CN100575068C - 阳光控制涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂层，该涂层具有第一抗反射层(16)，例如包含金属氧化物膜(22)，例如，氧化锌膜，沉积在金属合金氧化物膜(20)上，例如，锡酸锌膜；沉积于所述第一抗反射层上、包含银的第一红外反射金属膜(24)；沉积于所述红外反射金属膜上的第二抗红外反射层(30)，包含第一氧化物膜(34)，例如，氧化锌膜，沉积于所述第一氧化物膜上的金属合金氧化物膜(34)，例如，锡酸锌膜，以及沉积在所述锡酸锌膜上的第二金属氧化物膜(36)，例如，另一层氧化锌膜；沉积于所述第二抗反射层上包含银的第二红外反射金属膜(40)；沉积于所述第二红外反射金属膜上的第三抗反射层(46)，包含第一氧化物膜(48)，例如氧化锌膜，沉积于所述第一氧化锌膜上的金属合金氧化物膜，例如锡酸锌膜(50)，沉积于所述锡酸锌膜上的第二金属氧化物膜(52)，例如氧化锌膜；和沉积在所述第三抗反射层上包含银的第三红外反射金属膜(58)。

Description

阳光控制涂层
发明背景
1.发明领域
本发明涉及多层涂层，在一个实施例中，涉及一种在比如反射率、热稳定性、机械耐久性和化学耐久性等特性方面有所改进的阳光控制涂层。
2.现有技术
在建筑物、车辆和其他结构的玻璃面板上使用高透射率、低发射率的涂层是已知的，用于控制经过所述面板的阳光辐射量。低发射率的涂层允许短波长的能量，例如可见或紫外能量，通过所述涂层，但反射长波长的能量，例如红外能量。因为这种涂层降低了加热和/或冷却成本，并因此存储了能量，所以该涂层对建筑物和车辆使用非常有吸引力。
这些已知的涂层通常包括夹在金属氧化物形成的两层绝热层之间的红外反射金属层，以降低可见反射，例如在美国专利US4898790中公开了一种多层、高透射率、低发射率的涂层，该涂层具有夹在两层锡酸锌膜之间的金属银膜。美国专利US4898789中公开了一种多层的、高透射率、低发射率的膜，该膜具有与三层金属氧化物抗反射膜交替组合的两层红外反射金属膜。通常，红外反射膜越厚，涂层的发射率越低。类似地，增加红外反射膜的数量，也降低涂层的发射率。然而，当增加红外反射膜的厚度和/或数量而降低涂层的发射率时，它会影响涂层的其他特性，比如颜色、角色移、热稳定性、化学稳定性、机械耐久性和化学耐久性以及可见反射率等。例如，增加红外反射膜的厚度和/或数量通常降低可见光的透射率。因此，不能简单地在涂层叠层上增加额外的红外反射膜和绝缘膜，而没有显著地改变涂敷制品的透射特性和阳光性能。这在指定用于汽车领域的涂敷玻璃上更是如此，其中在汽车领域玻璃的透射率受政府规则的控制。而且，本发明人已经发现，具有分别夹在绝缘膜之间的双红外反射膜的涂层叠层通常比单红外反射膜的叠层软。后者是具有夹在绝缘膜之间的一个红外反射膜或层的涂层叠层，在此出现的任何其他膜也可以出现在双红外反射膜的涂层叠层中。此外，很多低发射率的涂层在传统的玻璃处理工艺比如弯曲、退火、回火或层压的温度下受热的时候会断裂或退化。
虽然这些已知的涂层足以用于传统汽车使用，但提供一种低发射率或阳光控制涂层，至少改善已知涂层的某些性能将是有益的。例如，提供具有比已知涂层更低的可见光反射率的涂层将是有益的。提供具有与已知涂层相比角色移减小的低发射率涂层或阳光控制涂层也是有益的。而且，提供一种可以施加于基体，随后在升高的温度下进行热处理而使基体弯曲或成形，且没有不利地影响所述涂层的阳光控制性能的涂层是有益的；其中，加热改变了所述涂层的性能。提供一种具有改进的化学耐久性和/或机械耐久性，同时保持所需的阳光控制活动水平的涂层也是有益的。提供一种具有改进的，例如，更高的可见光透射率，同时保持或抑制已知的阳光控制涂层的阳光控制特性的涂层也是有益的。
发明内容
本发明的涂层包含三层间隔的红外反射膜，一种这样的非排他性示例是含银的膜，具有至少一个位于临近的红外反射膜之间的抗反射层。所述涂层可以具有将高的可见透射率(Lta)，例如大于或等于60％，例如大于或等于70％，例如大于或等于72％，例如大于或等于75％。此外，所述涂层可以具有中性的颜色。在一个实施例中，所述涂层具有小于或等于±|3|的a＊和b＊，比如小于或等于±|2|，和小于或等于50的L＊，例如小于或等于44，例如小于或等于40，例如小于或等于36，例如小于或等于35，例如小于或等于33。另外，在300纳米到2150纳米的范围上，所述涂层可以具有20％到50％的阳光能量总反射率(TSER)(使用梯形积分系统)。而且，所述涂层可以具有较低的可见光反射率，比如，在沉积的所述基体的可见光反射率之上小于或等于5％，例如小于或等于2％，例如小于或等于1％。在一个实施例中，所述红外反射膜可以分别具有在4.5至10Ω/□范围内的表面电阻。在另一实施例中，玻璃上的三涂层可以对玻璃上的涂层产生在1.5至3.5Ω/□范围内的表面电阻。在所述涂层叠层中，每个红外面反射膜的厚度可以相同或不同。通常，所有三层红外反射膜的金属总量高于市售的双银红外反射膜中的所有红外反射膜的金属量至少65％和更高，约70％或更高。
