полимер на основе поливинилбутираля (ПВБ), этиленвинилацетата (ЭВА), полиэтилентерефталата (ПЭТ) и поливинилхлорида (ПВХ).

Остекление также может иметь структуру ламинированного остекления, называемого асимметричным и объединяющего жесткую подложку типа стекла по меньшей мере с одной пленкой полимера типа полиуретана со свойствами поглотителя энергии, необязательно сочетающегося с другим слоем полимеров с самозаживляющимися свойствами. За более подробной информацией о таком типе остекления можно обратиться, в частности, к патентам ЕР-0132198, ЕР-0131523, ЕР-0389354.

Таким образом, остекление может иметь структуру типа стекло/пакет тонких слоев/пленка(и) полимера.

Остекления по изобретению способны выдерживать термическую обработку без ущерба для пакета тонких слоев. Поэтому они, возможно, являются изогнутыми и/или закаленными.

Остекление может быть изогнуто и/или закалено, будучи состоящим только из одной единственной подложки, снабженной пакетом слоев. В данном случае речь идет об остеклении, называемом монолитным. В случае, когда их изгибают, в частности, с целью изготовления стекол для транспортных средств, пакет тонких слоев предпочтительно находится на по меньшей мере частично неплоской стороне.

Остекление также может представлять собой многослойное остекление (многослойный стеклопакет), в частности однокамерный стеклопакет, причем, по меньшей мере, подложка-носитель пакета слоев может быть изогнута и/или закалена. В конфигурации многослойного остекления предпочтительным

- 3 017637 является, чтобы пакет слоев был расположен обращенным в сторону промежуточной газовой прослойки.

В ламинированной структуре подложка-носитель пакета слоев предпочтительно находится в контакте с пленкой полимера.

В случае, когда остекление является монолитным или многослойным типа однокамерного стеклопакета или ламинированного остекления, по меньшей мере, подложка-носитель пакета слоев может быть выполнена из изогнутого или закаленного стекла, причем эта подложка может быть изогнута или закалена до или после нанесения пакета слоев.

В одном варианте остекление снабжено средствами, позволяющими запитывать упомянутый пакет слоев электроэнергией.

Изобретение относится также к способу изготовления подложек по изобретению, который состоит в нанесении пакета тонких слоев на подложку по вакуумной технологии типа катодного распыления, необязательно сопровождаемого воздействием магнитного поля (магнетронного распыления), с последующим осуществлением термической обработки покрытой подложки изгибанием/закалкой или отжигом без ухудшения ее оптического и/или механического качества.

Тем не менее, не исключается, что первый слой или первые слои пакета слоев может(гут) быть нанесен(ы) по другой технологии, например по технологии термического разложения типа пиролиза.

Подробности и преимущественные признаки изобретения поясняются приведенными далее неограничительными примерами, проиллюстрированными с помощью прилагаемых фигур:

на фиг. 1 показано изменение перед термической обработкой поверхностного сопротивления пакета слоев с одним функциональным слоем, снабженным покрытием с одним вышележащим блокирующим слоем, без сглаживающего слоя и со сглаживающим слоем, в зависимости от толщины расположенного под ним диэлектрического слоя;

на фиг. 2 показано изменение после термической обработки поверхностного сопротивления того же пакета слоев с одним функциональным слоем, что и на фиг. 1, без сглаживающего слоя и со сглаживающим слоем, в зависимости от толщины расположенного под ним диэлектрического слоя;

на фиг. 3 показано изменение перед термической обработкой поверхностного сопротивления пакета слоев с одним функциональным слоем, снабженным покрытием с одним вышележащим блокирующим слоем, в зависимости от толщины сглаживающего слоя;

на фиг. 4 показано изменение после термической обработки поверхностного сопротивления того же пакета слоев с одним функциональным слоем, что и на фиг. 3, в зависимости от толщины сглаживающего слоя;

на фиг. 5 показан пакет слоев по изобретению с двумя функциональными слоями, причем каждый функциональный слой снабжен вышележащим блокирующим покрытием, но без нижележащего блокирующего покрытия;

на фиг. 6 показан пакет слоев по изобретению с двумя функциональными слоями, причем каждый функциональный слой снабжен нижележащим блокирующим покрытием, но без вышележащего блокирующего покрытия;

на фиг. 7 показан пакет слоев по изобретению с двумя функциональными слоями, причем каждый функциональный слой снабжен нижележащим блокирующим покрытием и вышележащим блокирующим покрытием;

на фиг. 8 показан пакет слоев по изобретению с тремя функциональными слоями, причем каждый функциональный слой снабжен нижележащим блокирующим покрытием, но без вышележащего блокирующего покрытия; и на фиг. 9 показан пакет слоев по изобретению с четырьмя функциональными слоями, причем каждый функциональный слой снабжен нижележащим блокирующим покрытием, но без вышележащего блокирующего покрытия.

