Artículo recubierto con recubrimiento de baja E con capa reflectada de IR tratada por haz de iones y procedimiento correspondiente.

Un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto, comprendiendo el procedimiento:

proporcionar un sustrato de vidrio;

formar al menos una capa dieléctrica sobre el sustrato;

formar una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende plata sobre el sustrato por encima por lomenos de la primera capa dieléctrica, en el que dicha formación de la capa reflectante de IR comprende (a)depositar por pulverización catódica una porción de capa primera, o capa de siembra, que comprende plata;y ( b) usar una combinación simultánea de un haz de iones y material de plata moviéndose hacia el sustratodesde una diana de pulverización catódica para formar una porción de capa segunda inmediatamente porencima de y en contacto con la porción de capa primera; y

formar al menos una capa dieléctrica adicional sobre el sustrato por encima por lo menos de la capareflectante de IR.

Artículo recubierto con recubrimiento de baja E con capa reflectada de IR tratada por haz de iones y procedimiento correspondiente Esta invención se refiere a un artículo recubierto que incluye un recubrimiento de control solar, tales como un recubrimiento de baja emisividad (baja-E) . El recubrimiento de baja E incluye una (s) capa (s) reflectante (s) de infrarrojos (IR) de un material tal como plata (Ag) o similar, que es tratada por haz de iones. En ciertas realizaciones de ejemplo, el tratamiento por haz de iones se lleva a cabo de una manera tal como para provocar que la capa reflectante de IR realice tensión de compresión (en oposición a la tensión de tracción normal) y/o para reducir la resistencia eléctrica (resistencia laminar Rs y/o resistencia a granel) del artículo recubierto. Los artículos recubiertos de acuerdo con formas de realización de ejemplo de esta invención se pueden utilizar en el contexto de parabrisas de vehículos, unidades de ventana de vidrio aislante (IG) , otros tipos de ventanas, o en cualquier otra aplicación adecuada.

Antecedentes de la invención Los artículos recubiertos se conocen en la técnica para uso en aplicaciones de ventanas, tales como unidades de ventana de vidrio aislante (IG) , ventanas de vehículos, y/o similares. Recubrimientos de baja emisividad (baja-E) no limitante de ejemplo se ilustran y/o se describe en los documentos de patentes U.S. nos. 6.723.211; 6.576.349; 6.447.891; 6.461.731; 3.682.528; 5.514.476; 5.425.861; y 2003/015071.

En ciertas situaciones, los diseñadores de artículos recubiertos con recubrimientos de baja E a menudo intentan conseguir una combinación de transmisión visible alta, color sustancialmente neutro, baja emisividad (o emitancia) , resistencia laminar baja (Rs) , y buena durabilidad. Alta transmisión visible, por ejemplo, puede permitir que los artículos recubiertos sean más deseables en aplicaciones tales como parabrisas de vehículos o similares, mientras que características de baja emisividad (baja E) y resistencia laminar baja (Rs) permiten a tales artículos recubiertos bloquear cantidades significativas de radiación IR para reducir por ejemplo calentamiento no deseable de los interiores de vehículos o edificios. A menudo es difícil obtener alta transmisión visible y propiedades de control solar adecuados, como un bloqueo IR bueno, combinadas con una buena durabilidad (química y/o durabilidad mecánica) porque los materiales usados para mejorar la durabilidad suelen causar caídas no deseables de la transmisión visible y/o cambios de color indeseables del producto tras el tratamiento térmico.

Recubrimientos de baja E suelen incluir una o más capas reflectantes de IR. Una capa reflectante de IR es típicamente metálica o metálica en su mayoría, y es a menudo de un material como plata (Ag) , oro (Au) , o similar. La plata y el oro pueden ser dopados con otros materiales en ciertos casos. El propósito de la (s) capa (s) reflectante (s) de IR es bloquear cantidades significativas de radiación IR, evitando así que el mismo caliente de forma no deseada interiores de vehículos y/o edificios que el artículo recubrimiento está protegiendo.

