具有带有IR反射层以及含有多个层的高折射率氮化电介质膜的低E涂层的涂覆制品制造技术

本发明专利技术公开了一种涂覆制品，其包括低发射率(低E)涂层，该低发射率(低E)涂层具有材料诸如银、金等的至少一个红外(IR)反射层，和至少一个高折射率电介质多层膜。高折射率电介质多层膜可为或可包括第一高折射率层和第二高折射率层，第一高折射率层为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN，第二高折射率层为或包含氧化钛(例如，T1O

Coated products with low-E coating with high refractive index nitrided dielectric film with IR reflecting layer and multiple layers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带有IR反射层以及含有多个层的高折射率氮化电介质膜的低E涂层的涂覆制品本专利技术的示例性实施方案涉及一种涂覆制品，其包括低发射率(低E)涂层，该低发射率(低E)涂层具有材料诸如银、金等的至少一个红外(IR)反射层，和至少一个高折射率电介质双层膜。高折射率电介质双层膜可为或可包括第一高折射率层和第二高折射率层，第一高折射率层为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN，第二高折射率层为或包含氧化钛(例如，TiO2)。为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN的第一高折射率层可以是无定形的或基本上无定形的，并且在某些示例性实施方案中，或为或包含氧化钛的第二高折射率层可以是基本上结晶的，其中无定形方面有助于低E涂层更好地经受任选的热处理(HT)诸如热回火。在某些示例性实施方案中，低E涂层可用于应用诸如单片或绝缘玻璃(IG)窗单元、车窗等中。
技术介绍
和
技术实现思路
涂覆制品在本领域中已知用于窗应用，诸如绝缘玻璃(IG)窗单元、车窗、单片窗和/或类似应用。常规的低E涂层公开于例如但不限于美国专利号6,576,349、9,212,417、9,297,197、7,390,572、7,153,579、和9,403,345中，这些专利的公开内容据此以引用方式并入本文。某些低E涂层利用具有高折射率(n)的氧化钛(例如，TiO2)的至少一个透明电介质层，以用于抗反射和/或着色目的。参见例如美国专利号9,212,417、9,297,197、7,390,572、7,153,579、和9,403,345。虽然高折射率电介质材料TiO2是已知的并且用于低E涂层中，但TiO2具有非常低的溅射沉积速率并且在热处理时不是热稳定的，诸如在约650℃热回火8分钟，这是由于在刚沉积或后回火状态中膜结晶(或结晶度变化)，这继而可在膜叠堆中的相邻层上引起热应力或晶格应力。此类应力还可引起叠堆的物理特性或材料特性的变化，并因此影响Ag层，这导致低E叠堆性能劣化。TiO2的低溅射沉积速率导致与制备包括此类层的低E涂层相关的显著高成本。本专利技术的示例性实施方案通过在低E涂层中提供高折射率(高折射率值n，在550nm下测量)和低吸收(低k值，在400nm下测量)的多层膜来解决这些问题，其中整体高折射率多层膜具有比类似厚度的单一TiO2高的溅射沉积速率，与类似厚度的TiO2相比，整体高折射率多层膜具有改善的热稳定性，并且与类似厚度的TiO2的使用相比，整体高折射率多层膜的使用不会显著地不利地影响低E涂层的光学性能。本专利技术的示例性实施方案涉及一种涂覆制品，其包括低发射率(低E)涂层，该低发射率(低E)涂层具有材料诸如银、金等的至少一个红外(IR)反射层，和至少一个高折射率电介质双层膜。高折射率电介质双层膜可为或可包括第一高折射率层和第二高折射率层，第一高折射率层为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN，第二高折射率层为或包含氧化钛(例如，TiO2)，已发现该高折射率电介质双层膜改善了涂层的沉积速率并且还改善/提高了在单片或IG应用中涂覆制品的太阳能增益特性。为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN的第一高折射率层可以是无定形的或基本上无定形的，并且在某些示例性实施方案中，或为或包含氧化钛的第二高折射率层可以是基本上结晶的，其中无定形方面有助于低E涂层更好地经受任选的热处理(HT)诸如热回火。高折射率电介质双层膜具有比类似厚度的TiO2快的溅射速率，因为双层膜的ZrSiN和/或ZrSiAlN部分具有比TiO2显著更快的溅射沉积速率，从而导致与制备低E涂层相关的较低成本。在优选的实施方案中，高折射率双层膜可为透明的电介质高折射率层，除了具有热稳定性之外，其还可被提供用于抗反射目的和/或色彩调节目的。在某些示例性实施方案中，低E涂层可用于应用诸如单片或绝缘玻璃(IG)窗单元、车窗等中。在本专利技术的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，该涂覆制品包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：玻璃基底上的第一电介质膜；玻璃基底上的红外(IR)反射层，该红外(IR)反射层位于至少第一电介质膜上方；玻璃基底上的第二电介质膜，该第二电介质膜位于至少IR反射层上方；并且其中第一电介质膜和第二电介质膜中的至少一者包含：(a)包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层，其中第一高折射率电介质层包含比Si多的Zr，以及(b)包含钛的氧化物的第二高折射率电介质层，该第二高折射率电介质层直接接触第一高折射率电介质层。附图说明图1为根据本专利技术的示例性实施方案的涂覆制品的剖视图。图2为示出比较例1-2(CE1-2)和实施例1-5的具有以nm为单位的厚度、沉积速率和SHGC值的层叠堆的图表。具体实施方式现在参考附图，其中类似的附图标号在若干视图中表示类似的部件。本文中的涂覆制品可用于应用诸如单片窗、IG窗单元诸如住宅窗、庭院门、车窗和/或包括单个或多个基底(诸如玻璃基底)的任何其他合适的应用中。本专利技术的示例性实施方案在低E涂层中提供至少一个高折射率(高折射率值n，在550nm下测量)和低吸收(低k值，在400nm下测量)的多层膜11，其中整体高折射率多层膜11具有比类似厚度的单一TiO2高的溅射沉积速率。与类似厚度的TiO2相比，整体高折射率多层膜11具有改善的热稳定性，并且与类似厚度的TiO2的使用相比，整体高折射率多层膜11的使用不会显著地不利地影响低E涂层的光学性能。本专利技术的示例性实施方案涉及一种涂覆制品，其包括低发射率(低E)涂层，该低发射率(低E)涂层具有材料诸如银、金等的至少一个红外(IR)反射层，和至少一个此类高折射率多层膜11。在本专利技术的某些示例性实施方案中，多层膜11可由两个或更多个高折射率层构成，并且可为双层膜。例如，图1中所示的高折射率电介质双层膜11各自可为或可包括第一高折射率层2和第二高折射率层3，第一高折射率层为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN(以各种化学计量量)，第二高折射率层为或包含氧化钛(例如，TiO2)。在某些示例性实施方案中，为或包含ZrSiN和/或ZrSiAlN的第一高折射率层2可以是无定形的或基本上无定形的，并且为或包含氧化钛的第二高折射率层3可以是基本上结晶的，其中无定形方面有助于低E涂层更好地经受任选的热处理(HT)诸如热回火。高折射率电介质双层膜11具有比类似厚度的TiO2快的溅射速率，因为双层膜11的ZrSiN和/或ZrSiAlN部分2具有比TiO2显著更快的溅射沉积速率，从而导致与制备低E涂层相关的较低成本。在优选的实施方案中，高折射率膜11可为透明的电介质高折射率层，除了具有热稳定性之外，其还可被提供用于抗反射目的和/或色彩调节目的。在某些示例性实施方案中，低E涂层可用于应用诸如单片或绝缘玻璃(IG)窗单元、车窗等中。本文中的其中Zr被包括的化学表示被提供用于简单和理解的目的，并且不一定是化学计量的。例如，ZrSiN并不意味着提供等量的Zr、Si和N。又如，ZrSiAlN并不意味着提供等量的Zr、Si、Al和N。相反，例如但不限于，ZrSiN层可包含比Si多的Zr等。又如，ZrSiAlN层可包含比Si多的Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：/n所述玻璃基底上的第一电介质膜；/n所述玻璃基底上的红外(IR)反射层，所述红外(IR)反射层位于至少所述第一电介质膜上方；/n所述玻璃基底上的第二电介质膜，所述第二电介质膜位于至少所述IR反射层上方；并且/n其中所述第一电介质膜和所述第二电介质膜中的至少一者包含：(a)包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层，其中所述第一高折射率电介质层包含比Si多的Zr，以及(b)包含钛的氧化物的第二高折射率电介质层，所述第二高折射率电介质层直接接触所述第一高折射率电介质层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170309 US 15/453,9441.一种涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：
所述玻璃基底上的第一电介质膜；
所述玻璃基底上的红外(IR)反射层，所述红外(IR)反射层位于至少所述第一电介质膜上方；
所述玻璃基底上的第二电介质膜，所述第二电介质膜位于至少所述IR反射层上方；并且
其中所述第一电介质膜和所述第二电介质膜中的至少一者包含：(a)包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层，其中所述第一高折射率电介质层包含比Si多的Zr，以及(b)包含钛的氧化物的第二高折射率电介质层，所述第二高折射率电介质层直接接触所述第一高折射率电介质层。