На фигурах, иллюстрирующих пакеты слоев, пропорции между толщинами различных материалов не соблюдены строго для облегчения чтения чертежей.

Кроме того, во всех приведенных далее примерах пакет тонких слоев нанесен на подложку 10 из натриево-кальциево-силикатного стекла толщиной 2 мм, если явно не указано иное.

Во всех случаях, где к подложке была применена термическая обработка, речь идет об отжиге в течение примерно 5 мин при температуре примерно 660°С с последующим охлаждением на окружающем воздухе (примерно 20°С).

Фиг. 1-4 приведены с целью иллюстрации значимости наличия сглаживающего слоя в пакете слоев.

Тем не менее, пакет слоев, который был использован для получения данных фигур, не является пакетом слоев по изобретению, поскольку речь идет о пакете слоев с одним функциональным слоем типа:

подложка/81₃М₄/8п2пО_х:§Ь/2пО/Ад/Т1/2иО/§1₃М₄переменная/переменная/8 нм/10 нм/2 нм/8 нм/20 нм.

Кривые С1 и С11 на фиг. 1 и 2 показывают изменение поверхностного сопротивления (в Омах) пакета слоев в зависимости от толщины диэлектрического слоя на основе нитрида кремния (е 8ί₃Ν₄), находящегося в контакте с подложкой, соответственно перед термической обработкой (ВНТ) и после нее (АНТ) в случае, когда пакет слоев не снабжен сглаживающим слоем.

- 4 017637

Кривые С2 и С12 показывают изменение поверхностного сопротивления (в Омах) пакета слоев в зависимости от толщины диэлектрического слоя на основе нитрида кремния (е 8ΐ₃Ν₄), находящегося в контакте с подложкой, соответственно перед термической обработкой и после нее в случае, когда пакет слоев снабжен сглаживающим слоем из 8ηΖηΟ_χ:86 толщиной 6 нм (х означает число, отличающееся от нуля).

Кривые С3 и С13 показывают изменение поверхностного сопротивления (в Омах) пакета слоев в зависимости от толщины диэлектрического слоя на основе нитрида кремния (е 8ί₃Ν₄), находящегося в контакте с подложкой, соответственно перед термической обработкой и после нее в случае, когда пакет слоев снабжен сглаживающим слоем на основе 8ηΖηΟ_χ:86 толщиной 20 нм.

Как можно видеть на фиг. 1 и 2, для той же толщины диэлектрического слоя, находящегося в контакте с подложкой (например, 20 нм), поверхностное сопротивление пакета слоев на кривых С2, С3, С12 и С13 всегда меньше - и, следовательно, лучше - в случае, когда пакет слоев содержит сглаживающий слой на основе 8ηΖηΟ_χ:86 между диэлектрическим слоем на основе нитрида кремния, находящимся в контакте с подложкой, и смачивающим слоем на основе оксида цинка ΖηΟ, лежащим под функциональным слоем на основе серебра Ад; кроме того, поверхностное сопротивление пакета слоев всегда меньше при толщине сглаживающего слоя 20 нм (кривые С3 и С13).

Было подтверждено, что сглаживающий слой из смешанного оксида является аморфным по всей его толщине, тогда как смачивающий слой и металлический функциональный слой, оба, являются кристаллическими по всей их толщине.

Следовательно, наличие сглаживающего слоя существенным образом улучшает поверхностное сопротивление пакета слоев со сравнимой толщиной нижележащего диэлектрического слоя, и такое улучшение тем больше, чем больше толщина сглаживающего слоя.

Кривые на фиг. 3 и 4 показывают изменение поверхностного сопротивления (в Омах) пакета слоев в зависимости от толщины сглаживающего слоя на основе оксида цинка и олова, допированного сурьмой (е 8ηΖηΟ_χ:8ϋ), соответственно перед термической обработкой (ВНТ) и после нее (АНТ) в случае, когда пакет слоев снабжен слоем на основе нитрида кремния 8ί₃Ν₄ толщиной 20 нм между подложкой и слоем на основе 8ηΖηΟ_χ:8ϋ.

