具有IR反射层和用于提高太阳能增益和可见光透射率的外覆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。所述低‑E涂层包括诸如银、金等材料的至少一个红外(IR)反射层和被设计成增加涂覆制品的太阳能热增益系数(SHGC)的电介质外覆层。在某些示例性实施方案中，电介质底涂层还可被设计成增加涂覆制品的SHGC。在某些示例性实施方案中，外覆层和/或底涂层被设计成增加SHGC，同时还提供期望的高可见光透射率(TY或Tvis)和期望的低法向发射率(En)。

Coating products with IR reflector and outer coating for improving solar gain and visible light transmittance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有IR反射层和用于提高太阳能增益和可见光透射率的外覆层的涂覆制品本申请涉及具有低发射率(低-E)涂层的涂覆制品，其包括由诸如银、金等材料的至少一个红外(IR)反射层和被设计成增加涂覆制品的太阳能热增益系数(SHGC)的电介质外覆层。在某些示例性实施方案中，电介质底涂层还可被设计成增加涂覆制品的SHGC。在某些示例性实施方案中，外覆层和/或底涂层被设计成增加SHGC和可见光透射率(TY或Tvis)，并且仍然提供期望地低法向发射率(En)。令人惊讶地发现，本文中的外覆层和/或底涂层设计有利地提供了涂覆制品的增加的SHGC和/或可见光透射率(Tvis)值，以及良好的耐久性，而不显著降低法向发射率(En)。
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，诸如中空玻璃(IG)窗单元、车窗、单片窗和/或类似应用。在某些示例性情况中，涂覆制品的设计者通常力图实现高可见光透射率、基本上中性的颜色、低发射率(或发射性)、低薄层电阻(Rs)和/或低比电阻率的组合。高可见光透射率和基本上中性的颜色可允许涂覆制品用于其中需要这些特性的应用中，诸如在建筑或车窗应用中，而低发射率(低-E)、低薄层电阻和低比电阻率特性允许此类涂覆制品可阻挡大量的IR辐射，从而减少例如车辆或建筑物内部的不期望的加热。然而，常规涂覆制品通常缺乏以下一个或多个：(i)机械耐久性，和/或(ii)实现良好/高可见光透射率(Tvis)、高太阳能热增益系数(SHGC)和低发射率的组合的能力。实施例2中的美国专利号6,210,784公开了玻璃/TiO/ZnO/Ag/Ti/TiO/SnO/SiO/SiN的层叠堆。然而，该涂覆制品对SHGC没有提及，并且仅能够实现整体测量(也称单片测量)的78.6％的可见光透射率。在温暖的气候中，需要低SHGC值连同高可见光透射率。因此，现有技术通常期望低SHGC值，其教导远离本专利技术的示例性实施方案。然而，在较冷的气候中，通常期望高SHGC值。SF(G因数；EN410-6732011)和SHGC(NFRC-2001)值由全光谱(Tvis、Rg和Rf)计算，并且可用分光光度计诸如PerkinElmer1050测量。鉴于上述情况，应当理解，本领域需要一种涂覆制品，其包括涂层(例如，在单片或IG窗单元的背景下)，其具有能够实现以下一种或多种的能力：(i)良好的耐久性，(ii)高SHGC，(iii)高Tvis，和/或(iv)低法向发射率(En)。本专利技术的某些示例性实施方案涉及具有低发射率(低-E)涂层的涂覆制品，其包括诸如银、金等材料的至少一个红外(IR)反射层和被设计成增加涂覆制品的太阳能热增益系数(SHGC)和可见光透射率(Tvis)的电介质外覆层。在某些示例性实施方案中，涂层的电介质底涂层也可被设计成增加涂覆制品的SHGC和/或可见光透射率。在某些示例性实施方案中，外覆层和/或底涂层被设计成增加SHGC和可见光透射率，同时还提供基本上中性的颜色和/或期望地低法向发射率(En)。令人惊讶地发现，本文中的外覆层和/或底涂层设计有利地提供了涂覆制品的增加的SHGC和/或可见光透射率(Tvis)值，而不显著降低法向发射率(En)并允许基本上中性的颜色。