可熱處理的涂覆玻璃板的制作方法
【專利說(shuō)明】可熱處理的涂覆玻璃板
[0001] 本發(fā)明涉及具有低發(fā)射率（l〇W-e)和/或陽(yáng)光控制涂層的可熱處理的涂覆玻璃 板。本發(fā)明還涉及制造所述板的方法。
[0002] 對(duì)于大量的應(yīng)用領(lǐng)域（例如對(duì)于建筑或機(jī)動(dòng)車窗玻璃），需要被強(qiáng)化以賦予安全 性質(zhì)和/或被彎曲的經(jīng)熱處理的玻璃板。已知對(duì)于熱強(qiáng)化和/或彎曲玻璃板，有必要通過(guò) 如下方式處理該玻璃板：在接近或高于所用玻璃的軟化點(diǎn)的溫度下熱處理，并隨后通過(guò)快 速冷卻來(lái)強(qiáng)化該玻璃板或借助于彎曲裝置彎曲該玻璃板。鈉鈣類型的標(biāo)準(zhǔn)浮法玻璃的相關(guān) 溫度范圍一般是約580-690°C，在開始實(shí)際強(qiáng)化和/或彎曲過(guò)程之前，保持該玻璃板在這個(gè) 溫度范圍內(nèi)幾分鐘。
[0003] 在以下說(shuō)明書及權(quán)利要求書中的"熱處理"、"經(jīng)熱處理的"、"可熱處理的"是指例 如上述的熱彎曲和/或強(qiáng)化過(guò)程，以及是指其它熱過(guò)程，在該其它熱過(guò)程期間，涂覆玻璃板 達(dá)到在約580-690°C的范圍內(nèi)的溫度幾分鐘的時(shí)間，例如長(zhǎng)達(dá)約10分鐘。如果涂覆玻璃板 經(jīng)受熱處理而沒有明顯損傷（由熱處理引起的典型損傷是高霧度值、小孔或斑點(diǎn)），則認(rèn)為 該涂覆玻璃板是可熱處理的。
[0004] 本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)表征低發(fā)射率和/或陽(yáng)光控制涂層的可熱處理性時(shí)通 常提及的參數(shù)"霧度"經(jīng)常不充分，因?yàn)槠洳煌耆从吃谕扛膊ＡО宓耐扛?、熱處理、加工?/或處置的過(guò)程中可產(chǎn)生的所有類型的缺陷。一些已知的可熱處理的涂覆玻璃板顯示了在 熱處理過(guò)程中它們的光學(xué)性質(zhì)并且特別是它們的反射顏色的顯著的和清晰地顯而易見的 改變。
[0005] 為了滿足特別的要求，期望能夠制造一系列的涂覆產(chǎn)品，其具有各種光透射值和/ 或熱傳導(dǎo)值。旨在該目的一種方法是：對(duì)于每種不同產(chǎn)品類型（例如低發(fā)射率和陽(yáng)光控制， 且可強(qiáng)化的及不可強(qiáng)化的產(chǎn)品），采用普通的多層堆疊體或臺(tái)，且隨后通過(guò)將不同厚度的吸 收層添加至每個(gè)堆疊體中來(lái)調(diào)節(jié)該堆疊體的光學(xué)性質(zhì)。
[0006] 在本發(fā)明的上下文中，將層稱作"吸收層"時(shí)，這意味著該層在太陽(yáng)能光譜（包括 但不限于該光譜的可見光部分）內(nèi)具有可測(cè)量的吸收。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中已知某些吸收層。例如，EP 0718250 A2描述了一種涂層堆疊體，該涂 層堆疊體具有保護(hù)性的金屬性層（例如Nb、Ta、Ti、Cr、Ni、NbTa、TaCr或NiCr)，該金屬性層 直接位于功能金屬性層例如銀上方?？梢愿淖?cè)摫Ｗo(hù)性的金屬性層的厚度來(lái)調(diào)節(jié)光透射。
[0008] US 4816054 A描述了具有單一金屬硅化物功能層的玻璃涂層（參見權(quán)利要求1)， 且具體提及FeSi2、NiSi和NiSi2的使用。沒有提及由其它鐵硅化物層制成或金屬硅化物層 在多層堆疊體中的特別位置（實(shí)施例都是單一涂層）。
[0009] US 2005196632 Al描述了例如Zr硅化物的保護(hù)層。提及了 Fe和Ni硅化物，但沒 有給出具體的實(shí)施例（參見[0031]段）。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種涂覆玻璃板，該涂覆玻璃板包含至少以下 層：
[0011] 玻璃基材；和
[0012] 至少一個(gè)吸收層，該至少一個(gè)吸收層基于至少一種金屬硅化物和/或金屬硅化物 氮化物（silicide nitride)，其中該至少一個(gè)吸收層嵌在基于Si的（氧）氮化物和/或 Al的（氧）氮化物和/或其合金的兩個(gè)層之間，并與這兩個(gè)層接觸。