在另一实施例中，所述涂层包含第一抗反射层；沉积在第一抗反射层上的第一红外反射膜；沉积在第一红外反射膜上的第二抗反射层；沉积在第二抗反射层上的第二红外反射膜；沉积在第二红外反射膜上的第三抗反射层；沉积在第三抗反射层上的第三红外反射膜。
本发明的另一涂层包含第一抗反射层，例如包含金属氧化物，例如，沉积在金属合金氧化物膜上，例如，锡酸锌膜上的氧化锌膜；沉积在第一抗反射层上包含银的第一红外反射金属膜；沉积在第一红外反射膜上的第二抗反射层，该反射层包含第一氧化物膜，例如氧化锌膜，沉积在第一氧化锌膜上的金属合金氧化物膜，例如锡酸锌膜，和沉积在所述锡酸锌膜上的第二氧化物膜，例如另一层氧化锌膜；沉积在第二抗反射层上，含银的第二红外反射膜；沉积在第二红外反射膜上的第三抗反射层，该反射层包含第一氧化物膜，例如氧化锌膜，沉积在第一氧化锌膜上的金属合金氧化物膜，例如锡酸锌膜，和沉积在所述锡酸锌膜上的第二氧化物膜，例如氧化锌膜；沉积在第三抗反射层上含银的第三红外反射膜。
根据本发明，涂敷基体的方法包含至少在所述基体的一部分上沉积第一抗反射层；在所述第一抗反射层上沉积第一红外反射膜；在所述第一红外反射膜上沉积第二抗反射层；在所述第二抗反射层上沉积第二红外反射膜；在所述第二红外反射膜上沉积第三抗反射层；在所述第三抗反射层上沉积第三红外反射膜。
本发明的涂敷制品包含基体，具有至少沉积在所述基体的一部分上的第一抗反射层；沉积在所述第一抗反射层上的第一红外反射膜；沉积在所述第一红外反射膜上的第二抗反射层；沉积在所述第二抗反射层上的第二红外反射膜；沉积在所述第二红外反射膜上的第三抗反射层；和沉积在所述第三抗反射层上的第三红外反射膜。
附图说明
图1是具有包括本发明的特征的涂层的涂敷制品侧视图(未按比例)。
图2是包括本发明的特征的层叠制品侧视图(未按比例)。
优选实施例的描述
如本文所使用的，空间或方向术语，比如，“内部”，“外部”，“左”，“右”，“上”，“下”，“水平”，“竖直”等，涉及如附图中所示的本发明。然而，应当理解，本发明可假定多种不同的方位，因此这些术语不认为是限制性的。而且，在说明书和权利要求书中用于表述尺寸、物理特征等的所有数字，应当理解为可以在各种情况下通过术语“约”进行修正。因此，除非相反地示出，在下面的说明书和权利要求书中公开的数值可以根据通过本发明试图获得的所需性能变化。丝毫没有试图限制等同原则在权利要求范围上的适用，每个数字参数应当至少考虑到报告的有效数字位数，并通过采用常规的圆整技术进行解释。而且，本文公开的所有范围应当理解为覆盖所包含的任何和所有的子范围。例如，宣称的范围为“1至10”应当认为包括最小值1和最大值10之间的所有范围；即，所有的子范围以最小值1或更大开始，以最大值10或更小结束，例如，5.5至10。而且，如本文使用的，术语“沉积在...上”，“施加在...上”，或者“提供于...上”指的是沉积、施加，和提供在某物之上，但不必接触所述表面。例如，材料“沉积在”基体上并不排除在所述沉积材料和所述基体之间有一种或者多种其他成分相同和不同的材料。此外，称之为“在此包含”的任何文献都应理解为包括其全部内容。
图1示出了具有基体12的涂敷制品10，具有沉积在至少基体12的一部分上的本发明的多层涂层14，例如，沉积在至少基体12的主表面的一部分之上。
在本发明的主要实施中，基体可以是具有任何所需光学性能的任何所需的材料。例如，基体12可以对于可见光是透明的。“透明”指的是通过基体12的透射率大于0％直到100％。“可见光”是指390nm至800nm范围内的电磁能量。作为选择，基体12可以是半透明或不透明的。“半透明”是指能够允许电磁波(例如可见光)经过，但发生散射，而使另一侧的物体不能清晰可见。“不透明”是指可见光的透射率为零。适当的透明材料包括塑料(例如聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)，或用于制备这些的任何单体形成的共聚物，及其混和物)，聚酯片或膜，陶瓷，或玻璃。玻璃可以是任何类型，比如，普通的浮法玻璃或平板玻璃，且可以是具有任何光学性能的任何成分，例如，任何可见光透射率、紫外光透射率、红外光透射率和/或总阳光能量透射率。“浮法玻璃”是指使通过普通的浮法工艺制成的玻璃，其中熔融的玻璃沉积在熔融的金属池中，且在受控状态下冷却而形成浮法玻璃带。然后根据需要将所述带切割和/或成形和/或热处理。浮法玻璃工艺的示例在美国专利US4466562和US4671155中公开。所述玻璃可以是，例如普通的碱石灰-硅酸盐玻璃，硼硅酸盐玻璃或铅化玻璃。所述玻璃可以是“透明玻璃”，即不带色或不着色的玻璃。作为选择，所述玻璃可以是带色或着色的玻璃。所述玻璃可以是没有经过退火处理、热处理或者加热强化的玻璃。如在此使用的，术语“加热强化”是指退火、回火或者至少部分回火。尽管不限制本发明，但用于基体12的玻璃在美国专利US4746347，US4792536，US5385872，和US5393593中描述，在此通过引用而包含其内容。基体12可以是任何所需的尺度，例如，长度、宽度、形状，或厚度。对于普通的汽车玻璃，基体12可以高达10毫米厚，例如1毫米至10毫米厚，例如小于10毫米厚，例如1毫米至5毫米厚，例如1.5毫米至2.5毫米厚，例如1.6毫米至2.3毫米厚。
