MX2012004615A - Articulo revestido de color bronce con recubrimiento de baja-e. - Google Patents
Articulo revestido de color bronce con recubrimiento de baja-e.Info
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Abstract
Se proporciona un artículo revestido con por lo menos una capa reflectante de luz infrarroja (IR) y que está diseñado con el fin de desarrollar una buena coloración bronceada reflectante del lado del vidrio en combinación con características de control solar y óptica transmisible deseadas. En ciertas modalidades ejemplares, el artículo revestido está diseñado para desarrollar una coloración reflectante del lado del vidrio de rojo a* y amarillo b*, para una coloración bronceada total reflectante del lado del vidrio. El recubrimiento se puede utilizar en estructuras monolíticas de unidades de ventana de IG. El artículo revestido se puede utilizar en el contexto de tipos arquitectónicos u otros tipos de unidades de ventana en ciertas modalidades ejemplares de esta invención.
Description
ARTÍCULO REVESTIDO DE COLOR BRONCE CON RECUBRIMIENTO DE
BAJA-E
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Ciertas modalidades de esta invención se refieren a una unidad de ventana de vidrio aislante (IG, por sus siglas en inglés) u otro tipo de unidad de ventana que incluye un recubrimiento diseñado con el fin de permitir que el artículo revestido desarrolle un color bronce reflectante del lado del vidrio. En particular, los espesores de las capas en el recubrimiento están diseñados con el fin de permitir que se desarrolle este color bronce. El artículo revestido puede ser tratado con calor o no en diferentes modalidades ejemplares de esta invención.
ANTECEDENTES Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Se conocen los artículos revestidos y las unidades de ventana de IG los cuales utilizan el siguiente recubrimiento: vidrio/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN. Por ejemplo, véase las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,605,358, 6,730,352, 6,802,943 y 7,166,359, las descripciones de las cuales se incorporan por este acto en este documento a manera de referencia. Mientras que estos artículos revestidos proporcionan buenos resultados en muchas aplicaciones, algunas veces sus características de color no se desean.
En particular, un color bronce bastante fuerte (por ejemplo, un color reflectante del lado del vidrio) se desea algunas veces. Los artículos típicos revestidos de vidrio/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN no proporcionan esta coloración bronceada del lado del vidrio junto con las características solares deseadas. Por ejemplo, antes del tratamiento con calor, el Ejemplo 1 de la Patente de los Estados Unidos No. 6,605,358 que tiene una pila de vidrio/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN desarrolló un color a* reflectante del lado del vidrio de -0.96 y un color b* reflectante del lado del vidrio de -7.92. Estos valores de color cambian ligeramente con el tratamiento con calor (HT, por sus siglas en inglés) . Desafortunadamente, el color bronce reflectante del lado del vidrio no resulta.
De una manera similar, los artículos revestidos de vidrio/SiN/NiCrNx/Ag/NiCrNx/SiN de la Patente dé los Estados Unidos No. 7,166,359 logró un color azul reflectante del lado del vidrio, pero no el color bronce.
En vista de lo anterior, se apreciará que existe la necesidad en el campo de un articulo revestido que sea capaz de desarrollar una combinación de buenas características de control solar y un color bronce deseado (por ejemplo, color reflectante del lado del vidrio) .
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, se ha descubierto sorprendentemente que se puede desarrollar un color bronce deseable, en combinación con buenas características solares, al ajustar los espesores de la(s) capa(s) en el recubrimiento.
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, se proporciona un recubrimiento que desarrolla una coloración amarilla b* reflectante del lado del vidrio de aproximadamente +1 a +9, más preferiblemente de aproximadamente +1 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +7.5, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +6.5 y mucho más preferiblemente de aproximadamente +4 a +6 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) , en combinación con una coloración roja a* reflectante del lado del vidrio de aproximadamente +1 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +6, más preferiblemente de aproximadamente +4 a +6 y mucho más preferiblemente de aproximadamente +4 a +5.5 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) . Esto da por resultado una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio del artículo revestido, monolítico o la unidad de vidrio aislante (IGU, por sus siglas en inglés) . En ciertas modalidades ejemplares, esta coloración bronceada/cobriza reflectante del lado del vidrio se acopla con un tipo particular de coloración transmisible. Por ejemplo, en ciertas modalidades ejemplares, se proporciona un recubrimiento de modo que el artículo revestido, monolítico o IGU desarrolla una coloración azul b* transmisible de aproximadamente -5 a -14, más preferiblemente de aproximadamente -7 a -11 y mucho más preferiblemente de aproximadamente -8 a -10 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) , en combinación con una coloración verde a* transmisible de aproximadamente -1 a -7, más preferiblemente de aproximadamente -2.5 a -6 y mucho más preferiblemente de aproximadamente -3 a -4.5 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) . Al proporcionar un recubrimiento que puede lograr una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio junto con características solares aceptables y una coloración visible, no existe la necesidad de un substrato de vidrio frontal de color bronce en ciertas modalidades ejemplares de esta invención para las unidades de IG y si se desea se pueden utilizar otros tipos de substratos de vidrio frontales tales como los substratos de vidrio claros o de color ligeramente verde.
