CN101460419A - 具有氧化锌涂层的玻璃制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种多层薄膜，其具有作为主要组成的高掺杂的氧化锌涂层，和任选的，颜色抑制底层和保护性金属氧化物罩面层。该层叠膜优选是通过常压化学气相沉积而沉积在透明基底上的。该层叠膜表现出期望的性能组合，包括高可见光透射率、相当低的太阳能透射率、低辐射率和高太阳选择性。

Description

具有氧化锌涂层的玻璃制品及其制造方法
发明背景
本发明涉及一种高掺杂的氧化锌涂覆玻璃制品，其表现出高的可见光透射率和低的总太阳能透射率。
建筑玻璃上的涂层通常被用来提供特定的能量吸收和光透射率性能。此外，涂层提供了在美学上令人愉悦的期望的反射性或者光谱性能。涂覆的制品经常单独或者与其它涂覆制品结合来形成窗玻璃或者窗单元。
涂覆玻璃制品可以以所属领域称为“浮法玻璃生产法”的方法来制造玻璃基底，再通过连续的涂覆它来“在线”生产。还有，涂覆玻璃制品是通过溅射方法“离线”生产的。前者的方法包括将玻璃浇铸在熔融的锡槽上(其被适当的封闭)，其后，在充分冷却后，将玻璃转移到与锡槽相连的提出辊上，最后当玻璃沿着该辊子前进，开始时通过玻璃缓冷炉，随后曝露到环境气氛时，对玻璃进行冷却。当玻璃与熔融的锡槽相接触时，在所述加工的漂浮部分保持一种非氧化性气氛来防止锡的氧化。在玻璃缓冷炉中保持氧化性气氛。通常，将涂料施涂到在浮槽加工的浮槽中的玻璃基底上。但是，涂层还可以在玻璃缓冷炉中施涂到基底上。
所形成的涂覆玻璃基底的性能取决于在浮法玻璃生产或者离线溅射加工过程中所施涂的具体的涂料。涂料组成和厚度赋予了涂覆制品中的能量吸收性和光透射性能，同时还影响光谱性能。期望的性能可以通过调整一层或者多层涂层的成分或者厚度来获得。但是，为提高特定性能而进行的调整会对涂覆玻璃制品的其它透射性或者光谱性能产生不利的影响。当试图将涂覆玻璃制品特定的能量吸收和光透射率性能相结合时，获得期望的光谱性能通常是困难的。由于连续的玻璃带是以每分钟几百英寸的速度移动，所以在线加工中可利用的沉积时间仅仅是几秒种，因而同样难以获得有用的膜厚。
氧化锌涂层的沉积从专利文献中是已知的。
美国专利No.4751149描述了一种在低温将氧化锌涂层施涂到基底上的方法，该方法使用有机金属化合物和带有惰性气体的水的混合物来进行。据称所形成的氧化锌膜具有相对低的电阻系数，该电阻系数可以通过加入第III族元素来改变。
美国专利No.4990286描述了通过CVD，由锌、氧和含氟化合物的混合物的蒸汽来制造的氟氧化锌膜。据称该膜的电导率通过将氧化锌中的一些氧用氟取代而得以提高。所形成的膜据称是透明的、导电性的和红外反射性的。
美国专利No6071561描述一种沉积氟掺杂的氧化锌膜的方法，其利用汽化的前体化合物例如二烷基锌的螯合物，更明确的是利用胺螯合物，氧源和氟源来进行。所产生的涂层据称是导电性的、IR反射性的、UV吸收的和不含碳的。
美国专利No6416814描述了利用锡、钛和锌的配位化合物作为CVD前体化合物来在加热的基底上形成金属氧化物涂层。
美国专利No6858306描述了一种玻璃基底，其具有配置在其上的锑掺杂的氧化锡多层涂层，和氟掺杂的氧化锡涂层。如此涂覆的玻璃基底表现出低辐射度和高太阳选择性，因此提供了提高的夏天散热和冬天保热，同时仍然允许相对高程度的可见光透射性。
高掺杂的氧化锌的沉积已经在用于例如太阳能电池的科学文献中进行过报道。这样的制品的一些例子如下：
Park等人报道高掺杂的ZnO膜经由脉冲的激光沉积法的沉积(参见Japanese Journal of Applied Physics，第44卷第112205期，第88027-31页)。使用铝作为掺杂剂，据称已经制造了具有1.25 x 1021cm-3的电子浓度和37.6cm2N-s的电子迁移率的样品。该研究者声称掺杂的氧化锌膜可以用作太阳能电池、激光二极管、紫外线激光器、薄膜电阻器、平板显示器和有机发光二极管中的透明触点。