如图1所示，涂层14是一种多层涂层或涂层叠层。如在此使用的，术语“涂层”或“涂层叠层”是指具有一层或多层涂层。“层”可以包括一层或多层涂层膜。如在此使用的，术语“膜”指所需的或选定的涂层成分形成的涂层区域。通常，在涂层膜内的涂层成分是基本上均匀的成分。涂层14可以是阳光控制涂层，比如但不仅限于低发射率涂层。如在此使用的，术语“阳光控制涂层”指影响涂敷制品的阳光性能的涂层，比如但不限于，遮蔽系数和/或发射率和/或通过涂敷制品反射和/或吸收和/或透射的阳光辐射量，例如，红外或紫外吸收或反射。所述阳光控制涂层可以阻挡、吸收或过滤太阳光谱的选定部分，比如但不限于可见光谱。
本发明的涂层14可以通过任何常规的方法沉积在基体12上，比如但不限于喷雾热解、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶、电子束蒸发，或真空溅射，比如磁控溅射气相沉积(MSVD)。在一个实施例中，涂层14通过MSVD沉积。对于本领域的普通技术人员来说，可以很好地理解MSVD涂敷装置和方法的示例，且例如在美国专利US4379040，US4861669，US4898789，US4898790，US4900633，US4920006，US4938857，US5328768和US5492750中描述。在MSVD方法中，通过在含有大气的氧气中溅射含阴极的金属或金属合金而在基体表面上沉积金属氧化物或金属合金氧化物膜，可以沉积金属或金属合金氧化物。
涂层14包括至少沉积在基体12主表面的一部分上的基层或第一抗反射层16。第一抗反射层16可包含一或多种绝缘材料或抗反射材料形成的膜，比如金属氧化物、金属合金氧化物、氮化物、氧氮化物，或其混和物。第一抗反射层16可以是透明的或基本上透明的。用于第一抗反射层16的适当金属氧化物示例包括钛、铪、锆、铌、锌、铋、铅、铟、锡的氧化物及其混和物。这些金属金属氧化物可具有少量的其他材料，比如在氧化铋中的锰，在氧化锡中的铟等。此外，可以使用金属合金或金属混和物的氧化物，比如含有锌和锡的氧化物，其非排他性的示例“例如”是(锡酸锌)、铟锡合金的氧化物、氮化硅、氮化铝硅或氮化铝。而且，可以使用掺杂的金属氧化物，比如掺杂锑或铟的氧化锡或掺杂镍或硼的氧化硅。第一抗反射层16可以是基本上单物相的膜，比如金属合金氧化物膜，例如锡酸锌，或可以是由锌和锡氧化物形成相混和物，和可以由多个金属氧化物膜组成，比如在美国专利US5821001，US4898789和US4898790中公开的那些，在此通过引用而包含其全部内容。
在示出的实施例中，第一抗反射层16包含一种多膜结构，具有至少沉积在基体12主表面的一部分上的第一金属合金氧化物膜20，和沉积在第一金属合金氧化物膜20上的第二金属氧化物膜22。在一个实施例中，第一抗反射层16可具有小于或等于
Figure C0380363700121
的总厚度，例如小于或等于
Figure C0380363700122
例如小于或等于
Figure C0380363700123
例如，含金属合金氧化物的膜20可具有在
Figure C0380363700124
至
Figure C0380363700125
范围内的厚度，比如
Figure C0380363700126
至例如
Figure C0380363700128
至
Figure C0380363700129
金属氧化物膜22可具有在
Figure C03803637001210
至
Figure C03803637001211
范围内的厚度，比如
Figure C03803637001212
至例如
Figure C03803637001214
在一个实施例中，可取的是，含金属混和物或金属合金氧化物的膜可主要具有锌/锡合金氧化物。锌/锡合金氧化物可以从锌和锡形成的阴极通过磁控溅射真空沉积获得，所述阴极包含比例为10wt.％至90wt.％的锌和90wt.％至10wt.％的锡的锌和锡。可以在用于本发明的膜中出现的一种适当的金属合金氧化物是锡酸锌。“锡酸锌”是指ZnxSn1-xO2-x(化学式1)成分，其中x在0至1范围内变化。例如数字x可以大于0，且可以是大于0和数字1之间的任何分数或小数。例如x＝2/3时，化学式1是Zn2/3Sn1/3O4/3，通常描述为“Zn2SnO4”。含有锡酸锌的膜具有在膜中占主要分量的化学式1的一或多种形式。金属氧化物膜可以是含锌的膜，比如氧化锌。氧化锌膜可包括其他的材料，来改善相应阴极的溅射特性，例如氧化锌可含有0至20wt.％的锡，例如0至15wt.％的锡，例如0至10wt.％的锡。
