CN103264549B

CN103264549B - 正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃

Info

Publication number: CN103264549B
Application number: CN201310183052.2A
Authority: CN
Inventors: 曾小绵; 黄颖; 唐晶; 崔平生
Original assignee: CSG Holding Co Ltd
Current assignee: CSG Holding Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: CN103264549A

Abstract

本发明涉及一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，包括玻璃基片及形成于该玻璃基片表面的红外线屏蔽膜层结构，该膜层结构从该玻璃基片向外依次包括有：第一复合介质层、底部红外线屏蔽层、第一保护层、第二复合介质层、红外线屏蔽混合层、第二保护层、第三复合介质层、顶部红外线屏蔽层、第三保护层及第四复合介质层，该底部红外线屏蔽层的厚度小于该顶部红外线屏蔽层的厚度，且该顶部红外线屏蔽层的厚度小于该红外线屏蔽混合层的厚度。上述的玻璃除具有优异的红外线屏蔽性能外，还具有玻面的正面和侧面反射色调一致的优点。

Description

正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃

技术领域

本发明涉及一种红外线屏蔽玻璃，尤其是一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃。

背景技术

随着国家节能减排政策的执行力度加大以及人们对低碳环保意识的加强，以低辐射玻璃为代表的节能玻璃在门窗、玻璃幕墙中的应用越来越广泛。

现有的三银低辐射玻璃的功能层为三层很薄的银薄膜层，由于银薄膜层对红外线有很高的反射率，因此这种三银低辐射玻璃具有良好的隔热性能。

通常来说，现有的三银低辐射玻璃的膜层结构种，底部银层的厚度小于中间银层的厚度，中间银层的厚度小于顶部银层的厚度，每增加一层银功能层，就要相应的增加保护层来保护银层，以及增加介质层来调制玻璃整体的透过率、反射色、透过色等。然而，膜层的增加使得光的干涉作用增强，具体表现为玻面反射色从侧面观察和从正面观察的色调不一致，并且有很大的差别。从侧面观察的反射色较正面观察的反射色偏绿或者偏红或者偏黄绿或者偏紫等，而且偏色比较严重，这种玻璃装到幕墙上后，从下往上看，或者从侧面看，颜色是不一致的，这会影响建筑物的视觉效果，因此影响到三银低辐射玻璃在幕墙玻璃中的大规模推广。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，这种玻璃能屏蔽红外线透过，具有优异的绝热性能，并且这种玻璃的玻面的正面和侧面反射色调一致，较好的解决了现有的红外线屏蔽玻璃的玻面反射色调不一致的问题。

一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，包括玻璃基片及形成于该玻璃基片表面的红外线屏蔽膜层结构，该膜层结构从该玻璃基片向外依次包括有：第一复合介质层、底部红外线屏蔽层、第一保护层、第二复合介质层、红外线屏蔽混合层、第二保护层、第三复合介质层、顶部红外线屏蔽层、第三保护层及第四复合介质层，该底部红外线屏蔽层的厚度小于该顶部红外线屏蔽层的厚度，且该顶部红外线屏蔽层的厚度小于该红外线屏蔽混合层的厚度。

该底部红外线屏蔽层、该顶部红外线屏蔽层的材料为Ag，形态为岛状的颗粒或者连续的薄膜，厚度范围为6～20nm。

该红外线屏蔽混合层的材料包含Ag和Cu，其形态是连续的Cu薄膜层生长在连续的Ag薄膜层上，或者是岛状的Cu颗粒生长在连续的Ag薄膜层上，或者是以颗粒状的Cu镶嵌入连续的Ag薄膜层内，该红外线屏蔽混合层的厚度范围为10～28nm。