类似的，Singh等人(Journal of Indian Institute of Science，第81卷，2001年9-10月，第527-533页)描述高掺杂的ZnO通过脉冲激光消融的沉积。使用2％氧化铝掺杂的氧化锌靶，据称制造了电子浓度为1.5 x1021cm-3和电子迁移率为29cm-3/v-s的ZnO:A；I样品。
Das和Ray通过射频磁控管溅射沉积的铝掺杂的氧化锌膜，据称所获得的膜表现出2.3 x 1021cm-3的电子浓度。(Journal of Physics D： Applied Physics.第36卷，2003，第152-5页)。
最后，Chol等人通过射频磁控管溅射沉积了镓掺杂的氧化锌，并声称已经制造出了表现出1.5 x 1021cm-3的电子浓度的膜。(Thin Solid Films.第192-4卷，1990，第712-720页)。
有利的是提供一种涂覆玻璃制品，其具有在夏天散出太阳能和在冬天提供低的U值的中性色彩。具有低辐射度和低的总太阳能透射率的光照减少窗玻璃将显著的改进建筑和家庭的能耗，同时提供期望的中性色彩。
同样有利的是提供一种光照减少窗玻璃，其具有中性的反射颜色、低辐射度、高可见光透射率和低的总太阳能透射率。在建筑窗玻璃中使用这样的中性着色制品将允许高度的可见光透射率，同时散出大量的近红外线能量。此外，该窗玻璃的低辐射度特性将使得来自吸收的任何的间接的热增量最小化。
发明概述
依照本发明，这里提供一种新颖的玻璃制品，其在用于制造建筑窗户的涂覆的、隔热(heat reducing)的玻璃中是有用的。该涂覆制品包括玻璃基底，其具有沉积在该玻璃基底上的高掺杂的氧化锌涂层和任选的、沉积和附着在掺杂的氧化锌涂层表面上的保护性罩面层，所述的氧化锌涂层沉积在加热的玻璃基底上。这样的保护性罩面层可以包含任何合适的耐久的具有相容的折射率的薄膜。这样的保护性罩面层的例子是未掺杂的氧化锡、二氧化硅和氧化钛。这样的保护性罩面层可以任选的被掺杂来赋予其导电性。例如，氧化锡可以用氟进行掺杂。
本发明的涂覆玻璃制品具有28或者更高，优选33或者更高的选择性，该选择性定义为可见光透射率(C光源)与总太阳能透射率之间的差，用气团(air mass)1.5求积分。当施涂到具有6mm名义厚度的透明玻璃基底上时，该层叠的涂层的可见光透射率为69％或者更高，并且优选的总太阳能透射率小于41％。
优选的，该涂覆玻璃制品包括沉积在加热的玻璃基底和掺杂的氧化锌涂层之间的彩虹色抑制夹层。这是涂层的目的是当施涂到透明玻璃基底时，提供一种中性的透射和反射颜色。
在本发明涂覆玻璃制品中的掺杂的氧化锌涂层提供了太阳能吸收性。虽然这包括了一些可见光的吸收，但是该掺杂的氧化锌涂层是相对选择性的，其吸收了比可见光更多的近红外能量。因此该掺杂的锌涂层降低了本发明的涂覆玻璃制品的总太阳能透射率。
还公开了一种形成本发明的涂覆玻璃制品的方法。尽管常压化学气相沉积是优选的沉积方法，但是其它的方法也可以使用。
附图说明
当参考附图时，从下面的详细说明中，本发明上面的以及其它的优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见，在其中：
图1是用于进行浮法玻璃生产的设备的垂直剖面示意图，其包括四个适当的位于浮槽中的气体分配器来根据本发明将涂料施涂到玻璃基底上；
图2是根据本发明的涂覆玻璃制品的断面图；和
图3是根据本发明的建筑窗玻璃的图，其中该涂覆玻璃制品表示为作为外侧光板(lite)的隔热隔声玻璃构件，并且本发明的多层涂层朝向内部。
发明详述
根据本发明，一种涂覆玻璃制品，其具有高掺杂的氧化锌层的多层涂层，在该氧化锌层上面任选的施涂了例如一种基本上未掺杂的氧化锡层的保护性罩面层，所述的涂覆玻璃制品提供了表现出低辐射度、高可见光透射率和降低的总太阳能透射率的制品。该涂覆玻璃制品特别适于用在建筑窗玻璃和窗户中。但是，本发明的涂覆玻璃制品还适于其它用途，例如车辆窗户。
