CN104619668A - 提供有吸收层和具有热性质的堆叠体的基材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基材(10)，在其一个面(11)上用在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的包含单个金属功能层(140)，特别地基于银或者含银金属合金的层，和两个电介质涂层(120,160)的薄层堆叠体(14)涂覆，所述涂层每个包含至少一个电介质层(122,164)，所述功能层(140)被设置在两个电介质涂层(120,160)之间，所述堆叠体此外包含单个吸收层(19)，特征在于所述吸收层(19)是具有0.5纳米-1.5纳米，甚至0.6纳米-1.2纳米的物理厚度的金属层并且直接地位于该基材的所述面(11)上并且直接地在基于氮化物并不包含氧的电介质层下方。
Description
本发明涉及包含至少两个玻璃基材类型的基材的多层窗玻璃，所述基材通过框架结构保持在一起，所述窗玻璃实现在外部空间和内部空间之间的分隔，其中将至少一个中间气体层设置在该两个基材之间。
已知地，基材之一在与中间气体层接触的内部面上可以用在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的薄层堆叠体涂覆，该薄层堆叠体包含单个金属功能层(特别地基于银或者含银金属合金的金属功能层)和两个电介质涂层，所述涂层每个包含至少一个电介质层，所述功能层被设置在两个电介质涂层之间。
本发明更特别地涉及这种基材用于制造隔热和/或日光保护用的窗玻璃的用途。这些窗玻璃可以用来装备建筑物，尤其为了减少空调需求和/或防止过度的过加热(称为“日光控制”的窗玻璃)和/或减少由于在建筑物中越来越多的玻璃化表面产生的朝向外界消散的能量(称为“低辐射”窗玻璃)。
这些窗玻璃此外可以被集成到具有特定功能性的玻璃板中，如，例如加热玻璃板或者电致变色的玻璃板。
已知用于为基材提供这种性质的类型的堆叠体由在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的金属功能层，尤其基于银或者含银金属合金的金属功能层组成。
在这种类型堆叠体中，该功能层因此被设置在两个电介质涂层之间，该电介质涂层每个通常包含数个由氮化物类型，尤其氮化硅或者氮化铝，或氧化物类型的电介质材料组成。从光学角度看，这些包围金属功能层的涂层的目的是使这种金属功能层“抗反射”。
阻挡涂层然而有时被插入在一个或者每个电介质涂层和金属功能层之间，该设置在功能层下方(在基材的方向)的阻挡涂层在任选的高温热处理(弯曲和/或淬火类型)期间保护它，和设置在功能层上方(与基材相反方向)的阻挡涂层保护这种层不受在沉积上电介质涂层期间和在任选的高温热处理(弯曲和/或淬火类型)期间的可能的退化。
为了回顾，窗玻璃的太阳因子是穿过这种窗玻璃进入房间的总太阳能与总入射太阳能的比率，和选择性对应于窗玻璃在可见光中的光透射TLvis与窗玻璃的太阳因子FS的比率并且使得：S = TLvis/ FS。
目前，存在具有单个银基功能层的低辐射薄层堆叠体(在后面用措辞“单功能层的层堆叠体”表示)，当它们安装在传统的双层窗玻璃中(如，例如在由两个通过为具有90%氩气和10%空气的16毫米厚的中间气体层分开的4毫米玻璃片材组成的结构：4 - 16 ( Ar - 90%) - 4的面3上，其中一个片材用单功能层的层堆叠体涂覆：当考虑日光进入该建筑物的入射方向时，最远离建筑物内部的片材，在它朝向中间气体层的面上)，其显示出大约 2至3%的标准辐射率εN，约65%的在可见光中的光透射TL，低于20%的在可见光中的外部光反射，和，对于约50%的太阳因子大约1.3至1.35的选择性。
本领域的技术人员知道在双层窗玻璃的面2上设置薄层堆叠体(当考虑日光进入该建筑物的入射方向时，在最远离该建筑物的外部的片材上和在朝向气体层的面上)将允许降低太阳因子并因此提高选择性。
在上文的实例的范围中，这时使用相同的单功能层的层堆叠体可以获得大约1.5的选择性。
