CN105143135A

CN105143135A - 具有类似的光学特性的回火和非回火玻璃涂层

Info

Publication number: CN105143135A
Application number: CN201480022387.9A
Authority: CN
Inventors: A·D·珀尔斯恩; A·V·沃纳; M·坎宁安; D·L·西普斯基
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: VITRO variable capital Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-12-09
Also published as: ES2890102T3; WO2014164695A1; KR20170026654A; EP3943462A3; KR101809341B1; MX2015012033A; EP3943462A2; EP2969992A1; EP2969992B1; KR20150119061A; KR20170138589A; KR101908881B1

Abstract

提供了可回火和非可回火涂层，它们具有类似的光学特性。非可回火涂层置于不回火的玻璃上，并提供某些光学特性。可回火涂层置于玻璃基底上，然后使涂覆的基底回火。回火后，涂覆的回火玻璃片材和涂覆的非回火玻璃片材具有类似的光学特性。两种涂层都具有多个金属层，其中至少一个金属层为不连续层，且底漆层位于不连续金属层上。对于非可回火涂层来说，不连续金属层的有效厚度范围在1.5nm-1.7nm。对于可回火涂层来说，不连续金属层的有效厚度范围在1.7nm-1.8nm。可回火涂层的底漆层薄于非可回火涂层的底漆层。

Description

具有类似的光学特性的回火和非回火玻璃涂层

相关申请的交叉引用

本申请为2011年3月28日提交的美国申请No.13/072,866的部分积蓄申请，该No.13/072,866申请要求了2010年3月29日提交的美国临时申请No.61/318,471的优先权，这两件申请通过引用将其全部内容纳入本申请。本申请还要求2013年3月12日提交的美国临时申请No.61/777,163的优先权，通过引用将其全部内容纳入本申请。

发明背景

发明领域

本发明总体涉及建筑透明体，更具体来说，涉及具有类似的光学特性的回火和非回火涂覆的玻璃基底(可回火和非可回火涂层)。

技术考量

如建筑领域的技术人员所领会的，玻璃典型地以回火形式或非回火(退火)形式使用，这取决于玻璃期望的最终用途。对于退火玻璃来说，将玻璃加热到玻璃的退火点，然后使其缓慢冷却到低于玻璃的应变点。可以将退火玻璃切割成期望的最终尺寸，例如用于门、窗等。对于更强的玻璃，采用回火。在回火中，将玻璃加热到玻璃的退火点以上，然后快速冷却，例如通过将冷却介质引导至玻璃，从而提供具有外部压缩力和内部拉伸力的玻璃。回火玻璃比退火玻璃要强得多，并且在安全性重要的场合使用。然而，不同于退火玻璃，回火玻璃不能被切割，否则就会碎裂。因此，当期望使用回火玻璃时，必须在回火前将玻璃切割成期望的最终尺寸。

阳光控制涂层在建筑透明体领域是已知的。阳光控制涂层阻挡或过滤选择范围的电磁辐射，例如在阳光红外线或阳光紫外线范围，从而减少进入建筑物的阳光能量的量。这种阳光能量透射的减少有助于降低建筑物冷却装置的负荷。在一些建筑应用中，可能期望具有反射性外表面，从而减少对建筑物内部的可见性，从而尽可能地保持私密性，同时仍然容许可见光进入建筑物，并且容许建筑物内部的工作人员看见外面。

常规建筑物会要求退火(非回火)和回火玻璃片都具有阳光控制涂层。例如具有阳光控制涂层的退火玻璃可用于较低的楼层，而具有阳光控制涂层的回火玻璃用于较高的楼层以提高安全性。涂覆的退火玻璃和涂覆的回火玻璃均应具有相同或非常类似的光学特性，从而使建筑物保持相同的总体美学外观。这为涂覆的玻璃生产商带来了问题。

大多数玻璃生产商将涂覆的退火玻璃的大型片材卖给玻璃供应商。供应商将玻璃片材切割成期望的尺寸，例如门、窗等，然后将切割玻璃卖给消费者。然而，对于回火玻璃订单来说，玻璃供应商必须将涂覆的退火大型玻璃片材切割成具有期望的最终尺寸的小玻璃片，然后对较小的涂覆的玻璃片回火(即使涂层经历额外的加热和快速冷却步骤)。如果退火和回火产品都用于相同建筑物使涂覆的玻璃片回火会由于玻璃回火所需的额外加热和快速冷却步骤造成涂层中的改变导致回火产品具有与原来的退火产品不同的颜色或光学特性。如果退火和回火产品都用于相同建筑物，那么涂覆的回火玻璃和涂覆的退火玻璃之间的这种颜色或其它光学性能(例如透射率或反射率)改变是不期望的。而且，回火产品上的涂层由于回火过程所需的高温和快速冷却可能变模糊。这样的模糊在美学上也是不期望的。

玻璃生产商期望为玻璃供应商提供至少两种类型的涂覆的(退火)玻璃片材，一种是可被切割的并且原样售出，用于退火应用(即具有非可回火涂层)，而另一种可被切割成小片，然后回火(可回火涂层)，但回火后仍具有与非回火玻璃相同或基本上相同的美学和光学特性，从而这两种类型的涂覆的玻璃可用于相同建筑物。

