用于VIG组件的特定经涂覆的玻璃的制作方法

用于vig组件的特定经涂覆的玻璃
技术领域
1.本发明涉及涂覆有磁控溅射涂层例如低辐射涂层的玻璃片(或玻璃板)。本发明的经涂覆的玻璃片特别适合作为真空隔热嵌装玻璃单元(vig或真空ig)的一部分。vig典型地由两块玻璃片制成，其中朝向两块玻璃片之间的内部空间定向的玻璃片的主面中的至少一个设置有如通过磁控溅射沉积的涂层。例如，vig可用于建筑开窗应用(窗户和门)、车辆和冰箱门。


背景技术：

2.真空隔热嵌装玻璃单元具有高的隔热能力，预期的热透射率u低于1.2w/m2k。这种性能是真空中低热传导的直接结果，并且因此取决于此真空的品质及其稳定性。
3.vig的组装可以通过不同的已知工艺来实现，这些工艺追求相同的目的，即，在两个气密密封的玻璃板之间形成稳定的真空腔，这两个玻璃板用离散的间隔物(或柱)保持分开。真空腔具有的压力水平不大于0.1毫巴。
4.不同类型的密封材料和不同类型的间隔物在本领域中是已知的。vig的典型密封手段是玻璃料(也称为焊料玻璃)和金属或陶瓷焊料。最流行的密封手段之一是基于具有的熔点低于玻璃的熔点的焊料玻璃。然而，焊料玻璃的使用将低辐射涂层的选择限制为不会因应用焊料玻璃所需的热循环而劣化的低辐射涂层，即，限制为能够承受住可能高达250℃或甚至更高的温度的低辐射涂层。金属密封物例如软锡合金焊料或铜基焊料是替代物，并且还具有以下优点：当暴露于跨越vig厚度的温度梯度时，它们部分变形并且因此部分吸收第一与第二玻璃板之间的差异膨胀。
5.此外，必须在两块玻璃板之间放置一系列离散间隔物(或柱)，以便保持两块玻璃板彼此处于稳定距离。离散间隔物可以具有不同的形状，如圆柱形、球形、丝状、沙漏形、c形、十字形、棱柱形等。优选使用小的柱，即，通常具有的与玻璃板的接触表面(由柱的外圆周限定的)等于或小于5mm2、优选地等于或小于3mm2、更优选地等于或小于1mm2的柱。这些值可以提供良好的机械阻力，同时在美学上是分立的。
6.离散间隔物典型地由具有足够强度以忍耐玻璃板表面施加的压力的材料制成，该材料能够承受住如燃烧和烘烤的高温过程，并且在vig已经密封后几乎不放出气体。这种材料优选为硬金属材料、石英玻璃或陶瓷材料。特别地，它可以是金属材料如铁、钨、镍、铬、钛、钼、碳钢、铬钢、镍钢、不锈钢、镍铬钢、锰钢、铬锰钢、铬钼钢、硅钢、镍铬合金、硬铝等，或者它可以是陶瓷材料，如刚玉、氧化铝、莫来石、氧化镁、氧化钇、氮化铝、氮化硅等。
7.为了随着时间的推移保持真空，在vig中放置了吸气剂。通常，这种吸气剂基于金属合金，如例如基于锆、铁、钴和/或铝。吸气剂以薄层的形式或块的形式放置在两块玻璃板之间的气密密封空间内。在其活化后，吸气剂将吸收在vig的使用寿命期间释放的气体，以保持真空。存在不同的工艺用于组装vig。ep 2851351 a1(其内容通过引用以其整体特此并入)中描述的组装工艺包括三个可能重叠的主要步骤。首先，水平放置第一块玻璃板，沉积玻璃料，放置柱并且将第二块板置于顶部，最高达450℃的第一加热时间段允许在两块玻璃
板的外边缘气密密封这两块玻璃板，其间留空间。第二步是将内部气体抽吸至残余压力不超过0.1毫巴。关于玻璃单元的内部空间中的真空的形成，一般来说，将内部空间与外部连接的中空玻璃管设置在这些玻璃片之一的主面上。因此，通过借助于与玻璃管的外端连接的泵将内部空间中存在的气体抽出而在内部空间中产生真空。ep 2851351 a1的生产方法确实描述了制作真空隔热嵌装玻璃的方法，该方法包括：(a)用气密粘合构件将以预定距离彼此面对布置的成对玻璃面板的周边气密地粘合，以在玻璃面板之间形成将被气密地封闭的空间；(b)通过出口从空间排空空气以使空间处于减压状态；以及(c)通过区域形成构件将空间分为包括出口的出口区域和除了出口区域以外的减压区域。区域形成构件包括在形成空间时将出口区域和减压区域互连的空气通道。在使空间处于减压状态后，通过关闭空气通道将空间分为出口区域和减压区域；使得区域形成构件的端部连接到气密粘合构件以与气密粘合构件一起包围出口。气密粘合构件和区域形成构件使用相同的低熔点玻璃料制成。ep 2851351 a进一步涉及[0034]至[0054]，其描述了如图1至图4和图6所示的vig组件的第一生产方法，该方法(如图5所示)包括：在450℃的温度下的第一熔化过程以将玻璃面板的周边气密粘合；排空过程，其中将炉的温度降低到低于玻璃料的熔点温度434℃以产生真空；以及在465℃的第二熔化过程结束排空空气并且关闭排空孔。在[0056]至[0079]和图7中，描述了上述生产方法的变体，其中在第一熔化过程之后将板组件的温度降低至室温。
[0008]
例如，ep 1506945 a1描述了这种玻璃管的用途，该玻璃管被焊接在设置在玻璃片之一的主面上的通孔中的适当位置。在该第二个步骤期间，温度在一定程度上降低并且玻璃板越来越接近至达到定义自由空间的柱。两块玻璃板之间的最终间距不大于2mm。第三步包括最高达465℃的第二加热时间段，使柱粘附在玻璃板上并还完成气密密封。由于在玻璃片之一的表面上没有形成可见的突起，因此该技术损害了玻璃面板的美学外观。
[0009]
进一步改善vig隔热能力的另一种可能性是在vig组件中使用的玻璃板的一个或多个面上使用阳光控制或低辐射涂层。优选地，阳光控制或低辐射涂层被沉积在将朝向vig的真空空间定向的玻璃板的面上。由于高温密封手段和进一步可能的处理，涂层必须耐受高温处理。例如，us 5657607 a披露了用于vig的低辐射涂层，但没有提及低辐射涂层与组装条件的任何相容性。第二个实例，us 1001219b2，提到了ito、氧化锡或薄金属层作为低辐射涂层，这些涂层设计用于结合到vig单元中，但该专利的目的是在较低温度下进行该vig单元的组装。us 1001219 b2没有给出在vig已经气密密封后重新加热过程的情况下的真空稳定性的指示。
[0010]
诸位发明人观察到，当进行类似于ep 2851351 a1中描述的vig组装工艺的工艺以组装两块玻璃板(其中一块涂覆有低辐射涂层)时，出现了一些新的意想不到的问题。尽管在完成最终密封步骤后已达到目标真空的事实，但vig单元的性能改变。诸位发明人出人意料地发现，该问题与惰性气体的存在有关，该惰性气体结合在低辐射涂层中并且在密封vig后被释放。发现该惰性气体源自低辐射涂层的沉积过程，该沉积过程提供了包含惰性气体(通常是氩气)的低辐射涂层。因此，特别是对于vig，在生产过程期间，似乎是在已经进行了抽真空并且密封vig组件后，仍然存在的高温是进一步气体释放的原因，其影响vig单元中的最终的残余压力，并因此影响vig单元的热性能。已经发现，在这样的情况下，在生产过程和/或嵌装玻璃的使用寿命期间可能会释放惰性气体。此外，在惰性气体的情况下，发现放置在真空隔热嵌装玻璃腔内的吸气剂不能有效地捕获它并保持真空水平。
[0011]
这项调查示出指定沉积在玻璃板上的低辐射涂层中允许的最大惰性气体浓度的必要性，特别是当指定用于vig组件时。同时，氩气对于某些材料的溅射沉积是必不可少的并且通常对于高效、经济的工艺至关重要。
