可熱處理的涂覆玻璃板的制作方法
【專利說明】可熱處理的涂覆玻璃板
[0001] 本發(fā)明涉及具有陽光控制涂層的可熱處理的涂覆玻璃板。本發(fā)明還涉及納入所述 板的多層窗玻璃。
[0002] 對于大量應(yīng)用領(lǐng)域(例如對于建筑領(lǐng)域或機(jī)動車窗玻璃），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。已知對于熱強(qiáng)化和/或彎曲玻璃板，有必要通過如 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，并隨后通過快速 冷卻來強(qiáng)化該玻璃板或借助于彎曲裝置彎曲該玻璃板。鈉鈣硅類型的標(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/或彎曲工藝之前，保持該玻璃板在這一 溫度范圍內(nèi)幾分鐘。
[0003] 在以下說明書及權(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)化工藝，以及是指其它熱工藝，在該其它熱工藝期間，涂覆玻璃板 達(dá)到在約580_690°C的范圍內(nèi)的溫度持續(xù)幾分鐘的時(shí)間，例如持續(xù)長達(dá)約10分鐘。如果涂覆 玻璃板經(jīng)熱處理后沒有明顯損傷（由熱處理引起的典型損傷是高霧度值、針孔或斑點(diǎn)），則 認(rèn)為該涂覆玻璃板是可熱處理的。
[0004] 期望能夠制造一系列的涂覆玻璃板，其具有各種光透射值和/或熱傳導(dǎo)值以便滿 足特別需求。實(shí)現(xiàn)該目的一種方法是:對于每種不同產(chǎn)品類型（例如低發(fā)射率（l〇w-e)和陽 光控制，且是可熱處理的及不可熱處理的產(chǎn)品），采用普通的多層堆疊體或臺，且隨后通過 將不同厚度的至少一個(gè)吸收層添加至每個(gè)堆疊體來調(diào)節(jié)該堆疊體的光學(xué)性質(zhì)。
[0005] 在本發(fā)明的上下文中，將層稱作"吸收層"時(shí)，這意味著指該層在太陽能光譜(包括 但不限于該光譜的可見光部分）內(nèi)具有可測量的吸收。這樣的吸收層由此可以用于控制(減 少)通過涂覆玻璃板的太陽能透射的一般目的。
[0006] 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(例如他、1&、11、0、附、犯^ &、1&0或附0)，該金屬性層直 接位于功能金屬性層例如銀上方?？梢愿淖冊摫Ｗo(hù)性的金屬性層的厚度來調(diào)節(jié)光透射。
[0007] W0 2008/075107 A1描述了采用氮化鎢阻擋層作為吸收層，優(yōu)選直接位于銀基功 能層的上方和下方。為了獲得足夠的阻擋和陽光控制功能，包含氮化鎢WN x(x〈l)的阻擋層 應(yīng)具有至少約2nm的厚度。阻擋層必須具有最小厚度（以便在后續(xù)介電層的反應(yīng)涂覆過程 中，該阻擋層充分保護(hù)銀基層免受反應(yīng)等離子體)這一事實(shí)意味著氮化鎢層的厚度是受限 的，從而關(guān)于能達(dá)到的光學(xué)性質(zhì)不存在完全自主。此外，發(fā)現(xiàn)基于氮化鎢的阻擋層與銀基層 的附著低于其它阻擋層的附著。在涂層堆疊體的單獨(dú)層之間的低附著可能導(dǎo)致例如在熱處 理過程中涂層堆疊體的分層。
[0008] W0 2009/067263 A1描述了具有至少兩個(gè)銀層的涂層，該至少兩個(gè)銀層可受吸收 阻擋層所保護(hù)。盡管優(yōu)選NiCr，但是該吸收阻擋層可以選自大范圍的材料。NiCr基吸收層傾 向于在熱處理過程中氧化，并且由此顯著改變了其光學(xué)性質(zhì)。
