設(shè)有具備熱性質(zhì)的疊堆的基底的制作方法
【專利說明】設(shè)有具備熱性質(zhì)的疊堆的基底
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂布有薄層疊堆的透明基底,所述薄層疊堆包括可影響太陽輻射 和/或高波長紅外輻射的若干個功能層。本發(fā)明還涉及包括這些基底的窗用玻璃以及此類 基底用于制備絕熱和/或防曬窗用玻璃的用途。
[0002] 這些窗用玻璃可用于裝備建筑物和車輛,特別是用于降低空調(diào)負(fù)荷和/或防止過 度過熱(這些窗用玻璃被稱為"日光控制"窗用玻璃)和/或減少能量向外部擴(kuò)散的量(這些 窗用玻璃被稱為"低放射(l〇w-e) "窗用玻璃),這些均是由于建筑物和車輛乘客室中玻璃 表面的重要性日益提高所致。
[0003] 已知的是包含涂布有薄層疊堆的透明基底的窗用玻璃,所述薄層疊堆包括至少三 個金屬功能層。這些疊堆通常通過采用真空的技術(shù)例如陰極濺射法(任選地通過磁場進(jìn)行 輔助)進(jìn)行順序沉積來獲得。
[0004] 使用基于包括至少三個金屬層的疊堆的基底使得可優(yōu)化采用其的窗用玻璃的防 曬性,這可通過日光因子(g)的降低及選擇性(S)的增加來反映。根據(jù)本發(fā)明 : -日光因子(g)應(yīng)理解為是指通過窗用玻璃進(jìn)入樓宇的總能量與入射太陽能的比率; -選擇性(S)應(yīng)理解為是指透光率與日光因子的比率LT/g。
[0005] 在此類疊層中,功能層布置在兩個抗反射涂層之間,所述每個抗反射涂層通常包 括若干個抗反射層或介質(zhì)層,所述各層由氮化物材料特別是氮化硅型材料或氮化鋁型材料 和/或氧化物型材料制成。從光學(xué)角度來看,這些包圍金屬功能層的涂層的目的是使得此 功能層"抗反射"。
[0006] 選擇使用包括三個金屬層的疊堆會影響基底和/或采用所述疊堆的窗用玻璃的 透光率。根據(jù)需要使用這些窗用玻璃的國家的氣候,必須獲得的透光率和日光因子方面的 性能可在一定的范圍內(nèi)變化。透光率必須足夠低到消除眩光,同時足夠高到增加穿透所述 窗用玻璃所界定空間內(nèi)部的光的量使得無需使用人造光。例如,表現(xiàn)出的高選擇性為大約 2的絕緣窗用玻璃可有利地用作用于歷經(jīng)高日光暴露的窗用玻璃。
[0007] 然而,包括具有三個金屬功能層和大約50%透光率的疊堆的基底或窗用玻璃并不 完全令人滿意并且特別表現(xiàn)出以下缺點(diǎn): -令人較不滿意的美觀,特別是在內(nèi)反射、外反射和透射中具有沒有吸引力的顏色;和 /或 -妨礙觀察者的高反射水平,特別是使用基底來界定其中照明水平不同的兩個空間,例 如夜晚期間照明的房間;和/或 -令人較不滿意的日光控制性能,例如低選擇性。
[0008] 當(dāng)基底用作建筑物窗戶的窗用玻璃時,高外反射特別是內(nèi)反射表現(xiàn)出的缺點(diǎn)是以 鏡面方式返回明顯的反射,從而降低了透過窗用玻璃的能見度。
[0009] 因此必須在光學(xué)性能與熱性能之間、透射率與美觀之間找到折中方案。
[0010] 對于空調(diào)能量消耗占主導(dǎo)地位的氣候炎熱的國家,g必須較低。根據(jù)本發(fā)明,因此 目的是最小化日光因子并增加選擇性,同時保持適于允許良好絕緣和良好視野的透光率。
[0011] 專利申請EP 0 645 352公開例如一種包含薄層疊堆的透明基底,所述薄層疊堆 具體包括至少三個由介質(zhì)材料層分隔的銀層。
[0012] 銀層的厚度作為離基底的距離的函數(shù)而增加。包含這些基底的窗用玻璃雖然表現(xiàn) 出合意的美觀,但沒有表現(xiàn)出大于2的選擇性。實(shí)際上,同時保持良好的選擇性以及透射和 反射中的審美上可接受的顏色極其困難,特別是對于從中性色內(nèi)部觀察到的窗用玻璃的外 觀而言。
[0013] 因此本發(fā)明的目的是通過開發(fā)一種基底來克服這些缺點(diǎn),所述基底包含包括在紅 外區(qū)具有反射性質(zhì)的至少三個層,特別是金屬層的疊堆,并且表現(xiàn)出高選擇性,即對于給定 LT值盡可能高的LT/g比率,同時確保外觀(特別是外反射、內(nèi)反射和透射中的外觀)觀感合 意,無論是基底用作單層窗用玻璃,摻入雙窗用玻璃型的多層絕緣窗用玻璃中或是摻入層 合窗用玻璃中均是如此。這些性質(zhì)優(yōu)選地在一種(或多種)彎曲和/或回火和/或退火型的 高溫?zé)崽幚砗螳@得。觀感合意的外觀可通過來自外部或來自內(nèi)部的反射中的顏色來反映, 所獲得的顏色更多為中性(在藍(lán)綠色范圍內(nèi))并且另外根據(jù)觀察角度所發(fā)生的變化很小。