发明概述

一种涂覆的制品，其包含基底和在所述基底的至少一部分上的涂层堆叠体。所述涂层堆叠体包含第一介电层；在第一介电层的至少一部分上的第一连续金属层；在第一连续金属层上的第一底漆层；在第一底漆层的至少一部分上的第二介电层；在第二介电层的至少一部分上的第二不连续金属层；在第二不连续金属层的至少一部分上的第二底漆层；在第二底漆层的至少一部分上的第三介电层；在第三介电层的至少一部分上的第三连续金属层；在第三连续金属层的至少一部分上的第三底漆层；和在第三底漆层的至少一部分上的最外保护涂层。当所述涂层为非可回火涂层时，第二不连续金属层的有效厚度范围在1nm-2nm，例如1.2nm-1.8nm，例如1.3nm-1.7nm，例如1.5nm-1.7nm。当所述涂层为可回火涂层时，第二不连续金属层的有效厚度范围在1.3nm-2.1nm，例如1.5nm-2nm，例如1.7nm-1.8nm，例如1.6nm-2.1nm，例如1.8nm-2.1nm。可回火涂层的第二底漆层薄于退火玻璃片材的第二底漆层。可回火涂层的不连续层的有效厚度高于非可回火涂层。

提供玻璃片材的方法，包括提供至少一个玻璃片材，其具有含多个金属层的涂层。所述金属层的至少一个是不连续层，且底漆层在该不连续金属层上。当所述涂层为非可回火涂层时，不连续金属层的有效厚度范围在1nm-2nm，例如1.2nm-1.8nm，例如1.3nm-1.7nm，例如1.5nm-1.7nm。当所述涂层为可回火涂层时，不连续金属层的有效厚度范围在1.3nm-2.1nm，例如1.5nm-2nm，例如1.7nm-1.8nm。可回火涂层的底漆层薄于非可回火涂层的底漆层。可回火涂层的不连续层的有效厚度高于非可回火涂层。

附图说明

将参考如下附图来描述本发明，其中通篇中相同的附图标记表示相同的部件。

图1为具有本发明涂层的绝缘玻璃单元(IGU)的侧视图(未按比例)；

图2为具有本发明退火玻璃应用特征的涂层(即非可回火涂层)的侧视图(未按比例)；

图3是具有底漆层的亚临界金属层的侧横截面视图(未按比例)；

图4是具有本发明回火玻璃应用特征的另一种涂层(即可回火涂层)的侧视图(未按比例)。

具体实施方式

本文使用的空间或方向术语，例如“左”、“右”、“内”、“外”、“上方”、“下方”等等，涉及如附图中所示的本发明。然而，应理解本发明可采用多种替代定向，因此，不应将此类术语考虑为限定。此外，正如本文所使用的，说明书和权利要求书中使用的所有表示尺寸、物理特性、工艺参数、成分数量、反应条件等的数字，应理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反说明，则在下面的说明书和权利要求书中述及的数值可根据意图通过本发明获得的期望性能而变化。至少，应不限制将等同原则应用于权利要求书的范围，至少应根据所给出的有效数位的数字和通过应用普通舍入技术来理解每个数值。此外，本文公开的所有范围应理解为包括从起始范围值到结束范围值以及其中包含的所有子范围。例如所述的“1至10”的范围应被理解为包括处在最小值1和最大值10(包含端值)之间的任何子范围和所有子范围；即从1以上的最小值开始并且以10以下的最大值结束的所有子范围，例如1至3.3、4.7至7.5、5.5至10等。此外，本文使用的术语“在......上方形成”、“在......上方沉积(设置)”或“在......上方提供”意味着在表面上但不一定与该表面接触地形成、沉积(设置)或提供。例如在基材“上方形成的”涂层不排除在形成的涂层和基材之间存在一层或多层其它具有相同或不同组成的涂层或膜。本申请所用的术语“聚合物”或者“聚合的”包括低聚物、均聚物、共聚物、和三元共聚物，例如由两种或者更多种类型的单体或者聚合物形成的聚合物。术语“可见区”或“可见光”是指具有380nm至800nm波长的电磁辐射。术语“红外区”或“红外辐射”是指具有大于800nm至100000nm波长的电磁辐射。术语“紫外区”或“紫外辐射”是指具有300nm至小于380nm波长的电磁能。另外，本文提到的所有文献，例如但不限于授权专利和专利申请，应视为被以其整体“通过引用并入”。本文使用的术语“膜”是指期望的或选择的涂层组合物的涂层区域。“层”可以包含一个或多个“膜”，并且“涂层”或“涂层堆叠体”可包含一个或多个“层”。术语"不对称反射率"是指该涂层从一侧的可见光反射率不同于该涂层从相对侧的可见光反射率。术语“临界厚度”是指这样的厚度，高于该厚度时该涂层材料形成连续的、不间断的层，而低于该厚度时该涂层材料形成涂层材料的不连续的区域或者岛状物，而不是连续的层。术语“亚临界厚度”是指低于临界厚度的厚度，使得该涂层材料形成该涂层材料的分离的、非连接的区域。术语“岛状的(islanded)”是指该涂层材料不是连续的层，而是，沉积该材料从而形成分离的区域或者岛状物。术语“退火涂层”或“非可回火涂层”是指设计用在最终使用的退火玻璃上的涂层，而不是将被回火。术语“可回火涂层”或“回火涂层”是指设计为将经历回火过程从而用在最终使用的回火玻璃上的的涂层。

对于以下讨论的目的，本发明将会参考使用建筑透明体，例如但不限于，绝缘玻璃单元(IGU)讨论。本申请所述的术语“建筑透明体”是指位于建筑物上的任何透明体，例如但不限于，窗户和天窗(skylights)。但是，应该理解，本发明不限于使用这种建筑透明体，但是可以使用任何期望领域的透明体实施，例如但不限于，层叠的或者非层叠的住宅和/或商用窗户，绝缘玻璃单元，和/或者用于地面、空中、太空、水上和水下交通工具的透明体。因此，应该理解，具体披露的示例性实施方式仅展示用来解释本发明的总体理念，并且本发明不限于这些具体的示例性实施方式。此外，虽然典型的“透明体”可具有足够的可见光透射率，使得物质可以通过该透明体看见，在本发明的实践中，该“透明体”不需要对于可见光是透明的，而是可以是半透明的或者不透明的。

