CN103073196A - 一种低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃镀膜领域，特别是涉及一种低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品，尤其是安装在交通工具上的单银或双银低辐射镀膜玻璃。所述的低辐射镀膜玻璃包括玻璃基板和低辐射薄膜，所述低辐射薄膜包括至少两个介质层和至少一个红外反射层，每个红外反射层位于两个介质层之间，在所述玻璃基板表面和所述低辐射薄膜之间增设高折射率层和低折射率层。所述的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品通过增设高折射率层和低折射率层一方面能够更好地在高温热处理过程中阻挡玻璃中碱金属离子的扩散，另一方面能够在保证可见光透过率基本不变的情况下大幅提高近红外区域反射率，从而降低了太阳能直接透过率，使其具有更好的太阳能阻隔能力。

Description

一种低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品
技术领域：
本发明涉及玻璃镀膜领域，特别是涉及一种银基低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品，尤其是安装在交通工具上的单银或双银低辐射镀膜玻璃。
背景技术：
低辐射(low-e)镀膜玻璃具有透过可见光和反射红外线的优点，从而可以明显地降低汽车的空调能耗以及提高驾驶员和乘客的舒适度，因此作为一种绿色环保产品在建筑和交通工具上面有巨大的市场需求。银基低辐射镀膜玻璃的核心材料是一层或者多层的银(Ag)层，由于银(Ag)层容易被腐蚀和氧化，所以必须在银(Ag)层的上、下方都沉积有能够透过可见光的透明介质层；这些介质层必须致密性好、热稳定性高，从而为银层提供足够的热、力和化学保护。在银基低辐射镀膜玻璃的介质层中，最靠近玻璃基板的介质层和最远离玻璃基板的银层上方的介质层对银层的保护特别重要，特别是最靠近玻璃基板的介质层必须能够在高温下阻隔来自玻璃中的碱金属离子和氧原子的渗透作用。另一方面，这些介质层也能够起到对可见光的减反射作用，与银层结合在一起实现可见光较好的透过和反射特性。
现有技术中，作为银基低辐射镀膜玻璃的介质层要求具备较高的折射率，从而在与银层结合使达到最好的可见光减反射效果，一般采用的折射率大于1.7，优选地大于1.8，更优选地大于2.0，选用的材料一般从Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Bi、Ta、Ni、Cr等金属及其合金的氧化物中选取，或者从Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中选取。然而，这种技术方案很难达到光学上的最佳效果，特别是对于可调参数相对较少的单银和双银低辐射镀膜玻璃，实际生产过程中容易出现外观颜色不佳、近红外区域反射率偏低等问题。
为解决上述问题，公开的文献中已经存在多种技术方案尝试解决上述问题，例如美国专利US6586102(B1)、US6589658(B1)、US6830817(B2)、US7090921(B2)和US7455910(B2)披露了在单银或双银低辐射镀膜玻璃中最远离玻璃基板的膜层为包含了SiON或SiO2的低折射率膜层，其膜层厚度为20～50nm，其发明目的是降低可见光反射率，提高可见光透过率和得到改进的反射颜色，但是该技术方案仅仅改进了其玻璃产品的外观颜色，在玻璃产品的能量阻隔能力方面无显著改善。
为了得到改进的反射颜色，美国专利US5965246(A)公开了在原有的低辐射镀膜中与玻璃基板直接接触的介质层和玻璃基板之间插入折射率比玻璃基板还低的AlOF(折射率为1.37)膜层，膜层厚度为30～50nm。该技术方案同样仅仅改进了其玻璃产品的外观颜色，在玻璃产品的能量阻隔能力方面无显著改善。
还有美国专利US6355334(B1)和中国专利CN1946645(A)公开了在原有低辐射镀膜玻璃中最远离玻璃基板的介质层上依次叠加低折射率层和高折射率层的至少两层膜层，并通过优化调节各膜层的厚度，从而能够得到改进的外观颜色、增加近红外区域反射率和提高红外反射能力的优点。然而该技术方案并未能减少在高温热处理过程中来自玻璃中的碱金属离子的扩散破坏作用。