Hablando en términos generales, que menor es la resistencia eléctrica (resistencia laminar Rs y/o resistencia a granel) de una capa reflectante de IR, mejor serán las características de reflexión IR de los mismos. Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil de reducir las propiedades de resistencia (y por lo tanto mejorar las características de reflexión IR) de una capa reflectante de IR sin afectar negativamente a las características ópticas de un artículo recubierto (por ejemplo, la transmisión visible, color, etc) y/o la durabilidad de un artículo recubierto. Por ejemplo, cambios significativos en el grosor de una capa reflectante de IR por sí solo puede afectar a la resistencia, pero al mismo tiempo afectará negativamente a las características de durabilidad y/o óptica de la capa.

El documento US 6.077.621 se refiere a un proceso de doble haz para proporcionar una membrana conductora de iones con una película delgada de metal o de óxido de metal.

US 5.080.455 de manera similar se refiere a un tratamiento de un sustrato por haz de iones de bombardeo iónico. En este documento se describen los procesos y aparatos para el tratamiento de material por bombardeo con iones sobre la deposición por haz de iones de bombardeo iónico material.

El documento EP 0 010 971 describe procesos de deposición al vacío adecuados para recubrir sustratos plásticos con metales de transición tales como el cromo. En el proceso descrito en este documento, los materiales se aplican primero a través de la deposición de vapor sobre un sustrato y después se bombardea el material depositado con partículas energéticas para reducir la tensión y/o para causar la compresión en el material depositado para lograr un acabado de mejor calidad.

En vista de lo anterior, será evidente para los expertos en la técnica que existe una necesidad en la técnica para una técnica para reducir las características de resistencia de una (s) capa (s) reflectante (s) de IR, mejorando así las características de reflexión IR de los mismos y las propiedades de control solar así de un artículo recubierto, sin afectar adversamente de manera significativa las características de durabilidad y/o ópticas del artículo recubierto. También existe una necesidad en la técnica de un procedimiento para fabricar tal artículo recubierto.

Breve resumen de las realizaciones de ejemplo de la invención En formas de realización de ejemplo de esta invención, una (s) capa (s) reflectante (s) de infrarrojo (IR) es tratada por haz de iones utilizando por lo menos iones de un gas inerte tal como argón. Sorprendentemente, se ha encontrado que si el tratamiento iónico se lleva a cabo de una manera adecuada, esto provoca (a) que la resistencia eléctrica de la capa reflectante de IR disminuya respecto a si el tratamiento por haz de iones no se realizó, mejorando así las características de reflexión IR del mismo, y/o (b) que la durabilidad del artículo recubierto mejore.

En formas de realización de ejemplo de esta invención, se ha encontrado inesperadamente que el tratamiento por haz de iones de una capa reflectante de IR de un material tal como Ag, Au o similares, hace que la tensión de la capa cambie de tracción a compresión. A este respecto, se ha encontrado que la naturaleza compresiva de la tensión de la (s) capa (s) reflectante (s) de IR puede funcionar para mejorar la durabilidad (química y/o mecánica) del artículo recubierto.

En consecuencia, se ha encontrado que el tratamiento de haz de iones adecuado de una (s) capa (s) reflectante (s) de IR (s) en las realizaciones de ejemplo de esta invención consiguen una combinación de: (i) una resistencia mejorada de la capa reflectante de IR, (ii) mejora de las características de control solar del artículo recubierto, tales como bloqueo de IR, y (iii) mejorar la durabilidad del artículo recubierto.

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, una capa reflectante de IR puede formarse de la siguiente manera. En primer lugar, una capa de siembra (por ejemplo, de Ag o similar) se forma por pulverización catódica. Entonces, después de la pulverización catódica de la capa de siembra, deposición asistida por haz de iones (IBAD) se utiliza para formar una porción adicional o resto de la capa reflectante de IR. En el tipo IBAD de tratamiento por haz de iones, tanto una (s) fuente (s) de haz de iones como una (s) diana (s) de pulverización catódica se utilizan. Un haz de iones de la fuente de haz de iones (por ejemplo, incluyendo iones Ar+) se cruza con el material pulverizado catódicamente desde la (s) diana (s) de pulverización catódica próxima a la superficie donde está siendo la parte adicional o resto de la capa reflectante de IR crecido, de modo que el adicional o parte restante de la capa reflectante de IR se cultiva/forma por una combinación simultánea tanto del haz de iones como la pulverización catódica.