结合了本发明的特征的非限制性的透明体10在图1中说明。透明体10可具有任何期望的可见光，红外辐射，或者紫外辐射透射率和/或反射率。例如该透明体10可具有任何期望量的可见光透射率，例如大于0％至至多100％。

图1的示例性透明体10是常规的绝缘玻璃单元的形式，并且包括具有第一主要表面14(1号表面)和相对的第二主要表面16(2号表面)的第一片层12。在说明性的非限制性实施方式中，该第一主要表面14面向建筑物外部，即，是外主要表面，而第二主要表面16面向建筑物的内部。透明体10也包括第二片层18，所述第二片层18具有外部(第一)主要表面20(3号)和内部(第二)主要表面22(4号表面)并且与第一片层2隔开。片层表面的这种编号方式保持与门窗设计领域的常规实践一致。第一和第二片层12、18可以以任何合适的方式连接到一起，例如通过粘性粘结至常规的隔离框24而进行。间隙或腔室26形成于所述的两个片层12、18之间。该腔室26可填充有经选择的气氛，例如空气，或者非反应性气体例如氩气或者氪气。防阳光涂层28(以下描述的任何其它涂层)形成于片层12、18之一的至少一部分上，例如但不限于，在所述2号表面16的至少一部分商或所述3号表面20至少一部分上。需要时，该涂层能够在1号表面或4号表面上。

在本发明的宽范围实践中，透明体10的片层12、18可以是相同的或者不同的材料。片层12、18可包括具有任何期望的特性的任何期望的材料。例如片层12、18中的一个或者多个可为对可见光透明的或者半透明的。“透明的”是指可见光透射率为大于0％至至多100％。或者，片层12、18中的一个或者多个可为半透明的。“半透明的”是指容许电磁能量(例如可见光)穿过，但是扩散这个能量，从而使得在观察者对面的物体不是清晰可见的。合适的材料的实例包括但不限于塑料基材(例如丙烯酸类聚合物，例如聚丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸烷基酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸乙酯，聚甲基丙烯酸丙酯等；聚氨酯；聚碳酸酯；聚对苯二甲酸烷基酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯等；含有聚硅氧烷的聚合物；或者用于制备这些的任何单体的共聚物，或者它们的任何混合物)；陶瓷基材；玻璃基材；或者任何上述物质的混合物或者组合。例如片层12、18中的一个或者多个可包括常规的苏打-石灰-硅酸盐玻璃，硼硅酸盐玻璃，或者铅玻璃。该玻璃可为透明玻璃。“透明玻璃”是指非带色彩的或者非着色的玻璃。或者，该玻璃可为带色彩的或者通过其它方式着色的玻璃。该玻璃可为退火的或者热处理的玻璃。本申请所用的术语“热处理的”是指回火的(回火)或者至少部分回火的。该玻璃可为任何类型，例如常规的浮法玻璃，并且可为具有任何光学性质例如任何值的可见光透射率、紫外线透射率、红外透射率、和/或总太阳能透射率的任何组合物。“浮法玻璃”是指通过常规的浮法工艺(floatprocess)形成的玻璃，其中将熔融的玻璃沉积于熔融的金属浴上，并且可控制地冷却，从而形成浮法玻璃条带(ribbon)。

第一和第二片层12、18各自可为例如透明浮法玻璃，或者可为带色彩的或者着色的玻璃，或者一个片层12、18可为透明玻璃而另一片层12、18为着色玻璃。该第一和第二片层12、18可为任何期望的尺寸，例如长度、宽度、形状、或者厚度。在一种示例性的汽车透明体中，该第一和第二片层各自可为1mm至10mm厚，例如1mm至8mm厚，例如2mm至8mm，例如3mm至7mm，例如5mm至7mm，例如6mm厚。可用于本发明的实践的玻璃的非限制性实例包括透明玻璃，SolarGL-35^TM，SolarSolar玻璃，玻璃，Solar玻璃，和玻璃，所有的都可商购自宾夕法尼亚州匹茨堡的PPGIndustriesInc。

将本发明的防阳光涂层28(下述非可回火涂层30或可回火涂层130)沉积在玻璃片层12、18中之一的至少一个主表面的至少一部分上。在图1中所示的实例中，将涂层28形成于外侧玻璃片层12(2号表面)的内表面16的至少一部分上。本申请所用的术语“防阳光涂层”是指由一个或多个层或者膜组成的涂层，所述一个或多个层或者膜影响涂覆的制品的阳光性质，例如但不限于，从涂覆的制品反射的、被它吸收的或者透过它的太阳辐射量，例如可见光、红外、或紫外辐射量；遮蔽系数；发射率(emissivity)等。防阳光涂层28能够阻挡、吸收、或者过滤选择部分的太阳光谱，例如但不限于，IR、UV、和/或可见光谱。

防阳光涂层28可在加入透明体10之前通过任何常规的方法沉积到玻璃片层12上，例如但不限于，常规的化学气相沉积(CVD)和/或物理气相沉积(PVD)方法。CVD方法的实例包括喷雾高温热解。PVD方法的实例包括电子束蒸镀和真空溅射(例如磁控溅射气相沉积，MSVD))。也可使用其它的涂覆方法，例如但不限于，溶胶-凝胶沉积。在一种非限制性的实施方式中，涂层28可通过MSVD沉积。MSVD涂覆设备和方法的实例是本领域普通金属人员熟知的。