在某些示例性实施方案中，包括涂层(例如，在表面#2或表面#3上)的双层IG窗单元可具有至少0.60、更优选地至少0.65、更优选地至少0.66、并且最优选地至少0.67的SHGC值。在本专利技术的某些示例性实施方案中，涂覆制品能够实现整体测量的至少约68％、更优选地至少约70％、还更优选地至少约72％、更优选地至少约74％、更优选地至少80％，以及最优选地整体测量的至少85％的可见光透射率(TY或Tvis)；以及不大于0.2、更优选地不大于0.10、以及最优选地不大于0.045的法向发射率(En)。在本专利技术的某些示例性实施方案中，涂覆制品可实现高可见光透射率(Tvis)和高太阳能热增益系数(SHGC)的组合，这是寒冷气候所需的。鉴于上述情况，例如可允许涂覆制品诸如IG窗单元实现优异的性能，诸如高SHGC、高可见光透射率、低发射率和良好的耐久性。对于根据本专利技术的示例性实施方案的涂层，优选的是高SHGC，因为该涂层适用于北方气候。该涂层所需的高SHGC与用于南方气候/热气候的涂层所需的低SHGC值相反。本文中的涂覆制品可用于中空玻璃(IG)窗单元的背景中，或者用于其他合适的应用中，诸如单片式窗、层压窗和/或类似物。在本专利技术的一个示例性实施方案中，提供了涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：第一电介质层；包含银的红外(IR)反射层，其在玻璃基底上并且定位在至少第一电介质层上方；接触层，其在玻璃基底上并且定位在IR反射层上方并且直接接触IR反射层；多层外覆层，其包括具有至少2.2的折射率(n)的电介质高折射率层、具有1.9至2.1的折射率(n)的电介质中折射率层和具有不大于1.7的折射率的电介质低折射率层，并且其中中折射率层定位在高折射率层与低折射率层之间并且直接接触高折射率层和低折射率层；并且其中涂层具有不大于0.2、更优选地不大于0.10、还更优选地不大于0.045的法向发射率(En)和整体测量的至少80％(更优选地至少85％)的可见光透射率。在本专利技术的某些示例性实施方案中，提供了涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：第一电介质层；包含银的红外(IR)反射层，其在玻璃基底上并且定位在至少第一电介质层上方；接触层，其在玻璃基底上并且定位在IR反射层上方并且直接接触IR反射层；多层外覆层，其包括具有至少2.2的折射率(n)的电介质高折射率层、具有1.9至2.1的折射率(n)的电介质中折射率层和具有不大于1.7的折射率的电介质低折射率层，并且其中中折射率层定位在高折射率层与低折射率层之间并且直接接触高折射率层和低折射率层；多层电介质底涂层，其在玻璃基底与IR反射层之间的，其中电介质底涂层包括：第一电介质层，该第一电介质层直接接触玻璃基底并且为具有1.9至2.1的折射率(n)的中折射率层；和第二电介质层，该第二电介质层为具有至少2.2的折射率(n)的高折射率层，并且其中在底涂层中，第一电介质层定位在玻璃基底与第二电介质层之间；并且其中涂层具有不大于0.2的法向发射率(En)。在本专利技术的某些示例性实施方案中，提供了涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，该涂层包括：第一电介质层；包含银的红外(IR)反射层，其在玻璃基底上并且定位在至少第一电介质层上方；接触层，其在玻璃基底上并且定位在IR反射层上方并且直接接触IR反射层；多层外覆层，其包括包含铋的氧化物和/或钛的氧化物的电介质高折射率层和具有不大于1.7的折射率的电介质低折射率层，并且其中低折射率层定位在至少高折射率层与接触层之间；并且其中涂层具有不大于0.2的法向发射率(En)和/或整体测量的至少80％或至少85％的可见光透射率。附图说明图1为根据本专利技术的示例性实施方案的单片涂覆制品的截面图。图2为根据本专利技术的另一示例性实施方案的单片涂覆制品的截面图。图本文档来自技高网...