[0013] 本發(fā)明提供了多層涂覆玻璃板，該多層涂覆玻璃板包括吸收層，根據(jù)該吸收層的 厚度，能夠良好調(diào)節(jié)該板的光學(xué)性質(zhì)例如太陽(yáng)能和/或透光率。甚至在采用相對(duì)薄的吸收 層時(shí)，本發(fā)明的配置也使高太陽(yáng)能和/或光吸收成為可能。從制造的角度來(lái)看，較厚的吸 收層是不需要的，因?yàn)樾枰獙⑤^高功率與陰極靶一起使用（這是昂貴的）、采用多個(gè)陰極靶 (這是昂貴且不便的）和/或減小了生產(chǎn)線速度（這不利地影響生產(chǎn)量）。
[0014] 本發(fā)明的板在熱處理（該測(cè)試是在650°C下熱處理4mm厚的樣品5分鐘）之前和 之后呈現(xiàn)出低霧度，并優(yōu)選呈現(xiàn)出相對(duì)中性的透射或反射的顏色。事實(shí)上，在熱處理過(guò)程中 光學(xué)性質(zhì)整體經(jīng)受了最小的變化，這從生產(chǎn)角度來(lái)看當(dāng)然是有利的。
[0015] 在本發(fā)明的以下討論中，除非有相反陳述，對(duì)于參數(shù)的允許范圍的上限或下限的 可選值與所述值之一比另一個(gè)值更高度優(yōu)選的指示結(jié)合的公開內(nèi)容，被認(rèn)為是一種隱含說(shuō) 明：所述參數(shù)的介于所述可選值的較多優(yōu)選和較少優(yōu)選之間的中間值，其本身相對(duì)于所述 較少優(yōu)選的值并且還相對(duì)于介于所述較少優(yōu)選的值和所述中間值之間的每個(gè)值為優(yōu)選的。
[0016] 在本發(fā)明的上下文中，當(dāng)將層稱作"基于"特定的一種材料或多種材料時(shí)，這意味 著該層主要由相應(yīng)的所述一種材料或多種材料構(gòu)成，這一般意味著其包含至少約50at. % 的所述一種材料或多種材料。
[0017] 該至少一個(gè)吸收層可以包含基于金屬或金屬合金的硅化物和/或硅化物氮化物， 該金屬或金屬合金來(lái)自選自鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、鋯、鉿、鈮、鉭、鉬、鎢和/或鋁的元素。
[0018] 該至少一個(gè)吸收層可以包含基于以下物質(zhì)的層：TiSi、TiSi2、Ti5Si3、V 3Si、V2Si、 VSi、Cr3Si、Cr2Si、CrSi、CrSi2、MnSi 2、FeSin(其中 η 是從 1 至 9 的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)）、 FeniSi (其中 m 是從 1 至 9 的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)）、CoSi2、Ni2Si、NiSi、NiSi2、NiSi 6、NiCrSi2、 Zr4Si、Zr2Si、Zr3Si2、Zr 4Si3、Zr6Si5、ZrSi、ZrSi2、HfSi、HfSi 2、Nb2Si、NbSi2、Ta5Si、Ta5Si 2、 Ta5Si3' TaSi2、Mo3Si' Mo3Si2' MoSi2' W3Si2' WSi2、Al4Si3和 / 或 AlSi 2和 / 或其氮化物。
[0019] 在該至少一個(gè)吸收層基于FeSir^P /或其氮化物時(shí)，η優(yōu)選是從1至5的任何整數(shù) 或分?jǐn)?shù)，更優(yōu)選是從1至4的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)。例如，該至少一個(gè)吸收層可以基于Fe2Si3。
[0020] 在該至少一個(gè)吸收層基于FemSi和/或其氮化物時(shí)，m優(yōu)選是從2至5的任何整數(shù) 或分?jǐn)?shù)，更優(yōu)選是從2至4的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，例如3。例如，該至少一個(gè)吸收層可以基于 Fe3Si0
[0021] 該至少一個(gè)吸收層可以包含基于金屬或金屬合金的硅化物和/或硅化物氮化物 的層，該金屬或金屬合金來(lái)自原子序數(shù)為22至28的元素。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種涂覆玻璃板，該涂覆玻璃板包含至少以下 層：
[0023] 玻璃基材；和