非可回火涂层

本发明的示例性的非可回火防阳光涂层30示于图2中。这种示例性的涂层30包括者沉积在基材的主要表面(例如第一片层12的2号表面16)的至少一部分上的第一介电层40或基础层。第一介电层40可为单层或者可包括防反射材料和/或介电材料(例如但不限于，金属氧化物，金属合金的氧化物，氮化物，氧氮化物，或其混合物)的多于一个的膜。第一介电层40可为对可见光透明的。用于第一介电层40的合适的金属氧化物的实例包括钛、铪、锆、铌、锌、铋、铅、铟、锡的氧化物，及其混合物。这些金属氧化物可具有少量的其它材料，例如氧化铋中的锰，氧化铟中的锡等。此外，可使用金属合金或者金属混合物的氧化物，例如含有锌和锡的氧化物(例如下面限定的锡酸锌)，铟-锡合金的氧化物，氮化硅，硅铝氮化物，或者铝氮化物。此外，可使用掺杂的金属氧化物，例如锑或者铟掺杂的锡氧化物或者镍，或硼掺杂的硅氧化物。第一介电层40可为基本上单相的膜，例如金属合金氧化物膜，例如锡酸锌，或者可为由锌和锡的氧化物组成的多个相的混合物，或者可由多个膜构成。

例如第一介电层40(单膜或多膜层)的厚度可为10纳米(nm)-35nm，例如15nm-30nm，例如20nm-30nm，例如25nm-30nm。

第一介电层40可包含多膜结构，该结构具有第一膜42，例如金属合金氧化物膜，其沉积在基材的至少一部分(例如第一片层12的内主要表面16)上，和第二膜44，例如金属氧化物或氧化物混合物膜，其沉积在第一金属合金氧化物膜42上。在一种非限制性的实施方式中，第一膜42可为锌/锡合金氧化物。“锌/锡合金氧化物”是指真正的合金，并且也指氧化物的混合物。锌/锡合金氧化物可为通过磁控溅射真空沉积从锌和锡的阴极获得的那些。一种非限制性的阴极可包括锌和锡，其比例为5wt.％至95wt.％的锌和95wt.％至5wt.％的锡，例如10wt.％至90wt.％的锌和90wt.％至10wt.％的锡。但是，也可使用锌与锡的其它比例。可存在于第一膜42中的一种合适的金属合金氧化物是锡酸锌。“锡酸锌”是指Zn_xSn_1-x0_2-x(式1)的组合物，其中“x”变化的范围为大于0至小于1。例如“x”可为大于0，和可为大于0至小于1的任何分数或者十进位小数。例如当x＝2/3时，式1是Zn_2/3Sn_1/3O_4/3，其更通常地描述为“Zn₂SnO₄”。含锡酸锌的膜在该膜中具有主要量的式1的一种或者多种物质。

第二膜44可为金属氧化物膜，例如锌氧化物。氧化锌膜可从锌阴极沉积，所述锌阴极含有其它物质以改善阴极的溅射特性。例如锌阴极可含有少量的(例如至多15wt.％，例如至多10wt.％，例如至多5wt.％)的锡来改善溅射。在该情况下，得到的氧化锌膜会含有小百分比的氧化锡，例如至多15wt.％的，例如至多10wt.％的氧化锡，例如至多5wt.％的氧化锡。即使可存在少量的锡，从锌阴极沉积的具有15wt.％或更少的锡(添加用来提高阴极的导电性)的涂层在本申请中也称为“氧化锌膜”。认为阴极中少量的氧化锡(例如小于或等于15wt.％，例如小于或等于10wt.％，例如小于或等于5wt.％)主要在第二氧化锌膜44中形成氧化锡。

例如第一膜42可为锡酸锌，而第二膜44可为氧化锌(例如90wt.％氧化锌和10wt.％氧化锡)。

第一膜42的厚度可范围在10nm-35nm，例如15nm-30nm，例如20nm-25nm，例如23nm。

第二膜44的厚度可范围在2nm-10nm，例如3nm-10nm，例如4nm-9nm，例如5nm-7nm，例如6nm。

第一热和/或辐射反射金属层46可沉积在第一介电层40上。第一反射层46可包括反射金属，例如但不限于，金属金、铜、钯、铝、银、或者其混合物、合金、或组合。在一种实施方式中，第一反射层46包括金属银层，其厚度为10nm-20nm，例如10nm-15nm，例如12nm-15nm，例如13nm-15nm，例如14.1nm。第一金属层46是连续的层。“连续的层”是指该涂层形成材料的连续的膜，和没有分离的涂层区域。

第一底漆层48位于第一反射层46上。第一底漆层48可为单一膜或者多膜层。第一底漆层48可包括俘获氧的材料，其可在沉积的过程中牺牲掉从而防止第一反射层46在溅射工艺或者接下来的加热工艺过程中劣化或氧化。第一底漆层48也可吸收至少一部分透过涂层30的电磁辐射，例如可见光。可用于第一底漆层48的材料的实例包括钛、硅、二氧化硅、氮化硅、硅氧氮化物、镍-铬合金(例如Inconel)、锆、铝、硅和铝的合金，含有钴和铬的合金(例如)，及其混合物。例如第一底漆层48的厚度可范围在1nm-6nm，例如1nm-4nm，例如2nm-4nm，例如3nm-3.5nm。

第二介电层50位于第一反射层46上(例如在第一底漆层48上)。第二介电层50可包括一个或者多个含金属氧化物或者金属合金氧化物的膜，例如以上针对第一介电层40所述的那些。例如第二介电层50可包括第一金属氧化物膜52，例如氧化锌膜，其沉积在第一底漆膜48上，和第二金属合金氧化物膜54，例如锡酸锌(Zn₂SnO₄)膜，其沉积在第一氧化锌膜52上。第三金属氧化物膜56，例如另一氧化锌层，可沉积在锡酸锌层上。