该高掺杂的氧化锌涂层还将本发明的涂覆玻璃制品的辐射率降低到低于0.15，并优选降低到低于0.10。作为隔热隔声玻璃构件的一部分，该低辐射度值提供了小于0.34，并优选小于0.32的冬季U值。此外，已经令人惊讶的确定所述层叠膜的太阳选择性是现有已知的具有其它类似太阳能控制性能的多层涂层的两倍以上。
优选的，氧化锡或者其它金属氧化物涂层被用来形成罩面层，以保护某些机械和化学易损坏的氧化锌涂层。该保护性罩面层会轻微的增加层叠涂层的辐射率。为了使得辐射率变化最小，该保护层的厚度优选小于1000
Figure A200780020735D0007110828QIETU
。可选择的，由氧化锡组成的具有大于1000
Figure A200780020735D0007110828QIETU
厚度的保护层可以用氟、铌或者钽掺杂来达到期望的辐射率。
在玻璃基底上的特定的层叠涂层提供一种中性着色的制品，其具有高可见光透射率、降低的总太阳能透射率和低辐射度。本发明的制品用于建筑窗玻璃中产生了这样的窗玻璃，其在夏天散出太阳能并在冬天提供了低的U值。
优选的，该涂覆玻璃制品包括沉积在玻璃基底和掺杂的氧化锌涂层之间的彩虹色抑制夹层。该涂层的目的是当被施用到透明玻璃基底时，提供一种中性的透射和反射颜色。
图2表示了本发明的涂覆玻璃制品，通常用附图标记35来表示，其包含玻璃基底36和附着在其一个表面上的多层涂层37。在所示的优选实施方案中，该多层涂层包含彩虹色抑制夹层38，掺杂的氧化锌涂层41和保护性外涂层42，例如未掺杂的或者氟掺杂的氧化锡。在所示的实施方案中，彩虹色抑制夹层38明确的包含氧化锡涂层39和二氧化硅涂层40。
对于大部分的应用来说，优选的是在本发明的涂覆玻璃制品中掺杂的氧化锌涂层41特别的提供了对于太阳能的吸收。虽然这包括了一些可见光的吸收，但是该掺杂的氧化锌涂层是相对选择性的，其吸收了比可见光更多的近红外能量。因此该掺杂的氧化锌涂层降低了本发明的涂覆玻璃制品的总太阳能透射率。
高掺杂的氧化锌涂层41包括的掺杂剂与锌的摩尔比是大约0.1％-5％。优选的，该掺杂剂与锌的摩尔比是大约1％-3％。该摩尔比将根据选自铝、镓、铟和硼中的一种或多种掺杂剂而变化。铝和镓是优选的掺杂剂。掺杂的氧化锌涂层41优选具有大于1.0 x 1021cm-3的自由电子浓度，并更优选具有大于或等于1.5 x 1021cm-3的自由电子浓度。掺杂的氧化锌涂层41优选是以大约1600-大约
Figure A200780020735D00081
的厚度，优选以大约1800-大约
Figure A200780020735D00082
的厚度而沉积的。最优选的涂层厚度将取决于氧化锌涂层中的自由电子浓度以及玻璃厚度。当用前述的一种或多种掺杂剂以所示的摩尔比范围进行掺杂的氧化锌涂层的厚度增加到高于
Figure A200780020735D00083
时，可见光的吸收率提高到使可见光透射率变得不期望的低的点。但是，当以所示的摩尔比范围掺杂的氧化锌涂层的厚度降低到低于时，总太阳能透射率变得不期望的高的程度。
该高掺杂的氧化锌涂层41将本发明的涂覆玻璃制品的辐射率降低到低于0.15，并优选降低到低于0.10。作为隔热隔声玻璃构件的一部分，用掺杂的氧化锌涂覆的平板玻璃是通过构件与未涂覆的透明平板玻璃相互隔开的，该低辐射度值提供了小于0.34，并优选小于0.32的冬季U值。此外，已经令人惊讶的确定根据本发明的隔热隔声玻璃构件表现出大于或等于28，优选大于或等于33的太阳选择性。
任选的氧化锡罩面层42优选是以小于
Figure A200780020735D00091
的厚度，并甚至更优选以大约200-大约的厚度而施涂的。
在玻璃基底36上的层叠涂层的彩虹色抑制夹层38提供了一种反射和折射光来干涉彩虹色视觉的手段。该层特定的用来消除彩虹色，目的是如果期望，涂覆的制品可以在反射和透射二者中都是中性颜色的。此外，该夹层抑制了观察的斜角颜色(angle colors)。彩虹色抑制涂层在本领域通常是已知的。例如美国专利No4187336，4419386和4206252(其每个通过引用并入本文)描述了适于抑制干涉颜色的涂覆技术。单层、多层或者梯度层颜色抑制涂层适用于本发明中。