该底部红外线屏蔽层的厚度与该红外线屏蔽混合层的厚度比例为：1:2～1:3.5；该底部红外线屏蔽层的厚度与该顶部红外线屏蔽层的厚度比例为：1:1.5～1:2.5。

底部红外线屏蔽层的厚度与该红外线屏蔽混合层的厚度比例为：1:2.2～1:3；该底部红外线屏蔽层的厚度与该顶部红外线屏蔽层的厚度比例为：1:1.8～1:2.2。

该第一复合介质层、该第二复合介质层、该第三复合介质层或该第四复合介质层材料为Si₃N₄、AZO、ZnSnO_x、TiO₂、ZnO、SnO₂、SiO₂、Ta₂O₅、Bi₂O₃、Al₂O₃、AlN或Nb₂O₅中的一种或者多种组合而成，且该第一复合介质层、该第二复合介质层、该第三复合介质层或该第四复合介质层的厚度为5～120nm。

该第一复合介质层的厚度为10～80nm，该第二复合介质层的厚度为10～90nm，该第三复合介质层的厚度为10～110nm，该第四复合介质层的厚度为10～70nm。

该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由金属或金属合金形成。

该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由包含Ti、NiCr或NiTi，且厚度为0.5～10nm。

该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由AZO形成，且厚度为2～25nm。

上述正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃的膜层结构中包含红外线屏蔽混合层，且底部红外线屏蔽层的厚度小于顶部红外线屏蔽层的厚度，顶部红外线屏蔽层的厚度又小于红外线屏蔽混合层的厚度，这使得该红外线屏蔽玻璃的玻面反射色无论从任何角度观察，色调都没有变化，能够保持较好的颜色一致性。

附图说明

图1是本发明第一实施例的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃作进一步的详细说明。

请参见图1，本发明第一实施例的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃100包括玻璃基片12及形成于玻璃基片12表面的红外线屏蔽膜层结构14。红外线屏蔽膜层结构14从玻璃基片12向外依次包括有：第一复合介质层140、底部红外线屏蔽层141、第一保护层142、第二复合介质层143、红外线屏蔽混合层144、第二保护层145、第三复合介质层146、顶部红外线屏蔽层147、第三保护层148及第四复合介质层149。其中，底部红外线屏蔽层141的厚度小于顶部红外线屏蔽层147的厚度，顶部红外线屏蔽层147的厚度小于红外线屏蔽混合层144的厚度。

制备时，可先将玻璃基片12清洗干燥，并置于真空溅射区；然后根据红外线屏蔽膜层结构14依次在玻璃基片12上采用磁控溅射镀膜的方式沉积各膜层。

在本实施例中，底部红外线屏蔽层141、顶部红外线屏蔽层147的材料可为Ag，其形态可为岛状的颗粒或者连续的薄膜，厚度范围可为6～20纳米(nm)。红外线屏蔽混合层144的材料可包含Ag和Cu，其形态可以是连续的Cu薄膜层生长在连续的Ag薄膜层上，或者可以是岛状的Cu颗粒生长在连续的Ag薄膜层上，或者可以是以颗粒状的Cu镶嵌入连续的Ag薄膜层内。红外线屏蔽混合层144的厚度范围可为10～28nm。特别地，底部红外线屏蔽层141的厚度与红外线屏蔽混合层144的厚度比例可为：1:2～1:3.5，优选比例为1:2.2～1:3；底部红外线屏蔽层141的厚度与顶部红外线屏蔽层147的厚度比例可为：1:1.5～1:2.5，优选比例为1:1.8～1:2.2。

第一复合介质层140、第二复合介质层143、第三复合介质层146或第四复合介质层149可由一层或者多层电复合介质层组合而成。此电复合介质层材料可包括：Si₃N₄、AZO、ZnSnO_x、TiO₂、ZnO、SnO₂、SiO₂、Ta₂O₅、Bi₂O₃、Al₂O₃、AlN或Nb₂O₅。第一复合介质层140、第二复合介质层143、第三复合介质层146或第四复合介质层149的厚度可为5～120nm。具体来说，第一复合介质层140的厚度可为10～80nm，优选为20～60nm，最优选为35～45nm；第二复合介质层143的厚度可为10～90nm，优选为40～80nm，最优选为60～70nm；第三复合介质层146的厚度可为10～110nm，优选为40～100nm，最优选为80～90nm；第四复合介质层149的厚度为10～70nm，优选为20～50nm，最优选为30～45nm。

