KR20170117447A - 강화된 태양광 제어 성능을 갖는 태양광 제어 코팅 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 4개 이상의 상 조정 층 및 4개 이상의 금속 작용성 층을 포함하는 태양광 제어 코팅에 관한 것이다. 하나 이상의 금속 작용성 층은 연속 층일 수 있다. 하나 이상의 금속 작용성 층은 아임계 층일 수 있다. 상기 태양광 제어 코팅은 64% 이하의 시감 투과율, 0.5 이하의 SHGC 및 1.85 이상의 LSG의 기준 IGU 값을 제공한다.
Description
본 발명은 일반적으로 태양광 제어 코팅, 더욱 구체적으로, 4개 이상의 금속 작용성 층을 갖는 태양광 제어 코팅에 관한 것이다. 하나 이상의 금속 작용성 층은 불연속 금속 층일 수 있다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2015년 2월 3일자로 출원된 미국 가출원 제62/111,235호, 및 2015년 9월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/212,865호(둘 다 이들의 전체 내용이 본원에 참고로서 혼입됨)를 우선권 주장한다.
태양광 제어 코팅은 선택된 범위의 전자기 방사선, 전형적으로 전자기 스펙트럼의 적외선 영역 및/또는 자외선 영역의 방사선을 차단하거나 여과한다. 이러한 코팅은 투명체, 예컨대 창문을 통해 빌딩에 들어오는 태양 에너지의 양을 감소시키고, 이에 따라 빌딩 내의 열 축적을 감소시킨다. 태양열 취득 계수(solar heat gain coefficient: SHGC), 즉 투명체를 통해 빌딩에 들어오는 태양광으로부터의 열의 분율은 투명체가 태양열을 얼마나 잘 차단하는가의 측정치이다.
통상적인 태양광 제어 코팅은 전형적으로 1 내지 3개의 연속 적외선 반사 금속 층을 갖는다. 이들 통상적인 코팅은 양호한 태양광 절연 특성을 제공하지만, 통상적인 투명체의 SHGC를 감소시키고, 심지어 투명체의 태양광 제어 특성을 더욱 개선하는데 유용할 것이다. 이들 통상적인 태양광 제어 코팅의 SHGC를 감소시키기 위하여, 연속적인 적외선 반사 금속 층의 두께가 증가될 수 있다. 그러나, 이는 또한 태양광 제어 코팅이 가시광선에 대해 더욱 반사성이 되게 할 것이다. 상업적인 시장은 높은 투과율을 갖지만 낮은 가시광선 반사율(내부 및 외부 가시광선 반사율 둘 다)을 갖는 투명체를 선호한다. 또한, 연속적인 적외선 반사성 금속 층의 두께를 증가시키는 것은 코팅을 구성하는 필름의 두께에서의 임의의 또는 체계적 변형을 위해 태양광 제어 코팅의 민감도를 증가시킨다. 이것은 코팅의 성능 또는 코팅의 심미감을 변경하거나 이에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 추가로, 연속적인 적외선 반사성 금속 층의 두께를 증가시키는 것은 화학적 및/도는 기계적 공격에 대한 코팅의 내구성을 감소시키는 경향이 있다. 또한, 통상적인 태양광 제어 코팅과 반응할 수 있는 심미적/색 공간은 상대적으로 제한된다.
따라서, 통상적인 태양광 제어 코팅과 비교하여 강화된 태양광 제어 및/또는 심미적 성능을 제공하는 태양광 제어 코팅을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 통상적인 태양광 제어 코팅과 비교하여 낮은 태양열 취득 계수(SHGC)를 갖는 태양광 제어 코팅을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 통상적인 태양광 제어 코팅과 비교하여 높은 태양광 취득에 대한 광투과 비(light to solar gain ratio: LSG)를 갖는 태양광 제어 코팅을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 통상적인 태양광 제어 코팅과 비교하여 더욱 상업적으로 바람직한 심미적 및/또는 보다 크게 이용가능한 색 공간을 갖는 태양광 제어 코팅을 제어하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 통상적인 태양광 제어 코팅과 비교하여 보다 큰 화학적 및/또는 기계적 내구성을 갖는 태양광 제어 코팅을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 4개 이상의 금속 작용성 층을 갖는 태양광 제어 코팅을 제공한다. 하나 이상의 금속 작용성 층은 연속 금속 작용성 층일 수 있다. 하나 이상의 금속 작용성 층은 아임계 금속 작용성 층일 수 있다.
태양광 제어 코팅은 1.85 이상의 태양광 취득에 대한 광투과 비(LSG)에서 64% 이하의 시감 투과율(T) 및 0.29 이하의 태양열 취득 계수(SHGC)의 기준 절연 유리 장치(reference insulated glass unit: 기준 1GU) 값을 제공한다.
태양광 제어 코팅은 제1 상 조정 층; 상기 제1 상 조정 층 위에 위치하는 제1 금속 작용성 층; 상기 제1 금속 작용성 층 위에 위치하는 선택적인 제1 프라이머 층; 상기 제1 금속 작용성 층 위에 위치하는 제2 상 조정 층; 상기 제2 상 조정 층 위에 위치하는 제2 금속 작용성 층; 상기 제2 금속 작용성 층 위에 위치하는 선택적인 제2 프라이머 층; 상기 제2 금속 작용성 층 위에 위치하는 제3 상 조정 층; 상기 제3 상 조정 층 위에 위치하는 제3 금속 작용성 층; 상기 제3 금속 작용성 층 위에 위치하는 선택적인 제3 프라이머 층; 상기 제3 금속 작용성 층 위에 위치하는 제4 상 조정 층; 상기 제4 상 조정 층 위에 위치하는 제4 금속 작용성 층; 상기 제4 금속 작용성 층 위에 위치하는 선택적인 제4 프라이머 층; 상기 제4 금속 작용성 층 위에 위치하는 선택적인 제5 상 조정 층; 및 상기 선택적인 제5 상 조정 층 위에 위치하는 선택적인 보호 층을 포함한다.
본 발명은 같은 참조 번호가 전반적으로 같은 부분을 나타내는 하기 도면을 참고하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 태양광 제어 코팅을 갖는 모놀리식 투명체(monolithic transparency)의 형태인 본 발명의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 태양광 제어 코팅의 다층 구조를 예시하는 도 1의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 3은 절연 유리 장치(insulated glass unit: IGU)에 혼입된 도 1 및 2의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 4는 적층 장치(laminated unit)에 혼입된 도 1 및 2의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 1은 본 발명의 태양광 제어 코팅을 갖는 모놀리식 투명체(monolithic transparency)의 형태인 본 발명의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 태양광 제어 코팅의 다층 구조를 예시하는 도 1의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 3은 절연 유리 장치(insulated glass unit: IGU)에 혼입된 도 1 및 2의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
도 4는 적층 장치(laminated unit)에 혼입된 도 1 및 2의 투명체의 측면도(치수에 비례하지 않음)이다.
"좌측", "우측", "내부", "외부", "위에", "아래에" 등과 같은 본원에 사용된 공간적인 또는 방향적인 용도는 도면에 도시된 것처럼 본 발명과 관련이 있다. 그러나, 본 발명은 다양한 대안적인 방향을 가정할 수 있고, 이에 따라 이러한 용어는 제한적인 것으로 간주되지 않는다.
명세서 및 청구범위에 사용된 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. "약"은 언급된 값의 ± 10%의 범위를 의미한다. 본원에 개시된 모든 범위는 개시 및 종결 범위 값 및 포함되는 임의의 및 모든 하위범위를 포함한다. 본원에 개시된 범위는 특정 범위에 걸친 평균 값을 나타낸다.
본원에 기술된 코팅 층에 관하여, 용어 "위에"는 코팅 층이 위치하는 기재(또는 베이스 층)로부터 더욱 멀리 존재함을 의미한다. 예를 들어, 제1 층 "위에" 위치하는 제2 층은 상기 제2 층이 제1 층보다 기재(또는 베이스 층)로부터 더 떨어져 위치함을 의미한다. 제2 층은 제1 층과 직접 접촉할 수 있다. 다르게는, 하나 이상의 다른 층이 제1 층과 제2 층 사이에 위치할 수 있다.
용어 "필름"은 별개의 조성물을 갖는 영역을 의미한다. "층"은 하나 이상의 "필름"을 포함한다. "코팅"은 하나 이상의 "층"을 포함한다.
용어 "중합체" 또는 "중합체성"은 올리고머, 단독중합체, 공중합체 및 삼원중합체, 예컨대, 2개 이상의 유형의 단량체 또는 중합체로부터 형성된 중합체를 포함한다.
용어 "자외선"은 100 nm 내지 300 nm 미만의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다. 용어 "가시광선"은 380 내지 780 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다. 용어 "적외선"은 780 nm 초과 내지 100,000 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다. 용어 "태양 적외선"은 1,000 내지 3,000 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다. 용어 "열 적외선"은 3,000 nm 초과 내지 20,000 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다.
본원에 언급된 모든 문헌은 이의 전체내용이 "참고에 의해 혼입된다".
용어 "임계 두께"는 이러한 두께보다 큰 두께에서 물질이 연속적이고 중단되지 않은 층을 형성하고, 이러한 두께보다 작은 두께에서 물질이 연속 층이 아니라 물질의 불연속적인 영역 또는 섬을 형성하는 두께를 의미한다. 용어 "아임계 두께"는 임계 두께 미만의 두께를 의미한다. 용어 "섬상(islanded)"은 물질이 연속 층이 아니라, 오히려 물질이 분리된 영역 또는 섬의 형태임을 의미한다.
용어 "아임계 층(subcritical layer)"은 임계 두께 미만으로 침착된 물질을 의미한다. 이것은 실제로 연속 층이 아닌 것으로 이해되더라도 아임계 층으로 지칭된다.