[0009] W0 2009/001143 A1描述了涂覆玻璃板，其中吸收層嵌在作為低發(fā)射率和/或陽光 控制涂層堆疊體的減反射層的部分的A1(氧)氮化物層中。該吸收層可以包含金屬或金屬氮 化物，優(yōu)選NiCr、鎢或其氮化物。這樣的配置增加了堆疊體的復(fù)雜性。
[0010] 將需要的是提供一種納入至少一個(gè)基于氮化鎢的吸收層的陽光控制涂層，其在熱 處理時(shí)是熱穩(wěn)定的，使得光學(xué)性質(zhì)不變，這使得關(guān)于能獲得的光學(xué)性質(zhì)而言較大的靈活性 成為可能，且允許阻擋層與銀基層具有較好的附著，而無需將該基于氮化鎢的吸收層嵌入 例如A1和/或Si的(氧)氮化物的保護(hù)層中。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了涂覆玻璃板，該涂覆玻璃板依次包含至少以下層：
[0012] 玻璃基材；
[0013]下減反射層；
[0014] 銀基功能層;和
[0015] 至少一個(gè)另外的減反射層;其中該另外的減反射層依次包含至少以下層：
[0016] 至少一個(gè)阻擋層；
[0017] 至少一個(gè)基于氮化鎢的吸收層;和
[0018] 至少一個(gè)介電層。
[0019] 本發(fā)明提供了多層涂覆玻璃板，該多層涂覆玻璃板包括基于氮化鎢的吸收層，根 據(jù)該吸收層的厚度，能夠精細(xì)調(diào)節(jié)該板的光學(xué)性質(zhì)例如太陽能和/或透光率。甚至在采用相 對薄的吸收層時(shí)，本發(fā)明的配置也使高太陽能和/或光吸收成為可能。
[0020] 本發(fā)明的板在熱處理(該測試是在610°C下熱處理6mm厚的樣品5分鐘）之前和之后 呈現(xiàn)出低霧度和穩(wěn)定的、特別是相對中性的透射或反射的顏色。事實(shí)上，在熱處理過程中光 學(xué)性質(zhì)總體上可經(jīng)受最小的變化，這從生產(chǎn)角度來看是有利的。這些涂覆玻璃板特別可以 呈現(xiàn)出由熱處理帶來的反射顏色改變，其是非常小的，以至于可以將熱處理的和未熱處理 的涂覆玻璃板彼此鄰接裝配，而沒有比涂覆玻璃板的不可避免的生產(chǎn)容差（production tolerance)明顯更大的反射顏色差異。出乎預(yù)料地發(fā)現(xiàn)，可以獲得這些益處，而無需將吸收 層嵌入保護(hù)性A1和/或Si(氧)氮化物層中，即該氮化鎢層可以與氧化層(例如NiCrOx)接觸， 并且在熱處理過程中仍具有穩(wěn)定的光學(xué)性質(zhì)。此外，本發(fā)明的特別配置使得關(guān)于能獲得光 學(xué)性質(zhì)(例如顏色特性)的較大靈活性成為可能，且通過提供除至少一個(gè)阻擋層外的氮化鎢 基吸收層，使得通過這樣的一個(gè)(或多個(gè))阻擋層將其與下方銀基功能層間隔開，從而允許 采用具有比氮化鎢更好的與銀基層的附著的阻擋層。
[0021 ] 至少一個(gè)阻擋層可以基于NiCr、Nb、Ti、21"、211、311、111和/或0和/或其氧化物和/或 氮化物。
[0022]定位于給定減反射層中的該至少一個(gè)阻擋層可以優(yōu)選具有至少0.5nm、更優(yōu)選至 少lnm、甚至更優(yōu)選至少3nm、最優(yōu)選至少5nm;但優(yōu)選至多12nm、更優(yōu)選至多10nm、甚至更優(yōu) 選至多8nm、最優(yōu)選至多7nm的總厚度。這些優(yōu)選的厚度能夠使得沉積更容易，且改進(jìn)光學(xué)特 性例如霧度，同時(shí)保持機(jī)械耐久性。當(dāng)該至少一個(gè)阻擋層位于減反射層中時(shí)，優(yōu)選所述阻擋 層具有足夠薄的總厚度，使得所述阻擋層對所述減反射層的減反射性質(zhì)沒有顯著貢獻(xiàn)。
[0023] 至少一個(gè)介電層可以包含基于Si的（氧)氮化物和/或A1的（氧)氮化物和/或其合 金的介電層；和/或基于金屬氧化物例如!^、2^211、311、111和/或他的一種或多種的氧化物 (例如Zn和Sn的氧化物）的介電層。