También se pueden lograr buenas características de control solar (por ejemplo, resistencia laminar y/o emisividad bastante bajas) . La combinación de estas características deseables se puede desarrollar al adelgazar la capa dieléctrica inferior (por ejemplo, en comparación con su espesor en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,166,359 y 6,605,358) en ciertas modalidades ejemplares de esta invención, mientras que se proporciona posiblemente una capa dieléctrica, superior, más delgada en ciertos casos ejemplares (por ejemplo, en comparación con su espesor en las modalidades preferidas de las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,166,359 y 6,605,358). Las capas dieléctricas pueden ser de o pueden incluir nitruro de silicio en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. La capa reflectante de IR puede ser de o puede incluir plata en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. Las capas de contacto, entre la capa reflectante de IR y las capas dieléctricas, pueden ser de o pueden incluir Ni y/o Cr los cuales pueden ser nitrurados en ciertas modalidades ejemplares. Opcionalmente , un recubrimiento exterior, protector de o que incluye óxido de zirconio se puede proporcionar sobre la capa dieléctrica superior en ciertas modalidades ejemplares.
Alternativamente, el recubrimiento exterior, protector puede ser de o puede incluir óxido de aluminio, nitruro de aluminio y/u oxinitruro de aluminio.
Los artículos revestidos de acuerdo con ciertas modalidades ejemplares de esta invención se pueden utilizar en el contexto de unidades de ventana de vidrio aislante (IG) , ventanas monolíticas o en otras aplicaciones adecuadas en diferentes casos.
En ciertas modalidades ejemplares no limitantes de esta invención, se proporciona un artículo revestido que tiene una pila que comprende o que consiste esencialmente de vidrio/SiN/NiCr/Ag/NiCr/SiN, donde la capa de fondo inclusiva de nitruro de silicio tiene un espesor de aproximadamente 10 a 29 nm, más preferiblemente de aproximadamente 16-29- nm, más preferiblemente de aproximadamente 16-28 nm, aún más preferiblemente de 18-28 nm y mucho más preferiblemente de aproximadamente 19-21 nm. La capa superior inclusiva de nitruro de silicio puede tener un espesor de aproximadamente 26-40 nm, más preferiblemente de aproximadamente 29-39 nm y mucho más preferiblemente de aproximadamente 30-38 nm. Estos intervalos de espesor utilizados en combinación permiten que la coloración bronceada significativamente deseable se desarrolle en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. Las capas de NiCr pueden ser nitruradas o no en diferentes modalidades, aunque la nitruración se prefiere en ciertas modalidades ejemplares.
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, se proporciona un artículo revestido que incluye un recubrimiento de múltiples capas soportado por un substrato de vidrio, el recubrimiento comprende por lo menos las siguientes capas desde el substrato de vidrio hacia afuera: una primera capa que comprende nitruro de silicio; una primera capa de contacto que comprende Ni y/o Cr; una capa reflectante de luz infrarroja (IR) que comprende plata localizada sobre y directamente en contacto con la primera capa de contacto que comprende Ni y/o Cr; una segunda capa de contacto que comprende Ni y/o Cr localizada sobre y directamente en contacto con la primera capa reflectante de IR; una segunda capa que comprende nitruro de silicio sobre el substrato de vidrio localizada sobre por lo menos la capa reflectante de IR, las capas de contacto y la primera capa que comprende nitruro de silicio; y en donde la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 10 a 29 nm de espesor y en donde el artículo revestido tiene un color bronce reflectante del lado del vidrio y tiene los siguientes valores de color reflectante del lado del vidrio: a* de +1 a +7 y b* de +1 a +9.
En otras modalidades ejemplares de esta invención, se proporciona un artículo revestido que incluye un recubrimiento de múltiples capas soportado por un substrato de vidrio, el recubrimiento comprende por lo menos las siguientes capas desde el substrato de vidrio hacia afuera:
una primera capa que comprende nitruro de silicio; una primera capa de contacto; una capa reflectante de luz infrarroja (IR) localizada sobre y directamente en contacto con la primera capa de contacto; una segunda capa de contacto localizada sobre y en contacto directamente con la capa reflectante de IR; una capa dieléctrica; en donde la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 13-27 nm de espesor y en donde el artículo revestido tiene una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIGURA 1 es una vista transversal de un recubrimiento sobre un substrato se acuerdo con una modalidad ejemplar de esta invención.