용어 "유효 두께"는 임계 두께 미만으로 침착되지만 임계 두께 초과로 침착되는 경우 보고된 값에서 물질의 연속 층을 제공할 수 있는 침착 변수(예컨대, 침착 속도, 라인 속도 등)에서 침착되는 물질의 이론적 두께를 지칭한다. 예를 들어, X cm/초의 침착 라인 속도에서 침착된 물질이 10 nm의 연속 층을 형성하는 것으로 공지되는 경우, 2X로의 라인 속도의 증가가 5 nm의 코팅을 침착시키는 것으로 기대될 수 있다. 그러나, 5 nm가 물질의 임계 두께 미만인 경우, 침착된 코팅은 5 nm의 연속적인 균일한 두께를 갖지 않을 수 있고, 불연속적이거나 섬화된 구조를 형성할 수 있다. 이것은 본원에서 5 nm의 "유효 두께"를 갖는 "아임계 층"으로 지칭된다.
LSG(태양광 취득에 대한 광투과 비)는 시감 투과율을 SHGC로 나눈 값이다.
용어 "광학 두께"는 물질의 기하학적 두께를 '550 nm의 기준 파장에서 물질의 굴절률로 곱한 값을 의미한다. 예를 들어, 550 nm의 기준 파장에서 5 nm의 물리적 두께 및 2의 굴절률을 갖는 물질은 10 nm의 광학 두께를 가진다.
용어 "단련된(annealed) 코팅" 또는 "비-템퍼러블(non-temperable) 코팅"은 최종 용도를 위해 템퍼링(tempering)되지 않거나 템퍼링되도록 고안되지 않은 코팅을 지칭한다. 용어 "템퍼러블 코팅" 또는 "템퍼링된 코팅"은 최종 용도를 위해 템퍼링 공정을 겪도록 고안된 코팅을 지칭한다.
본원의 모든 두께 값은 달리 지시되지 않는 한 나노미터(nm)의 물리적 두께이다.
용어 "금속" 및 "금속 산화물"은, 규소가 통상적으로 금속으로 간주될 수 없을지라도, 전통적으로 인정되는 금속 및 금속 산화물뿐만 아니라 규소 및 실리카를 각각 포함한다.
"이상"은 "동일하거나 보다 큰"을 의미한다. "이하"는 "동일하거나 보다 작은"을 의미한다.
헤이즈 및 투과율 값은, 달리 지시되지 않는 한, 헤이즈-가드 플러스 헤이즈미터(Haze-Gard Plus hazemeter: 비와이케이-가드너 유에스에이(BYK-Gardner USA)에서 시판 중) 또는 퍼킨 엘머 람다(Perkin Elmer Lamda) 9 분광광도계를 사용하여 측정된 값이다. 시트 저항 값은, 달리 지시되지 않는 한, 4-점 프로브(예컨대, 나기 인스트루먼츠(Nagy Instruments) SD-800 측정 장치)를 사용하여 측정된 값이다. 표면 거칠기 값은 인스트루먼트 디멘션(Instrument Dimension) 3100 원자력 현미경을 사용하여 측정된 값이다.
"기준 IGU"는 2번 표면 상에 코팅을 갖고, 공기로 채워진 0.5 인치(1.2 mm)의 갭에 의해 분리된 클리어(CLEAR) 유리의 2개의 이격된 6 mm 조각을 갖는 것으로서 정의된다. "기준 IGU 값"은 코팅이 2번 표면 상의 기준 IGU에 혼입되는 경우 보고된 값을 의미한다.
용어 "태양광 제어 코팅"은 코팅된 제품의 태양광 특성, 예컨대 코팅으로부터 반사되거나 코팅에 의해 흡수되거나 코팅을 통과하는 태양광선의 양에 영향을 주는 하나 이상의 층 또는 필름을 포함하는 코팅을 지칭한다.
본 발명의 논의는 특정 특징을 특정 한계 내에서 "구체적으로" 또는 "바람직하게" 되는 것으로(예컨대, 특정 한계 내에서 "바람직하게", "더욱 바람직하게" 또는 "더욱 더 바람직하게" 되는 것으로) 기술할 수 있다. 본 발명이 이러한 구체적이거나 바람직한 한계로 제한되지 않고 본 개시내용의 전체 범주를 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 본 발명의 하기 양상을 임의의 조합으로 포함하거나 이들로 이루어지거나 이들로 본질적으로 이루어진다. 본 발명의 다양한 양상이 별개의 도면에서 예시된다. 그러나, 이는 단지 예시 및 논의의 편의를 위해서인 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 실시예서, 하나의 도면에 도시된 본 발명의 하나 이상의 양상은 하나 이상의 다른 도면에 도시된 본 발명의 하나 이상의 양상과 조합될 수 있다.
본 발명은 건축용 투명체, 예컨대 창문 또는 절연 유리 장치(IGU)를 사용하는 용도에 관해 논의된다. 본원에 사용된 용어 "건축용 투명체"는 빌딩에 위치하는 임의의 투명체, 예컨대 창문 및 스카이라이트(sky light)를 지칭한다. 그러나, 본 발명이 건축용 투명체를 사용하는 용도로 제한되지 않고 임의의 바람직한 분야의 투명체, 예컨대 적층된 또는 비-적층된 주거용 및/또는 상업용 창문, 절연 유리 장치, 및/또는 육지, 하늘, 우주, 물 위 및/또는 물 아래 비히클을 위한 투명체를 사용하여 실시될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 구체적으로 개시된 예시적인 양태가 단지 본 발명의 일반적인 개념을 설명하기 위해 제공되고, 본 발명이 이러한 구체적인 예시적인 양태로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 추가로, 전형적인 "투명체"가 물질이 투명체를 통해 보여질 수 있는 충분한 가시광선 투과를 가질 수 있지만, 본 발명의 실시에서, "투명체"는 가시광선에 대해 투명할 필요는 없고, 반투명하거나 불투명할 수 있다.
본 발명의 특징은 포함하는 투명체(10)는 도 1 및 2에 도시된다. 투명체(10)는 제1 주 표면(14)(1번 표면) 및 대향하는 제2 주 표면(16)(2번 표면)을 갖는 제1 플라이(ply)(12)를 포함한다. 제1 주 표면(14)은 빌딩의 외부를 향하고, 제2 주 표면(16)은 빌딩의 내부를 향한다. 플라이 표면의 이러한 넘버링(numbering)은 창호(fenestration) 분야의 통상적인 실무와 일치한다.
본 발명의 태양광 제어 코팅(30)은 제1 플라이(12)의 하나 이상의 주 표면의 적어도 일부분 위에 위치한다. 도 1 및 2에 도시된 예에서, 태양광 제어 코팅(30)은 제1 플라이(ply)(12)의 제2 주 표면(16)(2번 표면)의 적어도 일부분 위에 위치한다. 태양광 제어 코팅(30)은 제1 상 조정 층(40)을 포함한다. 제1 금속 작용성 층(46)은 제1 상 조정 층(40) 위에 위치한다. 선택적인 제1 프라이머 층(48)은 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치할 수 있다. 제2 상 조정 층(50)은 제1 금속 작용성 층(46) 위에(또는, 존재하는 경우, 선택적인 제1 프라이머 층(48) 위에) 위치한다. 제2 금속 작용성 층(58)은 제2 상 조정 층(50) 위에 위치한다. 선택적인 제2 프라이머 층(60)은 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치할 수 있다. 제3 상 조정 층(62)은 제2 금속 작용성 층(58) 위에(또는, 존재하는 경우, 선택적인 제2 프라이머 층(60) 위에) 위치한다. 제3 금속 작용성 층(70)은 제3 상 조정 층(62) 위에 위치한다. 선택적인 제3 프라이머 층(72)은 제3 금속 작용성 층(70) 위에 위치할 수 있다. 제4 상 조정 층(74)은 제3 금속 작용성 층(70) 위에(또는, 존재하는 경우, 선택적인 제3 프라이머 층(72) 위에) 위치한다. 제4 금속 작용성 층(82)은 제4 상 조정 층(74) 위에 위치한다. 선택적인 제4 프라이머 층(84)은 제4 금속 작용성 층(82) 위에 위치할 수 있다. 선택적인 제5 상 조정 층(86)은 제4 금속 작용성 층(82) 위에(또는, 존재하는 경우, 선택적인 제4 프라이머 층(84) 위에) 위치할 수 있다. 선택적인 보호 층(92)은, 존재하는 경우, 선택적인 제5 상 조정 층(86) 위에, 또는 제4 금속 작용성 층(74) 위에(예컨대, 존재하는 경우, 선택적인 제4 프라이머 층(84) 위에) 위치할 수 있다.
제1 플라이(12)는 가시광선에 대해 투명하거나 반투명할 수 있다. "투명한"은 0% 초과 내지 100% 이하의 가시광선 투과율을 가짐을 의미한다. 다르게는, 플라이는 반투명할 수 있다. "반투명"은 보는 사람과 대향하는 면 상의 물체가 명확히 보이지 않도록 가시광선을 산란시킴을 의미한다. 적합한 물질의 예는, 비제한적으로, 가소성 기재(예컨대, 아크릴계 중합체, 예컨대 폴리아크릴레이트; 폴리알킬메타크릴레이트, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리프로필메타크릴레이트 등; 폴리우레탄; 폴리카보네이트; 폴리알킬테레프탈레이트, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등; 폴리실록산-함유 중합체; 또는 이들을 제조하기 위한 임의의 단량체의 공중합체, 또는 이들의 임의의 혼합물); 세라믹 기재; 유리 기재; 또는 이들 중 임의의 혼합물 또는 조합을 포함한다. 예를 들어, 플라이는 통상적인 소다-석회-실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 또는 납땜 유리를 포함할 수 있다. 유리는 투명한 유리일 수 있다. "투명한 유리"는 비-염색되거나 비-착색된 유리를 의미한다. 다르게는, 유리는 염색되거나 달리 착색된 유리일 수 있다. 유리는 단련되거나 열 처리된 유리일 수 있다. 본원에 사용된 용어 "열 처리된"은 템퍼링되거나 적어도 부분적으로 템퍼링됨을 의미한다. 유리는 임의의 유형, 예컨대 통상적인 플로트(float) 유리일 수 있고, 임의의 광학 특성, 예컨대, 임의의 값의 가시광선 투과율, 자외선 투과율, 적외선 투과율 및/또는 총 태양 에너지 투과율을 갖는 임의의 조성물을 가질 수 있다. "플로트 유리"는 용융된 유리가 용융된 금속 욕 상에 침착되고, 제어가능하게 냉각되어 플로트 유리 리본을 형성하는 통상적인 플로트 공정에 의해 형성된 유리를 의미한다.