此外，中国专利CN102092959(A)公开了一种含有三层复合减反层的髙遮阳三银低辐射镀膜玻璃，该技术主要应用于工程玻璃领域，其银层与玻璃基板之间以及银层与银层之间均采用了SiO2+ZnO的双层组合，该技术方案对低折射率层的引入并未起到显著改善光学效果的作用。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是显著降低现有低辐射镀膜玻璃的太阳能直接透过率和改善其外观质量，提供一种低辐射镀膜玻璃，同时还提供一种应用有该低辐射镀膜玻璃的夹层玻璃制品。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板和设置在玻璃基板表面上的低辐射薄膜，所述低辐射薄膜包括至少两个介质层和至少一个红外反射层，每个红外反射层位于两个介质层之间，其特征在于：在所述玻璃基板表面和所述低辐射薄膜之间增设高折射率层和低折射率层，所述高折射率层、低折射率层和低辐射薄膜在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层和低辐射薄膜；其中，所述高折射率层的折射率大于1.7，其厚度为40～150nm；所述低折射率层的折射率小于1.7，其厚度为40～150nm；所述高折射率层与所述低折射率层的折射率差不小于0.3。
优选地，所述高折射率层的折射率为1.9～2.7，所述低折射率层的折射率为1.4～1.6。
优选地，所述红外反射层为银层或含银的合金层。
优选地，所述高折射率层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
优选地，所述低折射率层选自SiO2、Al2O3、SiAlOx和富氧的SiAlOxNy (x>y)中的至少一种。
优选地，还包括保护层，所述保护层作为最外层而设置在最远离玻璃基板的红外反射层上方的介质层之上，其中所述保护层的厚度为0.5～50nm 。
进一步地，所述低辐射薄膜包括两个介质层和一个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层和低折射率层在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层、下介质层、第一红外反射层和上介质层；其中，下介质层的厚度为20～60nm，第一红外反射层的厚度为7～20nm，上介质层的厚度为20～50nm。
更进一步地，所述介质层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
可选地，在所述下介质层与所述第一红外反射层之间和/或在所述第一红外反射层与所述上介质层之间设置阻隔层，所述阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
进一步地，所述低辐射薄膜包括三个介质层和两个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层和低折射率层在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层、下介质层、第一红外反射层、中间介质层、第二红外反射层和上介质层；其中，下介质层的厚度为20～60nm，第一红外反射层和第二红外反射层的厚度均为7～20nm，中间介质层的厚度为40～90nm，上介质层的厚度为15～50nm。
更进一步地，所述介质层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
可选地，在所述下介质层与所述第一红外反射层之间和/或在所述第一红外反射层与所述中间介质层之间设置第一阻隔层，所述第一阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第一阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
可选地，在所述中间介质层与所述第二红外反射层之间和/或在所述第二红外反射层与所述上介质层之间设置第二阻隔层，所述第二阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第二阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
同时，本发明还提供一种夹层玻璃制品，包括两块玻璃和夹在两块玻璃之间的中间层，其特征在于：两块玻璃中至少一块选自以上任意一项所述的低辐射镀膜玻璃，所述低辐射镀膜玻璃的镀膜位于靠近中间层的一面。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明所述的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品通过在低辐射薄膜与玻璃基板之间增设高折射率层和低折射率层一方面能够更好地在高温热处理过程中阻挡玻璃中碱金属离子的扩散，另一方面能够在保证可见光透过率基本不变的情况下大幅提高近红外区域反射率，从而降低了太阳能直接透过率，使其具有更好的太阳能阻隔能力；并且本发明所述的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品具备较好的热稳定性和更加中性的反射光颜色。