【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第一电介质层；/n包含银的红外(IR)反射层，其在所述玻璃基底上并且定位在至少所述第一电介质层上方；/n接触层，其在所述玻璃基底上并且定位在所述IR反射层上方并且直接接触所述IR反射层；/n多层外覆层，其包括具有至少2.2的折射率(n)的电介质高折射率层、具有1.9至2.1的折射率(n)的电介质中折射率层和具有不大于1.7的折射率的电介质低折射率层，并且其中所述中折射率层比所述高折射率层和所述低折射率层中的每一层都薄并且定位在所述高折射率层与所述低折射率层之间并且直接接触所述高折射率层和所述低折射率层；并且/n其中所述涂层具有不大于0.2的法向发射率(E

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170303 US 15/448,6291.一种涂覆制品，其包括由玻璃基底支撑的涂层，所述涂层包括：
第一电介质层；
包含银的红外(IR)反射层，其在所述玻璃基底上并且定位在至少所述第一电介质层上方；
接触层，其在所述玻璃基底上并且定位在所述IR反射层上方并且直接接触所述IR反射层；
多层外覆层，其包括具有至少2.2的折射率(n)的电介质高折射率层、具有1.9至2.1的折射率(n)的电介质中折射率层和具有不大于1.7的折射率的电介质低折射率层，并且其中所述中折射率层比所述高折射率层和所述低折射率层中的每一层都薄并且定位在所述高折射率层与所述低折射率层之间并且直接接触所述高折射率层和所述低折射率层；并且
其中所述涂层具有不大于0.2的法向发射率(En)，并且所述涂覆制品具有整体测量的至少80％的可见光透射率。


2.根据权利要求1所述的涂覆制品，其中所述低折射率层包含硅的氧化物。


3.根据权利要求2所述的涂覆制品，其中所述低折射率层包含SiO2。


4.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述高折射率层包含钛的氧化物。


5.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述高折射率层包含TiO2。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的涂覆制品，其中所述高折射率层包含铋的氧化物。


7.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述中折射率层包含锌的氧化物。


8.根据权利要求1至6中任一项所述的涂覆制品，其中所述中折射率层包含锡酸锌。


9.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述外覆层还包括包含氮化硅和/或氧氮化硅的最外层，所述最外层定位在所述低折射率层上方并且直接接触所述低折射率层，其中所述包含氮化硅和/或氧氮化硅的最外层具有至的厚度。


10.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述高折射率层包含钛的氧化物和/或铋的氧化物，所述中折射率层包含锌的氧化物，并且所述低折射率层包含硅的氧化物。


11.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有整体测量的至少85％的可见光透射率。


12.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有不大于0.10的法向发射率(En)。


13.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有至少0.60的SHGC值。


14.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有至少0.66的SHGC值。


15.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂覆制品具有至少0.67的SHGC值。


16.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂层还包括在所述玻璃基底与所述IR反射层之间的电介质底涂层，其中所述电介质底涂层包括：第一电介质层，所述第一电介质层为具有1.9至2.1的折射率(n)的中折射率层；和第二电介质层，所述第二电介质层为具有至少2.2的折射率(n)的高折射率层，并且其中所述第一电介质层定位在所述玻璃基底与所述第二电介质层之间。


17.根据权利要求16所述的涂覆制品，其中所述第一电介质层包含氧化锌或氮化硅，并且所述第二电介质层包含钛的氧化物和/或铋的氧化物。


18.根据权利要求16至17中任一项所述的涂覆制品，其中所述涂层还包括包含氧化锌的层，所述包含氧化锌的层定位在所述IR反射层下方并且直接接触所述IR反射层。


19.根据权利要求18所述的涂覆制品，其中所述包含氧化锌的层定位在所述IR反射层与所述第二电介质层之间并且直接接触所述IR反射层和所述第二电介质层。


20.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述接触层包含Ni和/或Cr。


21.根据任一前述权利要求所述的涂覆制品，其中所述涂层含有不超过一个包含银的IR反射层。


22.一种IG窗单元，其包括根据任一前述权利要求所述的涂覆制品。

【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