제1 플라이(12)는, 예를 들어, 투명한 플로트 유리일 수 있거나, 염색되거나 착색된 유리일 수 있다. 플라이는 임의의 바람직한 치수, 예컨대 길이, 너비, 형상 또는 두께를 가질 수 있다. 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 유리의 비제한적인 예는 투명한 유리, 스타파이어(Starphire: 등록상표), 솔라그린(Solargreen: 등록상표), 솔렉트라(Solextra: 등록상표), GL-20(등록상표), GL-35(상표), 솔라브론즈(Solarbronze: 등록상표), 솔라그레이(Solargray: 등록상표) 유리, 퍼시피카(Pacifica: 등록상표) 유리, 솔라블루(SolarBlue: 등록상표) 유리 및 옵티블루(Optiblue: 등록상표) 유리를 포함하고, 이들 모두 미국 펜실베니아주 피츠버그 소재의 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries Inc.)에서 시판 중이다.
상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 비-금속성 층이다. 예를 들어, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 유전체 또는 반도체 물질을 포함한다. 예를 들어, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 산화물, 질화물, 산화질화물 및/또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상 조정 층(40, 50, 62, 74)에 적합한 물질의 예는 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무스, 납, 인듐, 주석 및 이들의 혼합물의 산화물, 질화물 또는 산화질화물을 포함한다. 이들은 소량의 다른 물질, 예컨대 비스무스 산화물 중 망간, 인듐 산화물 중 주석 등을 가질 수 있다. 추가로, 금속 합금 또는 금속 혼합물의 산화물, 예컨대 아연 및 주석을 함유하는 산화물(예컨대, 아연 스탄네이트), 인듐-주석 합금의 산화물, 규소 질화물, 규소 알루미늄 질화물 또는 알루미늄 질화물이 사용될 수 있다. 또한, 도핑된 금속 산화물, 예컨대 안티몬 또는 인듐 도핑된 주석 산화물, 또는 니켈 또는 붕소 도핑된 규소 산화물이 사용될 수 있다. 물질의 구체적인 예는 아연 산화물, 주석 산화물, 규소 질화물, 규소-알루미늄 질화물, 규소-니켈 질화물, 규소-크로뮴 질화물, 안티몬 도핑된 주석 산화물, 알루미늄 도핑된 아연 산화물, 인듐 도핑된 아연 산화물, 티타늄 산화물 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다.
상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 단일 물질을 포함할 수 있다. 다르게는, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 다수의 물질 및/또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 화학적으로 별개의 물질 또는 상의 층상 배열(stratified sequence)의 필름을 포함할 수 있고/거나 하나 이상의 화학적으로 별개의 물질 또는 상의 하나 이상의 복합체를 포함할 수 있다. 상이한 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 동일하거나 상이한 물질을 포함할 수 있다. 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다.
상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 태양광 제어 코팅(30)의 층의 다양한 계면 경계로부터 부분적으로 반사되고/거나 이에 의해 부분적으로 투과된 전자기 방사선의 건설적 및 파괴적 광학 간섭의 조정을 가능하게 한다. 상 조정 층(40, 50, 62, 74)의 두께 및/또는 조성의 변화는 태양광 제어 코팅(30)의 전반적인 반사율, 투과율 및/또는 흡수율을 변화시킬 수 있고, 이는 태양광 제어 코팅(30)의 태양광 제어 성능, 열 적외선 절연 성능, 색 및/또는 심미감을 변경시킬 수 있다. 추가로, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 태양광 제어 코팅(30)의 다른 층, 예컨대 금속 작용성 층에 대한 화학적 및/또는 기계적 보호를 제공할 수 있다.
높은 가시광선 투과율이 바람직한 경우, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)은 금속 작용성 층을 반사방지하기 위한 반사방지 층으로서 작용하여 태양광 제어 코팅(30)의 전반적인 가시광선 반사율을 감소시키고/거나 가시광선 투과율을 증가시킬 수 있다. 약 2의 굴절률을 갖는 물질은 연속 및/또는 아임계 금속 작용성 층의 반사방지에 특히 유용하다.
하나 이상의 상 조정 층이 플라이(12)와 최하 금속 작용성 층 사이에 위치할 수 있다. 하나 이상의 상 조정 층이 최상 금속 작용성 층과 주위 환경, 예컨대 공기 사이에 위치할 수 있다.
도시된 예시적인 코팅(30)에서, 제1 상 조정 층(40)은 제1 플라이(12)의 제2 주 표면(16)(2번 표면)의 적어도 일부분 위에 위치한다. 제1 상 조정 층(40)은 단일 층일 수 있거나, 상기 반사방지 물질 및/또는 유전체 물질의 하나 이상의 필름을 포함할 수 있다. 제1 상 조정 층(40)은 가시광선에 대해 투명할 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 제1 상 조정 층(40)은 금속 산화물, 금속 산화물의 혼합물, 및/또는 금속 합금 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 상 조정 층(40)은 아연 및 주석의 산화물을 포함할 수 있다.
제1 상 조정 층(40)은 45 내지 75 nm의 광학 두께, 예를 들어, 47 내지 75 nm의 광학 두께, 예를 들어, 47 내지 71 nm의 광학 두께, 예를 들어, 50 내지 65 nm의 광학 두께, 예를 들어, 53 내지 65 nm의 광학 두께를 가질 수 있다.
제1 상 조정 층(40)은 10 내지 45 nm의 두께, 예를 들어, 15 내지 40 nm의 두께, 예를 들어, 20 내지 35 nm의 두께, 예를 들어, 23 내지 35 nm의 두께, 예를 들어, 26 내지 33 nm의 두께를 가질 수 있다.
제1 상 조정 층(40)은 선택적인 제1 필름(42) 및/또는 제2 필름(44)을 갖는 다중-필름 구조를 포함할 수 있다. 선택적인 제1 필름(42)은, 예컨대 금속 합금 산화물 필름일 수 있다. 제2 필름(44)은, 예컨대 금속 산화물 필름 또는 산화물 혼합물 필름일 수 있다. 제2 필름(44)은 제1 필름(42) 위에 위치할 수 있다.
선택적인 제1 필름(42)은 아연/주석 합금 산화물일 수 있다. "아연/주석 합금 산화물"은 순수한 합금 및 또한 산화물의 혼합물 둘 다를 의미한다. 아연/주석 합금 산화물은 아연 및 주석의 캐소드로부터의 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 진공 침착으로부터 수득된 것일 수 있다. 캐소드는 아연 및 주석을 5 내지 95 중량%의 아연 및 95 내지 5 중량%의 주석, 예컨대 10 내지 90 중량%의 아연 및 90 내지 10 중량%의 주석의 비율로 포함할 수 있다. 그러나, 아연 대 주석의 다른 비가 또한 사용될 수 있다. 제1 필름(42)을 위한 예시적인 금속 합금 산화물은 ZnxSn1-xO2-x(화학식 1)로 표시될 수 있고, 이때 "x"는 0 초과 내지 1 미만의 범위에서 변할 수 있다. 예를 들어, "x"는 0 초과일 수 있고, 0 초과 내지 1 미만의 임의의 분수 또는 소수일 수 있다. 화학식 1의 화학량론적 형태는 "Zn2SnO4"이고, 통상적으로 아연 스탄네이트로 지칭된다. 아연 스탄네이트 층은 52 중량%의 아연 및 48 중량%의 주석을 갖는 캐소드로부터 산소의 존재 하에 스퍼터 침착될 수 있다. 예를 들어, 제1 필름(42)은 아연 스탄네이트를 포함할 수 있다.
제2 필름(44)은 금속 산화물 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 필름(44)은 아연 산화물을 포함할 수 있다. 아연 산화물은 캐소드의 스퍼터링 특징을 개선시키는 다른 물질을 포함하는 아연 캐소드로부터 침착될 수 있다. 예를 들어, 아연 캐소드는 스퍼터링을 개선하기 위해 소량의 주석(예컨대, 10 중량% 이하, 예컨대 5 중량% 이하)을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 생성된 아연 산화물 필름은 작은 백분율의 주석 산화물, 예컨대, 10 중량% 이하의 주석 산화물, 예컨대, 5 중량% 이하의 주석 산화물을 포함할 수 있다. 10 중량% 이하의 주석을 갖는 아연 캐소드로부터 침착된 코팅 층은, 비록 소량의 주석 산화물(예컨대, 10 중량% 이하)이 존재할 수 있을지라도, 본원에서 "아연 산화물 필름"으로 지칭된다. 캐소드 내의 주석은 우세한 아연 산화물 제2 필름(44)에서 주석 산화물을 형성하는 것으로 여겨진다.
선택적인 제1 필름(42)은 0 내지 35 nm의 두께, 예를 들어, 10 내지 30 nm의 두께, 예를 들어, 15 내지 25 nm의 두께, 예를 들어, 15 내지 20 nm의 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 필름(44)은 1 내지 20 nm의 두께, 예를 들어, 2 내지 17 nm의 두께, 예를 들어, 3 내지 15 nm의 두께, 예를 들어, 4 내지 10 nm의 두께, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 태양광 제어 코팅(30)은 4개 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)을 포함한다.