附图说明：
图1为本发明所述的低辐射镀膜玻璃的结构示意图；
图2为本发明所述的单银低辐射镀膜玻璃的结构示意图；
图3为本发明所述的双银低辐射镀膜玻璃的结构示意图；
图4为本发明所述的夹层玻璃制品的一个实施例结构示意图；
图5为本发明所述的夹层玻璃制品的另一个实施例结构示意图；
图6为本发明所述的实施例1、2及其对比例1、2的玻璃面反射光谱图；
图7为本发明所述的实施例3及其对比例3的玻璃面反射光谱图；
图8为本发明所述的实施例4及其对比例4的玻璃面反射光谱图；
图中：
A1，实施例1的玻璃面反射光谱曲线；B1，对比例1的玻璃面反射光谱曲线；
A2，实施例2的玻璃面反射光谱曲线；B2，对比例2的玻璃面反射光谱曲线；
A3，实施例3的玻璃面反射光谱曲线；B3，对比例3的玻璃面反射光谱曲线；
A4，实施例4的玻璃面反射光谱曲线；B4，对比例4的玻璃面反射光谱曲线；
1，玻璃基板；2，高折射率层；3，低折射率层；4，低辐射薄膜；401，单银低辐射镀膜玻璃中的下介质层；402，单银低辐射镀膜玻璃中的第一红外反射层；403，单银低辐射镀膜玻璃中的上介质层；411，双银低辐射镀膜玻璃中的下介质层；412，双银低辐射镀膜玻璃中的第一红外反射层；413，双银低辐射镀膜玻璃中的中间介质层；414，双银低辐射镀膜玻璃中的第二红外反射层；415，双银低辐射镀膜玻璃中的上介质层；11，内层玻璃基板；12，外层玻璃基板；13，中间层。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明，其中的膜层厚度均为几何厚度，膜层的折射率为550nm波长位置的折射率数值。
如图1所示，本发明所述的低辐射镀膜玻璃包括玻璃基板1和设置在玻璃基板1表面上的低辐射薄膜4，所述低辐射薄膜4包括至少两个介质层和至少一个红外反射层，每个红外反射层位于两个介质层之间。其中，所述红外反射层主要功能是用于反射红外线，减少红外线从低辐射镀膜玻璃中透射，所以所述红外反射层的膜层材料可以选用能够反射红外能量的任何材料，例如(但不局限于)银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)等，在本发明中优选为银或含银的合金，其中含银的合金在本发明中优选为银与金、铝、铜中至少一种的合金。在本发明的实施例中均选用了银，实施例中银的厚度不限制本发明的保护范围，并且可以选择，以提供低辐射系数的镀膜玻璃。本发明的实施例中优选厚度为7～20nm的银层作为红外反射层。
在图1中，在所述玻璃基板1表面和所述低辐射薄膜4之间增设高折射率层2和低折射率层3，所述高折射率层2、低折射率层3和低辐射薄膜4在所述玻璃基板1表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层2、低折射率层3和低辐射薄膜4；其中，所述高折射率层2的折射率大于1.7，其厚度为40～150nm；所述低折射率层3的折射率小于1.7，其厚度为40～150nm；所述高折射率层2与所述低折射率层3的折射率差不小于0.3；基于增设的高折射率层2和低折射率层3，使得所述低辐射镀膜玻璃一方面能够更好地在高温热处理过程中阻挡玻璃中碱金属离子的扩散，另一方面能够在保证可见光透过率基本不变的情况下大幅提高近红外区域反射率，从而降低了太阳能直接透过率，使其具有更好的太阳能阻隔能力。
同时，为了使本发明所述的低辐射镀膜玻璃获得更好的光学效果，取得更加中性的反射光颜色，优选所述高折射率层2的折射率为1.9～2.7，所述低折射率层3的折射率为1.4～1.6，从而取得相对较大的所述高折射率层2与所述低折射率层3的折射率差值。
为了满足上述高折射率层2的折射率范围的要求，所述高折射率层2选自锌(Zn)、锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铪(Hf)等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。在实际生产中常用的例如二氧化钛(TiO2)、氮化硅(Si3N4)、锌锡氧化物(ZnSnOx)、二氧化锡(SnO2)或氧化锌(ZnO)等，此处仅为简单举例，并不影响本发明的保护范围。
为了满足上述低折射率层3的折射率范围的要求，所述低折射率层3选自二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3) 、硅铝混合氧化物(SiAlOx)和富氧的SiAlOxNy (x>y)中的至少一种，可以理解的是，并不限于此，其他符合要求的低折射率层材料均可。