第一红外(IR)反射膜24可以沉积在第一抗反射层16上。第一IR反射膜24可以是IR反射金属，比如但不限于金、铜、银或其混和物、合金或组合。第一IR反射膜24可具有在至
Figure C03803637001216
范围内的厚度，例如
Figure C0380363700131
至
Figure C0380363700132
例如
Figure C0380363700133
至
Figure C0380363700134
比如至如
Figure C0380363700137
至
Figure C0380363700138
例如
Figure C0380363700139
在本发明的一个实施例中，第一红外反射膜24包含银。
第一底膜26可以沉积在第一IR反射膜24上。第一底膜26可以是氧气捕获材料，比如钛，可以在沉积过程中牺牲，防止在溅射过程中第一IR反射膜24退化。可以选择氧气捕获材料，使其在IR反射膜材料之前氧化。在一个实施例中，第一底膜26可具有
Figure C03803637001310
至范围内的厚度，例如至
Figure C03803637001313
例如
Figure C03803637001314
至
Figure C03803637001315
第二抗反射层30可以沉积在第一底膜26上。第二抗反射层30可包含一或多个含有金属氧化物或金属合金氧化物的膜，比如上述的关于第一抗反射层16描述的那些。在所示的实施例中，第二抗反射层30具有第一金属氧化物膜32，例如氧化锌，沉积在第一底膜26上。第二金属合金氧化物膜34，例如锡酸锌膜，沉积在第一氧化锌膜32上。第三金属氧化物膜36，例如另一氧化锌膜，沉积在锡酸锌膜34上，从而形成多膜层30。第二抗反射层30的每一金属氧化物膜32，36可具有在约
Figure C03803637001316
至
Figure C03803637001317
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001318
至
Figure C03803637001319
例如
Figure C03803637001320
金属合金氧化物膜34可具有在约
Figure C03803637001321
至
Figure C03803637001322
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001323
至例如
Figure C03803637001325
至
Figure C03803637001326
例如
Figure C03803637001327
第二IR反射膜40可以沉积在第二抗反射层30上。第二IR反射膜40可包括如上针对第一IR反射膜24所述的任何IR反射材料。第二IR反射膜40可以具有
Figure C03803637001328
至
Figure C03803637001329
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001330
至
Figure C03803637001331
例如
Figure C03803637001332
至在所示实施例中，第二IR反射膜40包括银。在另一实施例中，该第二红外反射膜可以比第一和第三红外反射膜更厚。
第二底膜42可以沉积在第二IR反射膜40上。第二底膜42可以是上面针对第一底膜26描述的任何材料。第二底膜可具有在
Figure C03803637001334
至
Figure C03803637001335
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001336
至
Figure C03803637001337
例如
Figure C03803637001338
至在所示实施例中，第二底膜42包括钛。
第三抗反射层46可以沉积在第二底膜42上。第三抗反射层46也可包括一或多个含有金属氧化物或金属合金氧化物的膜，比如上述的关于第一和第二抗反射层16，30的任何材料。在所示实施例中，第三抗反射层46是类似于第二抗反射层30的多膜层。例如，第三抗反射层46可包括第一金属氧化物48，例如氧化锌膜，第二金属合金氧化物膜50，例如锡酸锌膜，沉积在氧化锌膜48上，以及第三金属氧化物膜52，例如另一氧化锌膜，沉积在含锡酸锌的膜50上。所述金属氧化物膜可具有在
Figure C0380363700141
至
Figure C0380363700142
范围内的厚度，比如
Figure C0380363700143
至