在图2所示的双组分夹层38(其是用于本发明实践中的优选的彩虹色抑制夹层类型)中，沉积和附着在玻璃基底上的涂层39具有在可见光谱中高的折射率，并且优选是氧化锡。具有低折射率的第二涂层40被沉积和附着在夹层的第一涂层上，并且优选是二氧化硅。通常，对每个涂层的厚度进行选择，目的是使得夹层形成500nm设计波长的大约1/6-大约1/12的组合的总光学厚度。
不同的沉积方法适于沉积期望的氧化锌层叠膜，例如不同的溅射技术。化学气相沉积(CVD)是一种优选的沉积方法。常压化学气相沉积(APCVD)是特别优选的。
适用于制备本发明的涂覆玻璃制品的玻璃基底可以包括本领域已知的任何常规的玻璃组合物，其在用于制备建筑窗玻璃中是有用的。优选的基底是透明的浮法玻璃带，其中本发明的涂层在浮法玻璃生产的加热区域中施涂，在该区域温度是500-700℃。此外，带有色彩的玻璃基底也适于施用本发明的层叠多层。但是，某些带有色彩的玻璃基底会影响本发明的光谱和能量透射性能。
在玻璃基底上的特定的层叠涂层提供一种涂覆玻璃制品，其具有高可见光透射率、降低的总太阳能透射率和低辐射度。本发明的涂覆玻璃制品具有28或者更高的选择性，该选择性定义为在3mm名义厚度的透明玻璃基底上，可见光透射率(C光源)与总太阳能透射率之间的差，用气团1.5求积分。该选择性优选是33或者更高，并且优选的可见光透射率为73％或者更高，并且优选的总太阳能透射率小于41％。本发明制品的辐射度小于0.15，优选小于0.10。辐射度或者辐射率是在给定波长的光的吸收率和反射率二者的度量。其通常用下式表示：辐射率＝1-涂层反射率。术语辐射率用来表示在红外线范围通过ASTM标准所测量的辐射率值。辐射率是使用辐射计量测量法来测量的并且用半球辐射率(εh)和正常辐射率来报告。本发明的制品用于建筑窗玻璃中产生了这样的窗玻璃，其在夏天拒斥太阳能并在冬天提供了低的U值。
本发明的多层涂层产生了一种涂覆玻璃制品，该制品优选在反射和透射二者中表现出中性颜色。该颜色由层叠膜的不同层的成分和厚度来决定。
为了最有效的实现颜色的中性，期望的是在150埃-350埃之间改变彩虹色抑制夹层的氧化锡和二氧化硅层的厚度。考虑到本发明的主旨，同样重要的是，颜色的中性不是通过数学界限来严格定义的，而是通过人眼观察反射颜色和透射颜色来感知的。
本发明的涂层优选是在玻璃制造过程中通过化学气相沉积“在线”施用到玻璃基底上。图1表示了一种通常标注为10的设备，其对于在线制造本发明的涂覆玻璃制品是有用的，该设备包含漂浮部分11、玻璃缓冷炉12和冷却部分13。漂浮部分11具有底部14(其包含熔融锡槽15)、顶部16、侧壁(未示出)和端壁17，它们一起形成密封，目的是在这里提供一种封闭区域18，其中如下文中更详细的描述，在该区域保持一种非氧化的气氛来防止锡槽15的氧化。在设备10运转过程中，熔融玻璃19被浇铸到炉床20中，并在计量壁21下在此流动，然后向下流动到锡槽15的表面，将其从这里通过提出辊22除去，并传送通过玻璃缓冷炉12，随后通过冷却部分13。
将一种非氧化气氛保持在漂浮部分11中，这是经由管道23(其可操作的连接到多支管24)，通过将合适的气体例如诸如包含99体积％氮气和1体积％氢气的气体引入到区域18中来保持的。非氧化性气体是以这样的速率被从管道23引入到区域18中的，即该速率足以补偿气体损失(一些非氧化性气体通过在端壁17下流动而离开区域18)，和保持轻微的正压，该正压一般是高于环境压力大约0.001-大约0.01大气压。锡槽15和封闭区域18是通过来自加热器25的定向在下方的辐射热来进行加热的。加热区域18通常保持在大约500-700℃的温度。在玻璃缓冷炉12中的气氛典型的是空气，并且冷却部分13是不封闭的。环境空气通过鼓风机26吹到玻璃上。
设备10还包括位于漂浮区域11中的气体分配器27、28、29和30。将各个涂层的期望的前体混合物供给到各自的气体分配器中，其依次将前体混合物流向到玻璃带的热表面上。该前体在玻璃表面上作用来形成期望的涂层。