第一保护层142、第二保护层145及第三保护层148可由金属或金属合金形成；例如，第一保护层142、第二保护层145及第三保护层148可由钛（Ti）、镍铬（NiCr）合金或镍钛（NiTi）合金，厚度可为0.5～10nm，优选为1～5nm；或例如，第一保护层142、第二保护层145及第三保护层148可由掺铝氧化锌（AZO）形成，厚度可为2～25nm，优选为5～15nm。

上述正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃100包含红外线屏蔽混合层144，且底部红外线屏蔽层141的厚度小于顶部红外线屏蔽层147的厚度，顶部红外线屏蔽层147的厚度小于红外线屏蔽混合层144的厚度，使得正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃100的玻面反射色无论从任何角度观察，色调没有变化，能够保持较好的颜色一致性，从而较好的解决了现有技术中红外线屏蔽玻璃从侧面观察颜色发绿、发红、发黄绿或者发紫的现象。

具体实施例

实施例1

一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其红外线屏蔽膜层结构从玻璃基片向外依次是：Si₃N₄(12nm)/ZnO(30nm)/Ag(8nm)/AZO(10nm)/ZnO(10nm)/ZnSnO_x(35nm)/ZnO(10nm)/Ag(20nm)/Cu(3nm)/NiCr(1nm)/AZO(10nm)/ZnO(10nm)/ZnSnO_x(55nm)/ZnO(10nm)/Ag(16nm)/AZO(10nm)/ZnO(10nm)/ZnSnO_x(10nm)/Si₃N₄(7nm)

其中，第一复合介质层由Si₃N₄层和ZnO层组成，厚度为42nm；底部红外线屏蔽层的厚度为8nm；第一保护层由AZO组成，厚度为10nm；第二复合介质层由ZnO层和ZnSnO_x层组成，厚度为55nm；红外线屏蔽混合层的厚度为23nm，其由20nm的银层及形成于银层上的3nm的连续铜薄膜层构成；第二保护层由NiCr合金组成，厚度为1nm；第三复合介质层由AZO层、ZnO层和ZnSnO_x层组成，厚度为85nm；顶部红外线屏蔽层的厚度为16nm；第三保护层由AZO组成，厚度为10nm；第四复合介质层由ZnO层、ZnSnO_x层和Si₃N₄层组成，厚度为27nm。

上述正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃的制备过程如下：

(1)玻璃基片清洗干净并吹干，置于真空溅射区；

(2)在玻璃基片上采用磁控溅射的方式沉积Si₃N₄层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体；

(3)在Si₃N₄层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(4)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积Ag层，所用靶材为Ag平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气；

(5)在Ag层上面采用磁控溅射的方式沉积AZO层，所用靶材为陶瓷AZO旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为纯氩气或者氩气和氧气的混合气体；

(6)在AZO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(7)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnSnO_x层，所用靶材为ZnSn旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(8)在ZnSnO_x层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(9)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积Ag层，所用靶材为Ag平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气；

(10)在Ag层上面采用磁控溅射的方式沉积Cu层，所用靶材为Cu平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气；

(11)在Cu层上面采用磁控溅射的方式沉积NiCr层，所用靶材为NiCr平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气；

(12)在NiCr层上面采用磁控溅射的方式沉积AZO层，所用靶材为陶瓷AZO旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为纯氩气或者氩气和氧气的混合气体；

(13)在AZO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(14)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnSnO_x层，所用靶材为ZnSn旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(15)在ZnSnO_x层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(16)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积Ag层，所用靶材为Ag平面靶，电源为直流加脉冲电源，功率为1～10KW，工艺气体为纯氩气；

(17)在Ag层上面采用磁控溅射的方式沉积AZO层，所用靶材为陶瓷AZO旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为纯氩气或者氩气和氧气的混合气体；