Figure C0380363700144
例如
Figure C0380363700145
所述金属合金氧化物膜可具有在
Figure C0380363700146
至
Figure C0380363700147
范围内的厚度，例如
Figure C0380363700148
至
Figure C0380363700149
例如
Figure C03803637001410
至
Figure C03803637001411
例如
Figure C03803637001412
不象普通的阳光控制涂层，本发明的涂层叠层还包括沉积在第三抗反射层46上的第三IR反射膜58。第三IR反射膜58可以是上述关于第一和第二IR反射膜24，40描述的任何材料。第三IR反射膜58可具有在
Figure C03803637001413
至范围内的厚度，例如
Figure C03803637001415
至
Figure C03803637001416
例如
Figure C03803637001417
至
Figure C03803637001418
在所述的实施例中，第三IR反射膜58包括银。当第一、第二和第三红外反射膜具有或含有银时，涂层的银总量可以在每平方厘米29至44微克每平方厘米(ugm/cm2)的范围内，在一个实施例中，约为36.5ugm/cm2。
第三底膜60可以沉积在第三红外反射膜58上。在一个实施例中，第三底膜60可以是上述的任何底膜材料。第三底膜60可以具有在
Figure C03803637001419
至
Figure C03803637001420
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001421
至
Figure C03803637001422
例如
Figure C03803637001423
至
Figure C03803637001424
在所述实施例中，第三底膜60是钛。
第四抗反射层66可沉积在第三底膜60上。第四抗反射层可以由一或多个含有金属氧化物或金属合金氧化物的膜组成，比如上述关于第一、第二或第三抗反射层16，30，46的那些。在一个实施例中，第四抗反射层66是多膜层，具有沉积在第三底膜60上的第一金属氧化物膜68，例如氧化锌膜，和沉积在氧化锌膜68上的第二金属合金氧化物膜70，例如锡酸锌膜。所述金属氧化物膜可以具有在
Figure C03803637001425
至
Figure C03803637001426
范围内的厚度，比如至
Figure C03803637001428
比如金属合金氧化物膜70可以具有在至
Figure C03803637001431
范围内的厚度，例如
Figure C03803637001432
至
Figure C03803637001433
例如
Figure C03803637001434
至
保护性外涂层74可以沉积在第四抗反射层66上，以有助于提供机械和化学侵袭的保护。在一个实施例中，保护性外涂层74可以是金属氧化物，比如二氧化钛或氧化锆，具有在约
Figure C03803637001436
至
Figure C03803637001437
范围内的厚度，例如
Figure C0380363700151
至
Figure C0380363700152
例如
Figure C0380363700153
在另一实施例中，保护性外涂层74可以是钛金属，具有在
Figure C0380363700154
至
Figure C0380363700155
范围内的厚度，例如至
Figure C0380363700157
例如
Figure C0380363700158
在另一实施例中，外涂层(未示出)，比如硅的氧化物、氮化物或氧氮化物，或其混和物可以沉积在保护性外涂层74上或代替。例如，所述外涂层可包括掺杂物，比如掺杂有铝或硼之一或多种的硅的氧化物、氮化物或氧氮化物。某些适当的保护性涂层示例在美国专利US4716086，US4786563，US4861669，US4938857和US4920006，加拿大申请CA2156571和美国专利申请No.60/242543和No.10/007382中公开，在此通过引用而包含所述专利和申请。
本领域的技术人员可以理解，本发明的涂层14可以在层叠的或不层叠的、例如单层制品中利用。图1示出了具有本发明的涂层14的单片制品。“单片”指的是具有单层结构的基体12或主层，例如玻璃层。“主层”指的是主要支撑或结构部件。所述制品可以是车辆(例如汽车和飞机)透明玻璃。如本文所使用的，术语“汽车透明玻璃”指的是汽车的挡风玻璃、侧面玻璃、后玻璃、月亮顶、太阳顶等。“透明玻璃”可以具有任何所需量的可见光透射率(Lta)，例如大于0％至100％。对于视野，可见光透射率可以大于或等于50％，例如大于或等于60％，例如大于或等于70％，例如大于或等于72％，例如大于或等于75％。作为选择，所述制品可以是普通的建筑透明玻璃，比如但不限于，绝缘玻璃单元的一或多个窗玻璃，住宅或商用的单窗玻璃，或层叠窗，天窗等。