优选地，该低辐射镀膜玻璃还包括保护层(未示出)，所述保护层作为最外层而设置在最远离玻璃基板1的红外反射层上方的介质层之上，所述保护层主要是在运输储存过程中提供附加的化学和机械耐用性，以提高低辐射镀膜产品的稳定性，本发明不限制所述保护层的膜层材料的种类，例如本领域普通技术人员皆知的二氧化钛(TiO2)、氮化硅(Si3N4)、二氧化锆(ZrO2)、钛(Ti)、二氧化硅(SiO2)、碳（C）等，所述保护层的厚度应该在能够提供足够防护的厚度范围内，本发明优选所述保护层的厚度为0.5～50nm。
银基低辐射镀膜玻璃根据银层数量的不同较常见地分为单银低辐射镀膜玻璃、双银低辐射镀膜玻璃和三银低辐射镀膜玻璃。
其中，图2示出的是单银低辐射镀膜玻璃的膜系结构，其中所述低辐射薄膜4包括两个介质层和一个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层2和低折射率层3在所述玻璃基板1表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层2、低折射率层3、下介质层401、第一红外反射层402和上介质层403。其中，所述低辐射薄膜4中各膜层的厚度根据薄膜光学设计理论和方法进行优化设计，从而优选下介质层401的厚度为20～60nm，第一红外反射层402的厚度为7～20nm，上介质层403的厚度为20～50nm。
在单银低辐射镀膜玻璃中，所述第一红外反射层402为银层或含银的合金层，所述介质层即下介质层401和上介质层403用于封闭和阻隔来自玻璃表面和空气中的氧原子及其他原子在热处理过程中向红外反射层的扩散导致的红外反射层被氧化破坏，以及用于减少可见光区域的反射。所述下介质层401和上介质层403可以为单独的一种材料膜层，也可以是由多种不同材料沉积成多个膜层的叠层。优选地，所述下介质层401和上介质层403的折射率大于1.7，主要目的是减少第一红外反射层402的可见光区域的反射，为了满足该折射率范围的要求，所述介质层即下介质层401和上介质层403选自锌(Zn)、锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铪(Hf)等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
可选地，为进一步增强镀膜产品的力学特性和热稳定性，在所述下介质层401与所述第一红外反射层402之间和/或在所述第一红外反射层402与所述上介质层403之间设置阻隔层(未示出)，所述阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述阻隔层选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铝(Al)、锆(Zr)、锌(Zn)、铌(Nb)、钽(Ta)等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
如前所述，该低辐射镀膜玻璃还包括保护层(未示出)，所述保护层设置在所述上介质层403上。
其中，图3示出的是双银低辐射镀膜玻璃的膜系结构，其中所述低辐射薄膜4包括三个介质层和两个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层2和低折射率层3在所述玻璃基板1表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层2、低折射率层3、下介质层411、第一红外反射层412、中间介质层413、第二红外反射层414和上介质层415。其中，所述低辐射薄膜4中各膜层的厚度根据薄膜光学设计理论和方法进行优化设计，从而优选下介质层411的厚度为20～60nm，第一红外反射层412和第二红外反射层414的厚度均为7～20nm，中间介质层413的厚度为40～90nm，上介质层415的厚度为15～50nm。
在双银低辐射镀膜玻璃中，所述第一红外反射层412和第二红外反射层414为银层或含银的合金层，所述下介质层411用于封闭和阻隔来自玻璃基板1表面的碱金属离子、氧原子及其他破坏性原子在热处理过程中向红外反射层的扩散导致的红外反射层被氧化破坏，以及用于减少可见光区域的反射；所述中间介质层413用于减少可见光区域的反射；所述上介质层415用于减少可见光区域的反射和热处理过程中阻隔氧原子扩散。下介质层411、中间介质层413和上介质层415可以为单独的一种材料膜层，也可以是由多种不同材料沉积成多个膜层的叠层。优选地，所述下介质层411、中间介质层413和上介质层415的折射率大于1.7，主要目的是减少红外反射层(即第一红外反射层412和第二红外反射层414)的可见光区域的反射，为了满足该折射率范围的要求，所述介质层即下介质层411、中间介质层413和上介质层415选自锌(Zn)、锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铪(Hf)等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