La FIGURA 2 es una vista transversal de una unidad de ventana de vidrio aislante (IG) (o IGU) que incluye el recubrimiento de la Figura 1 de acuerdo con una modalidad ejemplar de esta invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE CIERTAS MODALIDADES EJEMPLARES DE LA INVENCIÓN
Ciertas modalidades de esta invención se refieren a un artículo revestido que incluye un recubrimiento soportado por un substrato. El recubrimiento se puede proporcionar ya sea directamente sobre y en contacto con el substrato subyacente, o alternativamente se puede proporcionar sobre el substrato con otra(s) capa(s) entre los mismos. En ciertos casos ejemplares, los artículos revestidos de acuerdo con ciertas modalidades de esta invención se pueden utilizar en una unidad de ventana (por ejemplo, unidad de ventana de IG o cualquier otro tipo adecuado de unidad de ventana) y desarrolla una transmisión visible (Tvig) , reflectancia visible del lado del vidrio (RgY) , color transmisible (a* y/o b*) y/o color reflectante del lado del vidrio (a* y/o b*) deseables. En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, el color bronce reflectante del lado del vidrio con respecto a a* y b* es particularmente importante. En ciertas modalidades ejemplares, se proporciona un recubrimiento que desarrolla una coloración amarilla b* reflectante del lado del vidrio de aproximadamente +1 a +9, más preferiblemente de aproximadamente +1 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +7.5, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +6.5 y mucho más preferiblemente de aproximadamente +4 a +6 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) , en combinación con una coloración roja a* reflectante del lado del vidrio de aproximadamente +1 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +7, más preferiblemente de aproximadamente +3 a +6, más preferiblemente de aproximadamente +4 a +6 y mucho más preferiblemente de aproximadamente +4 a +5.5 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) . Esta combinación de colores amarillo y rojo da por resultado una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio del artículo revestido, monolítico o la unidad de ventana de vidrio aislante (IG) . En ciertas modalidades ejemplares, esta coloración bronceada/cobriza reflectante del lado del vidrio se acopla con un tipo particular de coloración transmisible. Por ejemplo, en ciertas modalidades ejemplares, se proporciona un recubrimiento de modo que el artículo revestido, monolítico o IGU desarrolla una coloración azul b* transmisible de aproximadamente -5 a -14, más preferiblemente de aproximadamente -7 a -11 y mucho más preferiblemente de aproximadamente -8 a -10 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) , en combinación con una coloración verde a* transmisible de aproximadamente -1 a -7, más preferiblemente de aproximadamente -2.5 a -6 y mucho más preferiblemente de aproximadamente -3 a -4.5 (antes y/o después del tratamiento con calor opcional) . De esta manera, el artículo revestido (por ejemplo, la unidad de ventana monolítica o unidad de ventana de IG) parece de color bronce desde el exterior del edificio (coloración reflectante del lado del vidrio) , pero no parece de color bronce desde la perspectiva de una persona o espectador que mira la ventana desde el . interior del edificio (color transmisible) . Estos colores transmisibles permiten que el cielo nublado en el exterior parezca azul o azulado desde el interior del edificio lo cual es deseable en ciertos casos ejemplares.
Al proporcionar un recubrimiento que puede lograr una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio junto con características solares aceptables, no hay la necesidad de un substrato de vidrio frontal de color bronce en ciertas modalidades ejemplares de esta invención y si se desea se pueden utilizar otros tipos de substratos de vidrio frontales 1 tales como substratos de vidrio claros o de color ligeramente verde.
La Figura 1 ilustra un recubrimiento 3 de acuerdo con una modalidad ejemplar de esta invención, soportado por el substrato de vidrio 1. El substrato 1 es preferiblemente vidrio tal como vidrio de sosa-cal-sílice, vidrio de borosilicato o similares. En lo que se refiere al color del vidrio, el substrato 1 puede ser claro, de color verde, bronce, azul-verde, gris o cualquier otro color adecuado en diferentes modalidades de esta invención y es preferiblemente de aproximadamente 1.0 a 10.0 mm de espesor, más preferiblemente de aproximadamente 4.0 mm a 10 mm de espesor (por ejemplo, de 6 a 8 mm de espesor) .
