ARTÍCULO RECUBIERTO CON SISTEMA DE CAPA(S) ANTIRREFLECTANTE(S).
Un artículo recubierto que incluye un recubrimiento sostenido por un sustrato de vidrio,
comprendiendo el recubrimiento: una capa metálica reflectante de infrarrojos (IR) intercalada entre unas capas de contacto primera y segunda; una primera capa dieléctrica con un índice de refracción n <= 2,7 dispuesta entre la capa reflectante de IR y el sustrato de vidrio; una segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una cuarta capa dieléctrica que comprende óxido de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; y en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio se dispone entre las capas dieléctricas segunda y cuarta, en el que la capa reflectante de IR comprende Ag y en el que al menos la capa de contacto debajo de la capa reflectante de IR comprende NiCr, NiCrOx o NiCrNx
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2002/037666.
Solicitante: GUARDIAN INDUSTRIES CORP..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: STACHOWIAK, GRZEGORZ.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 25 de Noviembre de 2002.
Fecha Concesión Europea: 18 de Agosto de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C03C17/36 QUIMICA; METALURGIA. › C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA. › C03C COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VÍTREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGÁNICAS O ESCORIAS; UNIÓN DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES. › C03C 17/00 Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej. de vidrio desvitrificado, que no sea en forma de fibras o filamentos, por recubrimiento. › siendo un revestimiento al menos un metal.
Clasificación PCT:
- C03C17/00 C03C […] › Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej. de vidrio desvitrificado, que no sea en forma de fibras o filamentos, por recubrimiento.
Clasificación antigua:
- C03C17/00 C03C […] › Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej. de vidrio desvitrificado, que no sea en forma de fibras o filamentos, por recubrimiento.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Esta solicitud se refiere a un artículo recubierto que incluye un sistema de capa(s) antirreflectante(s). El sistema de capa(s) antirreflectante(s) puede incluir una o más capas.
ANTECEDENTES Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Los artículos recubiertos se conocen en la técnica. Por ejemplo, la patente US nº 5.800.933 divulga un artículo recubierto con un sistema de capas de control solar. El artículo recubierto de '933 incluye: sustrato/TiO2/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Por ejemplo, véase la Fig. 1 de la presente solicitud. En dichos recubrimientos, las capas de contacto de NiCr tienen la función de proteger la capa de Ag (plata) y también de servir como capas de adhesión y/o nucleación. Las capas dieléctricas (es decir, TiO2, Si3N4) cumplen funciones de protección y también llevan a cabo funciones antirreflectantes (es decir, reducen la reflectancia visible), y como resultado sirven para aumentar la transmisión del artículo recubierto en su conjunto. Otros recubrimientos de la técnica anterior son similares al que se muestra en la Fig. 1, pero omiten la capa de TiO2.
El documento EP 0 995 724 divulga un sustrato recubierto que incluye una pila de películas finas con una capa reflectante de infrarrojos dispuesta entre dos recubrimientos con base dieléctrica. La pila de capas está provista de una capa humectante basada en óxido de zinc directamente debajo de la capa reflectante de infrarrojos. Además, EP '724 muestra cómo usar materiales para el sistema de capas encima de la capa reflectante de infrarrojos presentando en el siguiente orden: una primera capa con un índice de refracción relativamente bajo, seguida de una segunda capa con un índice de refracción muy bajo, seguida de una tercera capa nuevamente con un índice de refracción mayor.
Aunque los artículos recubiertos como el que se muestra en la Fig. 1 proporcionan una buena reflexión de rayos ultravioleta (UV) y/o infrarrojos (IR), se enfrentan a problemas. Este tipo de problemas a menudo se refiere a cumplir requisitos de alta transmisión visible impuestos por los estándares de la industria y/o los mercados, al tiempo de satisfacer las necesidades de UV y/o IR. La necesidad de una mayor transmisión visible a menudo obliga a diseñadores de recubrimientos minimizar los espesores de la capa de contacto y/o cambiar los materiales de la capa de contacto a opciones menos absorbentes y/o menos duraderas. La lamentable consecuencia puede ser la durabilidad marginal del artículo recubierto si deben cumplirse requisitos de transmisión alta. En otras palabras, sería deseable que pudiera aumentarse la transmisión visible de dichos artículos y/o que pudiera reducirse la reflexión visible de tales artículos al tiempo que se mantiene una buena durabilidad.