[0024] 至少一個(gè)吸收層，該至少一個(gè)吸收層基于以下物質(zhì)的一種或多種：Fe2Si 3、 FeSin(其中η是大于或等于1但小于2、或大于2但最多至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)）和/或 FeniSi (其中m是從1至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)）和/或其氮化物。
[0025] 本發(fā)明的第二方面提供了單一層或多層涂覆玻璃板，該涂覆玻璃板包括鐵硅化物 吸收層，根據(jù)該吸收層的厚度，其能夠良好調(diào)節(jié)該板的能量和/或光學(xué)性質(zhì)，例如太陽(yáng)能和 /或透光率。甚至在采用相對(duì)薄的吸收層時(shí)，本發(fā)明第二方面的配置也使得高太陽(yáng)能和/或 光吸收成為可能。本發(fā)明第二方面的板在熱處理之前和之后還呈現(xiàn)出低霧度，并優(yōu)選呈現(xiàn) 出相對(duì)中性的透射或反射的顏色。實(shí)際上，在熱處理過(guò)程中光學(xué)性質(zhì)整體上經(jīng)歷了最小的 變化。
[0026] 在本發(fā)明的在本發(fā)明的第二方面中，該至少一個(gè)吸收層基于FeSiJP/或其氮化 物，優(yōu)選η是從1至1. 95或大于2. 05但最多至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，更優(yōu)選η是從1至 1. 90或大于2. 10但最多至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，甚至更優(yōu)選η是從1至1. 8或大于2. 2但 最多至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，甚至更優(yōu)選η是從1至1. 6或大于2. 5但最多至9的任何整 數(shù)或分?jǐn)?shù)。優(yōu)選η是至多6,更優(yōu)選至多5,甚至更優(yōu)選至多4。
[0027] 在本發(fā)明的第二方面中，在該至少一個(gè)吸收層基于FeniSi和/或其氮化物時(shí)，m優(yōu) 選是從2至5的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，更優(yōu)選是從2至4的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，例如3。
[0028] 在本發(fā)明的第二方面中，優(yōu)選該至少一個(gè)吸收層基于Fe2Si3、FeSiJP/或Fe niSi中 的一種或多種，其中η是大于或等于1但小于2、或大于2但最多至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)，其 中m是從1至9的任何整數(shù)或分?jǐn)?shù)。測(cè)試顯示，涂覆有這些鐵硅化物薄層的板顯示出與涂 覆有相應(yīng)的鐵硅化物氮化物、或NiSi2S NiSiNx的厚得多的層的板相當(dāng)?shù)奶?yáng)能和/或光 吸收。如上詳述的，從制造的角度來(lái)看，較厚的吸收層是不需要的，因?yàn)樾枰獙⑤^高功率與 陰極靶一起使用（這是昂貴的）、采用多個(gè)陰極靶（這是昂貴且不便的）和/或減小了生產(chǎn) 線速度（這不利地影響生產(chǎn)量）。
[0029] 在本發(fā)明的第二方面中，優(yōu)選該至少一個(gè)吸收層基于Fe2Si3。
[0030] 在本發(fā)明的第二方面中，優(yōu)選該至少一個(gè)吸收層接觸至少一個(gè)基于Si的（氧）氮 化物和/或Al的（氧）氮化物和/或其合金的層。更優(yōu)選該至少一個(gè)吸收層嵌在基于Si 的（氧）氮化物和/或Al的（氧）氮化物和/或其合金的兩個(gè)層之間，并與這兩個(gè)層接觸。 這種配置在以下方面是有益的：呈現(xiàn)出最低的霧度并具有獲得在熱處理前后最中性的透射 或反射的顏色的潛力。
[0031] 以下任選特征以任何組合并以任何數(shù)量適用于本發(fā)明的所有方面：
[0032] 優(yōu)選該至少一個(gè)吸收層接觸至少一個(gè)基于Al的氮化物的層。更優(yōu)選該至少一個(gè) 吸收層嵌在基于Al的氮化物的兩個(gè)層之間，并與這兩個(gè)層接觸。
[0033] 優(yōu)選該板進(jìn)一步包含銀基功能層。
[0034] 優(yōu)選該板進(jìn)一步包含位于玻璃基材和銀基功能層之間的下減反射層。
[0035] 優(yōu)選