2.根据权利要求1所述的涂覆制品，其中所述第一高折射率电介质层和所述第二高折射率电介质层各自在550nm具有至少2.21的折射率(n)。


3.根据权利要求2所述的涂覆制品，其中所述第一高折射率电介质层和所述第二高折射率电介质层各自在550nm具有至少2.25的折射率(n)。


4.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层还包含Al。


5.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层具有包含30％-80％Zr和3％-25％Si(原子％)的金属含量。


6.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层具有包含35％-75％Zr和3％-15％Si(原子％)的金属含量。


7.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层具有包含30％-80％Zr、3％-25％Si和15％-50％Al(原子％)的金属含量。


8.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层具有包含30％-80％Zr、3％-25％Si和20％-40％Al(原子％)的金属含量。


9.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层还包含Al并且包含比Si和Al各自都多的Zr(原子％)。


10.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中在所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层中，Zr在任意金属之中具有最高金属含量(原子％)。


11.根据权利要求10所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层还包含Al，并且其中在所述第一高折射率电介质层中，Al在任意金属之中具有第二最高金属含量(原子％)。


12.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述包含Zr和Si的氮化物的第一高折射率电介质层包含至少两倍于Si的Zr。

【专利技术属性】
技术研发人员：丁国文，丹尼尔·施魏格特，明·勒，布伦特·博伊斯，
申请(专利权)人：佳殿玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US