하나 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)은 연속 금속 층일 수 있다. "연속" 금속 층은 중단되거나 분리되지 않은 층, 예컨대 균질한 층을 의미한다.
하나 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)은 아임계 층일 수 있다. "아임계" 층은 중단되거나 분리된 층 또는 비-균질한 층이다. 아임계 층은 물리적으로 분리된 섬 또는 입자, 또는 공극 또는 미궁을 갖는 층(스위스 치즈와 유사함)을 포함할 수 있다. 이러한 아임계 층은 전형적으로 물질의 임계 두께(예컨대, 퍼콜레이션 역치(percolation threshold)) 미만으로 침착된다. 예를 들어, 금속성 은은 5 nm 미만의 임계 두께(퍼콜레이션 역치)를 갖는다. 구리, 금 및 팔라듐이 이러한 두께 미만에서 유사한 아임계 거동을 나타내는 것으로 여겨진다. 아임계 층은 전형적으로 동일한 물질의 연속 층에서 관찰되지 않는 흡수성 플라스몬(Plasmon) 공명을 나타낸다. 아임계 층은 상부의 선택적인 프라이머 물질(존재하는 경우)을 포함하는 주위의 매트릭스 및/또는 상부의 인접한 상 조정 층(또는, 존재하는 경우, 선택적인 보호 층)을 포함하는 물질에 매립되거나 싸인 섬 또는 입자를 포함할 수 있다.
태양광 제어 코팅(30)은 하나 이상의 연속 금속 작용성 층 및/또는 하나 이상의 아임계 금속 작용성 층을 포함할 수 있다.
금속 작용성 층은 (a) 전자기 스펙트럼의 적외선 영역의 적어도 일부분, 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 태양 적외선 영역 및/또는 열 적외선 영역에서의 전자기 방사선의 반사, 및/또는 (b) 전자기 스펙트럼의 하나 이상의 영역, 예를 들어 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역 및/또는 적외선 영역 및/또는 자외선 영역의 적어도 일부분에서의 전자기 방사선의 흡수를 제공한다.
연속 금속 작용성 층은 전형적으로 전자기 스펙트럼의 적외선 영역, 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 태양 적외선 영역 및/또는 열 적외선 영역에서, 아임계 금속 작용성 층보다 높은 반사율을 갖는다. 그러나, 아임계 금속 작용성 층은 전형적으로, 예컨대 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역에서, 연속 금속 작용성 층보다 큰 흡광도를 갖는다.
금속 작용성 층에 유용한 물질의 예는 귀금속 또는 준귀금속(near noble metal)을 포함한다. 이러한 금속의 예는 은, 금, 플래티넘, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 로듐, 루테늄, 구리, 수은, 레늄, 알루미늄 및 이들의 조합을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 금속 작용성 층은 금속성 은을 포함할 수 있다.
제1 금속 작용성 층(46)은 임의의 상기 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 작용성 층(46)은 은을 포함할 수 있다.
제1 금속 작용성 층(46)은 연속 층일 수 있다. 다르게는, 제1 금속 작용성 층(46)은 아임계 층일 수 있다.
예를 들어, 제1 금속 작용성 층(46)은 5 내지 20 nm, 예를 들어, 10 내지 15 nm, 예를 들어, 11 내지 14 nm, 예를 들어, 11.5 내지 12.5 nm의 두께를 갖는 연속 층일 수 있다.
예를 들어, 제1 금속 작용성 층(46)은 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 4 nm의 유효 두께를 갖는 아임계 층일 수 있다.
선택적인 프라이머 층(48, 60, 72, 84)은 결합된 하부의 금속 작용성 층과 직접 접촉하여 위치할 수 있다. 프라이머 층(48, 60, 72, 84)은 코팅 공정 및/또는 후속 가공, 예컨대 열적 템퍼링 중에 결합된 금속 작용성 층을 보호한다. 프라이머 물질은 금속으로서 침착된다. 아임계 층 위에 침착되는 경우, 프라이머 물질은 아임계 물질의 상부를 코팅하고 분리된 섬 사이의 공간을 채우는 것으로 여겨진다. 상부의 상 조정 층의 침착 및/또는 열적 템퍼링과 같은 후속 가공 중에, 금속 프라이머의 일부 또는 전부가 산화된다. 산화물 또는 질화물 물질이 상 조정 층에 사용되는 경우, 프라이머 층(48, 60, 72, 84)은 각각 친산화물성 또는 친질화물성 물질을 포함할 수 있다. 프라이머 층(48, 60, 72, 84)이 모두 동일한 물질일 필요는 없다. 프라이머 층(48, 60, 72, 84)은 동일한 두께일 필요는 없다.
프라이머 층(48, 60, 72, 84)에 유용한 물질의 예는 티타늄, 니오븀, 텅스텐, 니켈, 크로뮴, 철, 탄탈륨, 지르코늄, 알루미늄, 규소, 인듐, 주석, 아연, 몰리브데늄, 하프늄, 비스무스, 바나듐, 망간 및 이들의 조합을 포함한다.
선택적인 제1 프라이머 층(48)은 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치한다. 선택적인 제1 프라이머 층(48)은 단일 필름 또는 다중 필름 층일 수 있다. 제1 프라이머 층(48)은 임의의 상기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프라이머 층(48)은 티타늄을 포함할 수 있다.
예를 들어, 단련된 코팅의 경우, 제1 프라이머 층(48)은 0.1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 2 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 템퍼러블 코팅의 경우, 제1 프라이머 층(48)은 0.1 내지 5 nm, 예를 들어, 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 4 nm, 예를 들어, 2.5 내지 3.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
하부의 제1 금속 작용성 층(46)이 아임계 층인 경우, 제1 프라이머 층(48)은 0.1 내지 2 nm, 예를 들어, 0.5 내지 1.5 nm, 예를 들어, 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
제2 상 조정 층(50)은 제1 금속 작용성 층(46) 위에(예컨대, 선택적인 제1 프라이머 층(48) 위에) 위치한다. 제2 상 조정 층(50)은 하나 이상의 상기 물질 및/또는 필름을 포함할 수 있다.
제2 상 조정 층(50)은 40 내지 200 nm의 광학 두께, 예를 들어, 50 내지 150 nm의 광학 두께, 예를 들어, 100 내지 150 nm의 광학 두께, 예를 들어, 113 내지 140 nm의 광학 두께, 예를 들어, 115 내지 120 nm의 광학 두께를 가질 수 있다.
제2 상 조정 층(50)은 30 내지 100 nm의 두께, 예를 들어, 40 내지 80 nm의 두께, 예를 들어, 50 내지 75 nm의 두께, 예를 들어, 55 내지 70 nm의 두께를 가질 수 있다.
제2 상 조정 층(50)은 단일 층 또는 다중 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 상 조정 층(50)은 제1 필름(52), 제2 필름(54) 및 선택적인 제3 필름(56)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 필름(52)은 금속 산화물 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 필름(52)은 아연 산화물 필름을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제2 필름(54)은 금속 합금 산화물 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 필름(54)은 아연 스탄네이트 필름을 포함할 수 있다.
예를 들어, 선택적인 제3 필름(56)은 금속 산화물 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 선택적인 제3 필름(56)은 아연 산화물 필름을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 필름(52)(및, 존재하는 경우, 선택적인 제3 필름(56))은 1 내지 20 nm의 두께, 예를 들어, 2 내지 17 nm의 두께, 예를 들어, 3 내지 15 nm의 두께, 예를 들어, 4 내지 10 nm의 두께, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다. 제1 필름(52) 및 선택적인 제3 필름(56)은, 존재하는 경우, 동일하거나 상이한 물질을 포함할 수 있고 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다.
제2 필름(54)은 5 내지 70 nm의 두께, 예를 들어, 10 내지 60 nm의 두께, 예를 들어, 20 내지 55 nm의 두께, 예를 들어, 30 내지 54 nm의 두께, 예를 들어, 32 내지 53 nm의 두께를 가질 수 있다.
제2 금속 작용성 층(58)은 제2 상 조정 층(50) 위에(예컨대, 존재하는 경우, 제3 필름(56) 위에, 또는, 존재하지 않는 경우, 제2 필름(54) 위에) 위치한다.
제2 금속 작용성 층(58)은 연속 층 또는 아임계 층일 수 있다. 예를 들어, 제2 금속 작용성 층(58)은 은을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제2 금속 작용성 층(58)은 5 내지 20 nm의 두께, 예를 들어, 10 내지 15 nm의 두께, 예를 들어, 12 내지 13.5 nm의 두께를 갖는 연속 층일 수 있다.
예를 들어, 제2 금속 작용성 층(58)은 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 5 nm, 예를 들어, 3 내지 5 nm의 유효 두께를 갖는 아임계 층일 수 있다.
선택적인 제2 프라이머 층(60)은 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치할 수 있다. 제2 프라이머 층(60)은 선택적인 제1 프라이머 층(48)에 관하여 상기한 바와 같은 임의의 물질 및/또는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 프라이머 층(60)은 티타늄을 포함할 수 있다.
예를 들어, 단련된 코팅의 경우, 제2 프라이머 층(60)은 0.1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 2 nm의 물리적 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 템퍼러블 코팅의 경우, 제2 프라이머 층(60)은 0.1 내지 5 nm, 예를 들어, 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 4 nm, 예를 들어, 2.5 내지 3.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
하부의 제2 금속 작용성 층(58)이 아임계 층인 경우, 제2 프라이머 층(60)은 0.1 내지 2 nm, 예를 들어, 0.5 내지 1.5 nm, 예를 들어 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
제3 상 조정 층(62)은 제2 금속 작용성 층(58) 위에(예컨대, 선택적인 제2 프라이머 필름 층(60) 위에) 위치한다. 제3 상 조정 층(62)은 제1 및 제2 상 조정 층(40, 50)에 관하여 상기 논의된 바와 같은 임의의 물질 및/또는 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 상 조정 층(62)은 다중-필름 구조일 수 있다. 예를 들어, 제3 상 조정 층(62)은 제1 층(64), 제2 층(66) 및 선택적인 제3 층(68)을 포함할 수 있다.