Также было подтверждено, что сглаживающий слой из смешанного оксида является аморфным по всей его толщине, тогда как смачивающий слой и металлический функциональный слой, оба, являются кристаллическими по всей их толщине.

Как можно видеть также и на фиг. 3 и 4, наличие сглаживающего слоя существенным образом улучшает поверхностное сопротивление пакета слоев при сглаживающем слое толщиной в интервале между > 0 и 4 нм, и такое улучшение тем больше, чем больше толщина сглаживающего слоя.

Подобные выводы могут быть сделаны и в отношении пакета слоев с одним функциональным слоем, снабженным нижележащим блокирующим покрытием и без вышележащего блокирующего покрытия или снабженным нижележащим блокирующим покрытием и вышележащим блокирующим покрытием.

Кроме того, были проведены испытания, позволившие измерить шероховатость слоев.

В приведенной далее табл. 1 представлены шероховатости, измеренные рентгеновской рефлектометрией и выраженные в нм (шероховатость подложки составляет примерно 0,4).

Таблица 1

Слои	Толщина (нм)	Шерохова- тость σ (нм)
3ί₃Ν₄	28,5	1,1
Стекло	Подложка
2пО_г	29, 5	0,8
Стекло	Подложка
5ηΣηΟ_χ: 5Ь	32, 0	0,7
Стекло	Подложка
ЗпИпОх.-ЗЬ	11,2	0,8
3ί₃Ν₄	19,7	0,5
Стекло	Подложка
ЗпО₂	10,4	0,8
Ξ13Ν4	19, 3	0,5
Стекло	Подложка

Как можно видеть в данной таблице, шероховатость слоя на основе нитрида кремния 8ί₃Ν₄, нанесенного только на стекло, является высокой, а конечная шероховатость пакета слоев, содержащего слой смешанного оксида на основе оксида олова и индия 8ηΙηΟ_χ (ΙΤΟ) или слой на основе смешанного оксида цинка и олова 8ηΖηΟ_χ:86, нанесенный на слой на основе нитрида кремния, является менее высокой. Смачивающий слой на основе смешанного оксида позволяет, таким образом, улучшить шероховатость

- 5 017637 поверхности раздела со смачивающим слоем, уменьшая данную шероховатость.

Таким образом, исходя из данных выводов, возможно наносить на подложку 10 пакет тонких слоев, содержащий чередующуюся последовательность п функциональных слоев 40, 80, 120, 160 со свойствами отражения инфракрасного и/или солнечного излучения, в частности, металлических функциональных слоев на основе серебра или содержащего серебро металлического сплава, и (п+1) покрытий 20, 60, 100, 140, 180, где п - целое число, большее или равное 2, причем упомянутые покрытия состоят из множества диэлектрических слоев 24, 62, 64, 102, 104, 106, 142, 144, 146, 182, 184, так что каждый функциональный слой 40, 80, 120, 160 расположен между двумя покрытиями 20, 60, 100, 140, 180, причем по меньшей мере два функциональных слоя, а предпочтительно каждый функциональный слой, нанесен(ы) на смачивающий слой 30, 70, 110, 150, соответственно нанесенный, в свою очередь, непосредственно на нижележащее покрытие 20, 60, 100, 140.

Таким образом, на основании проведенных ранее испытаний с одним функциональным слоем было осуществлено несколько испытаний с двумя функциональными слоями, но все они не дали удовлетворительных результатов.

Два примера под номерами 1 и 2 были выполнены на базе показанной на фиг. 5 структуры пакета слоев с двумя функциональными слоями, в которой каждый функциональный слой 40, 80 был снабжен вышележащим блокирующим покрытием 45, 85, но без нижележащего блокирующего покрытия.

В приведенной далее табл. 2 представлены толщины каждого из слоев в нанометрах.

Таблица 2

Слой	Материал	Пример 1	Пример 2
104	5ί₃Ν4	20	20
102	ΖηΟ	8	8
85	Τί	2	2
80	Ад₂	10	10
70	ΖηΟ	8	8
66	5п2пО_к:ЗЬ	20	6
64		40	52
62	ΖηΟ	8	8
45	Τί	2	2
40	Αθι	10	10
30	ΖηΟ	8	8

26	3ηΖηΟ_χ: ЗЬ	6	20
24	313Ν4	20	6

Таким образом, в примере 1 по изобретению толщина сглаживающего слоя 26 на основе допированного сурьмой оксида цинка и олова 8ηΖηΟ_χ:86 менее толстого нижележащего покрытия 20 меньше толщины сглаживающего слоя 66 на основе допированного сурьмой оксида цинка и олова 8ηΖηΟ_χ:86 более толстого нижележащего покрытия 60, тогда как в сравнительном примере 2 толщина сглаживающего слоя 26 менее толстого нижележащего покрытия 20 больше толщины сглаживающего слоя 66 более толстого нижележащего покрытия 60.