En otras formas de realización de ejemplo de esta invención, la capa reflectante de IR puede estar formada enteramente usando IBAD. Al comienzo de la formación de la capa reflectante de IR usando IBAD, los voltios aplicados a la fuente de iones es bajo o cero de modo que el haz de iones no se forma o es de un tipo de energía baja (es decir, bajo eV por ion) . Entonces, durante la formación de la capa reflectante de IR después de al menos parte de la capa se ha depositado, el voltaje en la fuente de iones se incrementa a fin de aumentar la eV por ion en el haz de iones. En otras palabras, la energía de los iones se incrementa, ya sea progresivamente o de una manera escalonada, durante... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un sustrato de vidrio;

formar al menos una capa dieléctrica sobre el sustrato;

formar una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende plata sobre el sustrato por encima por lo menos de la primera capa dieléctrica, en el que dicha formación de la capa reflectante de IR comprende (a) depositar por pulverización catódica una porción de capa primera, o capa de siembra, que comprende plata; y ( b) usar una combinación simultánea de un haz de iones y material de plata moviéndose hacia el sustrato desde una diana de pulverización catódica para formar una porción de capa segunda inmediatamente por encima de y en contacto con la porción de capa primera; y

formar al menos una capa dieléctrica adicional sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha al menos una capa de dieléctrico comprende al menos uno de nitruro de silicio y óxido de zinc.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha capa dieléctrica adicional comprende al menos uno de óxido de estaño y nitruro de silicio. 20

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho haz de iones consiste esencialmente en iones de un gas inerte utilizado en una (s) fuente (s) de iones.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho haz de iones está sustancialmente libre de iones de 25 oxígeno.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el haz de iones se utiliza de una manera para provocar que la capa reflectante de IR tenga tensión de compresión.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente formar por lo menos una capa que comprende NiCr sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además formar una capa que comprende óxido de cinc sobre el sustrato de vidrio en una posición de modo que la capa reflectante de IR se forma directamente 35 sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de cinc.

9. Una ventana que comprende el artículo recubierto hecho de acuerdo con el procedimiento de la reivindicación 1.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además formar otra capa reflectante de IR que comprende plata de acuerdo con (a) y (b) .

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que cada una de la porción de capa primera y la porción de capa segunda es sustancialmente metálica. 45

12. Un procedimiento de fabricación de un artículo recubierto, incluyendo la formación de una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende Ag y/o Au sobre un sustrato de vidrio, en el que dicha formación de la capa reflectante de IR comprende:

depositar por pulverización catódica una porción de capa primera, o capa de siembra; de la capa reflectante 50 de IR y

usar una combinación simultánea de un haz de iones y material de plata moviéndose hacia el sustrato desde una diana de pulverización catódica para formar una porción de capa segunda que comprende Ag y/o Au inmediatamente por encima y en contacto con la porción de capa primera; y

formar al menos una capa adicional sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR. 55

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dicho haz de iones consiste esencialmente en iones de argón.

14. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dicho haz de iones está sustancialmente libre de iones de 5 oxígeno.

15. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que el haz de iones se utiliza de una manera para provocar que la capa reflectante de IR tenga tensión de compresión.

16. El procedimiento de la reivindicación 12, que comprende adicionalmente formar por lo menos una capa que comprende NiCr sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR.

17. El procedimiento de la reivindicación 12, que comprende además formar una capa que comprende óxido de cinc sobre el sustrato de vidrio en una posición de modo que la capa reflectante de IR se forma directamente 15 sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de cinc.

18. Una ventana que comprende el artículo recubierto hecho de acuerdo con el procedimiento de la reivindicación 12.

19. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que cada una de la porción de capa primera y la porción de capa segunda es sustancialmente metálica.

20. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la capa reflectante de IR comprende Ag.

21. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la capa reflectante de IR está graduada con respecto al contenido de argón, de manera que una porción superior de la capa reflectante de IR tiene una mayor concentración de argón que tiene una porción inferior de la capa reflectante de IR.

22. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la capa reflectante de IR está graduada con respecto al

contenido de argón, de manera que una porción superior de la capa reflectante de IR tiene una mayor concentración de argón que tiene una porción inferior de la capa reflectante de IR.

23. Un artículo recubierto que incluye un sustrato de vidrio (1) que soporta un recubrimiento, en el que el recubrimiento comprende:

al menos una capa dieléctrica (3; 7) ;

una capa reflectante de IR (9; 19) proporcionado sobre el sustrato (1) por encima de al menos la capa dieléctrica (3; 7) ;

otra capa dieléctrica (13; 14; 17; 23; 25) proporcionado sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR (9; 19) y la por lo menos una capa dieléctrica (3; 7) ; y

en el que la capa reflectante de IR (9; 19) comprende plata y tiene tensión de compresión.

24. El artículo recubierto de la reivindicación 23, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) está sustancialmente libre de oxígeno en al menos una porción de la misma.

25. El artículo recubierto de la reivindicación 23, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) es metálica o sustancialmente metálica.

26. El artículo recubierto de la reivindicación 23, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) está graduada con respecto al contenido de argón, de manera que una porción superior de la capa reflectante de IR tiene una 50 mayor concentración de argón que tiene una porción inferior de la capa reflectante de IR.

27. El artículo recubierto de la reivindicación 26, en el que la parte superior de la capa reflectante de IR tiene una concentración de argón al menos 10% mayor que la de la porción inferior de la capa reflectante de IR.

28. El artículo recubierto de la reivindicación 27, en el que la parte superior de la capa reflectante de IR tiene una concentración de argón al menos 20% mayor que la de la porción inferior de la capa reflectante de IR.

29. El artículo recubierto de la reivindicación 23, en el que la por lo menos una capa dieléctrica (3) comprende nitruro de silicio.

30. El artículo recubierto de la reivindicación 23, que comprende además una capa que comprende óxido de cinc

(7; 17) , en el que la capa reflectante de IR (9; 19) está situado directamente sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de cinc.

31. El artículo recubierto de la reivindicación 23, en el que la capa reflectante de IR (9, 19) comprende Ag y/o Au.

32. Un artículo recubierto que incluye un sustrato de vidrio (1) que soporta un recubrimiento, en el que el recubrimiento comprende:

al menos una capa dieléctrica (3; 7) ;

una capa reflectante de IR (9; 19) proporcionado sobre el sustrato (1) por encima de al menos la capa dieléctrica (3; 7) ;

otra capa dieléctrica (13; 14; 17; 23; 25) proporcionado sobre el sustrato por encima por lo menos de la capa reflectante de IR y la por lo menos una capa dieléctrica, y

en el que la capa reflectante de IR tiene porciones diferentes que difieren con respecto a los contenidos de un elemento inerte, de modo que una porción superior de la capa reflectante de IR tiene una mayor concentración del elemento inerte que tiene una porción inferior de la capa reflectante de IR, y en el que el

elemento inerte es argón.

33. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) comprende plata y tiene tensión de compresión de aproximadamente 50 MPa a 2 GPa.

34. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) está sustancialmente 25 libre de oxígeno en al menos una parte central de la misma.

35. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) es sustancialmente metálica o metálica.

36. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la parte superior de la capa reflectante de IR tiene una concentración de argón al menos 10% mayor que la de la porción inferior de la capa reflectante de IR.

37. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la parte superior de la capa reflectante de IR tiene una concentración de argón al menos 20% mayor que la de la porción inferior de la capa reflectante de IR. 35

38. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la por lo menos una capa dieléctrica (7) comprende nitruro de silicio.

39. El artículo recubierto de la reivindicación 32, que comprende además una capa que comprende óxido de cinc

(7; 17) , en el que la capa reflectante de IR (9; 19) está situado directamente sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de cinc.

40. El artículo recubierto de la reivindicación 32, en el que la capa reflectante de IR (9; 19) comprende Ag y/o Au.

capa (s) subyacente (s)

sustrato de vidrio capa de Ag

capa (s) subyacente (s)

sustrato de vidrio fuente de haz Diana (s) de de iones pulverización catódica Ag

9 y/o 19

capa de siembra de Ag

capa (s) subyacente (s) sustrato de vidrio Sustrato de vidrio