本发明的涂覆玻璃制品理想的适用于建筑窗玻璃中。例如，该涂覆玻璃制品可以用于隔热隔声玻璃构件中。因此，本发明的涂覆玻璃制品在图3中是作为适于在建筑结构中安装的隔热隔声玻璃构件43中的外侧光板45来表示的。隔热隔声玻璃构件43还包括由玻璃制品制成的内侧光板53，该内侧光板53以已知的方式通过框架(未示出)来与外侧光板45相隔离。本发明的玻璃基底45面朝着所述结构的外部布置。本发明的多层涂层49面朝着带有空气空间51的内部，该空气空间51将外侧光板45与内侧光板53分隔开的。
当保护性罩面层是由氟掺杂的氧化锡形成时，通过该氟掺杂的氧化锡提供的低辐射度提高了涂覆玻璃制品在夏天和冬天的性能。辐射能(一种从建筑物内部的玻璃间接获得的成分)在夏天环境下由于低辐射度涂层而降低。这是通过总太阳热透射率(TSHT)的降低而被注意到的。TSHT定义为包括直接通过玻璃透射的太阳能，和由玻璃吸收，随后对流传热和内部热辐射的太阳能。此外，太阳热取得系数(SHGC)定义为通过玻璃获得的总太阳热与入射的太阳辐射的比率。但是，性能的主要提高发生在冬天环境下，在这里窗玻璃结构的U值由低辐射度涂层而显著降低。U值或者总传热系数与所述结构的热阻成反比例。越低的U值意味着从内部通过玻璃到外部的热损失的减少，这产生了能量成本的节约。
因此，当与多层层叠膜的令人惊讶的选择性太阳能吸收相结合时，涂覆玻璃制品的低辐射度提供了在夏天提高的散热和在冬天提高的保热。
利用本发明的涂覆玻璃制品所形成的隔热隔声玻璃构件表现出特定的透射性和光谱性能。表面49(图3)的低辐射度产生了低于0.34和优选低于0.32的U值。该构件的总太阳热透射率小于41％。该隔热隔声玻璃构件还表现出62％或者更高的可见光透射率(C光源)。
所述的隔热隔声玻璃构件优选在反射和透射二者中表现出中性的颜色。
下面存在的实施例(其构成目前可预期的本发明的最佳实施方式)仅仅是出于进一步说明和公开本发明的目的，并且不解释为对本发明的限制。
预示实施例1-15和16-23
使用浮法玻璃生产来制造具有6mm厚度的浮法玻璃带。在生产浮法玻璃带的过程中，通过常规化学气相沉积方法以表1所示的厚度(埃)将特定的涂层模制来连续的施用到浮槽中的玻璃基底上。用于不同的氧化锡涂层的前体混合物包括二甲基二氯化锡、氧、水和作为载气的氦气。用于二氧化硅涂层的前体混合物包括甲硅烷、乙烯和氧气以及载气。用于掺杂的氧化锌的前体混合物包括Zn前体例如二乙基锌(DEZ)，氧源例如IPA(异丙醇)，和合适的铝前体，例如二乙基氯化铝。可选择的，合适的镓前体可以代替该铝前体。所形成的掺杂的氧化锌层具有大约2原子％的Al或者Ga掺杂剂浓度。
可见光透射率(Tvis)、总太阳能透射率(Tsol)和太阳选择性(Tvis-Tsol)是从每个实施例中所形成的涂覆玻璃制品来计算的。对于提到实施例，Tvis和Tsol是用于单片窗玻璃(即单平板玻璃)的结果。结果同样表示在表1中。
表1
 
实施例 层叠膜 Ne(cm-3) μ(cm2/v-s) εh Tvis Tsol 太阳选择性
1 gl/200 SiO2/6900 ZnO:Al 1.0×1021 30 0.118 69 40 29
2 gl/200 SiO2/4340 ZnO:Al 1.25×1021 30 0.10 71 40 31
3 gl/200 SiO2/3250 ZnO:Al 1.5×1021 30 0.096 74 40 34
4 gl/200 SiO2/1875 ZnO:Al 2.0×1021 30 0.081 76 40 36
5 gl/200 SiO2/1575 ZnO:Al 1.5×1021 10 0.20 69 40 29
6 gl/200 SiO2/1960 ZnO:Al 1.5×1021 15 0.14 70 40 30
7 gl/200 SiO2/4300 ZnO:Al 1.5×1021 45 0.07 74 40 34
8 gl/200 SiO2/8975 ZnO:Al 1.5×1021 100 0.036 74 40 34
9 gl/200 SiO2/3250ZnO:Al/20 0SnO2 1.5×1021 30 <0.10 73 40 33