虽然保护性外涂层74可以是任何厚度，但对于单片制品来说，保护性外涂层74可具有1微米或更大的厚度，以减小或防止制品外观颜色变化。保护性外涂层74可以具有小于或等于5微米的厚度，例如约1至3微米。对于汽车应用，保护性外涂层74可以足够厚，通过常规的ANSI/SAE 26.1-1996测试，在1000转以上有小于2％的光泽损失，以便用作汽车透明玻璃。而且，保护性外涂层74不需厚度均匀，可具有高或低的点或区域，比如当涂层的折射率与层叠的材料的反射率相同或接近时。
保护性外涂层74可以是任何所需的材料。例如，保护性外涂层74可包括一或多种金属氧化物材料，比如但不限于，氧化铝、氧化硅或其混和物，作为一或多个膜或层，比如一或多种上述的金属氧化物可以在一层膜和前一膜上方的另一膜中，且可具有所列金属氧化物的另一种，或其不同的混和物。例如，保护性外涂层74可以在35wt.％至100wt.％的氧化铝和65wt.％至0wt.％的二氧化硅的范围内，例如70wt.％至90wt.％的氧化铝和10wt.％至30wt.％的二氧化硅，例如75wt.％至85wt.％的氧化铝和15wt.％至25wt.％的二氧化硅，例如88wt.％的氧化铝和12wt.％的二氧化硅，例如65wt.％至75wt.％的氧化铝和25wt.％至35wt.％的二氧化硅，例如70wt.％的氧化铝和30wt.％的二氧化硅。其他材料，比如铝、铬、铪、钇、镍、硼、磷、钛、锆及其氧化物，可用于影响保护性外涂层74的折射率。这种保护性外涂层74可以是在钛或二氧化钛保护膜下的一或多种上述金属氧化物形成的一或多层膜形成的多层膜。保护性外涂层74可以具有大致与基体12相同的折射率。例如，如果基体12是折射率为1.5的玻璃，那么保护性外涂层74可以具有小于2的折射率，比如1.3至1.8，例如1.5±0.2。上述外涂层74用于单片制品。
本领域的普通技术人员可以理解，本发明的涂层14的使用不限于如图1所示的单片制品。例如，图2示出了具有第一层片82和第二层片84的层叠制品80。第一和第二层片82，84可以是任何所需的材料，比如那些针对上述基体12描述的。而且，第一层片82可以是与第二层片不同的材料和/或具有不同的透射率。所述层叠制品80可以弯曲。
本发明的涂层位于第一和第二层片82，84之间，例如，涂层14可以沉积在所述层片之一的主表面上，例如第一层片82。
第一和第二层片82，84可以通过中间层88层叠在一起。中间层88可以是任何普通的层叠材料，比如在汽车领域通常使用的塑料材料，比如增塑或非增塑形式的非排他性示例聚乙烯醇缩丁醛。在一个实施例中，层叠制品80可以是层叠的汽车透明玻璃，比如层叠的挡风玻璃。
在施加涂层14之前、之中或之后，可以加热基体12。例如，基体12可以通过的常规的成形装置弯曲或形成任何所需的形状，比如弯曲的层片，然后涂层14施加到弯曲基体12的一或多个主表面上。在施加了涂层14之后，可以加热或处理形成的涂敷制品，比如层叠或热处理。
在本发明的一个实施例中，在涂层14施加到基体12上之后，生成的涂敷制品可以经受增加IR反射膜传导性的处理。例如，涂层14和/或基体12可以加热到足以使每一IR反射膜的表面电阻在1.5至3.5欧姆/平方(Ω/□)的温度。例如，涂层14可以加热到大于或等于225°F(107℃)的温度，例如大于或等于250°F(121℃)，例如大于或等于350°F(176℃)，例如大于或等于350℃。
在一个实施例中，涂敷制品10具有透明的浮法玻璃(2.3mm厚)形成的基体12，在其上沉积有本发明的涂层14，所述制品可以具有大于或等于60％的可见光透射率(Lta)，例如大于或等于70％，大于或等于72％，大于或等于75％。
涂层14具有比已知阳光控制涂层低的总太阳能反射率(TSER)。例如，涂层14可具有在300nm至2150nm的范围内20％至50％的TSER(使用梯形积分法)。而且，涂层14可具有比已知阳光控制涂层更低的可见光反射率。如本文使用的，术语“可见光反射率”指的是使用D65照明的反射率数值“Y”。例如，涂层14的可见光反射率可以在沉积基体的可见光反射率之上小于或等于5％。“在沉积基体的可见光反射率之上小于或等于5％”指的是如果每一涂层的基体具有10％的可见光反射率，那么涂敷制品将具有小于或等于15％的可见光反射率。在一个实施例中，涂层14可具有在没有涂层的基体之上小于或等于2％的可见光反射率，例如小于或等于1％。
在本发明的另一方面，所述涂层可具有相对的中性色，如使用常规的CIE色标限定的。“中性色”指的是具有小于或等于±|3|的a＊和b＊，比如小于或等于±|2|，且具有小于或等于50的L＊，例如小于或等于44，例如小于或等于40，例如小于或等于36，例如小于或等于35，比如小于或等于33。此外，涂层14可具有较低的角色移。“低角色移”指的是当以偏离垂直一定角度观察涂层时，观察到的涂层颜色保持在上述的中性色区域内。