(18)在AZO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnO层，所用靶材为ZnAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(19)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积ZnSnO_x层，所用靶材为ZnSn旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氧气的混合气体；

(20)在ZnO层上面采用磁控溅射的方式沉积Si₃N₄层，所用靶材为SiAl旋转靶，电源为中频电源，功率为10～100KW，工艺气体为氩气和氮气的混合气体。

对上述正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃进行观察，观察数据如下表1所示：

表1、实施例1正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃玻面反射颜色随观察角度的变化值

注：按CIELAB国际色度标准进行颜色度量，L*代表亮度，数值大表示亮，数值小表示暗；a*代表红绿度，正表示红，数值越大越红，负表示绿，数值越大越绿；b*代表黄蓝度，正表示黄，数值越大越黄，负表示蓝，数值越大越蓝；a*和b*接近于零表示无色。

如表1所示，上述正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃的玻面的侧面和正面反射色调相同，观察角度从垂直于玻璃（0度夹角）变到几乎平行于玻璃（与玻璃垂直方向成80度夹角，90度夹角完全平行于玻璃表面时看不到玻璃面反射颜色），玻璃面反射颜色坐标，红绿度a*变化0.87，黄蓝度b*变化1.85，亮度L*变化9.67，除了亮度稍微有些变化外，颜色坐标变化很小，色调基本保持不变。实际观察的话，人眼基本观察不到颜色的变化。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，包括玻璃基片及形成于该玻璃基片表面的红外线屏蔽膜层结构，该膜层结构从该玻璃基片向外依次包括有：第一复合介质层、底部红外线屏蔽层、第一保护层、第二复合介质层、红外线屏蔽混合层、第二保护层、第三复合介质层、顶部红外线屏蔽层、第三保护层及第四复合介质层，其特征在于：该底部红外线屏蔽层的厚度小于该顶部红外线屏蔽层的厚度，且该顶部红外线屏蔽层的厚度小于该红外线屏蔽混合层的厚度。

2.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该底部红外线屏蔽层、该顶部红外线屏蔽层的材料为Ag，形态为岛状的颗粒或者连续的薄膜，厚度范围为6～20nm。

3.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该红外线屏蔽混合层的材料包含Ag和Cu，其形态是连续的Cu薄膜层生长在连续的Ag薄膜层上，或者是岛状的Cu颗粒生长在连续的Ag薄膜层上，或者是以颗粒状的Cu镶嵌入连续的Ag薄膜层内，该红外线屏蔽混合层的厚度范围为10～28nm。

4.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该底部红外线屏蔽层的厚度与该红外线屏蔽混合层的厚度比例为：1:2～1:3.5；该底部红外线屏蔽层的厚度与该顶部红外线屏蔽层的厚度比例为：1:1.5～1:2.5。

5.如权利要求4所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：底部红外线屏蔽层的厚度与该红外线屏蔽混合层的厚度比例为：1:2.2～1:3；该底部红外线屏蔽层的厚度与该顶部红外线屏蔽层的厚度比例为：1:1.8～1:2.2。

6.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该第一复合介质层、该第二复合介质层、该第三复合介质层或该第四复合介质层材料为Si₃N₄、AZO、ZnSnOx、TiO₂、ZnO、SnO₂、SiO₂、Ta₂O₅、Bi₂O₃、Al₂O₃、AlN或Nb₂O₅中的多种组合而成，且该第一复合介质层、该第二复合介质层、该第三复合介质层或该第四复合介质层的厚度为5～120nm。

7.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该第一复合介质层的厚度为10～80nm，该第二复合介质层的厚度为10～90nm，该第三复合介质层的厚度为10～110nm，该第四复合介质层的厚度为10～70nm。

8.如权利要求1所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由金属或金属合金形成。

9.如权利要求8所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由包含Ti、NiCr或NiTi，且厚度为0.5～10nm。

10.如权利要求8所述的正面和侧面反射色调一致的红外线屏蔽玻璃，其特征在于：该第一保护层、该第二保护层或该第三保护层由AZO形成，且厚度为2～25nm。