第二介电层50的总厚度(例如多个层的总厚度)可为20nm-60nm，例如20nm-50nm，例如30nm-50nm，例如40nm-50nm，例如41nm-47nm。

例如对于多膜层来说，第一金属氧化物膜52和第二金属氧化物膜56的厚度可范围在1nm-15nm，例如2nm-10nm，例如3nm-8nm，例如5nm-7nm。第一和第二金属氧化物膜不必具有相同厚度。金属合金氧化物层54的厚度可范围在10nm-35nm，例如15nm-35nm，例如20nm-35nm，例如25nm-39nm，例如29nm。

亚临界厚度的(不连续的)第二金属层58位于第二介电层50上(例如存在时在第二氧化锌膜56上，或不存在时在锡酸锌膜54上)。将金属材料，例如但不限于，金属金、铜、钯、铝、银、或其混合物、合金、或组合，以亚临界厚度施加，使得形成材料的分离的区域或者岛状物，而不是材料的连续的层。对于银，已经确定，临界厚度为小于5nm，例如小于4nm，例如小于3nm，例如小于2.5nm。对于银，连续的层和亚临界层之间的过渡发生于2.5nm至5.0nm的范围。估计铜、金、和钯在该范围内会显示出类似的亚临界性质。第二金属层58可包括以上针对第一反射层46所述的任何一种或多种材料，但是这些材料不以连续的膜存在。在一种非限制性的实施方式中，该第二层58包括金属岛状物的有效厚度(如上所述)范围在1nm-3nm，例如1nm-2nm，例如1.6nm。该亚临界金属层58根据等离子体振子共振理论(PlasmonResonanceTheory)吸收电磁辐射。这种吸收至少部分取决于金属岛状物的界面处的边界条件。亚临界金属层58不是红外反射层，与第一金属层46相同。亚临界银层58不是连续的层。对于银来说，估计银金属的金属岛状物或者球状物以低于亚临界厚度沉积。

可将第二底漆层60沉积在第二金属层58上。第二底漆层60可如以上针对第一底漆层48所描述的。在一种实例中，第二底漆60的厚度范围在1nm-6nm，例如1nm-4nm，例如2nm-4nm，例如3nm-3.5nm。

第三介电层62可沉积在第二金属层58上(例如在第二底漆膜60上)。第三介电层62也可包括一个或者多个含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层，例如如上对于第一和第二介电层40、50所讨论的。在一个实例中，第三介电层62是类似于第二介电层50的多膜层。例如第三介电层62可包括第一金属氧化物层64，例如氧化锌层，第二含有金属合金氧化物的层66，例如沉积在氧化锌层64上的锡酸锌层，和第三金属氧化物层68，例如另一氧化锌层，其沉积在锡酸锌层66上。在一个实施例中，金属氧化物层64、68的厚度范围在1nm-10nm，例如2nm-8nm，例如3nm-6nm，例如4nm-5nm。

在一个实例中，第三介电层62的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的总计厚度)范围在20nm-50nm，例如25nm-45nm，例如30nm-45nm，例如40nm-45nm，例如43nm。

第三热和/或辐射反射金属层70沉积于第三介电层62上。第三反射层70可为以上针对第一反射层所讨论的任何材料。在一个非限制性的实例中，第三反射层70的厚度范围在10nm-20nm，例如12nm-18nm，例如13nm-15nm，例如14nm-15nm，例如14.1nm。第三金属层是连续的层。

第三底漆层72位于第三反射层70上。第三底漆层72可为如上针对第一或第二底漆层所讨论的。在一个非限制性的实例中，第三底漆层厚度为1nm-5nm，例如1nm-3nm，例如2nm。

第四介电层74位于第三反射层上(例如在第三底漆层72上)。第四介电层74可由一个或者多个含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层构成，例如以上针对第一、第二、或第三介电层40、50、62所讨论的那些。在一种非限制性的实例中，第四介电层74是多膜层，其具有沉积在第三底漆膜72上的第一金属氧化物层76，例如氧化锌层，和沉积在氧化锌层76上的第二金属合金氧化物层78，例如锡酸锌层。在一种非限制性的实施方式中，所述金属氧化物层76的厚度可为1nm-10nm，例如2nm-10nm，例如5nm-10nm，例如6nm-8nm，例如7nm。金属合金氧化物层78的厚度可范围在10nm-25nm，例如10nm-20nm，例如15nm-20nm，例如18nm。

在一个实例中，第四介电层74的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的总计厚度)范围在10nm-30nm，例如15nm-30nm，例如20nm-30nm，例如25nm。

覆盖层(overcoat)80可位于第四介电层74上。覆盖层80可帮助保护在下面的涂层不受机械和化学攻击。覆盖层80可为，例如金属氧化物或者金属氮化物层。例如覆盖层80的厚度可为2nm-8nm，例如2nm-6nm，例如4nm-5nm，例如4.5nm。在优选的实施方案中，覆盖层80包含二氧化钛。可用于覆盖层的其它材料包括其它氧化物，例如二氧化硅，氧化铝，或二氧化硅和氧化铝的混合物。

可回火涂层

本发明的回火(或可回火)涂层130示于图4。可回火涂层130包括基础层或第一介电层140，其沉积于主表面基底(例如第一片层12的2号表面16)的至少一部分上。第一介电层140可以类似于上述第一介电层40。例如第一介电层140(单膜或多膜层)的厚度可范围在10nm-40nm，例如15nm-35nm，例如20nm-30nm，例如27nm。