[0014] 本發(fā)明的主題是包含權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的薄層疊堆的透明基底10。其從基 底開始依次包括交替的三個金屬功能層40,80,120,特別是基于銀或基于含銀金屬合金 的功能層,以及四個抗反射涂層20,60,100,140,每個抗反射涂層包括至少一個介質(zhì)層, 使得各金屬功能層40,80,120位于抗反射涂層20,60,100,140中的兩兩之間。
[0015] 金屬功能層40,80,120從基底開始的厚度作為離基底的距離的函數(shù)而增加。第 二金屬功能層80與稱為第二阻擋層的阻擋層直接接觸,所述阻擋層選自阻擋墊層和阻擋 覆層,分別稱為第二阻擋墊層和第二阻擋覆層。第二阻擋墊層和/或第二阻擋覆層表現(xiàn)出 大于Inm的厚度。
[0016] 增加在紅外區(qū)具有反射性質(zhì)的金屬功能層的厚度分布以及集中與第二功能層接 觸的阻擋層這兩種方式的組合使得可獲得具有很高選擇性(特別是表現(xiàn)出的LT/g比率大 于2,優(yōu)選地大于2. 2)的窗用玻璃。通過改變功能層和阻擋層的厚度,可控制窗用玻璃的透 明度以獲得大約50%的LT值,該范圍特別適合于旨在用于經(jīng)受高日光暴露的區(qū)域中的窗用 玻璃。然而,本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是防曬方面令人滿意的性能不會損害基底的目視外觀,其特 別表現(xiàn)出透射、外反射和內(nèi)反射中審美上可接受的顏色以及低到足以限制鏡面反射的內(nèi)反 射值。
[0017] 具體而言,用作單層窗用玻璃或摻入雙層窗用玻璃型的多層窗用玻璃中的根據(jù)本 發(fā)明的涂布有層疊堆的基底在內(nèi)反射、外反射和透射中表現(xiàn)出合宜和柔和的著色,在藍(lán)色 或藍(lán)綠色范圍內(nèi)(主波長的值為大約470至500納米)。術(shù)語"藍(lán)綠色內(nèi)的顏色"在本發(fā)明的 涵義內(nèi)應(yīng)理解為是指在L*a*b*測色體系中,a*介于-12和-2之間,優(yōu)選地介于-10和-4 之間,b*介于-12和2之間,優(yōu)選地介于-10和1之間。
[0018] 此外,無論用于觀察窗用玻璃的入射角(垂直入射和在一定角度下)為多少,此目 視外觀均保持基本上不變。這意味著觀察者不會有顏色或外觀顯著缺乏均勻度的印象。
[0019] 在說明書通篇中,根據(jù)本發(fā)明的基底被視為水平放置。薄層疊堆沉積在基底上方。 措辭"上方"和"下方"以及"下"和"上"的含義應(yīng)相對于此取向來考慮。除非明確規(guī)定,否 則措辭"上方"和"下方"不一定是指兩個層和/或涂層布置為彼此接觸。當(dāng)指明一層沉積 為"接觸"另一層或涂層,這意味著這兩個層(或?qū)雍屯繉樱┲g不能插入一個(或多個)層。
[0020] 在本發(fā)明的涵義內(nèi),功能層或抗反射涂層的標(biāo)注"第一"、"第二"、"第三"和"第四" 從承載疊堆的基底開始并且相對于具有相同功能的層或涂層進(jìn)行定義。例如,最靠近基底 的功能層為第一功能層,移動遠(yuǎn)離基底的下一層為第二功能層,等等。
[0021] 金屬功能層40,80,120的厚度從基底開始增加的特性意味著第三金屬功能層 120的厚度大于第二金屬功能層80的厚度,并且第二金屬功能層的厚度大于第一金屬功能 層40的厚度。兩個相繼功能層之間的厚度的增加按照增加的優(yōu)選性為大于2nm、大于3nm 或大于4nm。
[0022] 除非另外指明,本文中提及的厚度為物理或?qū)嶋H厚度(而非光學(xué)厚度)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方案,金屬功能層滿足以下條件中的一個或更多個: -三個金屬功能層對應(yīng)于從基底開始限定的第一金屬功能層、第二金屬功能層和第三 金屬功能層; -金屬功能層的厚度與前一者的厚度的比率大于或等于1. 10 ; -第二金屬層80的厚度與第一金屬功能層40的厚度的比率介于1. 50和2. 20之間,優(yōu) 選地介于1. 80和2. 20之間,包括這些值; -第三金屬層120的厚度與第二金屬功能層80的厚度的比率介于1. 10和1. 60之間, 優(yōu)選地介于1. 10和1. 55之間,包括這些值; -每個功能層的厚度介于6和26nm之間,優(yōu)選地介于6和24nm之間,包括這些值; -第一金屬