제3 상 조정 층(62)은 40 내지 100 nm의 광학 두께, 예를 들어, 50 내지 90 nm의 광학 두께, 예를 들어, 57 내지 87 nm의 광학 두께, 예를 들어, 64 내지 80 nm의 광학 두께를 가질 수 있다.
제3 상 조정 층(62)은 20 내지 100 nm의 두께, 예를 들어, 25 내지 45 nm의 두께, 예를 들어, 30 내지 40 nm의 두께, 예를 들어, 35 내지 37 nm의 두께를 가질 수 있다.
제1 층(64)은 금속 산화물 층, 예를 들어, 아연 산화물 층을 포함할 수 있다. 제2 층(66)은 금속 합금 산화물 물질, 예를 들어, 아연 스탄네이트를 포함할 수 있다. 선택적인 제3 층(68)은 금속 산화물 층, 예를 들어, 아연 산화물 층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 층(64)은 1 내지 20 nm, 예를 들어, 2 내지 17 nm, 예를 들어, 3 내지 15 nm, 예를 들어, 4 내지 10 nm, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다.
제2 층(66)은 5 내지 70 nm, 예를 들어, 10 내지 60 nm, 예를 들어, 15 내지 50 nm, 예를 들어, 20 내지 40 nm, 예를 들어, 21 내지 31 nm의 두께를 가질 수 있다.
선택적인 제3 층(68)은 0 내지 20 nm, 예를 들어, 1 내지 17 nm, 예를 들어, 3 내지 15 nm, 예를 들어, 4 내지 10 nm의 두께를 가질 수 있다.
제3 금속 작용성 층(70)은 제1 또는 제2 금속 작용성 층(46, 58)에 관하여 상기 논의된 임의의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 금속 작용성 층(70)은 은을 포함할 수 있다.
제3 금속 작용성 층(70)은 연속 층 또는 아임계 층일 수 있다.
예를 들어, 제3 금속 작용성 층(70)은 5 내지 20 nm, 예를 들어, 5 내지 15 nm, 예를 들어, 5 내지 10 nm의 두께를 갖는 연속 층일 수 있다.
예를 들어, 제3 금속 작용성 층(70)은 0.2 내지 5 nm, 예를 들어, 0.3 내지 1 nm, 예를 들어, 0.4 내지 0.9 nm, 예를 들어, 0,4 내지 0.5 nm의 유효 두께를 갖는 아임계 층일 수 있다.
선택적인 제3 프라이머 층(72)은 제1 또는 제2 프라이머 층에 관하여 상기한 바와 같을 수 있다. 예를 들어, 제3 프라이머 층(72)은 티타늄을 포함할 수 있다.
예를 들어, 단련된 코팅의 경우, 제3 프라이머 층(72)은 0.1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 2 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 템퍼러블 코팅의 경우, 제3 프라이머 층(72)은 0.1 내지 5 nm, 예를 들어, 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 4 nm, 예를 들어, 2.5 내지 3.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
하부의 제2 금속 작용성 층(58)이 아임계 층인 경우, 제3 프라이머 층(72)은 0.1 내지 2 nm, 예를 들어, 0.5 내지 1.5 nm, 예를 들어, 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
제4 상 조정 층(74)은 제1, 제2 또는 제3 상 조정 층(40, 50, 62)과 관련하여 상기 논의된 하나 이상의 물질 및/또는 층을 포함할 수 있다.
제4 상 조정 층(74)은 40 내지 150 nm의 광학 두께, 예를 들어, 50 내지 90 nm의 광학 두께, 예를 들어, 55 내지 86 nm의 광학 두께, 예를 들어, 64 내지 80 nm의 광학 두께를 가질 수 있다.
제4 상 조정 층(74)은 20 내지 100 nm, 예를 들어, 25 내지 50 nm, 예를 들어, 30 내지 45 nm, 예를 들어, 32 내지 40 nm의 두께를 가질 수 있다.
제4 상 조정 층(74)은 선택적인 제1 층(76), 제2 층(78) 및 제3 층(80)을 갖는 다중-필름 층일 수 있다
예를 들어, 선택적인 제1 층은 금속 산화물 층, 예를 들어, 아연 산화물 층을 포함할 수 있다. 제2 층(78)은 금속 합금 산화물 층, 예를 들어, 아연 스탄네이트 층을 포함할 수 있다. 제3 층(80)은 금속 산화물 층, 예를 들어 아연 산화물 층을 포함할 수 있다.
제2 층(78)은 5 내지 70 nm, 예를 들어, 10 내지 60 nm, 예를 들어, 15 내지 50 nm, 예를 들어, 20 내지 45 nm, 예를 들어, 20 내지 35 nm, 예를 들어, 21 내지 31 nm의 두께를 가질 수 있다.
선택적인 제1 층(76)은 0 내지 20 nm, 예를 들어, 1 내지 20 nm, 예를 들어, 2 내지 17 nm, 예를 들어, 3 내지 15 nm, 예를 들어, 4 내지 10 nm, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다.
제3 층(80)은 1 내지 20 nm, 예를 들어, 2 내지 17 nm, 예를 들어, 3 내지 15 nm, 예를 들어, 4 내지 10 nm, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다.
제4 금속 작용성 층(82)은 제1, 제2 및/또는 제3 금속 작용성 층에 관하여 상기 논의된 임의의 물질일 수 있다. 예를 들어, 제4 금속 작용성 층(82)은 은을 포함할 수 있다.
제4 금속성 층(82)은 연속 층 또는 아임계 층일 수 있다.
예를 들어, 제4 금속 작용성 층(82)은 5 내지 30 nm, 예를 들어, 15 내지 26 nm, 예를 들어, 17 내지 26 nm, 예를 들어, 19 내지 25 nm의 두께를 갖는 연속 층일 수 있다.
예를 들어, 제4 금속 작용성 층(82)은 1 내지 5 nm, 예를 들어, 1.5 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 5 nm, 예를 들어 2 내지 4 nm, 예를 들어 2 내지 3 nm의 유효 두께를 갖는 아임계 층일 수 있다.
선택적인 제4 프라이머 층(84)은 임의의 다른 선택적인 프라이머 층에 관하여 상기한 바와 같을 수 있다. 예를 들어, 제4 프라이머 층(84)은 티타늄을 포함할 수 있다.
예를 들어, 단련된 코팅의 경우, 제4 프라이머 층(84)은 0.1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 3 nm, 예를 들어, 1 내지 2 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 템퍼러블 코팅의 경우, 제4 프라이머 층(84)은 0.1 내지 5 nm, 예를 들어, 1 내지 5 nm, 예를 들어, 2 내지 4 nm, 예를 들어, 2.5 내지 3.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
하부의 제4 금속 작용성 층(82)이 아임계 층인 경우, 제4 프라이머 층(84)은 0.1 내지 2 nm, 예를 들어, 0.5 내지 1.5 nm, 예를 들어, 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 가질 수 있다.
선택적인 제5 상 조정 층(86)은 제1, 제2 또는 제3 상 조정 층에 관하여 상기 논의된 하나 이상의 물질 및/또는 층을 포함할 수 있다.
선택적인 제5 상 조정 층(86)은 40 내지 100 nm의 광학 두께, 예를 들어, 40 내지 80 nm의 광학 두께, 예를 들어, 45 내지 75 nm의 광학 두께, 예를 들어, 54 내지 67 nm의 광학 두께를 가질 수 있다.
선택적인 제5 상 조정 층(86)은 10 내지 100 nm, 예를 들어, 20 내지 50 nm, 예를 들어, 24 내지 37 nm, 예를 들어, 27 내지 34 nm의 두께를 가질 수 있다.
제5 상 조정 층(86)은 제1 층(88) 및 선택적인 제2 층(90)을 포함할 수 있다.
제1 층(88)은 금속 산화물 층, 예를 들어, 아연 산화물 층을 포함할 수 있다. 선택적인 제2 층(90)은 금속-합금 산화물 층, 예를 들어, 아연 스탄네이트 층을 포함할 수 있다.
제1 층(88)은 1 내지 20 nm, 예를 들어, 2 내지 17 nm, 예를 들어, 3 내지 15 nm, 예를 들어, 4 내지 10 nm, 예를 들어, 4 내지 5 nm의 두께를 가질 수 있다.
선택적인 제2 층(90)은 0 내지 40 nm, 예를 들어, 10 내지 35 nm, 예를 들어, 15 내지 30 nm, 예를 들어, 20 내지 30 nm, 예를 들어, 20 내지 25 nm의 두께를 가질 수 있다.
선택적인 보호 층(92)은 태양광 제어 코팅(30)의 말단 층일 수 있다. 선택적인 보호 층(92)은 하나 이상의 비금속성 물질, 예컨대 상 조정 층에 관하여 상기한 바와 같은 물질을 포함할 수 있다. 다르게는, 보호 층(92)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 선택적인 보호 층(92)은 하부의 코팅 층에 대한 화학적 및/또는 기계적 보호를 제공할 수 있다. 선택적인 보호 층(92)은 상 조정 및/또는 흡수를 제공할 수 있다.
말단 선택적인 보호 층(92)에 더하여 또는 이를 대신하여, 하나 이상의 다른 선택적인 보호 층(92)이 태양광 제어 코팅(30) 내에, 예를 들어, 2개 이상의 상 조정 층 사이에 위치할 수 있다.
선택적인 보호 층(92)은, 예를 들어, 금속 산화물 또는 금속 질화물 층일 수 있다.