[0012]
这也示出需要限定特定的涂覆条件以使得能够溅射沉积低辐射涂层，该涂层满足与低辐射涂层中并且更特别地是在低辐射涂层中除功能层(即，通常为金属辐射反射功能层)和沉积在所述功能层上的保护屏障之外的层中的最大惰性气体浓度相关的上述条件。


技术实现要素：

[0013]
本发明涉及涂覆有溅射的低辐射涂层的玻璃基板(也称为玻璃片或玻璃板)，其特征在于低辐射涂层中的最大惰性气体浓度。经涂覆的玻璃片是这样的，即，使得在指定的真空条件下释放的惰性气体不超过与释放的所述惰性气体的总摩尔量直接相关的一定量。
[0014]
因此，在其第一个实施例中，本发明涉及一种经涂覆的玻璃板，其中低辐射涂层不超过惰性气体的阈值量，因为它在小于10-6
毫巴压力下并且在100分钟内从室温加热到460℃、在460℃保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后包含小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板的经涂覆表面积的经涂覆的玻璃板的可释放惰性气体含量，如通过稍后描述的“脱气惰性气体测量”(ongm)测量的。
[0015]
因此，在其第一实施例中，本发明涉及一种经涂覆的玻璃板，其包括设置有低辐射涂层的玻璃基板，该低辐射涂层包括交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，
[0016]-使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，该介电涂层包括一个或多个介电层，并且
[0017]-使得每个红外辐射反射功能层受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护，
[0018]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气。
[0019]
低辐射涂层可进一步包括保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层。低辐射涂层还可以进一步包括籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触。
[0020]
在本发明的经涂覆的玻璃板的低辐射涂层中，不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层是来自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层。在包含惰性气体的气氛下沉积的介电层的总几何厚度为至少30nm且不超过120nm。
[0021]
本发明的经涂覆的玻璃板的特征在于，在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板的每经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量。
[0022]
为了达到这个目标，本发明限定了溅射条件以在玻璃板上沉积低辐射涂层，从而允许满足上述惰性气体量阈值。因此，在一个实施例中，本发明涉及一种用于生产经涂覆的玻璃板的方法，该方法包括：在磁控溅射设备中提供玻璃基板，通过减压阴极溅射在玻璃基板上沉积层，其中
[0023]
i)在含有95％与100％之间的惰性气体、优选氩气的气氛中仅沉积一个或多个红
外辐射反射功能层和一个或多个阻挡层；
[0024]
ii)在含有95％与100％之间的氧气的气氛中沉积来自金属靶的金属氧化物介电层；
[0025]
iii)在气氛中沉积其他介电层，使得在气体气氛中的惰性气体体积比不大于90％。
[0026]
在另一个实施例中，本发明还涉及在将经涂覆的玻璃片组装在vig单元中之前去除低辐射涂层中存在的过量惰性气体的手段，并且其方式为使得经涂覆的玻璃满足上述惰性气体量阈值条件。该实施例的手段包括用于预烘烤低辐射经涂覆的玻璃的过程。因此，低辐射经涂覆的玻璃遵守惰性气体量阈值条件，无论其沉积条件如何。在此过程期间，可以通过进行加热经涂覆的玻璃，优选在真空下，去除任何过量的惰性气体。在该实施例中，在大于300℃、优选400℃且更优选480℃的温度下热处理经涂覆的玻璃板。
[0027]
本发明进一步涉及通过上述任何方法获得的经涂覆的玻璃板。本发明还涉及经涂覆的玻璃板用于生产真空隔热嵌装玻璃的用途并且最后本发明涉及包含这种经涂覆的玻璃板的真空隔热嵌装玻璃。
[0028]
详细说明
[0029]
本发明解决了提供和实施经涂覆的玻璃板、特别是用于真空隔热嵌装玻璃的技术问题。惰性气体被认为是用于磁控溅射过程的具有成本效益和效率的沉积气体，并且因此通常用于生产经涂覆的玻璃板。然而，已经出人意料地发现，其中一层或多层低辐射涂层已经在惰性气体下沉积的经涂覆的玻璃板在结合到嵌装玻璃组件中、特别是在真空隔热嵌装玻璃中时，将不提供所需的热性能。因此，本发明基于对由这样的经涂覆的玻璃板释放的惰性气体量的限制。
[0030]
根据本发明，低辐射涂层包括至少一个磁控溅射的涂层。在本发明的实施例中，经涂覆的玻璃板的低辐射涂层包括：交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，这些介电涂层包括一层或多层介电材料，并且使得每个红外辐射反射功能层都受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护。n是等于或大于1的正整数(n≥1)。优选地，n是等于或小于3的正整数(n≤3)，更优选地，n等于1或等于2。已经发现，这种有限数量的交替布置提供了将结合经涂覆的玻璃板的嵌装玻璃组件的热性能与这种经涂覆的玻璃板的生产成本之间的正确平衡。
[0031]
如本文所述，介电涂层由一个或多个由介电材料制成的层(其在下文中可称为“介电层”)制成。介电涂层还可称为“介电膜”。经涂覆的玻璃板可进一步包括保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层；和/或籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触。因此，不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层可以是源自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层。
[0032]
因此，对于n＝1，本发明的沉积在玻璃基板上的低辐射涂层是交替布置，其至少包括-按以下顺序，从玻璃基板的表面开始：
[0033]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；
34.●
红外辐射反射功能层；
[0035]
●
阻挡层；
[0036]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层。