第一介电层140可以包含多层膜结构，即具有第一膜142，例如金属合金氧化物膜，和沉积于第一金属合金氧化物膜142上的第二膜144，例如金属氧化物或氧化物混合物膜。在一种非限制性实施方案中，第一膜142可以为锡酸锌。

例如第一膜142可以为锡酸锌，第二膜144可以为氧化锌(例如90wt.％氧化锌和10wt.％氧化锡)。

例如第一膜142可以包括厚度范围在10nm-30nm，例如15nm-25nm，例如20nm的金属合金氧化物。

第二膜144可以包括厚度范围在1nm-15nm，例如2nm-10nm，例如5nm-10nm，例如6nm-8nm，例如7nm的金属氧化物。

第一热和/或辐射反射金属层146可以沉积于第一介电层140上。第一反射层146可以包括反射金属，例如如上所述的。在一种实施方案中，第一反射层46包括厚度范围在10nm-20nm，例如10nm-15nm，例如13nm-15nm，例如14nm-15nm，例如14.8nm的连续金属层。

第一底漆层148位于第一反射层146上。第一底漆层148可以为单层膜或多层膜层，如上所述。例如第一底漆层148的厚度可范围在1nm-5nm，例如2nm-4nm，例如2nm-3nm，例如3nm-3,5nm。在一种实例中，第一底漆148是钛。

第二介电层150位于第一反射层146上(例如在第一底漆层48上)。第二介电层150可包括一个或者多个含有金属氧化物或者金属合金氧化物的膜，例如以上针对第一介电层140所述的那些。例如第二介电层150可包括沉积在第一底漆膜148上的第一金属氧化物膜152，例如氧化锌膜，和沉积在第一氧化锌膜152上的第二金属合金氧化物膜154，例如锡酸锌(Zn₂SnO₄)膜。第三金属氧化物膜156，例如另一氧化锌层，可沉积在金属合金氧化物层上。

第二介电层150的总厚度(例如如果存在不止一个层，那么该多个层的总厚度)可为30nm-50nm，例如35nm-50nm，例如40nm-50nm，例如47nm。

例如对于多层膜层来说，第一金属氧化物膜152和第二金属氧化物膜156的厚度可范围在1nm-10nm，例如2nm-8nm，例如3nm-7nm，例如5nm-6nm。第一和第二金属氧化物层不必具有相同厚度。

亚临界(不连续的)金属层158位于第二介电层150(例如在第二金属氧化物膜156上)。第二金属层158可以包括上述关于第一反射层146的任意一种或多种金属材料。在一种非限制性实施方案中，第二金属层158包含岛状金属，且该岛状物的有效厚度(如上所述)范围在1nm-3nm，例如1nm-2nm，例如1.5nm-1.9nm，例如1.6nm-1.8nm，例如1.7nm-1.8nm，例如1.75nm。如能够领会的，回火涂层的有效厚度可以大于退火涂层的有效厚度。

可将第二底漆层160沉积在第二金属层158上。第二底漆层160可如以上针对第一底漆层148所描述的。例如该第二底漆层的厚度可为1nm-5nm，例如1nm-4nm，例如1.5nm-4nm，例如1.8nm-3.5nm，例如1.8nm-3nm，例如1.8nm-2.1nm。第二底漆层160可以薄于退火涂层30的第二底漆层。

第三介电层162可沉积在第二反射层158上(例如在第二底漆层160上)。第三介电层162也可包括一个或者多个含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层，例如如上对于第一和第二介电层140、150所讨论的。在一个实例中，第三介电层162是类似于第二介电层150的多膜层。例如第三介电层162可包括第一金属氧化物层164，例如氧化锌层，第二含有金属合金氧化物的层166，例如沉积在金属氧化物层164上的锡酸锌层，和第三金属氧化物层168，例如另一氧化锌层，其沉积在该锡酸锌层166上。在一个实例中，金属氧化物层164、168的厚度为1nm-8nm，例如2nm-7nm，例如2nm-6nm，例如3nm-5nm，例如3nm-4nm。The金属合金氧化物层166的厚度可范围在20nm-40nm，例如25nm-35nm，例如30nm-35nm，例如32nm。

在一个实例中，第三介电层162的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的总计厚度)范围在20nm-45nm，例如30nm-40nm，例如35nm-40nm，例如39nm。

第三热和/或辐射反射金属层金属层170沉积于第三介电层162上。第三反射层170可为以上关于第一和第二反射层所讨论的任何材料。在一个非限制性的实例中，第三反射层170的厚度为10nm-20nm，例如12nm-18nm，例如12nm-16nm，例如14nm-15.5nm，例如14.5-15nm，例如14.8nm。第三金属层170为连续层。

第三底漆层172位于第三反射层170上。第三底漆层172可以与上述关于第一或第二底漆层所述相同。在一个非限制性实例中，第三底漆层的厚度范围在1nm-5nm，例如1nm-4nm，例如2nm-3nm，例如2.8nm。

第四介电层174位于第三反射层上(例如在第三底漆膜172上)。第四介电层174可由一种或者多种含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层构成，例如以上针对第一、第二、或第三介电层140、150、162所讨论的那些。在一种非限制性的实例中，第四介电层174是多膜层，其具有沉积在第三底漆膜172上的第一金属氧化物层176，例如氧化锌层，和沉积在氧化锌层176上的第二金属合金氧化物层178，例如锡酸锌层。在一种非限制性的实施方式中，金属氧化物层176的厚度可为1nm-10nm，例如2nm-8nm，例如4nm-8nm，例如5nm-7nm，例如6nm。The金属合金氧化物层178的厚度可范围在5nm-25nm，例如10nm-25nm，例如15nm-25nm，例如17nm-20nm，例如18nm-20nm，例如19nm。