可选地，为进一步增强镀膜产品的力学特性和热稳定性，在所述下介质层411与所述第一红外反射层412之间和/或在所述第一红外反射层412与所述中间介质层413之间设置第一阻隔层(未示出)，所述第一阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第一阻隔层选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铝(Al)、锆(Zr)、锌(Zn)、铌(Nb)、钽(Ta)等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
可选地，为进一步增强镀膜产品的力学特性和热稳定性，在所述中间介质层413与所述第二红外反射层414之间和/或在所述第二红外反射层414与所述上介质层415之间设置第二阻隔层(未示出)，所述第二阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第二阻隔层选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铝(Al)、锆(Zr)、锌(Zn)、铌(Nb)、钽(Ta)等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
如前所述，该低辐射镀膜玻璃还包括保护层(未示出)，所述保护层设置在所述上介质层415上。
如图4和图5所示的本发明所述的夹层玻璃制品，包括内层玻璃基板11、中间层13、外层玻璃基板12、高折射率层2、低折射率层3和低辐射薄膜4，所述内层玻璃基板11是指装配在汽车上时面向车内的玻璃；所述外层玻璃基板12是指装配在汽车上时面向车外的玻璃；在图4中，高折射率层2、低折射率层3和低辐射薄膜4依次设置在外层玻璃基板12的表面上，且位于外层玻璃基板12上靠近中间层13的一面，即此夹层玻璃制品的外层玻璃为低辐射镀膜玻璃；在图5中，高折射率层2、低折射率层3和低辐射薄膜4依次设置在内层玻璃基板11的表面上，且位于内层玻璃基板11上靠近中间层13的一面，也即此夹层玻璃制品的内层玻璃为低辐射镀膜玻璃；可以理解的是，本发明保护的夹层玻璃制品，包括两块玻璃和夹在两块玻璃之间的中间层，其中，两块玻璃中至少一块选自以上所述的低辐射镀膜玻璃，所述低辐射镀膜玻璃的镀膜位于靠近中间层的一面。
为了更详细地说明和更具说服力地支撑本发明的发明点，现列举一些实施例进行详细阐述。
实施例1～2
以厚度为2.1毫米的钠钙硅酸盐浮法白玻为基片，经过切割、磨边、洗涤和烘干等工序后，进入磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积，本底真空度高于6×10-4Pa，其中如表1所示，在对比例1～2和实施例1～2的玻璃基板上依次沉积表1中列出的膜层。膜层沉积结束后，将该沉积有对比例1～2和实施例1～2膜层结构的镀膜玻璃分别和2.1毫米厚度的白玻配片，按照汽车玻璃烘弯成型工艺烘弯成型，再中间夹上一片0.76毫米厚度的无色PVB胶片，在高压釜中高压合片，最终制成单银低辐射镀膜夹层玻璃制品。
将上述得到的对应对比例1～2和实施例1～2的单银低辐射镀膜夹层玻璃制品通过采用分光光度计测量其玻璃面反射光谱和透过光谱，并用雾度计测量其雾度，其技术参数的测量结果如表1所示，玻璃面反射光谱如图5所示。
表1：对比例1～2和实施例1～2的膜层结构及其构成的夹层玻璃制品的技术参数
由表1中可知：虽然实施例1和实施例2在下介质层和玻璃基板之间增设了高折射率层和低折射率层，但它们构成的夹层玻璃制品的可见光透过率(TL%)仍然满足中国标准GB9656-2003《汽车安全玻璃》中关于要求可见光透射比(即可见光透过率)≥70%的规定。
图6中A1为实施例1的玻璃面反射光谱曲线，B1为对比例1的玻璃面反射光谱曲线，A2为实施例2的玻璃面反射光谱曲线，B2为对比例2的玻璃面反射光谱曲线。将图6结合表1进行分析可知：在增设高折射率层和低折射率层的同时，通过对镀膜膜层的厚度进行重新设计优化，从而使最终的夹层玻璃制品在可见光透过率基本保持不变的情况下，提高了它们在近红外波长(780～2000nm)区域的反射能力(如图6所示)，从而降低了太阳能直接透过率(TE%)和提高了太阳能反射率(RE%)(如表1所示)；并且玻璃面反射颜色更加中性，夹层玻璃制品的外观也得到一定程度改善。