Полученные значения удельного сопротивления представлены в приведенной далее табл. 3.

Таблица 3

		Пример 1	Пример 2
Перед	К-слоя Ад₂	4,80	5, 4
термической	К-слоя Ад_х	4,75	4,5
обработкой	Общее В.	2,39	2,45
После	К-слоя Ад₂	3, 73	4,35
технической	В.—слоя Ад1	3, 65	3, 45
обработки	Общее Р_	1, 84	1, 92

Таким образом, удельное сопротивление в примере 1 по изобретению лучше удельного сопротивления в примере 2 как перед термической обработкой, так и после термической обработки.

В случае примера 2 внедрение сглаживающего слоя в пакет слоев со множеством функциональных слоев не позволяет достигать требуемого и полученного в случае примера 1 улучшения кристаллизации функциональных слоев, даже несмотря на то, что (и это было проверено) сглаживающий слой является аморфным, а смачивающий слой является кристаллическим.

Другая серия примеров под номером 3 была выполнена на базе показанной на фиг. 6 структуры пакета слоев с двумя функциональными слоями, в которой каждый функциональный слой 40, 80 был снаб

- 6 017637 жен нижележащим блокирующим покрытием 35, 75, однако без слоя 200 механической защиты, показанного на фиг. 6.

В приведенной далее табл. 4 представлены толщины каждого из слоев в нанометрах.

Таблица 4

Слой	Материал	Пример 3
104	3ί₃Ν,	27
102	ΖηΟ	8
80	Ад₂	10
75	Τί	2
70	ΞηΟ	10
66	Зп2пО_х:ЗЬ	У
64	8ί₃Ν₄	65-Υ
62	ΞηΟ	8
40	йд1	10
35	Τί	2
30	ΖηΟ	7
26	3ηΞηΟ_χ: 5Ь	X
24	3ί₃Ν₄	23-Х

На данной основе было выполнено шесть примеров, пронумерованных от 3а до 3Т

В приведенной далее табл. 5 представлены значения X и Υ в нанометрах для каждого примера.

Таблица 5

Пример	Тип	X	Υ
За	X < Υ	2	6
зь	X > Υ	6	2
Зе	X < Υ	2	10
за	X > Υ	10	2
Зе	X < Υ	2	4
3£	X > Υ	4	2

Таким образом, в примерах 3а, 3с и 3е по изобретению толщина сглаживающего слоя 26 менее толстого нижележащего покрытия 20 меньше толщины сглаживающего слоя 66 более толстого нижележащего покрытия 60, тогда как в сравнительных примерах 3Ь, 36 и 3£ толщина сглаживающего слоя 26 менее толстого нижележащего покрытия 20 меньше толщины сглаживающего слоя 66 более толстого нижележащего покрытия 60.

Результаты по удельному сопротивлению, оптическим и энергетическим характеристикам в этих примерах представлены в приведенной далее табл. 6 (оптические и энергетические характеристики были измерены после отжига и введения в ламинированное остекление, обладающее структурой внешняя сторона/стеклянная подложка 2,1 мм/ПВБ 0,25 мм/стеклянная подложка 2,1 мм - носитель пакета слоев; пакет слоев находится, таким образом, на поверхности 3 при нумерации по направлению падающего солнечного света).

;Пример	> -	Таблица 6
^ТЕ ί	Ά(Α)	а‘(Р65)	Ь*(065)		К (065) Ϊ
ί За !	2,7	45,02 ;	77,25	2,36	. -5,75	33,40	11,29 :
\| зь '	2,9	44,58	75,30	-4,88	\| -4,64	32,70	13,08 :
; Зс	2,6	45,46 ί	78,31	-1,98	: -4,78	33,36	10,96 ’
! 36	2,8	45,21 ί	77,33	-2,81	Г -4,38	1 33,08	'1,79 ί
( Зе	2,8	44,96	77,49		: -4,51	Ϊ 33,43	11,42 !
1»	2,9	45,12	77,81	•1,79	: -4,72	33,64	11,19 .

Таким образом, удельное сопротивление пакетов слоев (измеренное в данном случае после термической обработки) в примерах 3а, 3с, 3е по изобретению всегда меньше, чем в соответствующих сравнительных примерах 3Ь, 36, 3£ соответственно.