[0037]
因此，对于n＝2，本发明的沉积在玻璃基板上的低辐射涂层是交替布置，其至少包括-按以下顺序，从玻璃基板的表面开始：
[0038]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；
[0039]
●
红外辐射反射功能层；
[0040]
●
阻挡层；
[0041]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；
[0042]
●
红外辐射反射功能层；
[0043]
●
阻挡层；
[0044]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层。
[0045]
特别地，根据本发明的实施例，本发明的沉积在玻璃基板上的低辐射涂层是交替布置，其至少包括-按以下顺序，从玻璃基板的表面开始：
[0046]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；其具有包括在20与40nm之间的几何厚度，
[0047]
●
任选的籽晶层，其优选包含zno、具有包括在2与10nm之间的几何厚度，
[0048]
●
红外辐射反射功能层；其优选地包括ag、具有包括在8与18nm之间的几何厚度，
[0049]
●
阻挡层；其优选地包含zno、具有包括在1nm至12nm之间、优选地从2nm至8nm的几何厚度，
[0050]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；其具有包括在40nm与100nm之间、优选地在60与100nm之间的几何厚度，
[0051]
●
任选的籽晶层，其优选包含zno、具有包括在2与10nm之间的几何厚度，
[0052]
●
红外辐射反射功能层；其优选包含ag、具有包括在8与18nm之间的几何厚度，
[0053]
●
阻挡层；其优选包含zno、具有包括在1nm至12nm之间，优选从2nm和8nm的几何厚度，
[0054]
●
由一个或多个介电层制成的介电涂层；其具有包括在10与45nm之间的几何厚度，以及
[0055]
●
任选的保护性顶涂层，其包括一个或多个介电层并且具有包括在1与10nm之间的厚度。
[0056]
不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气。这可以例如是介电涂层的一个层、来自籽晶层和/或保护性顶涂层。实际上，在具有成本效益的工业磁控溅射工艺中，应在包含惰性气体的气氛中沉积尽可能多的层。
[0057]
已经发现，当这样的层在惰性气体气氛下沉积时，一些惰性气体确实被截留在相应的低辐射涂层内。当这样的经涂覆的玻璃板用于生产过程需要高温的嵌装玻璃组件时，惰性气体可能通过涂层扩散并被释放。
[0058]
在本发明的经涂覆的玻璃板中，在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。
[0059]
在本发明的一个实施例中，在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.0
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板、优选
地小于0.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。
[0060]
在另一个实施例中，本发明的经涂覆的玻璃板的在包含惰性气体的气氛中沉积的介电层的总几何厚度为至少35nm，可替代地至少40nm，可替代地至少45nm，并且可替代地至少60nm。
[0061]
在另一个实施例中，在包括氩气的气氛中沉积的介电层的总几何厚度不超过100nm并且更优选不超过90nm。
[0062]
因此，在包含惰性气体、特别是氩气的气氛中沉积的一个或多个介电层的总几何厚度(tgt)包括在30nm与120nm之间(30nm≥tgt≥120nm)。在本发明的优选实施例中，在包含惰性气体的气氛中沉积的一个或多个介电层的总几何厚度(tgt)包括在35nm与120nm之间(35nm≥tgt≥120nm)，优选在40nm与100nm之间(40nm≥tgt≥100nm)，并且更优选在45nm与100nm之间(45nm≥tgt≥100nm)并且最优选在60nm与90nm之间(60nm≥tgt≥90nm)。已经发现，在包含惰性气体、特别是氩气的气氛中沉积的介电层的这种有限厚度提供了将结合经涂覆的玻璃板的嵌装玻璃组件的性能与这种经涂覆的玻璃板的生产成本之间的正确平衡。
[0063]
在本发明的另一个实施例中，低辐射涂层的一个或多个红外辐射反射功能层包含银或由银组成。在本发明的另一个优选实施例中，优选包含ag的低辐射涂层的一个或多个红外辐射反射功能层的几何厚度在8与18nm之间，优选在8与16nm之间并且最优选在10与14nm之间。
[0064]
在本发明的另一个优选实施例中，低辐射涂层的最后的介电涂层的最后的介电层包含惰性气体、优选为氩气，并且具有的几何厚度包括在1与30nm之间，优选从10nm至30nm，更优选从20nm至30nm。
[0065]
在本发明的另一个实施例中，经涂覆的玻璃板包括(从玻璃基板向外)a)氧化锡锌层；b)基于氧化锌的层；c)银层；d)阻挡层；e)介电膜(介电涂层)。在该实施例中，正整数n因此等于1(n＝1)。
[0066]
在本发明的另一个实施例中，经涂覆的玻璃板包括(从玻璃基板向外)a)氧化锡锌层；b)基于氧化锌的层；c)银层；d)阻挡层；e)介电膜(介电涂层)f)基于氧化锌的层；g)第二银层；h)阻挡层；i)介电膜(介电涂层)。在该实施例中，正整数n因此等于2(n＝2)。
[0067]
在本发明的另一个实施例中，低辐射涂层的阻挡层包含金属或金属合金，和/或这种金属或金属合金的氧化物和/或氮化物。金属或金属合金可选自由以下组成的清单：钛、锌、镍、铬、铌和包括这些金属之一的任何合金。更具体地，阻挡物是基于氧化锌的阻挡物，特别是铝掺杂的氧化锌层或基本上纯的氧化锌层。
[0068]
在本发明的另一个实施例中，介电膜或介电涂层包括单层或多个介电层，该层包含钛、硅、锌、锡、锆的氧化物或氮化物或其混合物的任一种。
[0069]
在本发明的另一个实施例中，可以在低辐射叠层上提供保护性顶涂层。保护性顶涂层实际上是低辐射涂层的最后一层，离基板表面最远。保护性顶涂层为低辐射涂层提供一种或多种另外的机械和/或化学保护功能。保护性顶涂层可以包括一个或多个层，其选自由任何典型的介电层、金属层组成的组，并且最终可以与碳层或在加热期间消失的临时保护层组合。
[0070]
当存在并处于典型的介电层或金属层的形式时，在计算在包含惰性气体的气氛中
沉积的介电层的总几何厚度时，应考虑这种保护性顶涂层的厚度。
[0071]
在本发明的另一方面，根据包括以下步骤的方法生产本发明的经涂覆的玻璃板：在磁控溅射设备中提供玻璃基板，通过减压磁控溅射在玻璃基板上沉积层，并且沉积条件的特征在于：
[0072]