此外，由于在下介质层和玻璃基板之间增设了高折射率层和低折射率层，从表1的技术参数可知，实施例1和实施例2相对于对比例1和对比例2来说其夹层玻璃制品的雾度值减小，由此可见其热稳定性得到了改善。
实施例3～4
以厚度为2.1毫米的钠钙硅酸盐浮法白玻为基片，经过切割、磨边、洗涤和烘干等工序后，进入磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积，本底真空度高于6×10-4Pa，其中如表2所示，在对比例3～4和实施例3～4的玻璃基板上依次沉积表2中列出的膜层。膜层沉积结束后，将该沉积有对比例3～4和实施例3～4膜层结构的镀膜玻璃分别和2.1毫米厚度的白玻配片，按照汽车玻璃烘弯成型工艺烘弯成型，再中间夹上一片0.76毫米厚度的无色PVB胶片，在高压釜中高压合片，最终制成双银低辐射镀膜夹层玻璃制品。
将上述得到的对应对比例3～4和实施例3～4的双银低辐射镀膜夹层玻璃制品通过采用分光光度计测量其玻璃面反射光谱和透过光谱，并用雾度计测量其雾度，其技术参数例如可见光透过率(TL%)、太阳能直接透过率(TE%)和太阳能反射率(RE%)的测量结果如表2所示，玻璃面反射光谱如图7和图8所示。
其中，图7为实施例3及其对比例3的玻璃面反射光谱图；在图7中，A3为实施例3的玻璃面反射光谱曲线，B3为对比例3的玻璃面反射光谱曲线。图8为实施例4及其对比例4的玻璃面反射光谱图；在图8中，A4为实施例4的玻璃面反射光谱曲线，B4为对比例4的玻璃面反射光谱曲线。
表2：对比例3～4和实施例3～4的膜层结构及其构成的夹层玻璃制品的技术参数
Figure BDA0000283279922
由表2中可知：虽然实施例3和实施例4在下介质层和玻璃基板之间增设了高折射率层和低折射率层，但它们构成的夹层玻璃制品的可见光透过率(TL%)仍然满足中国标准GB9656-2003《汽车安全玻璃》中关于要求可见光透射比(即可见光透过率)≥70%的规定。
将图7和图8结合表1进行分析可知：在增设高折射率层和低折射率层的同时，通过对镀膜膜层的厚度进行重新设计优化，从而使最终的夹层玻璃制品在可见光透过率基本保持不变的情况下，提高了它们在近红外波长(780～2000nm)区域的反射能力(如图7和图8所示)，从而降低了太阳能直接透过率(TE%)和提高了太阳能反射率(RE%)(如表2所示)；并且玻璃面反射颜色更加中性，夹层玻璃制品的外观也得到一定程度改善。
特别地，实施例4的主要技术参数已经达到了三银低辐射镀膜夹层玻璃的技术水平，例如依据ISO 9050-2003计算可知实施例4的太阳能总透过率(Tts值)低至37.80%，该数值已经达到了本领域内一般要求的三银低辐射夹层汽车前挡玻璃的技术要求(Tts≤40%)。
此外，由于在下介质层和玻璃基板之间增设了高折射率层和低折射率层，从表2的技术参数可知，实施例3和实施例4相对于对比例3和对比例4来说其夹层玻璃制品的雾度值减小，由此可见其热稳定性得到了改善。
本发明以上所列举的实施例均在描述膜层结构及对应的膜层材料，而如具体的沉积工艺、参数以及将镀膜玻璃制作成夹层玻璃制品的具体工艺和参数均未描述，可以理解的是这些未描述的部分皆为本领域普通技术人员所熟知，故未描述的部分不影响本发明所要保护的范围。
以上内容对本发明所述的一种低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品均进行了具体描述，并且列举了多个实施例进行说明，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容和相应实施例的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (14)

1.一种低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板和设置在玻璃基板表面上的低辐射薄膜，所述低辐射薄膜包括至少两个介质层和至少一个红外反射层，每个红外反射层位于两个介质层之间，其特征在于：在所述玻璃基板表面和所述低辐射薄膜之间增设高折射率层和低折射率层，所述高折射率层、低折射率层和低辐射薄膜在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层和低辐射薄膜；其中，所述高折射率层的折射率大于1.7，其厚度为40～150nm；所述低折射率层的折射率小于1.7，其厚度为40～150nm；所述高折射率层与所述低折射率层的折射率差不小于0.3。
2.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述高折射率层的折射率为1.9～2.7，所述低折射率层的折射率为1.4～1.6。