К тому же энергопропускание Т_Е, светопропускание Т_ъ, измеренное под источником света А, энергоотражение В_Е, светоотражение В_Е (Ό65), измеренное под источником света Ό65, и цвета а* и Ь* при отражении в системе ЬАВ, измеренные под источником света Ό65 со стороны этих слоев, не различают

- 7 017637 ся действительно существенным образом между примерами по изобретению и соответствующими сравнительными примерами 3Ь, 36, 3ί.

При сравнении оптических и энергетических характеристик, измеренных в данном случае перед термической обработкой, с такими же характеристиками после термической обработки какое-либо ухудшение отмечено не было.

Также были осуществлены другие испытания на базе показанной на фиг. 7 структуры пакета слоев с двумя функциональными слоями, в которой каждый функциональный слой 40, 80 был снабжен нижележащим блокирующим покрытием 35, 75 и вышележащим блокирующим покрытием 45, 85.

Данные испытания позволили прийти к аналогичным выводам.

Для структур с двумя функциональными слоями было отмечено, что предпочтительным является, чтобы сглаживающий слой менее толстого нижележащего покрытия был наиболее близким к подложке и, следовательно, чтобы сглаживающий слой более толстого нижележащего покрытия был наиболее удаленным от подложки.

Кроме того, можно применить изобретение к пакету слоев с тремя функциональными слоями, такому как, например, пакет слоев, показанный на фиг. 8.

В показанной конфигурации каждый функциональный слой 40, 80, 120 снабжен нижележащим блокирующим покрытием 35, 75, 115; тем не менее, возможно также предусматривать, помимо нижележащего блокирующего покрытия 35, 75, 115 или без него, вышележащее блокирующее покрытие.

К тому же, в показанной конфигурации каждое нижележащее покрытие 20, 60, 100 содержит сглаживающий слой 26, 66, 106 согласно изобретению.

Для структур с тремя функциональными слоями было отмечено, что предпочтительным является, чтобы сглаживающий слой менее толстого нижележащего покрытия был наиболее близким к подложке и чтобы сглаживающий слой более толстого нижележащего покрытия представлял собой центральный сглаживающий слой 66, а также чтобы наиболее удаленный от подложки слой 106 был более толстым, чем наиболее близкий к подложке сглаживающий слой 26, и менее толстым, чем центральный сглаживающий слой 66.

В данной структуре возможно предусматривать только два сглаживающих слоя, т. е. предусматривать, чтобы только два нижележащих покрытия соответствовали изобретению. В данном случае наименее толстое покрытие из упомянутых двух нижележащих покрытий является наиболее удаленным от подложки.

Кроме того, можно применить изобретение к пакету слоев с четырьмя функциональными слоями, такому как, например, пакет слоев, показанный на фиг. 9.

В показанной конфигурации каждый функциональный слой 40, 80, 12 0, 160 снабжен нижележащим блокирующим покрытием 35, 75, 115, 155; тем не менее, возможно также предусматривать, помимо такого нижележащего блокирующего покрытия 35, 75, 115, 155 или без него, вышележащее блокирующее покрытие.

К тому же, в показанной конфигурации каждое нижележащее покрытие 20, 60, 100, 140 содержит сглаживающий слой 26, 66, 106, 146 согласно изобретению.

Такой пакет слоев может быть получен, например, за два прохода подложки 10 через такое устройство нанесения пакета слоев с двумя функциональными слоями, которое известно из международной заявки на патент \УО 2005/051858, для того чтобы нанести:

слои с 24 по 102 во время первого прохода, затем слои со 104 по 182 во время второго прохода, затем слои со 184 по 200 в устройстве окончательной отделки нанесенного покрытия.

В данной структуре возможно предусматривать только два сглаживающих слоя, т.е. предусматривать, чтобы только два нижележащих покрытия соответствовали изобретению. В данном случае наименее толстое покрытие из упомянутых двух нижележащих покрытий является наиболее удаленным от подложки.