在一个非限制性实例中，第四介电层174的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的总计厚度)范围在15nm-30nm，例如20nm-30nm，例如22nm-26nm，例如24nm-26nm，例如25nm。

覆盖层180可位于第四介电层174上。覆盖层180可帮助保护在下面的涂层不受机械和化学攻击。覆盖层180可为例如金属氧化物或者金属氮化物层。例如覆盖层180的厚度可为2nm-10nm，例如2nm-8nm，例如3nm-7nm，例如4nm-6nm，例如4nm-5nm，例如4.5nm-5nm。回火涂层的覆盖层180可以厚于退火涂层的覆盖层。在优选的实施方案中，覆盖层80包含二氧化钛。

发明的应用

本发明使玻璃生产商大幅度简化为玻璃供应商提供具有非可回火涂层(用于在玻璃上最终使用，不进一步热处理)的退火涂覆的玻璃片材和具有可以经历进一步热处理例如回火的可回火涂层的玻璃片材(例如退火玻璃片材)的供应链，并且非可回火涂层和回火涂层(回火后)具有类似的美学和光学性能。例如，玻璃生产商可以为玻璃供应商提供具有本发明的非可回火涂层的退火玻璃片材。这些玻璃片材可以以常规方式制造，例如通过用本发明的非可回火涂层涂覆常规浮法玻璃带，式经涂覆的玻璃冷却，并将该玻璃切割成消费者期望的任意尺寸的片材。玻璃生产商还可以为玻璃供应商提供具有本发明的可回火涂层的玻璃片材。例如浮法玻璃带可以用本发明的可回火涂层涂覆。具有可回火涂层的玻璃片材可以提供给玻璃供应商。当消费者需要具有特定尺寸的回火涂覆的玻璃时，玻璃供应商将具有可回火涂层的玻璃片材切割成期望的尺寸，然后以常规方式使切割玻璃片回火。所得具有回火涂层的回火玻璃片具有与具有非可回火涂层的非回火玻璃片类似的美学和光学特性，使得两种玻璃片可用于相同建筑物，同时保持建筑物的美学外观。

以下示例说明本发明的各种实施方式。但是应该理解，本发明不限于这些具体实施方式。

实施例

在以下实施例中，“T”是指通过制品的透射率，“Rext”是指标准IGU的1号表面的外部反射率，“Rint”是指IGU的内侧(4号)表面的反射率，“Vis.”是指可见光，和“SHGC”是指阳光加热增益系数。“标准IGU”具有6mm厚玻璃的外片层，6mm透明玻璃的内片层，填充有空气的0.5英寸(1.27cm)的缝隙，其中涂层在2号表面上。“S.C.银”是指“亚临界”厚度(即该层不是连续的层，而是沉积形成不连续的涂层区域)。

在以下的实施例中，所有厚度纳米表示，除非另有说明。使用常规AircoMSVD涂覆器来沉积涂层。

颜色坐标a*，b*，和L*是常规CIE(1931)和CIELAB体系的那些，这将会被本领域普通技术人员所理解。

为了对亚临界层结构对电磁辐射的响应进行建模，从而可优化和控制整个堆叠体的光学性质，可将该亚临界层建模成两个理想化的层。这些理想化的层在它们的整个厚度上具有均匀的光学性质(即，折射率(n)和消光系数(k))，在该堆叠体中的其它层也是这样的。因此，在实施例中所提及的厚度是这些理想化的层的厚度，并且在计算含有这些层的给定涂层堆叠体的光学响应的情况下是有意义的。

同样，在以下的实施例中与“亚临界”层相关的厚度值是“有效厚度”。“有效厚度”是基于比商业涂覆器的实际涂覆速度低的参比涂层速度计算的。例如银层以与商业涂覆器相同的涂覆速率，但是以比商业涂覆器低的线速度(参比涂覆速度)施涂到基材上。测量以参比涂覆速度设置的涂层的厚度，然后外推以相同的涂覆速度但是比商业涂覆器快的线速度设置的涂层的“有效厚度”。例如如果特定的涂层速率提供在参比涂覆速率下的25nm的银涂层，该在参比涂覆速率是商业涂覆器线速度的十分之一，则以相同的涂覆速率但是以商业涂覆器线速度(即为参比涂覆的10倍)获得的银层的“有效厚度”外推为2.5nm(即，该厚度的十分之一)。但是，应该理解，该有效厚度的银层(低于亚临界厚度)将不是连续的层，而是具有不连续的银材料的区域的不连续的层。另一种调节临界银层厚度的方法是降低施加到沉积该层的阴极上的功率。例如可用供应到阴极上的功率设定涂布器，从而提供已知的涂层厚度。可将用于临界银层的阴极的功率降低，基于该降低的功率水平的外推临界银层厚度也降低。或者，在不同功率水平下产生一系列样品，直到达到期望的L*，a*，和b*。

实施例1

用常规MSVD涂布器(可购自AppliedMaterials)将非可回火涂层沉积在6mm透明浮法玻璃片(退火玻璃)上。涂覆的玻璃具有以下结构：

将该涂覆的玻璃制品作为最外片层装入标准IGU(内片层为未涂覆的6mm透明玻璃)。测得的阳光控制值在下表1中给出，光学特性在下表2中给出。

表1

表2

实施例2

用常规AircoMSVD涂布器将可回火涂层沉积在6mm的透明浮法玻璃片上。涂覆的玻璃具有以下结构：

将该涂覆的玻璃制品回火并作为最外片层装入标准IGU(内片层为未涂覆的6mm玻璃)。测得的阳光控制值在下表3中给出，光学特性在下表4中给出。

表3

表4

本领域技术人员应该容易理解，可对本发明进行改进而不偏离前述说明书所披露的观念。因此，本申请详细描述的具体实施方式仅是说明性的，不限制本发明的范围，本发明的范围应该由所附权利要求或其所有的等价物的全部宽度给出。