i)在含有95％与100％之间的惰性气体、优选氩气的气氛中仅沉积一个或多个红外辐射反射金属层和一个或多个阻挡层；
[0073]
ii)在含有95％与100％之间的氧气的气氛中沉积从金属靶沉积的一个或多个金属氧化物介电层；
[0074]
iii)在气氛中沉积其他介电层，使得在气体气氛中的惰性气体体积比不大于90％。
[0075]
换句话说，在含有95％与100％之间的惰性气体、优选氩气的气氛中仅沉积一个或多个红外辐射反射功能层和一个或多个阻挡层。介电层：
[0076]
a)如果它们是金属氧化物层，则在含有95％与100％之间的氧气的气氛中从金属靶沉积；并且
[0077]
b)如果它们不是金属氧化物层，则在气氛中沉积，使得在气体气氛中的惰性气体体积比不大于90％。
[0078]
因此，在这样的生产方法中：一个或多个红外反射金属层和一个或多个阻挡层在包含体积比为95％至100％的惰性气体、优选氩气的气氛中沉积。这意指惰性气体(优选氩气)的体积相对于总气体气氛体积包括在95％至100％之间(95％≤[惰性气体体积/总气体气氛体积]≤100％)。优选地，惰性气体的体积比包括在97％与100％之间，优选为100％的惰性气体。接受非常有限量的氧气和/或氮气。
[0079]
在介电涂层内，由金属靶溅射的一个或多个金属氧化物介电层具体地在包含体积比为从95％至100％的氧气、优选为100％的氧气的气氛中沉积。这意指氧气的体积相对于总气体气氛体积包括在95％至100％之间(95％≤[氧气体积/总气体气氛体积]≤100％)。
[0080]
可包含在一个或多个介电涂层内且不是由金属靶产生的一个或多个金属氧化物介电层的一个或多个其他层在包含在总气体气氛中不大于90％的惰性气体的体积比的气氛中沉积。这意指惰性气体(优选氩气)的体积相对于总气体气氛体积等于或低于90％([惰性气体体积/总气体气氛体积]≤90％)。
[0081]
已经出人意料地发现，当满足这样的沉积条件时，设置在玻璃基板上以形成本发明的经涂覆的玻璃板的低辐射涂层是这样的，即，使得在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。因此，本发明包括已经通过这样的方法生产的经涂覆的玻璃板。特别地，本发明进一步涉及包括设置有低辐射涂层的玻璃基板的经涂覆的玻璃板，其中这样的低辐射涂层包括：
[0082]
a)交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，
[0083]
a.使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，该介电涂层包括一个或多个介电层，并且
[0084]
b.使得每个红外辐射反射功能层受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护，
[0085]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气，
[0086]
b)任选地，保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层；
[0087]
c)任选地籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触；
[0088]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层是来自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层，并且其中在包含惰性气体的气氛下沉积的介电层的总几何厚度为至少30nm且不超过120nm；并且
[0089]
其中在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每所述经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板；
[0090]
并且其中这样的经涂覆的玻璃板是通过包括以下步骤的方法生产的：在磁控溅射设备中提供玻璃基板并且通过减压磁控溅射在玻璃基板上沉积层，其中沉积条件如下：
[0091]
1)在含有95％与100％之间的惰性气体、优选氩气的气氛中仅沉积红外反射金属层和阻挡层；
[0092]
2)在含有95％与100％之间的氧气的气氛中沉积从金属靶沉积的金属氧化物介电层；
[0093]
3)在气氛中沉积其他介电层，使得在气体气氛中的惰性气体体积比不大于90％。
[0094]
在优选的实施例中，本发明包括已经通过这样的方法生产的经涂覆的玻璃板，其中在包含惰性气体的气氛中沉积的层的总几何厚度包括在35nm与120nm之间(35nm≥tgt≥120nm)，更优选在40nm与100nm之间(40nm≥tgt≥100nm)，并且最优选在45nm与100nm之间(45nm≥tgt≥100nm)并且甚至更优选在60nm与90nm之间(60nm≥tgt≥90nm)。
[0095]
在优选的实施例中，本发明进一步涉及上述经涂覆的玻璃板，其中低辐射涂层的最后一层、优选最后介电涂层的最后介电层是在包含从1至50％、优选从1％至45％、更优选从5％至40％的惰性气体、优选氩气的气氛中沉积。这意指惰性气体的体积相对于总气体气氛体积包括在1％至50％之间(1％≤[惰性气体体积/总气体气氛体积]≤50％)，优选1％至45％(1％≤[惰性气体体积/总气体气氛体积]≤45％)，更优选从5％至40％(5％≤[惰性气体体积/总气体气氛体积]≤40％)。
[0096]
在本发明的另一方面，本发明的经涂覆的玻璃板是根据依次包括以下的方法生产的：在磁控溅射设备中提供玻璃基板，通过减压磁控溅射在玻璃基板上沉积层，在高于300℃、优选400℃并且更优选480℃的温度下热处理。这样的过程可以被称为烘烤过程。
[0097]
可替代地，热处理可以在低于1巴、优选等于或低于10毫巴、更优选等于或低于1毫巴并且最优选等于或低于0.1毫巴的压力下进行。热处理可以通过在至少0.5小时、优选至少2小时并且更优选至少6小时(取决于操作温度和压力)的时间期间保持温度来进行。
[0098]
因此，本发明包括已经通过这样的方法生产的经涂覆的玻璃板。特别地，本发明还涉及包括设置有低辐射涂层的玻璃基板的经涂覆的玻璃板，其中这样的低辐射涂层包括：
[0099]
a)交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，
[0100]-使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，该介电涂层包括一个或多个介电层，并且
[0101]-使得每个红外辐射反射功能层受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护，
[0102]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气，
[0103]