예를 들어, 보호 층(92)은 티타니아를 포함할 수 있다.
선택적인 보호 층(92)은 0 내지 10 nm, 예를 들어, 1 내지 10 nm, 예를 들어, 2 내지 8 nm, 예를 들어, 3 내지 7 nm, 예를 들어, 4 내지 7 nm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 태양광 제어 코팅(30)은 4개 이상의 연속 금속 작용성 층을 가질 수 있다.
또는, 태양광 제어 코팅(30)은 4개 이상의 금속 작용성 층을 가질 수 있고, 하나 이상의 금속 작용성 층은 아임계 층일 수 있다. 예를 들어, 아임계 층은 2개의 연속 층 사이에 위치할 수 있고/거나, 아임계층은 기재와 제1 상 조정 층 사이에 위치할 수 있고/거나, 아임계 층은 최상 연속 층과 환경 사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제3 금속 작용성 층(70)은 제3 상 조정 층(62)과 제4 상 조정 층(74) 사이에 대칭적으로 또는 실질적으로 대칭적으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 제3 상 조정 층(62) 및 제4 상 조정 층(74)은 동일하거나 유사한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 상 조정 층(62) 및 제4 상 조정 층(74)의 두께는 서로 ± 10% 내에, 예를 들어, 서로 ± 5% 내에, 예를 들어, 서로 ± 2% 내에 존재할 수 있다.
예를 들어, 제3 금속 작용성 층(70)은 아임계 층일 수 있다. 제3 금속 작용성 층(70)은 제3 및 제4 상 조정 층(82, 74)(대칭 디자인) 중간에 위치할 수 있다. 다르게는, 제3 및 제4 상 조정 층(62, 74)은 제3 및 제4 상 조정 층(62, 74) 사이(그러나, 필수적으로 중간은 아님)에 위치한 아임계 제3 금속 작용성 층(70)과 더욱 상이한 두께를 가질 수 있다.
본 발명은 4개 이상의 금속 작용성 층을 포함하는 코팅, 예를 들어, 태양광 제어 코팅(30)을 제공한다. 모든 금속 작용성 층은 연속 층일 수 있다. 또는, 상기한 바와 같이, 하나 이상의 금속 작용성 층은 아임계 층일 수 있다.
태양광 제어 코팅(30)은 임의의 통상적인 방법에 의해 침착될 수 있다. 이러한 방법의 예는 통상적인 화학적 증착(CVD) 및/또는 물리적 증착(PVD) 방법을 포함한다. CVD 공정의 예는 분무 열분해를 포함한다. PVD 공정의 예는 전자 빔 증발 및 진공 스퍼터링(예컨대, 마그네트론 스퍼터 증착(MSVD))을 포함한다. 다른 코팅 방법이, 예컨대, 비제한적으로, 솔-겔 침착이 또한 사용될 수 있다. 하나의 비-제한적인 양태에서, 코팅(30)은 MSVD에 의해 침착될 수 있다.
태양광 제어 코팅(30)은 4개 이상의 금속 작용성 층을 가질 수 있고, 하나 이상의 금속 작용성 층은 아임계 층이다. 예를 들어, 아임계 층은 2개의 연속 금속 작용성 층 사이에 위치할 수 있고/거나, 아임계 금속성 층은 기재와 제1 상 조정 층 사이에 위치할 수 있고/거나, 아임계 금속 작용성 층은 최상 연속 금속 작용성 층과 환경 사이에 위치할 수 있다.
도 3은 절연 유리 장치(IGU)(100)에 혼입된 도 1 및 2의 투명체(10)를 도시한다. 제1 주 표면(14)(제1 표면)은 빌딩 외부를 향하고, 즉 외부 주 표면이고, 제2 주 표면(16)(2번 표면)은 빌딩의 내부를 향한다. 절연 유리 장치(100)는 외부로 향하는 주 표면(120)(3번 표면) 및 내부로 향하는 주 표면(122)(4번 표면)을 갖는 제2 플라이(118)를 포함한다. 제2 플라이(118)는 제1 플라이(12)로부터 이격되어 있다. 이러한 플라이 표면의 넘버링은 창호 분야의 통상적인 실무와 일치한다.
제1 및 제2 플라이(12, 118)는 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 통상적인 스페이스 골격(124)에 접착에 의해 결합함으로써, 함께 연결될 수 있다. 갭 또는 챔버(128)가 2개의 플라이(12, 118) 사이에 형성된다. 챔버(126)는 선택된 대기, 예컨대 기체, 예를 들어 공기 또는 비-반응성 기체, 예컨대 아르곤 또는 크립톤 기체로 채워질 수 있다. 도시된 예에서, 태양광 제어 코팅(30)은 2번 표면(16) 상에 위치한다. 그러나, 태양광 제어 코팅(30)은 임의의 다른 표면 상에 위치할 수 있다.
제2 플라이(118)는 제1 플라이(12)에 대해 상기 기술된 임의의 물질일 수 있다. 제2 플라이(118)는 제1 플라이(12)와 동일할 수 있거나, 제2 플라이(118)는 제1 플라이(12)와 상이할 수 있다. 제1 및 제2 플라이(2, 118)는 각각, 예를 들어, 투명한 플로트 유리일 수 있거나, 염색되거나 착색된 유리일 수 있거나, 하나의 플라이(12, 118)는 투명한 유리이고 다른 플라이(12, 118)는 착색된 유리일 수 있다.
태양광 제어 코팅(30)은 0.3 이하, 예를 들어, 0.29 이하, 예를 들어, 0.28 이하, 예를 들어, 0.27 이하, 예를 들어, 0.26 이하, 예를 들어, 0.25 이하, 예를 들어, 0.24 이하의 기준 IGU SHGC를 제공한다.
예를 들어, 태양광 제어 코팅(30)은 0.3 내지 0.25, 예를 들어, 0.23 내지 0.24의 기준 IGU SHGC를 제공한다.
태양광 제어 코팅(30)은 70% 이하, 예를 들어, 65% 이하, 예를 들어, 60% 이하, 예를 들어, 57% 이하, 예를 들어, 55% 이하, 예를 들어, 52% 이하의 기준 IGU 시감 투과율을 제공한다.
태양광 제어 코팅(30)은 1.8 이상, 예를 들어, 1.85 이상, 예를 들어, 1.9 이상, 예를 들어, 2 이상의 기준 IGU LSG 비를 제공한다.
태양광 제어 코팅(30)은 0.29 이하의 기준 IGU SHGC 및 1.85 이상의 LSG 비, 예를 들어, 0.24 이하의 SHGC 및 1.85 이상의 LSG 비, 예를 들어, 0.24 이하의 SHGC 및 2 이상의 LSG 비를 제공한다.
도 4는 적층 장치(130)에 혼입된 투명체(10)를 도시한다. 적층 장치(130)는 중합체성 중간 층(132)에 의해 연결된 제1 플라이(12) 및 제2 플라이(118)를 포함한다. 태양광 제어 코팅(30)은 2번 표면(18) 상에 도시된다. 그러나, 상기 IGU(100)에서 처럼, 태양광 제어 코팅(30)은 임의의 표면(14, 16, 120 또는 122) 상에 존재할 수 있다.
태양광 제어 코팅(30)은 10 ohm/m2(Ω/m2) 미만, 예를 들어, 5 Ω/m2 미만, 예를 들어, 2 Ω/m2 미만, 예를 들어, 1 Ω/m2 미만의 시트 저항을 제공한다.
적층 장치(130)는 70 내지 90, 예를 들어, 75 내지 90, 예를 들어, 80 내지 90, 예를 들어, 85 내지 90의 투과된 L*를 갖는다.
적층 장치(130)는 0 내지 -5, 예를 들어, -2 내지 -4.5, 예를 들어, -3.5 내지 -4의 투과된 a*를 갖는다.
적층 장치(130)는 0 내지 5, 예를 들어, 2 내지 5, 예를 들어, 3 내지 5, 예를 들어, 3.5 내지 4.5의 투과된 b*를 갖는다.
적층 장치(130)는 20 내지 40, 예를 들어, 25 내지 35, 예를 들어, 30 내지 35의 반사된(외부) L*를 갖는다.
적층 장치(130)는 0 내지 -5, 예를 들어, 0 내지 -4, 예를 들어, -1 내지 -3의 반사된(외부) a*를 갖는다.
적층 장치(130)는 0 내지 -5, 예를 들어, 0 내지 -4, 예를 들어, 0 내지 -3, 예를 들어, 0 내지 -2의 반사된(외부) b*를 갖는다.
적층 장치(130)는 20 내지 40, 예를 들어, 25 내지 35, 예를 들어, 30 내지 35의 반사된(내부) L*를 갖는다.
적층 장치(130)는 0 내지 -5, 예를 들어, 0 내지 -4, 예를 들어, -1 내지 -3의 반사된(내부) a*를 갖는다.
적층 장치(130)는 -2 내지 4, 예를 들어, -1 내지 3, 예를 들어, -1 내지 2의 반사된(내부) b*를 갖는다.
실시예
표 1은 본 발명의 코팅의 다양한 예를 나타낸다. 값은 nm 단위이다. 샘플 1 내지 8을 에어코(Airco) 3LS-1600 코팅기를 사용하여 제조하였다. 샘플 9 내지 13은 로렌스 버클리 내셔널 래보러토리(Lawrence Berkeley National Laboratory)에서 시판 중인 윈도우(WINDOW) 소프트웨어를 사용하는 컴퓨터 모델링된 샘플이다. "A"는 단련된 코팅을 의미한다. "T"는 템퍼러블 코팅을 의미한다. "ZS"는 아연 스탄네이트를 의미한다. "ZQ"는 아연 산화물(10 중량% 이하의 주석 산화물을 포함할 수 있음)을 의미한다. "Ag"는 은을 의미한다. "Ti(Ox)"는 티타늄 프라이머를 의미한다. 상기 논의된 바와 같이, 프라이머는 금속으로서 침착되고, 프라이머의 전부 또는 적어도 일부는 후속적으로 후속 가공 단계 동안 산화된다. "TO"는 티타니아를 의미한다.