3.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述红外反射层为银层或含银的合金层。
4.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述高折射率层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
5.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述低折射率层选自SiO2、Al2O3、SiAlOx和富氧的SiAlOxNy (x>y)中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：还包括保护层，所述保护层作为最外层而设置在最远离玻璃基板的红外反射层上方的介质层之上，其中所述保护层的厚度为0.5～50nm。
7. 根据权利要求1-6任意一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述低辐射薄膜包括两个介质层和一个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层和低折射率层在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层、下介质层、第一红外反射层和上介质层；其中，下介质层的厚度为20～60nm，第一红外反射层的厚度为7～20nm，上介质层的厚度为20～50nm。
8.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述介质层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
9.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：在所述下介质层与所述第一红外反射层之间和/或在所述第一红外反射层与所述上介质层之间设置阻隔层，所述阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
10. 根据权利要求1-6任意一项所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述低辐射薄膜包括三个介质层和两个红外反射层，所述介质层、红外反射层、高折射率层和低折射率层在所述玻璃基板表面按照以下顺序向外依次设置：高折射率层、低折射率层、下介质层、第一红外反射层、中间介质层、第二红外反射层和上介质层；其中，下介质层的厚度为20～60nm，第一红外反射层和第二红外反射层的厚度均为7～20nm，中间介质层的厚度为40～90nm，上介质层的厚度为15～50nm。
11.根据权利要求10所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：所述介质层选自Zn、Sn、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等金属及其合金的氧化物中至少一种，或者选自Si、Al、Ti、Zr、Hf、Nb等金属及其合金的氮化物、氮氧化物中至少一种。
12.根据权利要求10所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：在所述下介质层与所述第一红外反射层之间和/或在所述第一红外反射层与所述中间介质层之间设置第一阻隔层，所述第一阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第一阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
13.根据权利要求10所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于：在所述中间介质层与所述第二红外反射层之间和/或在所述第二红外反射层与所述上介质层之间设置第二阻隔层，所述第二阻隔层的厚度为0.5～10nm，所述第二阻隔层选自Ti、Ni、Cr、Al、Zr、Zn、Nb、Ta等金属及其合金的金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、不完全氧化物、不完全氮化物、不完全氮氧化物中至少一种。
14.一种夹层玻璃制品，包括两块玻璃和夹在两块玻璃之间的中间层，其特征在于：两块玻璃中至少一块选自权利要求1-13任意一项所述的低辐射镀膜玻璃，所述低辐射镀膜玻璃的镀膜位于靠近中间层的一面。
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