Claims

1.一种涂覆的制品，包含：

基底；和

在所述基底的至少一部分上的涂层堆叠体，所述涂层堆叠体包含：

第一介电层；

在第一介电层的至少一部分上的第一连续金属层；

在第一连续金属层上的第一底漆层；

在第一底漆层的至少一部分上的第二介电层；

在第二介电层的至少一部分上的第二不连续金属层；

在第二不连续金属层的至少一部分上的第二底漆层；

在第二底漆层的至少一部分上的第三介电层；

在第三介电层的至少一部分上的第三连续金属层；

在第三连续金属层的至少一部分上的第三底漆层；和

在第三底漆层的至少一部分上的最外保护涂层。

2.权利要求1所述的制品，其中所述制品为非回火的制品，且第二不连续金属层的有效厚度范围在1nm-2nm。

3.权利要求2所述的制品，其中第二不连续金属层的有效厚度范围在1.5nm-1.7nm。

4.权利要求1所述的制品，其中所述制品是回火制品，且第二不连续金属层的有效厚度范围在1.6nm-2.1nm。

5.权利要求4所述的制品，其中第二不连续金属层的有效厚度范围在1.8nm-2.1nm。

6.权利要求2所述的制品，其中第二底漆层的厚度范围在3nm-3.5nm。

7.权利要求4所述的制品，其中第二底漆层的厚度范围在1.8nm-2.1nm。

8.权利要求2所述的制品，其中保护涂层的厚度范围在4nm-5nm。

9.权利要求4所述的制品，其中保护涂层的厚度范围在4.5nm-5nm。

10.权利要求1所述的制品，其中所述制品为非回火的制品，其中第二不连续金属层包含有效厚度范围在1.5nm-1.7nm的银，其中第二底漆层包含厚度范围在3nm-3.5nm的二氧化钛，以及其中保护涂层包含厚度范围在4nm-5nm的二氧化钛。

11.权利要求4所述的制品，其中第二不连续金属层包含有效厚度范围在1.8nm-2.1nm的银，其中第二底漆层包含厚度范围在1.8nm-2.1nm的二氧化钛，以及其中保护涂层包含厚度范围在4.5nm-5nm的二氧化钛。

12.一种涂覆的制品，包含：

基底；和

第一介电层；

在第一介电层的至少一部分上的第一连续金属层；

在第一连续金属层上的第一底漆层；

在第一底漆层的至少一部分上的第二介电层；

在第二介电层的至少一部分上的第二不连续金属层；

在第二不连续金属层的至少一部分上的第二底漆层；

在第二底漆层的至少一部分上的第三介电层；

在第三介电层的至少一部分上的第三连续金属层；

在第三连续金属层的至少一部分上的第三底漆层；和

在第三底漆层的至少一部分上的最外保护涂层，

其中所述涂层选自可回火涂层和非可回火涂层，

其中当所述涂层为非可回火涂层时，第二不连续金属层的有效厚度范围在1.5nm-1.7nm，

其中当所述涂层为可回火涂层时，第二不连续金属层的有效厚度范围在1.7nm-1.8nm，以及

其中所述可回火涂层的第二底漆层薄于所述非可回火涂层的第二底漆层。

13.权利要求12所述的制品，其中所述涂层为非可回火涂层，且第二底漆层的厚度范围在3nm-3.5nm。

14.权利要求12所述的制品，其中所述涂层为可回火涂层，且第二底漆层的厚度范围在1.8nm-2.1nm。

15.权利要求12所述的制品，其中所述涂层为非可回火涂层，且保护涂层的厚度范围在4nm-5nm。

16.权利要求12所述的制品，其中所述涂层为可回火涂层，且保护涂层的厚度范围在4.5nm-5nm。

17.权利要求12所述的制品，其中当所述涂层为非回火涂层时，第二不连续金属层包含银，第二底漆层包含厚度范围在3nm-3.5nm的二氧化钛，并且保护涂层包含厚度范围在4nm-5nm的二氧化钛，当所述涂层为可回火涂层时，第二不连续金属层包含银，第二底漆层包含厚度范围在1.8nm-2.1nm的二氧化钛，以及保护涂层包含厚度范围在4.5nm-5nm的二氧化钛。

18.提供玻璃片材的方法，包括以下步骤：

提供玻璃片材，其包含：

基底；和

第一介电层；

在第一介电层的至少一部分上的第一连续金属层；

在第一连续金属层上的第一底漆层；

在第一底漆层的至少一部分上的第二介电层；

在第二介电层的至少一部分上的第二不连续金属层；

在第二不连续金属层的至少一部分上的第二底漆层；

在第二底漆层的至少一部分上的第三介电层；

在第三介电层的至少一部分上的第三连续金属层；

在第三连续金属层的至少一部分上的第三底漆层；和

在第三底漆层的至少一部分上的最外保护涂层，

19.权利要求18所述的方法,其中所述玻璃片材为退火玻璃片材，且所述方法包括切割所述退火玻璃片材为最终尺寸以形成建筑透明体。

20.权利要求18所述的方法，包括：

切割所述玻璃片材以形成具有期望的最终尺寸的玻璃片；

回火切割的玻璃片以形成回火玻璃片；和

将所述回火玻璃片置于建筑透明体中。