표 2는 표 1의 샘플 중 일부에 대한 기준 IGU 광학 데이터를 나타낸다. "HT"는 열 처리됨을 의미한다. "T"는 투과율(CSE 발광체 A)을 의미한다. "RE"는 외부 반사율을 의미한다. "RI"는 내부 반사율을 의미한다. "E"는 방사율을 의미한다. "SHGC"는 태양열 취득 계수를 의미한다. "LSG"는 태양광 취득에 대한 광투과 비를 의미한다. L*, a* 및 b*는 CSE 색 좌표에 따른다. 표 2의 샘플 9 내지 11에 대한 광학 데이터는 로렌스 버클리 내셔널 래보러토리에서 시판 중인 윈도우 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 공기로 채워진 0.5 인치(1.2 mm)의 갭에 의해 분리된 클리어 유리의 2개의 이격된 6 mm 조각을 2번 표면 상의 코팅과 함께 갖는 기준 IGU를 기준으로, 값을 계산하였다.
본 발명은 하기 넘버링된 양태를 참고하여 더욱 기술될 수 있다.
양태 1: 제1 상 조정 층(40); 상기 제1 상 조정 층(40) 위에 위치하는 제1 금속 작용성 층(46); 상기 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치하는 선택적인 제1 프라이머 층(48); 상기 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치하는 제2 상 조정 층(50); 상기 제2 상 조정 층(50) 위에 위치하는 제2 금속 작용성 층(58); 상기 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치하는 선택적인 제2 프라이머 층(60); 상기 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치하는 제3 상 조정 층(62); 상기 제3 상 조정 층(62) 위에 위치하는 제3 금속 작용성 층(70); 상기 제3 금속 작용성 층(70) 위에 위치하는 선택적인 제3 프라이머 층(72); 상기 제3 금속 작용성 층(70) 위에 위치하는 제4 상 조정 층(74); 상기 제4 상 조정 층(74) 위에 위치하는 제4 금속 작용성 층(82); 상기 제4 금속 작용성 층(82) 위에 위치하는 선택적인 제4 프라이머 층(84); 상기 제4 금속 작용성 층(82) 위에 위치하는 선택적인 제5 상 조정 층(86); 및 상기 선택적인 제5 상 조정 층(86) 위에 위치하는 선택적인 보호 층(92)을 포함하는 태양광 제어 코팅(30).
양태 2: 제1 양태에 있어서, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)이 비-금속성 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 3: 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상 조정 층(40, 50, 62ㅋ 74)이 유전체 또는 반도체 물질을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 4: 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)이 산화물, 질화물, 산화질화물 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 5: 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)이 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무스, 납, 인듐, 주석 또는 이들의 혼합물의 산화물, 질화물 또는 산화질화물을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 6: 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 상 조정 층(40, 50, 62, 74)이 주석 산화물, 규소 질화물, 규소-알루미늄 질화물, 규소-니켈 질화물, 규소-크로뮴 질화물, 안티몬 도핑된 주석 산화물, 알루미늄 도핑된 아연 산화물, 인듐 도핑된 아연 산화물, 티타늄 산화물, 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 7: 제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 상 조정 층(40)이 금속 산화물, 금속 산화물의 혼합물, 및/또는 금속 합금 산화물, 예컨대 아연 및 주석의 산화물을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 8: 제1 양태 내지 제7 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 상 조정 층(40)이 45 내지 75 nm의 광학 두께, 구체적으로 47 내지 71 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 53 내지 65 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 9: 제1 양태 내지 제8 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 상 조정 층(40)이 20 내지 35 nm, 구체적으로 23 내지 35 nm, 더욱 구체적으로 26 내지 33 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 10: 제1 양태 내지 제9 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 상 조정 층(40)이 선택적인 제1 필름(42) 및 제2 필름(44)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 11: 제10 양태에 있어서, 선택적인 제1 필름(42)이 금속 합금 산화물 필름을 포함하고, 제2 필름(44)이 금속 산화물 필름 또는 산화물 혼합물 필름을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 12: 제10 양태 또는 제11 양태에 있어서, 선택적인 제1 필름(42)이 아연/주석 합금 산화물, 구체적으로 아연 스탄네이트를 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 13: 제10 양태 내지 제12 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 필름(44)이 금속 산화물 필름, 구체적으로 아연 산화물을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 14: 제10 양태 내지 제13 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제1 필름(42)이 0 내지 35 nm, 구체적으로 15 내지 25 nm, 더욱 구체적으로 15 내지 20 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 15: 제10 양태 내지 제14 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 필름(44)이 1 내지 20 nm, 구체적으로 3 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 10 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 16: 제1 양태 내지 제15 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 하나 이상의 금속 작용성 층(48, 58, 70, 82)이 연속 금속 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 17: 제1 양태 내지 제16 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 하나 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)이 아임계 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 18: 제1 양태 내지 제17 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 금속 작용성 층이 구체적으로 은, 금, 플래티넘, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 로듐, 루테늄, 구리, 수은, 레늄, 알루미늄 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 귀금속 또는 준귀금속, 더욱 구체적으로 금속성 은을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 19: 제1 양태 내지 제18 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 금속 작용성 층(46)이 은을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 20: 제1 양태 내지 제19 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 금속 작용성 층(46)이 연속 층 또는 아임계 층, 구체적으로 연속 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 21: 제1 양태 내지 제20 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 금속 작용성 층(46)이 10 내지 15 nm, 구체적으로 11 내지 14 nm, 더욱 구체적으로 11.5 내지 12.5 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 22: 제1 양태 내지 제21 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 프라이머 층(48, 60, 72, 84)이 티타늄, 니오븀, 텅스텐, 니켈, 크로뮴, 철, 탄탈륨, 지르코늄, 알루미늄, 규소, 인듐, 주석, 아연, 몰리브데늄, 하프늄, 비스무스, 바나듐, 망간 및 이들의 조합으로부터 선택되고, 구체적으로 티타늄인, 태양광 제어 코팅(30).
양태 23: 제1 양태 내지 제22 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 프라이머 층(48)이 1 내지 5 nm, 구체적으로 2 내지 4 nm, 더욱 구체적으로 2.5 내지 3.5 nm의 두께 또는 유효 두께인, 태양광 제어 코팅(30).
양태 24: 제1 양태 내지 제23 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 상 조정 층(50)이 40 내지 200 nm의 광학 두께, 구체적으로 100 내지 150 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 115 내지 120 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 25: 제1 양태 내지 제24 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 상 조정 층(50)이 30 내지 100 nm, 구체적으로 50 내지 75 nm, 더욱 구체적으로 55 내지 70 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 26: 제1 양태 내지 제25 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 상 조정 층(50)이 제1 필름(52), 제2 필름(54) 및 선택적인 제3 필름(56)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 27: 제26 양태에 있어서, 제1 필름(52)이 금속 산화물 필름, 구체적으로 아연 산화물 필름을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 28: 제26 양태 또는 제27 양태에 있어서, 제2 필름(54)이 금속 합금 산화물 필름, 구체적으로 아연 스탄네이트 필름을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 29: 제26 양태 내지 제28 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제3 필름(56)이 금속 산화물 필름, 구체적으로 아연 산화물 필름을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 30: 제26 양태 내지 제29 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 필름(52) 및/또는 선택적인 제3 필름(56)이 1 내지 20 nm, 구체적으로 3 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 10 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 31: 제26 양태 내지 제30 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 필름(54)이 5 내지 70 nm, 구체적으로 30 내지 54 nm, 더욱 구체적으로 32 내지 53 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 32: 제1 양태 내지 제31 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 금속 작용성 층(58)이 연속 층 또는 아임계 층, 구체적으로 연속 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 33: 제1 양태 내지 제32 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 금속 작용성 층(58)이 5 내지 20 nm, 구체적으로 10 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 12 내지 13.5 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 34: 제1 양태 내지 제33 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 프라이머 층(60)이 0.1 내지 5 nm, 구체적으로 1 내지 5 nm, 더욱 구체적으로 2 내지 4 nm의 두께 또는 유효 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 35: 제1 양태 내지 제34 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제3 상 조정 층(62)이 제1 층(64), 제2 층(66) 및 선택적인 제3 층(68)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 36: 제1 양태 내지 제35 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제3 상 조정 층(62)이 40 내지 100 nm의 광학 두께, 구체적으로 57 내지 87 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 64 내지 80 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 37: 제1 양태 내지 제36 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제3 상 조정 층(62)이 20 내지 100 nm, 구체적으로 30 내지 40 nm, 더욱 구체적으로 35 내지 37 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 38: 제35 양태 내지 제37 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 층(64) 및/또는 선택적인 제3 층(68)이 금속 산화물 층, 구체적으로 아연 산화물 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 39: 제35 양태 내지 제38 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 층(66)이 금속 합금 산화물 물질, 구체적으로 아연 스탄네이트를 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 40: 제35 양태 내지 제39 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 층(64) 및/또는 선택적인 제3 층(68)이 1 내지 20 nm, 구체적으로 3 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 10 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 41: 제35 양태 내지 제40 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 층(66)이 5 내지 70 nm, 구체적으로 15 내지 50 nm, 더욱 구체적으로 21 내지 31 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 42: 제1 양태 내지 제41 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제3 금속 작용성 층(70)이 연속 층 또는 아임계 층, 구체적으로 아임계 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 43: 제1 양태 내지 제42 