b)任选地，保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层；
[0104]
c)任选地籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触；
[0105]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层是来自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层，并且其中在包含惰性气体的气氛下沉积的介电层的总几何厚度为至少30nm且不超过120nm；并且
[0106]
其中在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每所述经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板；
[0107]
其中这样的经涂覆的玻璃板是通过依次包括以下步骤的方法生产的：
[0108]-在磁控溅射设备中提供玻璃基板，
[0109]-通过减压磁控溅射在玻璃基板上沉积层，以及
[0110]-在高于300℃(温度》300℃)、优选高于400℃(温度》400℃)并且更优选高于480℃(温度》480℃)的温度下热处理。
[0111]
在优选的实施例中，本发明包括已经通过这样的方法生产的经涂覆的玻璃板，其中在包含惰性气体的气氛中沉积的层的总几何厚度包括在35nm与120nm之间(35nm≥tgt≥120nm)，更优选在40nm与100nm之间(40nm≥tgt≥100nm)，并且最优选在45nm与100nm之间(45nm≥tgt≥100nm)并且甚至更优选在60nm与90nm之间(60nm≥tgt≥90nm)。
[0112]
在这样的方法中，热处理步骤可以在低于1巴、优选低于10毫巴、更优选低于1毫巴并且最优选低于0.1毫巴的压力下进行。在这样的方法中，热处理步骤可以通过保持温度持续至少0.5小时、优选至少2小时并且更优选至少6小时(取决于操作温度和压力)的时间来进行。
[0113]
在本发明的一个实施例中，特定溅射过程的沉积条件可以与烘烤过程的加热步骤相结合以生产本发明的经涂覆的玻璃板。
[0114]
在本发明的另一方面，经涂覆的玻璃板用作真空隔热嵌装玻璃的一部分，低辐射涂层面向vig单元的真空空间。因此，本发明包括真空隔热嵌装玻璃，其包括经涂覆的玻璃板，该玻璃板包括设置有低辐射涂层的玻璃基板，其中这样的低辐射涂层包括：
[0115]
a)交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，
[0116]-使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，该介电涂层包括一个或多个介电层，并且
[0117]-使得每个红外辐射反射功能层受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护，
[0118]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气，
[0119]
b)任选地，保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层；
[0120]
c)任选地籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触；
[0121]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层是来自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层，并且其中在包含惰性气体的气氛下沉积的介电层的总几何厚度为至少30nm且不超过120nm；并且
[0122]
其中在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每所述经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。
[0123]
在本发明的方面中，结合至少一个本发明的经涂覆的玻璃板的真空隔热嵌装玻璃单元的特征在于u值不大于1.00w/m2k、更优选不大于0.90w/m2k并且最优选0.80w/m2k。
[0124]
尽管真空空间的最终密封需要高温，但结合本发明的经涂覆的玻璃板的vig单元的组装实际上将允许达到良好的真空。此外，由于本发明的经涂覆的玻璃板，无论进一步的操作或暴露可能是什么，在vig中都获得了良好的真空稳定性。结合本发明的经涂覆的玻璃板的vig能够经受住恶劣环境，例如那些典型地特征为高操作温度的环境，以及暴露于冲击和振动、湿度、污染物、辐射等。例如，在天窗中，嵌装玻璃系统经受极端温度(150℃)以及冲击和与风载荷相关的振动载荷。
[0125]
本发明进一步涉及包括玻璃基板的经涂覆的玻璃板在真空隔热嵌装玻璃内的用途，该玻璃基板设置有低辐射涂层，该低辐射涂层包括：
[0126]
a)交替布置的n个红外辐射反射功能层和n 1个介电涂层，其中n≥1，
[0127]-使得每个红外辐射反射功能层被介电涂层包围，该介电涂层包括一个或多个介电层，并且
[0128]-使得每个红外辐射反射功能层受到在其正上方并与其接触的阻挡层的保护，
[0129]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和该阻挡层的至少一个层包含惰性气体、优选氩气，
[0130]
b)任选地，保护性顶涂层，其任选地包括一个或多个介电层；
[0131]
c)任选地籽晶层，其任选地包括介电层、在至少一个红外辐射反射功能层下方并与其接触；
[0132]
其中不同于每个红外辐射反射功能层和阻挡层的至少一个层是来自介电涂层、籽晶层和/或保护性顶涂层内部的介电层，并且其中在包含惰性气体的气氛下沉积的介电层的总几何厚度为至少30nm且不超过120nm；并且
[0133]
其中在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每所述经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。
[0134]
许多低辐射涂层是本领域已知的。这样的涂层的选择取决于许多特性的折衷，这些特性如发射率、透光率和/或反射率、美观度(颜色、雾度
……
)、耐热处理性、机械阻力、耐久性。
[0135]
本发明的经涂覆的玻璃板必须满足最终产品中预期的热、光学和美学规格。本领域技术人员知道如何生产具有所需光学和热特性的所需低辐射涂层。本发明现在提供一种解决方案，其使这些低辐射涂层以这样的方式进行调整，即，使得它们方便地用于vig组件中。
[0136]
当本发明的经涂覆的玻璃板用作vig单元的一部分时，结合本发明的经涂覆的玻