El recubrimiento 3 mostrado en la Figura 1 incluye, desde el substrato de vidrio 1 hacia afuera, la capa inclusiva de nitruro de silicio 5, capa de contacto de fondo 7, capa reflectante de luz infrarroja (IR) 9, capa de contacto superior 11 y capa dieléctrica superior 13. Las capas "de contacto" 7 y 11 hacen contacto cada una con la capa reflectante de IR 9. La capa reflectante de luz infrarroja (IR) 9 es preferiblemente metálica o principalmente metálica, y conductiva y se puede hacer de o puede incluir plata (Ag) , oro, aleaciones de los mismos o cualquier otro material reflectante de IR adecuado. Sin embargo, la Ag metálica o sustancialmente metálica es el material preferido para la capa reflectante de IR 9 en ciertas modalidades ejemplares no limitantes de esta invención. La capa reflectante de IR permite que el recubrimiento 3 tenga buenas características de control solar tales como resistencia laminar y/o emisividad bastante bajas. Por ejemplo, se puede lograr un valor g (DIN EN 410) de aproximadamente 0.29 más/menos 0.03 y se puede lograr una emisividad de aproximadamente 0.03 más/menos 0.01. Por otra parte, en ciertas modalidades ejemplares, una combinación de una reflexión > 20% y una transmisión > 35% se puede lograr para las ventanas monolíticas y/o unidades de IG. Solo una capa reflectante de IR de o basada en Ag, Au o similares se proporciona en el recubrimiento en ciertas modalidades ejemplares. Mientras que las capas 5 y 13 son preferiblemente de o incluyen nitruro de silicio y/u oxinitruro de silicio en ciertas modalidades ejemplares, otros materiales dieléctricos se pueden utilizar en su lugar en ciertas modalidades alternativas.
Una o ambas capas de contacto 7 y 11 pueden ser de o pueden incluir Ni y/o Cr en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. En ciertas modalidades ejemplares, una o ambas capa de contacto 7, 11 son de o incluyen níquel (Ni) , cromo (Cr) o una aleación de níquel-cromo (NiCr) en diferentes modalidades de esta invención. El Ni, Cr o NiCr puede ser nitrurado (por ejemplo, NiCrNx) en ciertas modalidades ejemplares de esta invención, lo cual es bueno para mejorar la estabilidad óptica del artículo revestido con el tratamiento con calor tal como la templadura térmica. El tratamiento con calor tal como la templadura es opcional en ciertas modalidades. En ciertas modalidades ejemplares, se apreciará de esta manera que una o ambas capas de contacto 7 y 11 pueden comprender óxido de níquel, óxido crómico/de cromo, un óxido de aleación de níquel tal como el óxido de níquel-cromo (NiCrOx) , un nitruro de aleación de níquel tal como el nitruro de níquel-cromo (NiCrNx) o un oxinitruro de aleación de níquel tal como el oxinitruro de níquel-cromo (NiCrOxNy) en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. Cuando una o ambas capas de contacto 7 y 11 comprenden NiCr o NiCrNx en ciertas modalidades, el Ni y el Cr pueden proporcionarse en diferentes cantidades, tal como en la forma de nicromo en peso de aproximadamente 80-90% de Ni y 10-20% de Cr. En otras modalidades, los objetivos de deposición catódica utilizados en la deposición catódica de la(s) capa(s) 7 y/u 11 pueden ser Ni/Cr 50/50, Ni/Cr 60/40, Ni/Cr 70/30 o cualquier otra relación en peso adecuada. Un objetivo de deposición catódica ejemplar para depositar estas capas incluye no únicamente SS-316 el cual consiste esencialmente de 10% de Ni y 90% de otros ingredientes, principalmente Fe y Cr, pero potencialmente también la aleación Haynes 214 (por ejemplo, véase la Patente de los Estados Unidos No. 5,688,585) . Opcionalmente , una o ambas capas de contacto 7 y/u 11 pueden tener un grado de oxidación y/o nitrógeno en diferentes modalidades de esta invención con el fin de que sean más metálicas cuando estén más cerca de la capa reflectante de IR y menos metálicas cuando estén más lejos de la capa reflectante de IR 9. Las capas de contacto 7 y 11 pueden ser continuas o .no en diferentes modalidades de esta invención, dependiendo de sus espesores respectivos.