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제3 금속 작용성 층(70)이 0.2 내지 1 nm, 구체적으로 0.3 내지 0.9 nm, 더욱 구체적으로 0.4 내지 0.5 nm의 유효 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 44: 제1 양태 내지 제43 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제3 프라이머 층(72)이 0.1 내지 2 nm, 구체적으로 0.5 내지 1.5 nm, 더욱 구체적으로 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 45: 제1 양태 내지 제44 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제4 상 조정 층(74)이 40 내지 150 nm, 구체적으로 55 내지 86 nm, 더욱 구체적으로 64 내지 80 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 46: 제1 양태 내지 제45 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제4 상 조정 층(74)이 20 내지 100 nm, 구체적으로 30 내지 45 nm, 더욱 구체적으로 32 내지 40 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 47: 제1 양태 내지 제46 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제4 상 조정 층(74)이 선택적인 제1 층(76), 제2 층(78) 및 제3 층(80)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 48: 제47 양태에 있어서, 선택적인 제1 층(76) 및/또는 제3 층(80)이 금속 산화물 층, 구체적으로 아연 산화물 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 49: 제47 양태 또는 제48 양태에 있어서, 제2 층(78)이 금속 합금 산화물 층, 구체적으로 아연 스탄네이트 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 50: 제47 양태 내지 제49 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제2 층(78)이 5 내지 70 nm, 구체적으로 20 내지 45 nm, 더욱 구체적으로 21 내지 31 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 51: 제47 양태 내지 제50 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제1 층(76) 및/또는 제3 층(80)이 0 내지 20 nm, 구체적으로 3 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 10 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 52: 제1 양태 내지 제51 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제4 금속 작용성 층(82)이 연속 층 또는 아임계 층, 구체적으로 연속 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 53: 제1 양태 내지 제52 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제4 금속 작용성 층(82)이 5 내지 30 nm, 구체적으로 15 내지 26 nm, 더욱 구체적으로 19 내지 25 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 54: 제1 양태 내지 제53 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제4 프라이머 층(84)이 0.1 내지 5 nm, 구체적으로 1 내지 5 nm, 더욱 구체적으로 2 내지 4 nm의 두께 또는 유효 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 55: 제1 양태 내지 제54 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제5 상 조정 층(86)이 40 내지 100 nm의 광학 두께, 구체적으로 45 내지 75 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 54 내지 67 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 56: 제1 양태 내지 제55 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제5 상 조정 층(86)이 10 내지 100 nm, 구체적으로 24 내지 37 nm, 더욱 구체적으로 27 내지 34 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 57: 제1 양태 내지 제56 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제5 상 조정 층(86)이 제1 층(88) 및 선택적인 제2 층(90)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 58: 제57 양태에 있어서, 제1 층(88)이 금속 산화물 층, 구체적으로 아연 산화물 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 59: 제57 양태 또는 제58 양태에 있어서, 선택적인 제2 층(90)이 금속-합금 산화물 층, 구체적으로 아연 스탄네이트 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 60: 제57 양태 내지 제59 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 층(88)이 1 내지 20 nm, 구체적으로 3 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 10 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 61: 제57 양태 내지 제60 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 선택적인 제2 층(90)이 0 내지 40 nm, 구체적으로 15 내지 30 nm, 더욱 구체적으로 20 내지 30 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 62: 제1 양태 내지 제61 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 보호 층(92)이 하나 이상의 금속 산화물 또는 금속 질화물 층, 구체적으로 티타니아를 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 63: 제1 양태 내지 제62 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 보호 층(92)이 1 내지 10 nm, 구체적으로 3 내지 7 nm, 더욱 구체적으로 4 내지 7 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 64: 제1 양태 내지 제63 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 0.29 이하, 구체적으로 0.25 이하, 더욱 구체적으로 0.24 이하의 기준 IGU SHGC를 제공하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 65: 제1 양태 내지 제64 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 65% 이하, 구체적으로 57% 이하, 더욱 구체적으로 55% 이하의 기준 IGU 시감 투과율을 제공하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 66: 제1 양태 내지 제65 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 1.8 이상, 구체적으로 1.85 이상, 더욱 구체적으로 2 이상의 기준 IGU LSG 비를 제공하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 67: 제1 양태 내지 제66 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 10 Ω/m2 미만, 구체적으로 5 Ω/m2 미만, 더욱 구체적으로 1 Ω/m2 미만의 시트 저항을 제공하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 68: 제1 양태 내지 제67 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 제1 프라이머 층(48)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 69: 제1 양태 내지 제68 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 제2 프라이머 층(60)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 70: 제1 양태 내지 제69 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 제3 프라이머 층(72)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 71: 제1 양태 내지 제70 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 제4 프라이머 층(84)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 72: 제1 양태 내지 제71 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 제5 상 조정 층(86)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 73: 제1 양태 내지 제72 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 보호 층(92)을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 74: 제1 양태 내지 제73 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 태양광 제어 코팅(30)이 하나 이상의 선택적인 층, 예를 들어 모든 선택적인 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30).
양태 75: 절연 유리 장치 또는 적층 장치에 있어서, 제1 양태 내지 제74 양태 중 어느 한 양태에 따른 태양광 제어 코팅(30)의 용도.
양태 76: 기재(12); 및 상기 기재(12)의 적어도 일부분 위에 존재하는 제1 양태 내지 제74 양태 중 어느 한 양태에 따른 태양광 제어 코팅(30)을 포함하는 제품(10).
상기 명세서에 개시된 개념으로부터 벗어남이 없이 본 발명에 개질이 수행될 수 있음이 당업자에게 용이하게 인정될 것이다. 따라서, 본원에 상세히 기술된 구체적인 양태는 단지 예시적이고, 첨부된 청구범위 및 이의 임의의 및 모든 등가물의 완전한 범위로 주어진 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
[표 1]
[표 2]
Claims (15)
- 제1 상 조정 층(40);
상기 제1 상 조정 층(40) 위에 위치하는 제1 금속 작용성 층(46);
상기 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치하는 선택적인 제1 프라이머 층(48);
상기 제1 금속 작용성 층(46) 위에 위치하는 제2 상 조정 층(50);
상기 제2 상 조정 층(50) 위에 위치하는 제2 금속 작용성 층(58);
상기 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치하는 선택적인 제2 프라이머 층(60);
상기 제2 금속 작용성 층(58) 위에 위치하는 제3 상 조정 층(62);
상기 제3 상 조정 층(62) 위에 위치하는 제3 금속 작용성 층(70);
상기 제3 금속 작용성 층(70) 위에 위치하는 선택적인 제3 프라이머 층(72);
상기 제3 금속 작용성 층(70) 위에 위치하는 제4 상 조정 층(74);
상기 제4 상 조정 층(74) 위에 위치하는 제4 금속 작용성 층(82);
상기 제4 금속 작용성 층(82) 위에 위치하는 선택적인 제4 프라이머 층(84);
상기 제4 금속 작용성 층(82) 위에 위치하는 선택적인 제5 상 조정 층(86); 및
상기 선택적인 제5 상 조정 층(86) 위에 위치하는 선택적인 보호 층(92)
을 포함하는 태양광 제어 코팅(30)으로서,
하나 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)이 연속 층을 포함하고, 하나 이상의 금속 작용성 층(46, 58, 70, 82)이 아임계 층을 포함하고,
태양광 제어 코팅(30)이 64% 이하의 시감 투과율, 0.5 이하의 태양열 취득 계수(SHGC), 및 1.85 이상의 태양광 취득에 대한 광투과 비(LSG)의 기준 절연 유리 장치(IGU) 값을 제공하는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항에 있어서,
제1 상 조정 층(40)이 45 내지 75 nm의 광학 두께, 구체적으로 47 내지 71 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 53 내지 65 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
제2 상 조정 층(50)이 40 내지 200 nm의 광학 두께, 구체적으로 100 내지 150 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 115 내지 120 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 상 조정 층(62)이 40 내지 100 nm의 광학 두께, 구체적으로 57 내지 87 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 64 내지 80 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제4 상 조정 층(74)이 40 내지 150 nm의 광학 두께, 구체적으로 55 내지 86 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 64 내지 80 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 금속 작용성 층(46)이 연속 층이고, 10 내지 15 nm, 구체적으로 11 내지 14 nm, 더욱 구체적으로 11.5 내지 12.5 nm의 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 금속 작용성 층(58)이 5 내지 20 nm, 구체적으로 10 내지 15 nm, 더욱 구체적으로 12 내지 13.5 nm의 두께를 갖는 연속 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 금속 작용성 층(70)이 0.2 내지 1 nm, 구체적으로 0.3 내지 0.9 nm, 더욱 구체적으로 0.4 내지 0.5 nm의 유효 두께를 갖는 아임계 층을 포함하는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
제4 금속 작용성 층(82)이 5 내지 30 nm, 구체적으로 15 내지 26 nm, 더욱 구체적으로 19 내지 25 nm의 두께를 갖는 연속 층인, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
선택적인 제3 프라이머 층(72)이 0.1 내지 2 nm, 구체적으로 0.5 내지 1.5 nm, 더욱 구체적으로 1 내지 1.5 nm의 두께 또는 유효 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
선택적인 제5 상 조정 층(86)이 40 내지 100 nm의 광학 두께, 구체적으로 45 내지 75 nm의 광학 두께, 더욱 구체적으로 54 내지 67 nm의 광학 두께를 갖는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
선택적인 보호 층(92)이 하나 이상의 금속 산화물 또는 금속 질화물 층, 구체적으로 티타니아를 포함하는, 태양광 제어 코팅(30). - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
태양광 제어 코팅(30)이 0.24 이하의 기준 IGU SHGC, 55% 이하의 기준 IGU 시감 투과율, 및 1.85 이상의 기준 IGU LSG 비를 제공하는, 태양광 제어 코팅(30). - 기재(12); 및
상기 기재(12)의 적어도 일부분 위의 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 태양광 제어 코팅(30)
을 포함하는 제품(10). - 절연 유리 장치 또는 적층 장치에서 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 태양광 제어 코팅(30)의 용도.
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