También es deseable para artículos recubiertos en muchas aplicaciones un color neutro. Por desgracia, muchos de los procedimientos convencionales de hacer el color de un artículo recubierto más neutro resultan en una menor transmisión visible y/o una mayor reflexión.
Con anterioridad, ha sido difícil aumentar la transmisión visible y reducir la reflexión, mientras que al mismo tiempo se proporciona un color más neutro y se mantiene un control solar satisfactorio o características térmicas satisfactorias.
En vista de lo anterior, es un objeto de determinadas formas de realización de esta invención proporcionar un artículo recubierto de control solar (es decir, un artículo que incluye al menos una capa reflectante de IR y/o UV) habiendo aumentado la transmisión visible y/o reducido la reflectancia visible. En determinadas formas de realización de esta invención, es un objeto combinar dicha transmisión visible alta y/o reflectancia reducida con un color neutro del artículo recubierto. Uno o más de estos objetos se alcanza(n) proporcionando tales artículos recubiertos con sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) mejorado(s). De manera alternativa, el uso de tal(es) sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) mejorado(s) puede permitir a los recubrimientos tener o utilizar una(s) capa(s) de contacto más robusta(s) (p. ej., más gruesa(s) para una mejor durabilidad) o una(s) capa(s) de plata (Ag) más gruesa(s) (es decir, mejor rendimiento térmico) mientras manteniendo las características de transmisión similares si una mayor transmisión no es una característica más deseada.
Otro objeto de esta invención es cumplir con uno o más de los objetos y/o necesidades anteriormente indicados.
La invención proporciona una solución de acuerdo con la reivindicación 1.
En determinadas formas de realización no limitativas de ejemplo de esta invención, la(s) capa(s) oxinitruro de silicio pueden ser de diferentes grados (diferentes grados de oxidación y/o diferentes grados de nitrógeno) a fin de variar su respectivos índices de refracción n a lo largo de su(s) espesor(es) de una forma deseada. Además, la(s) capa(s) de óxido de titanio en el presente documento pueden tener diferentes grados de índice (para cambiar el índice de refracción) cambiando la microestructura de la capa a lo largo de su espesor. Por ejemplo, el índice de refracción n del óxido de titanio puede variar como una función de la estructura cristalina y/o de la densidad de empaquetado en la capa; y tales cambios de microestructura pueden ser causadas por ajustes de presión, las temperaturas del sustrato, post-tratamiento (p. ej., tratamiento térmico), velocidad de deposición, ángulo de incidencia y/o condiciones superficiales del sustrato.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIGURA 1 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de la técnica anterior.
La FIGURA 2 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con una forma de realización de esta invención.
La FIGURA 3 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con otra forma de realización de esta invención.
La FIGURA 4 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con otra forma de realización de esta invención.
FORMAS DE REALIZACIÓN DE EJEMPLO DE DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a artículos recubiertos que pueden ser usados en aplicaciones, incluyendo pero sin limitarse a ventanas de vehículos, ventanas de arquitectura (p. ej., ventanas de unidades de IG y/o ventanas monolíticas), ventanas tragaluz, y/o similares. Los artículos recubiertos de acuerdo con esta invención incluyen un sistema mejorado de capa(s) antirreflectante(s) para reducir la reflectancia visible y/o aumentar la transmisión visible en los artículo recubiertos que proporcionan la funcionalidad de control solar (p. ej., reflexión de IR y/o UV). Sorprendentemente, en determinadas formas de realización de ejemplo se ha descubierto que determinado(s) sistema(s) de capa(s) antirreflectante(s) de la presente invención pueden tanto: (a) mejorar la transmisión visible y/o reducir la reflectancia visible, y al mismo tiempo (b) lograr un color neutro, o más neutro, del artículo recubierto resultante. Los artículos recubiertos de acuerdo con diferentes formas de realización de esta invención pueden o no ser tratados térmicamente en diferentes aplicaciones de la invención.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal de un artículo recubierto de acuerdo con una forma de realización de esta invención. El artículo recubierto de la Fig. 2 incluye un recubrimiento que incluye, desde el sustrato de vidrio hacia fuera (todos los índices de refracción a 550 nm):
vidrio (n = 1,51 a 550)
óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n = 2,1 a 2,7)
níquel-cromo (NiCr)
plata (Ag)
níquel-cromo (NiCr)
óxido de titanio (p. ej., TiO2) (n = 2,1 a 2,7)
oxinitruro de silicio (SiOxNy) (n=1,45 a 2,0, preferentemente n = 1,6-1,9)
óxido de silicio (p. ej., SiO2) (n=1,4 a 1,7; preferentemente n = 1,45)
aire (n = 1,0)
Como se muestra en la Fig. 2, las capas de contacto (es decir, las capas de NiCr) rodean a y hacen contacto con la capa reflectante de IR de Ag. Las capas de contacto de NiCr ofrecen la protección química más inmediata para la capa de Ag y también sirven como capas de adhesión y/o de nucleación. En el presente documento, las capas de NiCr se denominan capas de "contacto" debido al contacto de la capa de reflexión de IR (es decir, la capa de Ag)....