璃板的所述单元证明在隔热能力方面是高性能的。实际上，已经发现，尽管生产条件和/或恶劣的环境条件，包括本发明的经涂覆的玻璃板的真空隔热嵌装玻璃的优异热性能可以在真空隔热嵌装玻璃的整个寿命期间保持。进一步发现本发明的经涂覆的玻璃板在热性能与生产成本之间提供了非常有趣的平衡。表1总结了vig性能方面的目标，以热透射率u值和以其发射率ε的低辐射涂层的贡献表示。
[0137]
表1.结合本发明的经涂覆的玻璃板的vig单元的特性
[0138] 优选地更优选地最优选地热透射率u(w/m2k)1.000.900.80发射率ε0.070.050.03
[0139]
在本发明的另一方面，vig单元可以是更复杂的隔热嵌装玻璃单元(igu)的一部分，如例如带有具有低压的玻璃板之间的一个或两个内部空间的三重嵌装玻璃单元。这种更复杂的嵌装玻璃单元可以具有2个或更多个玻璃板并且可以结合非玻璃板元件如例如聚合物膜。igu可以具有多于一个具有本发明的低辐射涂层的经涂覆的面或可以具有其他类型的涂层。
[0140]
本发明的经涂覆的玻璃板的玻璃基底可以选自透明浮法玻璃、超透明浮法玻璃或有色玻璃。术语“玻璃”在本文中应被理解为是指任何类型的玻璃或等效的透明材料，比如矿物玻璃或有机玻璃。所使用的矿物玻璃可以是一种或多种已知类型的玻璃，比如钠钙硅玻璃、铝硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃、结晶和多晶玻璃。可以通过浮法工艺、拉制工艺、轧制工艺或已知的从熔融玻璃组成开始制造玻璃板的任何其他工艺来获得玻璃板。玻璃板可以任选地是被磨边的。磨边使锋利边缘变成光滑边缘，这对于可接触真空隔热嵌装玻璃单元、尤其是接触嵌装玻璃边缘的人来说，要安全得多。优选地，根据本发明的玻璃板是钠钙硅玻璃、铝硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃。优选地，出于较低生产成本的原因，玻璃板是钠钙硅玻璃板。典型地，本发明的玻璃板是退火玻璃板。
[0141]
应注意，本发明涉及在以上说明和权利要求中列举的特征、实施例和方面的所有可能组合。
[0142]
通过参考示例性说明性实施例的以下详细说明结合附图，可以更好且更完全地理解这些和其他特征和优点。
附图说明
[0143]
图1是对应于实例1和实例2的示例性低辐射叠层中氩气浓度的图示。
[0144]
图2是对应于实例1和实例2的示例性低辐射叠层在加热条件下作为时间函数的真空中氩气释放的定性图示。
[0145]
图3是常规真空隔热嵌装玻璃单元的截面图。
具体实施方式
[0146]
定义：为保持一致，一旦对实例进行了定义和编号(例如实例1)，该编号将在所有段落和表格中始终附在同一个实例(相同的低辐射涂层)上。室温应理解为23
°
的温度。热透射率u根据iso 19916-1确定并且以w/m2k表示。发射率ε根据en 12898测量。
[0147]
在本文中，低辐射涂层也可以称为低辐射叠层、层叠层或叠层。在本文中，由第一
和第二玻璃板和一组离散间隔物限定并由气密粘合密封物封闭并且其中存在小于0.1毫巴压力的绝对真空的内部真空体积被称为真空空间或低压空间/间隙或排空的低压空间/腔。vig中的残留气体已通过残留气体分析(rga)进行分析。rga分析仪是一种系统，其允许提取容纳在vig内部的气体，并通过高灵敏度四极杆质谱仪测量它们的分压。n.ng,r.e.collins和l.so在journal of vacuum science&technology[真空科学与技术学报]a 21,1776(2003)中描述了这种方法。
[0148]
在x射线光电子能谱法(xps)和x射线荧光光谱法(xrf)的帮助下，已确定了低辐射叠层的不同层中存在的氩气。这些技术给出了与涂层深度直接相关的涂层中存在的元素的图像。
[0149]
一般地，阳光控制涂层吸收和/或反射至少某些波长范围并且通常会导致嵌装玻璃的光能特性的改变。构成这样的涂层的各个层的材料是根据经涂覆的玻璃板的所需最终特性来选择的，并且典型地包含介电层，如金属或硅的、或至少两种金属或一种金属和硅的混合物的氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物、氧碳化物、氧碳氮化物。
[0150]
在这些介电层中经常使用的是硅和/或金属，如钛、锆、铋、铌、锡、锌。涂层典型地还包括金属层，包括例如银、镍、铬、钨、金、钯、钛或其混合物。
[0151]
更具体地，低辐射涂层在这里应理解为溅射在玻璃基板上并包含至少一个红外辐射反射功能层(如例如银、金、钯或能够反射红外辐射的任何金属)的薄层的任何叠层，所述功能层被介电涂层包围。
[0152]
介电层应理解为硅和/或选自钛、锌、锡、锆
……
及其混合物或合金的金属的氧化物、氮化物、氧氮化物。事实上，介电层有时是金属氧化物的混合物。例如，氧化锡锌可包含比例为10wt.％至90wt.％锌和90wt.％至10wt.％锡的锌和锡。一些层可以被掺杂以形成透明导电氧化物，例如掺氟的氧化锡、氧化铟锡或掺杂有铝、镓或硼的氧化锌。氧化硅或氮化硅可以含有最高达10wt％的铝。氧化锌应理解为基于锌作为金属的氧化物，但该氧化物经常掺杂有另一种金属，如例如铝。
[0153]
更一般地，本发明的低辐射涂层包括包含厚度不小于8nm、优选10nm、更优选12nm且不大于45nm、优选30nm、更优选20nm的氧化锡锌层的第一介电涂层。第一介电涂层还可以包含氧化钛、氧化锆或其混合物，其厚度不小于8nm，优选10nm，更优选12nm且不大于45nm，优选35nm，更优选25nm。在第一介电质上方并且在银层正下方，可以沉积籽晶层。该层进一步具有多种用途，如改善银层的附着力、通过降低其发射率来改善银层的品质以及还有保护银层。该籽晶层有利地是基于氧化锌的层。通过基于氧化锌的层，应当理解氧化锌可以包括其他掺杂金属元素，如例如铝。当存在并处于介电层的形式时，在计算在包含惰性气体的气氛中沉积的介电层的总几何厚度时，应考虑这样的籽晶层的厚度。
[0154]
在银层上方，沉积保护阻挡层。优选但非限制性地，该阻挡层是掺杂有铝的氧化锌并且在100％氩气气氛下以已知方式从陶瓷靶沉积以避免银层被氧污染。可替代地，阻挡层可以是选自钛、镍、铬或包括其中之一的合金的金属。阻挡层具有的厚度不小于1nm、优选不小于2nm、更优选不小于3nm且不大于12nm、优选不大于10nm、更优选不大于9nm。在最后的银层之上的最后的介电涂层有利地是多层涂层。最后的介电涂层的多层涂层有利地包括以下层中的一个或多个：基于氧化锌的层、氧化锡锌层、氮化硅层、氧化钛锆层、氧化钛层。
[0155]
一般的现代磁控溅射方法在本领域中是众所周知的并且技术人员完全知道如何