10 gl/200 SiO2/3250ZnO:Al/200SiO2 1.5×1021 30 <0.10 74 40 34
11 gl/200 SiO2/2350ZnO:Al/3000 SnO2:F 1.5×1021 30 <0.10 74 40 33
12 gl/200 SnO2/2920ZnO:Al/200 SnO2 1.5×1021 30 <0.10 74 40 33
13 gl/160 SnO2/100SiO2 3250 ZnO:Al 1.5×1021 30 <0.10 73 40 33
14 gl/160 SnO2/330SiO2/3500 ZnO:Al 1.5×1021 30 <0.10 74 40 34
15 gl/240 SnO2/220SiO2/3250ZnO:Al/200 SnO2 1.5×1021 30 <0.10 72 40 32
实施例16-23是在非常类似于实施例1～15的基础上进行模制的，除了实施例16-23提供如本文其它地方所述的从两个平板玻璃形成的隔热隔声玻璃构件。本发明的层叠涂层被设计来位于所谓的#2表面上；即，位于外侧平板玻璃的主表面上，其面朝着两个平板玻璃之间的空气空间。平板玻璃之间的间隙是12mm，并且该空间填充着空气。
导电材料的电学和光学性能可以通过Ne(材料中的自由电子的浓度)，和μ(材料中的自由电子的迁移率)来表征。此处所述的层叠涂层的太阳选择性主要取决于掺杂的ZnO层中的自由电子的浓度。如表1中的实施例2-4所示，所需的太阳选择性可以通过使用高掺杂的氧化锌来达到，这里“高掺杂的”指的是大于1.0 x 1021电子/cm3电子浓度。相比较而言，实施例1表明仅仅具有1.0 x 1021电子/cm3的电子浓度的掺杂的ZnO产生刚刚满足目标值(>69％)的Tvis(69％)。此处所述的层叠涂层的太阳选择性还取决于掺杂的ZnO层中的电子迁移率。如表1中的实施例3和6-8所示，所需的太阳选择性可以通过使用电子迁移率为15-100cm2/V-s的高掺杂的氧化锌来达到。相比较而言，实施例5表明电子迁移率为10的掺杂的ZnO产生刚刚满足目标值(≥69％)的Tvis(69％)。
实施例9和10证明薄的保护性罩面层(在200-300
Figure A200780020735D0007110828QIETU
，例如SnO2或者SiO2)不会显著的改变层叠膜的太阳性能。Tvis和Tsol分别保持在高于期望的69％的程度和仅仅轻微的大于40％。
实施例11证明没有看到更厚的掺杂罩面层(3000
Figure A200780020735D0007110828QIETU
的氟掺杂的氧化锡)对于层叠膜的太阳性能产生不利的影响，因为Tvis和Tsol两者分别在目标值≥69％和41％范围内。本申请人相信使用实施例11中模制的罩面层类型可以提供更低的辐射率和更接近中性的颜色。
实施例12表明除了SiO2的底层，例如SnO2可以用在本发明的层叠膜中，同时保持期望程度的Tvis和Tsol。实施例13-15表明使用任选的多层颜色抑制夹层提供了期望的透射光的中性颜色，同时再次保持期望程度的Tvis和Tsol。
表2表示了模制的隔热隔声玻璃(IG)构件的结果，其结构已经在前面进行了描述。虽然掺杂的氧化锌涂层的厚度发生明显的变化，但是本发明的IG构件在或者高于期望的程度，特别是Tvis≥62％，太阳热取得系数(SHGC)≥0.40和U值<0.35一贯地表现出太阳性能。通常，辐射率也小于0.2，并且对于某些实施例<0.1。
表2
 
实施例 层叠膜 Ne(cm-3) μ(cm2/v-s) εh Tvis SHGC U值
16 gl/200 SiO2/6900 ZnO:Al 1.0×1021 30 0.118 61 41 0.32
17 gl/200 SiO2/4340 ZnO:Al 1.25×1021 30 0.10 63 41 0.31
18 gl/200 SiO2/3250 ZnO:Al 1.5×1021 30 0.096 65 41 0.31