Una o ambas capas dieléctricas 5 y 13 pueden ser de o pueden incluir nitruro de silicio (por ejemplo, Si3N estequiométrico o cualquier otra forma no estequiométrica, adecuada de nitruro de silicio) en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. El nitruro de silicio puede ser impurificado con Al, boro, acero inoxidable o similares en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. Las capas 5 y/o 13 pueden incluir pequeñas cantidades de oxígeno en ciertos casos. En ciertas modalidades ejemplares, una o ambas capas dieléctricas 5, 13 pueden ser de o pueden incluir oxinitruro de silicio, óxido de silicio o cualquier otro material dieléctrico adecuado. Opcionalmente , se pueden proporcionar otras capas sobre el substrato 1 encima de la capa dieléctrica 13 en ciertas modalidades de esta invención o bajo la capa 5, o localizadas de otra manera en ciertos casos ejemplares. En ciertas modalidades ejemplares, la capa dieléctrica 5 puede comprender una forma rica en silicio (rica en Si) de nitruro de silicio (es decir, SixNy donde x/y pueden ser de aproximadamente 0.76 a 2.0, más preferiblemente de aproximadamente 0.80 a 1.5 y mucho más preferiblemente de aproximadamente 0.80 a 1·.3). Hacer no estequiométrica la capa de nitruro de silicio 5 al incrementar su contenido de ¦ Si causa que el índice de refracción de la capa "n" y el coeficiente de extinción "k" incrementen (por ejemplo, en el intervalo de 350-550 nm) . En particular, en ciertas modalidades ejemplares de esta invención, el incremento del contenido de Si en la capa de nitruro de silicio 5 (es decir, hacerla rica en Si) causa que la capa tenga un índice de refracción "n" (a 550 nm) de 2.15 a 2.6, más preferiblemente de 2.2 a 2.5 y mucho más preferiblemente de 2.35 a 2.45 (en comparación con un índice de refracción "n" de 2.05 para el Si3N4 estequiométrico) . Como se estableciera anteriormente, hacer que la capa 5 sea rica en Si causa que tanto "n" como "k" se eleven; sin embargo se debe tener cuidado de asegurar que el "k" no se eleve demasiado. En particular, si el "k" se vuelve muy alto (por ejemplo, mayor que 0.07), en ciertos casos se puede desarrollar un color café indeseable. De esta manera, algunas veces es deseable no hacer que la capa de nitruro de silicio 5 sea muy rica en Si. En ciertas modalidades de esta invención, el contenido de Si en la capa basada en nitruro de silicio 5 se eleva (para hacerla no estequiométrica) a un grado tal que el coeficiente de extinción "k" de la capa (a 550 nm) sea de 0 a 0.07, más preferiblemente de 0 a 0.06, aún más preferiblemente de 0 a 0.05 y mucho más preferiblemente de 0.0001 a 0.05. Opcionalmente, se puede proporcionar una capa de o que incluye óxido de zirconio (por ejemplo, ZrOx) sobre la capa dieléctrica basada en nitruro de silicio superior 13 en ciertas modalidades ejemplares de esta invención. De esta manera, la capa de nitruro de silicio 13 puede ser la capa superior del recubrimiento en ciertas modalidades, mientras que la capa basada en óxido de zirconio (no mostrada) puede ser la capa superior del recubrimiento en otras modalidades ejemplares. También se pueden proporcionar otras capas.
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, el recubrimiento 3 puede incluir por lo menos las capas listadas a continuación, desde el substrato de vidrio hacia afuera (los espesores ejemplares se listan en unidades de nm) :
Tabla 1 : Recubrimiento Ejemplar
Capa Intervalo Preferido (nm) Más Preferido (nm) Mucho Más Preferido (nm)
Substrato de Vidrio (1-10 mm)
S¡N (5) 10-29 nm 16-29 nm 18-28 nm
NiCr o N¡CrNx(7) 1-10 nm 1-8 nm 1.5-4 nm
Ag (9) 10-16 nm 11-15 nm 12-14 nm
NiCr o NiCrNx (11) 1-10 nm 1-8 nm 2-6 nm
SiN (13) 26-40 nm 29-39 nm 30-38 nm ZrOz (no mostrado) 1-6 nm 3-5 nm 3.5-4.5 nm
Los espesores ejemplares para las capas respectivas, desde el vidrio moviéndose hacia afuera, son de 20 nm, 2 nm, 13 nm, 4 nm, 32 nm y 4 nm, respectivamente. De esta manera, la capa basada en nitruro de silicio inferior 5 es sustancialmente más delgada que la capa basada en nitruro de silicio superior 13 (por ejemplo, por al menos aproximadamente 5 nm, más preferiblemente por al menos aproximadamente 8 nm y mucho más preferiblemente por al menos aproximadamente 10 nm) . Por otra parte, la capa basada en NiCr o NiCrNx inferior 7 es sustancialmente más
delgada que la capa basada en NiCr o NiCrNx superior 11 (por ejemplo, por al menos aproximadamente 0.5 nm, más preferiblemente por al menos aproximadamente 1.0 o 1.5 nm) . La combinación de las características deseables (por ejemplo, un color bronce reflectante del lado del vidrio y un color diferente de bronce cuando se observa desde el interior del edificio en el cual se proporciona la ventana) se puede desarrollar por medio de los espesores anteriores de las capas respectivas. Por ejemplo, el adelgazamiento de la capa dieléctrica inferior 5 (por ejemplo, en comparación con su espesor en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,166,359 y 6,605,358) en ciertas modalidades ejemplares de esta invención, mientras que también se proporciona una capa dieléctrica superior más delgada 13 en ciertos casos ejemplares (por ejemplo, en comparación con su espesor en modalidades preferidas en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,166,359 y 6,605,358). Hacer que la capa basada en nitruro de silicio superior 13 sea más gruesa que la capa basada en nitruro de silicio de fondo 5 es significativo en este respecto y permite que se logren las características deseadas.