处理。即，该过程包括用选自氩气、氪气、氦气、二氧化碳的电离气体溅射靶。如果要沉积的层是氧化物或氮化物，则该气体还可以包括作为反应气体的氧气或氮气或由其组成。当需要避免金属层(如例如银层)或保护银的阻挡层降解时，气氛优选为纯氩气。选择氩气是因为以下事实：它是惰性的、具有足够的质量，而且不太贵。然而，在一个方面，本发明涉及一种经涂覆的玻璃板，其中典型的气体气氛溅射条件已被仔细设计，以便产生沉积在玻璃基板上的低辐射涂层，其方式为使得在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、并且在100分钟内从460℃冷却到23℃后，每获得的经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板。
[0156]
本发明的低辐射涂层被设计成在热性能、耐久性、美学光学特性方面具有特定特性并满足vig的耐久性要求。在一些实施例中，还预期低辐射涂层是可热处理的，这意指它们能够被热处理至高达650℃的温度而不劣化它们的特性。
[0157]
作为实例并且决不限制本发明，已经制备了一些具有低辐射涂层的经涂覆的玻璃板。表2给出了那些低辐射叠层的结构。如稍后将讨论的，实例2是本发明的反例。
[0158]
表2：用作实例的低辐射涂层，其中厚度以括号中给出的nm表示
[0159][0160]
zso5意指具有的锌/锡比例为52.4wt％锌的锌-锡氧化物层。根据本发明的实施例，氧化锌锡可以具有从90/10至10/90范围内的锌/锡重量比。zno:al是在反应性溅射氧气气氛中从掺杂锌金属阴极沉积的铝掺杂的氧化锌。azo是在惰性气氛中从陶瓷阴极沉积的铝掺杂的氧化锌。与沉积方法无关，铝掺杂的氧化锌层可具有包括在2与10at％之间的铝掺杂百分比。sin是从优选掺杂有铝的硅阴极沉积的氮化硅。tzo是tio2/zro2重量比为65/35的tio2和zro2氧化物的混合层。根据本发明的实施例，氧化钛锆可以具有从90/10至50/50范围内的tio2/zro2重量比。ag是由ag金属阴极沉积的银金属层并且ti是由金属ti阴极沉积的钛金属层。tio2是从金属ti阴极沉积的二氧化钛层。
[0161]
表2中描述的每块经涂覆的玻璃板都组装在一个vig组件中，其中经涂覆的表面面向真空单元的内部。对应的vig单元被命名为vig实例1和vig实例2，并且对应地由具有实例1和实例2中所述的低辐射涂层的一块经涂覆的玻璃板制成。
[0162]
图3的示例性vig单元(1)包括两个间隔开的基本平行的玻璃基板(2)、(3)(以在它们之间封闭排空的低压空间/腔(6)这样的方式气密地密封在一起)。玻璃板或基板(2)、(3)通过周边边缘密封物(4)互连，并且在玻璃基板(2)、(3)之间包括一系列支撑柱/间隔物(5)以保持vig单元(1)的基板(2)、(3)的间距(鉴于基板(2)、(3)之间存在的低压空间/间隙(6))。本发明的低辐射涂层(7)存在于真空隔热嵌装玻璃单元的内部。为清楚起见，图3的vig单元未按实际比例缩放。
[0163]
在将vig与实例1和2的经涂覆的玻璃板组装后，通过测量热透射率和发射率特性确定所获得的vig的性能。结果在表3中给出。
[0164]
表3 vig的热性能
[0165][0166]
表3示出了两个低辐射涂层在热性能方面的巨大差异。与显示更高热透射率(u＝1.5w/m2k)的对比实例(vig实例2)相比，与经涂覆的玻璃板组装在一起的vig(vig实例1)显示出低得多的热透射率(u＝0.76w/m2k)，两个vig单元都已经受第二分析：单元内的残余气体已抽出并通过rga方法进行分析。该分析的结果在表4中给出。气体浓度以在气体总量中的比率给出，即相对于总气体气氛的体积的特定气体的体积。
[0167]
表4 vig组件中通过rga方法分析气体
[0168][0169]
低于0.5％，氦的体积比不明显。从表4中立即显示的是大量的氩气(在对比实例vig实例2的vig单元关闭后，在其真空空间中存在的残余气体中发现)。已经发现，该大量的氩气只能源自沉积在玻璃表面的低辐射涂层。
[0170]
在vig实例1中，在释放的气体组合物中惰性气体(主要是氩气)的量比在其中氩气量达到67.97％的对比实例vig实例2中低得多，即，15.21％。在vig实例1中，气体组合物主要是在残留气体分析(rga)分析条件下从吸气剂中释放的氮气。氮气不是vig的隔热性能的问题，因为这种气体被吸气剂捕获。因此，不考虑在rga分析期间检测到的氮气。
[0171]
出于效率和生产成本的原因，强烈建议在惰性气体(优选氩气)下在玻璃基板上沉积低辐射涂层。因此，本发明基于以下出人意料的技术发现：对于包含至少一个经涂覆的玻璃板(其中涂层面向嵌装玻璃的内部，并且其中这样的涂层包括在惰性气体气氛下沉积的层)的嵌装玻璃、特别是vig的可持续性和热性能至关重要的是小心限制这样的惰性气体的量，以便避免在嵌装玻璃的生产过程期间和/或随着时间的推移的过度释放。实际上，已经发现惰性气体在溅射期间可以被截留在涂层内，并且稍后在高温下扩散穿过涂层，并且因此在嵌装玻璃内部释放、特别是真空空间内部释放。已经进一步发现，不仅一些低辐射涂层
存在较高量的截留氩气，而且惰性气体穿过低辐射涂层的扩散动力学高度依赖于温度。因此，在一个实施例中，本发明涉及一种用于在玻璃基板上沉积低辐射涂层的方法，其中沉积条件被专门设计为限制嵌装玻璃内部、特别是真空空间内部释放的惰性气体的量(当这样的经涂覆的玻璃板组装成嵌装玻璃、特别是vig时)。在另一个实施例中，本发明涉及在组装成嵌装玻璃之前已经在高于300℃的温度下热处理的经涂覆的玻璃板。
[0172]
下面的表5(a)和(b)给出了实例1和2从玻璃基板向外沉积的低辐射涂层的叠层组成和厚度，以及在溅射沉积不同的层期间存在的惰性气体浓度、氩气。
[0173]
在以下所有表格中，红外辐射反射功能层将被称为“ir层”。
[0174]
表5(a)和(b)从玻璃基板开始，低辐射涂层的组成和厚度以及溅射气氛中的惰性气体浓度。
[0175][0176]
[0177][0178]
对于sin(氮化硅)，溅射气体是氮气和氩气的混合物，其中以这样的方式调整氮比例，即，使得sin是si3n4的完全氮化层。在该实例中，氩气的量大约是总气体体积的40％。
[0179]
如表5(a)和(b)所示，诸位发明人现已发现，当溅射的低辐射涂层在惰性气体存在于溅射气体混合物中的情况下沉积时，所得层在以这样的程度被所述惰性气体污染，即，它在之后的vig组件中可能是至关重要的。因此，诸位发明人已经发现，调节形成低辐射涂层的不同层的沉积条件以获得有限量的惰性气体释放、特别是有限量的氩气释放是至关重要的，其中相应的经涂覆的玻璃板组装在vig单元中。这在图1中得到了更好的说明，该图示出了对表2的2个不同低辐射叠层的xps分析。该图清楚地示出，与实例1的低辐射涂层的氩气浓度(较低且相对恒定)相比，实例2中所述惰性气体即氩气的原子浓度较高。
[0180]