19 gl/200 SiO2/1875 ZnO:Al 2.0×1021 30 0.081 67 40 0.31
20 gl/200 SiO2/1575 ZnO:Al 1.5×1021 10 0.20 61 42 0.34
21 gl/200 SiO2/196 0ZnO:Al 1.5×1021 15 0.14 62 41 0.32
22 gl/200 SiO2/4300 ZnO:Al 1.5×1021 45 0.07 66 40 0.30
23 gl/200 SiO2/8975 ZnO:Al 1.5×1021 100 0.036 67 40 0.29
预示实施例24-31和32-35
如表3所示，实施例24-31是使用基本上类似于实施例1-15的输入参数来模制的。但是，基底厚度是3mm，而非6mm。
类似的，实施例32-35是基本上类似于实施例16-23中的模制的这些来模制的IG单元。但是，两个平板玻璃的厚度是3mm，并且其之间的间隙是6mm，而非12mm。
表3
 
实施例 层叠膜 Ne(cm-3) μ(cm2/v-s) εh Tvis Tsol 太阳选择性
24 gl/200 SiO2/8200 ZnO:Al 1.0×1021 30 0.118 68 40 28
25 gl/200 SiO2/5160 ZnO:Al 1.25×1021 30 0.10 70 40 30
26 gl/200 SiO2/4040 ZnO:Al 1.5×1021 30 0.096 73 40 33
27 gl/200 SiO2/2150 ZnO:Al 2.0×1021 30 0.081 77 40 37
28 gl/200 SiO2/4010 ZnO:Al 1.5×1021 30 <0.10 73 40 33
29 gl/200 SiO2/3660ZnO:Al/200 SnO2 1.5×1021 30 <0.10 71 40 31
30 gl/200 SiO2/3010ZnO:Al/3000 SnO2:F 1.5×1021 30 <0.10 72 40 33
31 gl/200 SnO2/180SiO2/4040 ZnO:Al 1.5×1021 30 <0.10 73 40 33
表4
 
实施例 层叠膜 Ne(cm-3) μ(cm2/v-s) εh Tvis SHGC U值
32 gl/200 SiO2/8200 ZnO:Al 1.0×1021 30 0.118 60 41 0.32
33 gl/200 SiO2/5160 ZnO:Al 1.25×1021 30 0.10 63 41 0.32
34 gl/200SiO2/4040 ZnO:Al 1.5×1021 30 0.096 65 40 0.31
35 gl/200 SiO2/215 0ZnO:Al 2.0×1021 30 0.081 69 40 0.31
从表3中可以观察到，在更薄的玻璃上的类似厚度的高掺杂的氧化锌仍然能够保持40的Tsol和>28的太阳选择性，虽然优选的33的太阳选择性更难以达到。
表4所示的实施例32-35证明对于使用3mm玻璃的IG构件，同样可以满足期望的太阳性能水平，即Tvis>62、SHGC≥0.40和U值≤0.35。
依照专利法的规定，本发明已经描述了代表其的优选的实施方案。但是，应当指出除了明确的表示和描述之外，本发明还可以进行另外的实践而不脱离它的主旨和范围。例如，其它的涂覆方法例如溅射也可以用来形成本发明的太阳控制涂层。

Claims (19)

1.一种涂覆玻璃制品，其包含：
玻璃基底；
沉积在该玻璃基底上的高掺杂的氧化锌涂层；和
任选的，沉积在该氧化锌涂层上的保护性金属氧化物涂层；
其中对所述涂层的厚度进行选择，目的是使涂覆玻璃制品表现出在具有6mm名义厚度的透明玻璃基底上，对可见光透射率(C光源)与总太阳能透射率之间的差用气团1.5求积分得到28或者更高的太阳选择性。
2.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中高掺杂的氧化锌涂层的太阳选择性是33或者更高。