En ciertas modalidades ejemplares, es posible lograr un color bronce reflectante del lado del vidrio con un espesor más alto para la primera capa basada en nitruro de silicio 5. En estas modalidades ejemplares, la capa 5 puede ser de aproximadamente 10-38 nm de espesor, más preferiblemente de aproximadamente 16-35 o 18-28 nm de espesor.
Se ha descubierto que el espesor disminuido de la capa inclusiva de nitruro de silicio de fondo 5 en las modalidades anteriores es particularmente útil para lograr la coloración bronceada/cobriza reflectante del lado del vidrio deseada del artículo revestido, cuando las otras capas son de los espesores utilizados para obtener características de control solar deseadas. En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, la relación del espesor de la capa (5) /capa (13) es de aproximadamente 0.45 a 0.90, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 a 0.8 y mucho más preferiblemente de aproximadamente 0.55 a 0.68. En combinación, los espesores utilizados anteriormente permiten que la coloración bronceada reflectante del lado del vidrio deseada y las buenas características de control solar y ópticas pueden ser desarrolladas simultáneamente por el artículo revestido antes y/o después del tratamiento con calor.
En una modalidad ejemplar no limitante, la capa de nitruro de silicio base 5 es de aproximadamente 20 nm de espesor, la capa de contacto inclusiva de NiCr de fondo 7 es de aproximadamente 2 nm de espesor, la capa reflectante de IR basada en Ag 9 es de aproximadamente 13 nm de espesor, la capa de contacto inclusiva de NiCr superior 11 es de aproximadamente 4 nm de espesor, la capa de n truro de silicio superior 13 es de aproximadamente 32 nm de espesor y el recubrimiento exterior de óxido de zirconio
o
opcional es de aproximadamente 4 nm de espesor. Estos son espesores físicos.
La Figura 2 ilustra parte de una unidad de ventana de IG que incluye el recubrimiento 3 de la Figura 1. Como se muestra en la Figura 2, el substrato revestido 1 se acopla preferiblemente (después del HT en ciertos casos) a otro substrato (vidrio o plástico) 20 por vía de por lo menos un separador y/o sello 22 con el fin de formar una unidad de ventana de IG. El espacio o abertura 24 entre los substratos opuestos puede ser evacuado o no a una presión debajo de la presión atmosférica en diferentes modalidades de esta invención. Por otra parte, el espacio o abertura 24 entre los substratos puede ser rellenado o no con un gas (por ejemplo, Ar) en diferentes modalidades de esta invención.
El tratamiento con calor (por ejemplo, templadura térmica) es opcional. En ciertas modalidades ejemplares, el artículo revestido puede ser tratado con calor lo cual necesita frecuentemente el calentamiento del substrato revestido a temperaturas de 500°C a 800°C (más preferiblemente de aproximadamente 580 a 750 °C) durante un período de tiempo suficiente, por ejemplo de 1 a 15 minutos, para lograr el resultado deseado, por ejemplo, la templadura térmica, encorvadura y/o endurecimiento con calor) .
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, los artículos revestidos en este documento tienen las siguientes características ópticas en forma monolítica (es decir, no en una forma unitaria de IG) y medidas con respecto al observador de 111 . C, 2 grados. Se debe observar que el a* y el b* y otras características posteriores son antes y/o después del tratamiento con calor del artículo revestido, monolítico.