下述非限制性示例说明了本发明。
含有三层红外反射膜的涂层通过MSVD溅射制备制备，类似于针对图1的涂层的描述，其中红外反射膜具有银，但所述涂层的抗反射膜不同地构成。第一、第二和第三抗反射层都具有含锡酸锌的第一膜和具有90％的锌和10％的锡的锌锡混合氧化物的第二膜，如前所述。当然，抗反射层中膜的这一顺序可以颠倒。在浮法玻璃上形成的涂层在没有保护性膜或层的情况下暴露在室内大气下两年，而在涂敷玻璃的中性色上，没有任何涂层退化或变化的可见证据。
前一示例的涂敷玻璃通过MSVD溅射制有
Figure C0380363700181
厚的钛金属保护性涂层，且对于所有膜和层来说，以ugm/cm2为单位，具有的总量为：
钛        锌        银        锡
4.33      57.7      27.5      36.5
虽然上面已经描述了本发明的某些示例性实施例和使用，但本领域的技术人员很容易认识到可以对本发明作出改进，而没有脱离前述内容中公开的概念。因此，本文详细描述的具体实施例仅是示例性的，并非限制本发明的范围，该范围由所附权利要求及其任何和全部等同物的整个宽度确定。

Claims (33)

1.一种涂层，包含：
第一抗反射层；
沉积在第一抗反射层上的包含银的第一红外反射膜；
沉积在第一红外反射膜上的第二抗反射层；
沉积在第二抗反射层上的包含银的第二红外反射膜；
沉积在第二红外反射膜上的第三抗反射层；
沉积在第三抗反射层上的包含银的第三红外反射膜；
沉积在第三红外反射膜上的第四抗反射层；以及
沉积在第四抗反射层上的保护性外涂层，其中所述第二红外反射膜比第一红外反射膜和第三红外反射膜更厚，其中所述保护性外涂层是从氧化铝、二氧化硅及其混合物中选择的。
2.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述抗反射层都包括从金属氧化物、金属合金氧化物、掺杂金属氧化物、氮化物、氧氮化物及其混和物组成的组中选择的至少一种材料。
3.如权利要求2所述的涂层，其特征在于所述抗反射层包括从锌、钛、铪、锆、铌、铋、铟、锡及其混和物的氧化物组成的组中选择的至少一种金属氧化物。
4.如权利要求2所述的涂层，其特征在于所述金属合金氧化物是从锡酸锌和铟-锡合金组成的组中选择的。
5.如权利要求1所述的涂层，其特征在于至少所述抗反射层之一包含多个抗反射膜。
6.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第一抗反射层具有在
Figure C038036370002C1
至
Figure C038036370002C2
范围内的厚度。
7.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第一抗反射层具有小于的厚度。
8.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第一抗反射层具有小于的厚度。
9.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第一抗反射层包含沉积于锡酸锌膜上的氧化锌膜。
10.如权利要求9所述的涂层，其特征在于所述氧化锌膜具有在
Figure C038036370003C1
至范围内的厚度。
11.如权利要求10所述的涂层，其特征在于所述氧化锌膜具有在
Figure C038036370003C3
至
Figure C038036370003C4
范围内的厚度。
12.如权利要求9所述的涂层，其特征在于所述锡酸锌膜具有在
Figure C038036370003C5
至
Figure C038036370003C6
范围内的厚度。
13.如权利要求12所述的涂层，其特征在于所述锡酸锌膜具有在
Figure C038036370003C7
至
Figure C038036370003C8
范围内的厚度。
14.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第一红外反射膜具有在
Figure C038036370003C9
至
Figure C038036370003C10
范围内的厚度。
15.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第二抗反射层包含第一氧化锌膜，沉积于所述第一氧化锌膜上的锡酸锌膜，和沉积于所述锡酸锌膜上的第二氧化锌膜。
16.如权利要求15所述的涂层，其特征在于所述第一氧化锌膜具有在
Figure C038036370003C11
至范围内的厚度，所述锡酸锌膜具有在至范围内的厚度，所述第二氧化锌膜具有在