[0024] 優(yōu)選至少一個(gè)基于氮化鎢的吸收層定位與下方阻擋層直接接觸（即下方阻擋層比 該至少一個(gè)吸收層定位更靠近玻璃基材）。優(yōu)選所述下方阻擋層是下方的最上部阻擋層。在 本發(fā)明的上下文中，與阻擋層相關(guān)的術(shù)語"最上部"的使用是指定位于距玻璃基材最遠(yuǎn)的給 定減反射層的特定阻擋層。
[0025] 優(yōu)選至少一個(gè)基于氮化鎢的吸收層定位與上方介電層直接接觸（即該至少一個(gè)吸 收層比上方介電層定位更靠近玻璃基材）。
[0026] 在優(yōu)選實(shí)施方案中，該上方介電層基于Si的(氧)氮化物和/或A1的(氧)氮化物和/ 或其合金。當(dāng)所述上方介電層是基于Si的（氧）氮化物和/或A1的（氧)氮化物和/或其合金 時(shí)，優(yōu)選與該至少一個(gè)吸收層直接接觸的下方層不是基于Si的（氧)氮化物和/或A1的（氧） 氮化物和/或其合金。
[0027] 優(yōu)選至少一個(gè)基于氮化鎢的吸收層定位與下方的最上部阻擋層和上方介電層二 者直接接觸。這一配置在以下方面是有利的：呈現(xiàn)出最低的霧度和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。
[0028] 可以將定位最遠(yuǎn)離玻璃基材的另外的減反射層稱作"上減反射層"。優(yōu)選至少一個(gè) 基于氮化鎢的吸收層定位于該上減反射層中。這個(gè)定位是有利的，因?yàn)槠渥钚』宋諏?對于由觀察者覺察到的玻璃側(cè)反射顏色的影響，使得即使通過改變吸收層的厚度來變化給 定涂層堆疊體的光和/或能量透射特性，該板也可以呈現(xiàn)出幾乎相同的外觀。此外，與將吸 收層定位在其它減反射層中相比，這個(gè)定位提供了關(guān)于能獲得的光學(xué)性質(zhì)的較大靈活性。
[0029] 在一些實(shí)施方案中，該板包含僅一個(gè)銀基功能層。在這些實(shí)施方案中，唯一的另外 的減反射層是上減反射層。
[0030] 在其它實(shí)施方案中，該板包含多于一個(gè)銀基功能層。例如，該板可以包含兩個(gè)、三 個(gè)或更多個(gè)銀基功能層。當(dāng)該板包含多于一個(gè)銀基功能層時(shí)，每個(gè)銀基功能層通過中間減 反射層與相鄰的銀基功能層間隔開，以形成Fabry-Perot干涉濾光片，由此對于各自的應(yīng)用 可以進(jìn)一步優(yōu)化該陽光控制涂層的光學(xué)性質(zhì)，如本領(lǐng)域所公知的。
[0031] 在該板包含多于一個(gè)銀基功能層的實(shí)施方案中，該至少一個(gè)另外的減反射層可以 功能上是如本上文中所定義的中間減反射層和/或上減反射層。因此，該至少一個(gè)基于氮化 鎢的吸收層可以定位于包含多于一個(gè)銀基功能層的涂層的上減反射層中和/或至少一個(gè)中 間減反射層中。
[0032] 每個(gè)吸收層可以優(yōu)選具有至少0.5nm、更優(yōu)選至少lnm、甚至更優(yōu)選至少2nm、最優(yōu) 選至少3nm;但優(yōu)選至多25nm、更優(yōu)選至多15nm、甚至更優(yōu)選至多8nm、最優(yōu)選至多5nm的厚 度。
[0033] 優(yōu)選，例如，通過在從鎢靶濺射氮化鎢吸收層時(shí)供給足夠的氮，來以基本上化學(xué)計(jì) 量的氮化物的形式沉積每個(gè)基于氮化鎢的吸收層。然而，本發(fā)明不局限于這樣的基本上化 學(xué)計(jì)量的氮化鎢層。
[0034] 該下減反射層可以包含一個(gè)或多個(gè)以下層：
[0035] 基于Si的(氧)氮化物和/或A1的(氧)氮化物和/或其合金的介電層；
[0036]基于Ti的氧化物