Настоящее изобретение было описано выше в качестве примера. Разумеется, что специалист в данной области техники в состоянии реализовать различные варианты изобретения, не выходя при этом за рамки заявленного объема, определяемые формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Остекление, включающее в себя подложку (10), снабженную пакетом тонких слоев, содержащим чередующуюся последовательность п функциональных металлических слоев (40, 80), обладающих свойствами отражения инфракрасного и/или солнечного излучения и выполненных на основе серебра или содержащего серебро металлического сплава, и (п+1) покрытий (20, 60, 100), где п - целое число >2, причем упомянутые покрытия состоят из множества диэлектрических слоев (24, 64, 104), так что каждый функциональный слой (40, 80) расположен между двумя покрытиями (20, 60, 100), причем каждый по меньшей мере из двух функциональных слоев (40, 80) нанесен на смачивающий слой (30, 70), соответственно нанесенный, в свою очередь, непосредственно на нижележащее покрытие (20, 60), отличаю

- 8 017637 щееся тем, что каждое из двух нижележащих покрытий (20, 60) содержит по меньшей мере один диэлектрический слой (24, 64) и по меньшей мере один некристаллический сглаживающий слой (26, 66) из материала, отличающегося от материала упомянутого диэлектрического слоя внутри каждого покрытия, причем упомянутый сглаживающий слой (26, 66) находится в контакте с упомянутым вышележащим смачивающим слоем (30, 70), и тем, что эти два нижележащих покрытия (20, 60) имеют разные толщины, причем толщина сглаживающего слоя (26, 66) нижележащего покрытия (20, 60), имеющего меньшую общую толщину, чем толщина другого нижележащего покрытия (60, 20), меньше или равна толщине сглаживающего слоя (66, 26) этого другого нижележащего покрытия (60, 20), и тем, что по меньшей мере один сглаживающий слой (26, 66) или все сглаживающие слои (26, 66) представляет (или представляют) собой слой смешанного оксида на основе цинка и олова или слой смешанного оксида олова и индия (ΙΤΟ), нанесенный в холодном состоянии.
2. Остекление по п.1, отличающееся тем, что пакет слоев содержит два функциональных слоя, чередующихся с тремя покрытиями.
3. Остекление по п.1, отличающееся тем, что пакет слоев содержит три функциональных слоя, чередующихся с четырьмя покрытиями.
4. Остекление по п.1, отличающееся тем, что пакет слоев содержит четыре функциональных слоя, чередующихся с пятью покрытиями.
5. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что нижележащее покрытие, наиболее близкое к подложке, представляет собой наименее толстое покрытие из упомянутых двух нижележащих покрытий (20, 60).
6. Остекление по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что нижележащее покрытие, наиболее удаленное от подложки, представляет собой наименее толстое покрытие из двух смежных нижележащих покрытий.
7. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один сглаживающий слой (26, 66) или все сглаживающие слои (26, 66) представляет (или представляют) собой слой смешанного оксида с нестехиометрическим количеством кислорода.
8. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутый по меньшей мере один сглаживающий слой (26, 66) имеет геометрическую толщину между 0,1 и 30 нм, а предпочтительно между 0,2 и 10 нм.
9. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, функциональный слой (40, 80) расположен непосредственно на по меньшей мере одном нижележащем блокирующем покрытии (35, 75) и/или непосредственно под по меньшей мере одним вышележащим блокирующим покрытием (45, 85).
10. Остекление по предыдущему пункту, отличающееся тем, что по меньшей мере одно блокирующее покрытие (35, 45, 75, 85) выполнено на основе N1 или Τι или выполнено на основе сплава на основе N1, в частности, выполнено на основе сплава №Сг.
11. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, смачивающий слой (30, 70), лежащий под функциональным слоем (40, 80), выполнен на основе оксида цинка.
12. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один, а предпочтительно каждый, диэлектрический слой (24, 64), прилегающий к сглаживающему слою (26, 66) внутри упомянутых нижележащих покрытий (20, 60), выполнен на основе нитрида, в частности нитрида кремния и/или нитрида алюминия.
13. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подложка представляет собой прозрачную стеклянную подложку.
14. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одну дополнительную подложку, объединенную с упомянутой подложкой.
15. Остекление по предыдущему пункту, отличающееся тем, что оно смонтировано как монолитное или как многослойное остекление типа однокамерного стеклопакета или ламинированного остекления, при этом, по меньшей мере, подложка-носитель пакета слоев изогнута или закалена.
16. Остекление по п.14 или 15, отличающееся тем, что оно снабжено средствами, позволяющими запитывать упомянутый пакет слоев электроэнергией.
17. Способ изготовления остекления по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что наносят пакет тонких слоев на подложку по вакуумной технологии типа катодного распыления, необязательно магнетронного распыления, и тем, что затем осуществляют термическую обработку типа изгибания, закалки или отжига упомянутой подложки без ухудшения ее оптического и/или механического качества.