Tabla 2 : Características Ejemplares (Forma Monolítica)
(Antes/Después del HT)
Característica General Más preferida Mucho Más Pre
Tvis (o TY) (transmisible): 35-49% 38-47% 40-45%
a*,: -1.0 a -7.0 -2.5 a -6 -3.0 a -4.5 b*,: -5.0 a -14.0 -7 a -11 -8 a -10
RgY (lado del vidrio): 20 a 28% 21 a 27% 22 a 26%
°V +1 a +9 +3 a +7.5 +4 a +6
RfY (lado de la película): 9 a 16% 10.5 a 15% 11-14%
a*f: +6 a +19 +10 a +16 +12 a +15 b*,: +18 a +39 +20 a +35 +22 a +33
Resistencia Laminar pre-HT: .<= 5 ohms/cuadrado <= 4 o 3.5 ohms/cuadrado <= 3 O/cuadrado Resistencia Laminar pos-HT <= 4 ohms/cuadrado <= 3.5 ohms/cuadrado <= 3 O/cuadrado Se puede observar a partir de la coloración amarilla b* reflectante del lado del vidrio, en combinación con la coloración roja a* reflectante del lado del vidrio, que la coloración bronceada reflectante del lado del vidrio deseable se logra, en combinación con características ópticas, transmisibles, deseables (por ejemplo, a* transmisible verde y b* transmisible azul) y características solares deseables. Esto se logró sorprendentemente como se planteara anteriormente al ajustar los espesores de la(s) capá(s) del artículo revestido de acuerdo con ciertas modalidades ejemplares de esta invención.
En ciertas modalidades ejemplares de esta invención, el artículo revestido, monolítico se puede utilizar en una unidad de ventana de IG como se muestra en la Figura 2 de la presente solicitud por ejemplo. En estas modalidades de IG, la unidad de ventana de IG puede tener una transmisión visible de aproximadamente 35 a 50%, más preferiblemente de aproximadamente 36 a 45% y mucho más preferiblemente de aproximadamente 38 a 43%. La misma coloración bronceada reflectante del lado del vidrio buena y otros valores de a* y b* mencionados anteriormente, se desarrollan en una unidad de IG.
EJEMPLOS
El siguiente artículo revestido, ejemplar se hizo de acuerdo con ciertas modalidades de esta invención. Para el Ejemplo, un recubrimiento como se muestra en la Figura 1 se depositó catódicamente sobre un substrato de vidrio claro de 6 mm de espesor y tuvo la siguiente pila de capas desde el substrato de vidrio hacia afuera (las capas de nitruro de silicio se impurificaron con aproximadamente 2 % de Al) :
Capa Espesor (nm)
Substrato de Vidrio (6 nm)
SiN (5) 20 nm
NiCrN (7) 2 nm
Ag (9) 13 nm
NiCrN (11 ) 4 nm
SiN (13) 32 nm
Zr02 4 nm
Como se revistió, sin ninguna templadura y medido monolíticamente, el artículo revestido de este Ejemplo tuvo las siguientes características:
Ejemplo 1 (monolítico; pre-HT)
Característica Ejemplo 1
TVÍS (o TY) (transmisible): 43.1 %
a*t: -3.9
b*t: -9.2
RGY (lado del vidrio): 23.4%
a*g: 4.7
b*a: 5.6
RfY (lado de la película): 13.4%
a*f: 13.2
b*f: 25.6
El artículo revestido del Ejemplo luego se trató con calor (HT) para la templadura térmica. Después de este tratamiento con calor, el artículo revestido tuvo las siguientes características:
Ejemplo 1 (monolítico; pos-HT)
Característica Ejemplo 1
Tvis (o TY) (transmisible): 43.7%
a*t: -3.6
b*t: -9.1
F¾Y (lado del vidrio): 24.8%
a*g: 4.6
b*g: 5.7
RfY (lado de la película): 11.1%
a*f: 14.2
b*f: 29.3
Resistencia Laminar (Rs): 2.8 ohms/cuadrado
Emisividad (normal): 3.2%
El artículo revestido del ejemplo luego se colocó en una unidad de IG como se muestra en la Figura 2 , de modo que el recubrimiento de baja-E estaba ' sobre la superficie #2 de la unidad de ventana de IG. El otro substrato de vidrio de la IGU fue de aproximadamente 4 mm de espesor y fue de color claro y la abertura entre los substratos de vidrio se rellenó con gas de Ar. A continuación, la reflectancia del lado del vidrio indica la reflectancia exterior.
Ejemplo 1 (Unidad de IG; pos-HT)
Característica Ejemplo 1
Tvis (o TY) (transmisible): 40.0%
a*,: -3.6
b*,: -8.3
RgY (lado del vidrio): 26.4%
a*g: 4.1
b*g: 4.2
RfY (película/interior): 17.5%
a*f: 8.8
b*f: 14.8
valor g (%) [Eli]: 29.0
SHGC (%) [EU]]: 26.7%
Mientras que la invención ha sido descrita en conexión con lo que se considera actualmente que es la modalidad más práctica y preferida, se debe entender que la invención no debe ser limitada a la modalidad dada a conocer, sino que por el contrario, se pretende cubrir varias modificaciones y ordenamientos equivalentes incluidos dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo y sin limitación, otra(s) capa(s) se puede (n) agregar al recubrimiento (por ejemplo, entre la capa 5 y el substrato de vidrio o entre cualquiera de las otras capas del recubrimiento o incluso sobre la capa dieléctrica superior mostrada en las figuras) .