3.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中掺杂的氧化锌涂层在500℃-700℃的温度进行沉积。
4.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中颜色抑制夹层被沉积在玻璃基底和掺杂的氧化锌涂层之间。
5.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中保护性罩面层被沉积在高掺杂的氧化锌涂层上，该罩面层包含选自下面的金属氧化物：氧化锡、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化铌和氧化锆。
6.权利要求5所述的涂覆玻璃制品，其中该保护性罩面层是掺杂的。
7.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中该掺杂的氧化锌涂层具有
Figure A200780020735C00021
和
Figure A200780020735C00022
的厚度。
8.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中保护性罩面层具有
Figure A200780020735C00023
或者更低的厚度。
9.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中保护性罩面层具有
Figure A200780020735C00024
或者更低的厚度。
10.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中掺杂的氧化锌层的电子浓度≥1.0 x 1021电子/cm3。
11.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其表现出0.15或者更低的辐射度。
12.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中氧化锌涂层的掺杂剂是选自下面的至少一种：铝、镓、铟和硼。
13.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中涂覆玻璃制品的可见光透射率≥69％。
14.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中涂覆玻璃制品的可见光透射率≥73％。
15.权利要求1所述的涂覆玻璃制品，其中涂覆玻璃制品的总太阳能透射率<41％。
16.一种隔热隔声玻璃构件，其包含：
平行隔开的至少第一和第二平板玻璃，该至少第一和第二平板玻璃的每一个具有第一和第二主表面，并且每个平板玻璃具有一个面朝着该至少第一和第二平板玻璃之间的空间的主表面；和至少一个这样的主表面具有沉积在其上的高掺杂的氧化锌涂层；
该隔热隔声玻璃构件表现出>60％的可见光透射率，0.29或者更大的U值和<0.20的半球辐射率。
17.一种涂覆玻璃制品，其包含：
玻璃基底；
沉积在该玻璃基底上的高掺杂的氧化锌涂层；和
沉积在该高掺杂的氧化锌涂层上的保护性金属氧化物涂层，该氧化锌涂层具有≥1.0 x 1021电子(cm-3)的电子浓度和10cm2/V-s或以上的电子迁移率。
18.一种形成涂覆玻璃制品的方法，其包括：
提供移动的、加热的玻璃带；和
在500-700℃的温度将高掺杂的氧化锌涂层沉积在该移动的、加热的玻璃带上；
其中该掺杂的氧化锌涂层是以这样的厚度沉积的，目的是使涂覆玻璃制品表现出在具有3mm名义厚度的透明玻璃基底上，对可见光透射率(C光源)与总太阳能透射率之间的差用气团1.5求积分得到28或者更高的选择性。
19.权利要求18所述的方法，其中颜色抑制涂层被沉积在玻璃基底和高掺杂的氧化锌涂层之间。
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