Figure C038036370003C15
至
Figure C038036370003C16
范围内的厚度。
17.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第二红外反射膜具有在至
Figure C038036370003C18
范围内的厚度。
18.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第三抗反射层包含第一氧化锌膜，沉积于所述第一氧化锌膜上的锡酸锌膜，和沉积于所述锡酸锌膜上的第二氧化锌膜。
19.如权利要求18所述的涂层，其特征在于所述氧化锌膜分别具有在至
Figure C038036370003C20
范围内的厚度。
20.如权利要求18所述的涂层，其特征在于所述锡酸锌膜具有在
Figure C038036370003C21
至
Figure C038036370003C22
范围内的厚度。
21.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第三红外反射膜具有在
Figure C038036370003C23
至
Figure C038036370003C24
范围内的厚度。
22.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述第四抗反射层包含沉积在氧化锌膜上的锡酸锌膜。
23.如权利要求22所述的涂层，其特征在于所述锡酸锌膜具有在
Figure C038036370004C1
至
Figure C038036370004C2
范围内的厚度。
24.如权利要求22所述的涂层，其特征在于所述氧化锌膜具有在
Figure C038036370004C3
至
Figure C038036370004C4
范围内的厚度。
25.如权利要求1所述的涂层，其特征在于所述保护性外涂层和/或外部涂层具有在
Figure C038036370004C5
至5微米范围内的厚度。
26.一种涂层，包含：
第一抗反射层，所述第一抗反射层包含沉积在锡酸锌膜上的氧化锌膜；
沉积在第一抗反射层上且包含银的第一红外反射金属膜；
沉积在第一红外反射膜上的第二抗反射层，所述第二抗反射层包含第一氧化锌膜，沉积在所述第一氧化锌膜上的锡酸锌膜和沉积在所述锡酸锌膜上的第二氧化锌膜；
沉积在第二抗反射层上且包含银的第二红外反射金属膜；
沉积在第二红外反射金属膜上的第三抗反射层，所述第三抗反射层包含第一氧化锌膜，沉积在第一氧化锌膜上的锡酸锌膜，和沉积在所述锡酸锌膜上的第二氧化锌膜；以及
沉积在第三抗反射层上且含银的第三红外反射金属膜；
沉积在第三红外反射金属膜上的第四抗反射层，所述第四抗反射层包含氧化锌膜以及沉积在该氧化锌膜上的锡酸锌膜；以及
沉积在第四抗反射层上的保护性外涂层，其中所述第二红外反射膜比第一红外反射膜和第三红外反射膜更厚，其中所述保护性外涂层是从氧化铝、二氧化硅及其混合物中选择的。
27.如权利要求26所述的涂层，其特征在于所述第一抗反射层包含厚度在
Figure C038036370004C6
至
Figure C038036370004C7
范围内的锡酸锌，和厚度为
Figure C038036370004C8
的氧化锌。
28.如权利要求26所述的涂层，其特征在于所述第一红外反射金属膜具有
Figure C038036370004C9
的厚度。
29.如权利要求26所述的涂层，其特征在于对于所述第二抗反射层，所述第一氧化锌膜具有
Figure C038036370005C1
的厚度，所述锡酸锌膜具有
Figure C038036370005C2
的厚度，所述第二氧化锌膜具有
Figure C038036370005C3
的厚度。
30.如权利要求26所述的涂层，其特征在于所述第二红外反射金属膜具有在
Figure C038036370005C4
至
Figure C038036370005C5
范围内的厚度。
31.如权利要求26所述的涂层，其特征在于对于所述第三抗反射层，所述第一氧化锌膜具有的厚度，所述锡酸锌膜具有
Figure C038036370005C7
的厚度，所述第二氧化锌膜具有
Figure C038036370005C8
的厚度。
32.如权利要求26所述的涂层，其特征在于第三红外反射金属膜具有在
Figure C038036370005C9
至范围内的厚度。
33.如权利要求26所述的涂层，其特征在于对于所述第四抗反射层，所述氧化锌膜具有
Figure C038036370005C11
的厚度，所述锡酸锌膜具有在
Figure C038036370005C12
至
Figure C038036370005C13
范围内的厚度。
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