Claims (22)
1. Un artículo revestido, caracterizado porque incluye un recubrimiento de múltiples capas soportado por un substrato de vidrio, el recubrimiento comprende por lo menos las siguientes capas desde el substrato de vidrio hacia afuera: una primera capa que comprende nitruro de silicio; una primera capa de contacto que comprende Ni y/o Cr; una capa reflectante de luz infrarroja (IR) que comprende plata localizada sobre y directamente en contacto con la primera capa de contacto que comprende Ni y/o Cr; una segunda capa de contacto que comprende Ni y/o Cr localizada sobre y directamente en contacto con la capa reflectante de IR; una segunda capa que comprende nitruro de silicio sobre el substrato de vidrio localizada sobre por lo menos la capa reflectante de IR, las capas de contacto y la primera capa que comprende nitruro de silicio; y en donde la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 10 a 29 nm de espesor y en donde el artículo revestido tiene un color bronce reflectante del lado del vidrio y tiene los siguientes valores de color reflectante del lado del vidrio: a* de +1 a +7 y b* de +1 a +9.
2. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 13 a 27 nm de espesor, y en donde el artículo revestido tiene los siguientes valores de color reflectante del lado del vidrio: a* de +3 a +6 y b* de +3 a +7.5.
3. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 16 a 24 nm de espesor, y en donde el artículo revestido tiene los siguientes valores de color reflectante del lado del vidrio: a* de +4 a +5.5 y b* de +4 a +6.
4. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 29-39 nm de espesor, el artículo revestido tiene una resistencia laminar no mayor que aproximadamente 5 ohms/cuadrado y una transmisión visible de aproximadamente 35-49%.
5. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el artículo revestido tiene una resistencia laminar no mayor que aproximadamente 3 ohms/cuadrado y una transmisión visible de aproximadamente 38-47%.
6. Una unidad de ventana de IG, caracterizada porque comprende el artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1 acoplado a otro substrato de vidrio.
7. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una de la primera y la segunda capa de contacto comprende NiCr.
8. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la primera y la segunda capa de contacto comprende NiCr.
9. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una o ambas de la primera y la segunda capa de contacto comprende nitruro de NiCr y en donde el artículo revestido es templado térmicamente .
10. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento incluye solo una capa individual basada en Ag la cual es la capa reflectante de IR.
11. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa que comprende nitruro de silicio está en contacto directo con el substrato de vidrio.
12. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una capa que comprende uno o más de: óxido de zirconio, óxido de aluminio, nitruro de aluminio u oxinitruro de aluminio, se proporciona sobe el substrato de vidrio encima de la segunda capa que comprende nitruro de silicio.
13. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la primera y la segunda capa que comprende nitruro de silicio comprende además aluminio.
14. El articulo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento consiste esencialmente de las capas mencionadas y puede incluir opcionalmente un recubrimiento exterior.
15. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda capa que comprende nitruro de silicio tiene un espesor mayor que la primera capa que comprende nitruro de silicio y una relación del espesor de la primera capa que comprende nitruro de silicio con respecto al espesor de la segunda capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 0.45 a 0.90.
16. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la relación del espesor de la primera capa que comprende nitruro de silicio con respecto al espesor de la segunda capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 0.5 a 0.8, más preferiblemente de aproximadamente 0.55 a 0.68.
17. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el artículo revestido tiene una coloración verde a* transmisible y una coloración azul b* transmisible.
18. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato de vidrio no es de color bronce y puede ser sustancialmente claro o de color verde .
19. Un artículo revestido, caracterizado porque incluye un recubrimiento de múltiples capas soportado por un substrato de vidrio, el recubrimiento comprende por lo menos las siguientes capas desde el substrato de vidrio hacia afuera: una primera capa que comprende nitruro de silicio; una primera capa de contacto; una capa reflectante de luz infrarroja (IR) localizada sobre y directamente en contacto con la primera capa de contacto; una segunda capa de contacto localizada sobre y directamente en contacto con la capa reflectante de IR; una capa dieléctrica; en donde el artículo revestido tiene una coloración bronceada reflectante del lado del vidrio y en donde el artículo revestido tiene una coloración verde a* transmisible y/o una coloración azul b* transmisible.'
20. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el artículo revestido tiene una coloración verde a* transmisible y/o una coloración azul b* transmisible.
21. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa dieléctrica comprende nitruro de silicio y el artículo revestido tiene los siguientes valores de color reflectante del lado del vidrio: a* de +3 a +6 y b* de +3 a +7.5.
22. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la primera capa que comprende nitruro de silicio es de aproximadamente 10-38 nm de espesor.
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