Reivindicaciones:
1. Un artículo recubierto que incluye un recubrimiento sostenido por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento:
una capa metálica reflectante de infrarrojos (IR) intercalada entre unas capas de contacto primera y segunda; una primera capa dieléctrica con un índice de refracción n <= 2,7 dispuesta entre la capa reflectante de IR y el sustrato de vidrio; una segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; una cuarta capa dieléctrica que comprende óxido de silicio dispuesta encima de la capa reflectante de IR; y en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio se dispone entre las capas dieléctricas segunda y cuarta, en el que la capa reflectante de IR comprende Ag y en el que al menos la capa de contacto debajo de la capa reflectante de IR comprende NiCr, NiCrOx o NiCrNx.
2. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio hace contacto con al menos una de las capas dieléctricas segunda y cuarta.
3. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene una transmisión visible de por lo menos un 70%, una resistencia laminar (RS) de no más de 20 ohmios/cuadrado y una reflectancia del lado de vidrio <= 15%
4. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene una transmisión visible de por lo menos el 74%.
5. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica comprende óxido de titanio.
6. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el óxido de titanio comprende TiO2.
7. El artículo recubierto de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una(s) capa(s) que comprende(n) nitruro de silicio dispuesta(s) entre por lo menos una de: (a) la primera capa dieléctrica y la capa reflectante de IR y
(b) la tercera capa dieléctrica y la capa reflectante de IR.
8. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene color caracterizado por: un valor de a* transmisivo de -4,0 a +2,0, un valor de b* transmisivo de -5,0 a +4,0, un valor de a* reflectante del lado de vidrio de -3,5 a +3,5, y un valor de b* reflectante del lado de vidrio de -6,0 a +4,0.
9. El artículo recubierto de la reivindicación 8, en el que el artículo recubierto tiene color caracterizado por al menos uno de un valor de a* transmisivo de -2,5 a +1,0 y un valor de a* reflectante del lado de vidrio de -3,0 a +1,0.
10. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que se ajusta la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio para tener un índice de refracción n de 1,6 a 1,9.
11. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio es de al menos uno de diferentes grados de oxidación y diferentes grados de nitrógeno, así que un índice de refracción n de la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio cambia de un primer valor en una primera porción de la tercera capa dieléctrica a un segundo valor inferior en una segunda porción de la tercera capa dieléctrica, en el que la segunda porción de la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio con menor índice de
refracción n está más lejos de la capa reflectante de IR que la primera porción de la tercera capa dieléctrica.
12. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la segunda capa
5 dieléctrica que comprende óxido de titanio tiene diferentes grados de índice de manera que un índice de refracción n de la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio cambia de un primer valor en una primera porción de la segunda capa dieléctrica a un segundo valor más pequeño en una segunda porción de la segunda capa dieléctrica, en el que la segunda porción de la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio con el menor índice de refracción n está más lejos de la capa reflectante de IR que la primera porción de la segunda capa dieléctrica.
13. El artículo recubierto de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una capa dieléctrica comprende nitruro de silicio dispuesta entre la segunda capa dieléctrica que comprende óxido de titanio y la tercera capa dieléctrica que comprende oxinitruro de silicio.
14. El artículo recubierto de la reivindicación 13, en el que el nitruro de silicio 20 comprende Si3N4.
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