图2中呈现了第二分析，并在实例(实例1和实例2)的相同的2块经涂覆的玻璃板上进行，以追踪样品在真空下保温时的氩气释放。图2示出，实例1样品中氩气释放更快地下降到极限，而另一个样品(实例2)则需要更多时间才能达到相同水平。事实上，实例1需要2小时达到氩气水平，并且实例2需要近6小时。氩气量已在高灵敏度四极杆质谱仪的帮助下进行监测。因此，图2说明了在真空排气阶段，当经受模拟生产过程温度曲线的温度曲线时的氩气随时间的释放。经涂覆的玻璃板已经经受升高至450℃、稍微降低到400℃并且然后在脱气开始时保持的温度。图2说明实例2的经涂覆的玻璃板随时间推移的氩气释放比实例1的经涂覆的玻璃板的氩气释放慢得多。因此，本发明基于以下出人意料的技术效果：不仅应仔细监测低辐射涂层释放的氩气总量，而且还应考虑氩气穿过低辐射涂层的扩散动力学。图2说明了实例2的经涂覆的玻璃板需要更长的时间来排出氩气。因此，在一个实施例中，本发明基于调整形成低辐射涂层的不同层的沉积条件以获得有限量的惰性气体释放，特别是有限量的氩气释放的关键性，其中相应的经涂覆的玻璃板组装在vig单元中。在第二个实施例中，本发明基于惰性气体释放动力学的关键性，并且因此传授了在组装到嵌装玻璃内之前使经涂覆的玻璃板经受高温持续专用时间段。单独的加热步骤避免了vig组装过程期间
不必要的长时间脱气，并且从而有助于保持相应vig组件的生产成本合理。
[0181]
决定通过静态除气技术表征本发明的低辐射涂层，该技术涉及低辐射涂层的明确除气和通过rga分析方法测量释放的气体。实施的方法在这里称为“脱气惰性气体测量”(ongm)并且以下定义。该方法示出氩气释放与低辐射涂层中存在的氩气量直接相关，并允许表征本发明的低辐射涂层。
[0182]
为了确定可释放的氩气含量，将20mm
×
30mm的经涂覆的玻璃样品引入气密密封的烧瓶中。烧瓶与真空泵相连，并且烧瓶的气氛被抽真空过夜至达到低于10-6
毫巴的残余压力。然后将烧瓶完全隔离并依照以下温度曲线经受加热程序：在100分钟内从室温加热至460℃，在460℃保持20分钟，并且在100分钟内从460℃冷却至室温。当该脱气方案完成时，通过已知的rga方法在等于23℃的温度下通过四极杆质谱仪收集、采样和分析脱气物种的总量。脱气物种的量以毫巴.cm3表示，并且因此是样品中存在的气体量的直接指示。该量(与气体的摩尔量直接成比例)除以进行分析的样品的总表面(以mm表示)，并以毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃表示。
[0183]
实例1和实例2的经涂覆的玻璃板的两个低辐射层叠层已经进行了ongm方法并且结果在表6中给出。
[0184]
表6低辐射叠层中通过ongm方法测量的惰性气体(氩气)
[0185]
叠层惰性气体(氩气)量(毫巴.cm3/mm2)实例10.28
×
10-6
实例22.5
×
10-6
[0186]
作为反例的实例2中的惰性气体量被证明是实例1的量的约十倍，证实该特性是获得起作用vig的重要特征。已经发现，为了保持包括经涂覆的玻璃板(其中这样的涂层包括在惰性气体气氛下沉积的层)的嵌装玻璃单元的性能和可持续性，尤其是包含这样的经涂覆的玻璃板的vig的性能和可持续性，必须小心限制这样的惰性气体的量，以便避免随着时间的推移的过度和长时间释放。因此，本发明的经涂覆的玻璃板必须呈现在小于10-6
毫巴的压力下并且在100分钟内从室温加热至460℃、在460℃下保持20分钟、在100分钟内从460℃冷却到23℃后，小于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2经涂覆的玻璃板的每经涂覆的玻璃板的经涂覆的表面积的可释放惰性气体含量。
[0187]
允许使用满足本发明限定的惰性气体阈值的磁控溅射工艺沉积低辐射涂层的不同方法是可能的。为了说明本发明并且绝不是限制本发明的目的，在下面限定了一些从常规低辐射涂层开始的调整条件以便获得符合本发明的叠层。
[0188]
实际上，类似于实例2的低辐射涂层的低辐射涂层，除了可以被视为保护涂层的最后的tzo层，已被取消，并且叠层已通过修改的溅射条件制备。
[0189]
典型地，沉积使用真空沉积室、基板传送带、电源和气体入口锁。每个沉积室包含磁控溅射阴极、气体入口和排空出口。每个沉积室的特点在于其本身的气氛。阴极可由金属或陶瓷材料制成。将浮法玻璃片洗涤并引入溅射装置中。玻璃板面向靶并且操作条件如所需的溅射气氛在每个溅射室中调节。
[0190]
在表7中，总结了使用未修改的沉积过程的示例实例2和使用修改的沉积过程的新实例3)的溅射条件。除了去除保护性涂层tzo之外，用于生产实例2的经涂覆的玻璃板的典型溅射条件已经按照实例3进行了修改以生产本发明的特定经涂覆的玻璃板。对于该过程，
在所有溅射室中，绝对压力包括在5与7毫托(6.6毫巴至9.3毫巴)之间，并且过程在室温下进行。
[0191]
表7.修改的和未修改的溅射条件
[0192][0193][0194]
在另一实例中，示例实例2的经涂覆的玻璃板已在正常大气压下在480℃的温度下热处理持续8小时。通过这个程序，获得了新的样品实例4。上面给出的条件只是一个实例。通过使用较低的温度与较高的加热持续时间或较低的压力或两者，可以达到类似的结果。替代条件在下表8中给出。
[0195]
表8热处理低辐射涂层以便去除涂层中结合的过量惰性气体的条件。
[0196]
温度(℃)时间(小时)压力(毫巴)300-5001-120.1-1000
[0197]
实例2至4所得涂层中的每一个均已通过ongm方法确定并且结果在表9中给出。表9在实例2至4的低辐射叠层中的氩气结合。
[0198][0199]
为了证实组装有满足ongm规格的经涂覆的玻璃板的vig单元也将允许达到高热性能，通过不大于1.00w/m2k的热系数u值表征，将实例3和实例4的经涂覆的玻璃板结合到vig单元中。获得的vig单元分别命名为vig实例3和vig实例4。对所得vig单元的性能进行评价并在表10中与反例vig实例2进行比较地给出。
[0200]
表10.vig热性能
[0201][0202]
vig示例实例3和实例4符合本发明。如上表9所示，在限定的测试条件下，通过ongm方法测量的经涂覆的玻璃板实例3和4的氩气水平低于1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2，甚至低于1.0
×
10-6
毫巴.cm3/mm2。相比之下，通过ongm方法测量的实例2的对比经涂覆的玻璃板的氩气水平高于经涂覆的玻璃板的1.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2的极限。结合这些低辐射经涂覆的玻璃板的vig单元显示出良好的热性能。相反，反例实例2(由具有过高氩气水平，即，2.5
×
10-6
毫巴.cm3/mm2的经涂覆的玻璃板制成)证明未通过隔热测试并且将被忽略(鉴于其隔热性能)。实际上，嵌装玻璃单元的热性能是通过计算热透射率u来评估的，该计算考虑了嵌装玻璃单元内的传导、对流和辐射现象。嵌装玻璃单元内低辐射涂层的存在允许减少对热透射率的辐射贡献，并通过发射率进行测量。表10确实说明，尽管测试的3个低辐射涂层具有类似的发射率性能，但vig实例2的热性能非常高。这样的差的热性能是由于真空空间中存在惰性气体，其大大增加了热透射率中的常规贡献。
[0203]
下表提供了本发明的经涂覆的玻璃板的组成和溅射条件的另外的实例(实例5和实例6)
[0204][0205]
[0206]