然而，这种技术方案不满足一些应用，这是因为在可见光中的光反射，特别地在该建筑物的外部看见的在可见光中的光反射这时在大于23%的相对高的水平。
为了减少这种光反射，而同时保持能量反射，甚至提高能量反射，本领域的技术人员知道他们可以在堆叠体中，更特别在一个(或者数个)电介质涂层里面引入一个(或者数个)在可见光中的吸收层。
要注意的是，现有技术已经知道，特别地从国际专利申请WO 02/48065已知：在具有数个功能层的堆叠体中使用这种在可见光中的吸收层，该专利申请涉及这种在可见光中的吸收层用于耐弯曲/淬火类型热处理的堆叠体中。
然而，由于堆叠体的复杂性和沉积材料的量，这些具有数个功能层的堆叠体比单功能层的层堆叠体具有更高制造成本。
此外，还由于双功能层的层堆叠体的复杂性，该文件的教导由于单功能层的层堆叠体的构思而不可直接地进行移用。
此外现有技术从国际专利申请WO2010/072974已知薄层的单功能层的层堆叠体，其中该两个电介质涂层每个包括至少一个吸收层，其被设置在电介质涂层内在两个电介质层之间，该吸收层的吸收材料被对称地设置在该金属功能层的每侧上。
这种堆叠体允许实现在可见光中的低外部光反射，同时可接受的着色，但是将合意的是，能保存这些性质而同时获得更高的在可见光中的光透射。
此外现有技术从美国专利US6,592,996已知一个实施例9，其中单个金属吸收层被直接地沉积在基材的一个面上并且在氧化物层下方。这种层是相对厚的并且作为氧化物层被直接地沉积在这种金属层上，实际上，位于氧化物层附近的金属层部分的不可以忽略的部分(至少总厚度的20%)被氧化。不可忽略量的材料(Ti)最后失去它的是吸收性的第一功能，变得抗反射性。
本发明的目的是通过提供新类型的单功能层的层堆叠体能够克服现有技术的缺点，该堆叠体具有低的方电阻(并因此此低辐射率)，较高的光透射和相对中性的颜色，特别地在该层侧(以及相对侧上：基材侧)的反射中的颜色，而且这些性质优选地保存在受限范围内(无论该堆叠体是否经受一个(或多个)弯曲和/或淬火和/或退火类型的高温热处理)。
另一个重要的目的是提供单功能层的层堆叠体，其具有低辐射率同时具有低的在可见光中的光反射，而高于以前的在可见光中的光透射，同时可接受的着色，尤其在多层窗玻璃的外部反射中，特别地其不在红色中。
另一个重要的目的是提出金属吸收层与基材直接接触的使用和保证一旦沉积该堆叠体这种层仍然是金属的和吸收性的。
本发明主题在它的最广泛的意义中因此是一种基材，在其一个面上用在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的包含单个金属功能层(特别地基于银或者含银金属合金的层)和两个电介质涂层的薄层堆叠体涂覆，所述涂层每个包含至少一个电介质层，所述功能层被设置在两个电介质涂层之间，所述堆叠体此外包含单个吸收层。
根据本发明，所述吸收层是具有0.5纳米-1.5纳米，甚至0.6纳米-1.2纳米的物理厚度的金属层并且直接地位于该基材的所述面上并且直接地在基于氮化物并不包含氧的电介质层下方。
实际上，已经发现将基于氮化物的层直接沉积在金属吸收层上很少改性在这两个层之间的界面处的金属层的物种：该金属吸收层因此在它的整个厚度上仍然是金属的；它不再需要提供大的厚度并且不再需要预期金属吸收层的物种在它的厚度的一部分上被改性。在沉积该堆叠体之后，可以观察到它在它的整个厚度上是金属的。
所述金属吸收层优选是钛层。已经发现，当在正上方沉积的层是基于氮化物的层而且它不包含氧时，并且特别地当这种层是基于氮化硅而不含氧时，这种材料显示出低的改性倾向：这种材料因此能被沉积为非常小的厚度，而它与氮化物接触的表面不受显著影响(被氮化)。
所述吸收层优选具有0.5-1.5纳米，包括端点值，甚至0.6-1.2纳米，甚至0.6-1.1纳米的厚度，包括端点值，以便不过分损害光透射。
术语“涂层”在本发明意义上应该理解为表示在该涂层内可以有单个层或者数个不同材料的层。
如通常地，术语“电介质层”在本发明的意义上，应该理解为表示，从它的物种的观点看，材料是“非金属的”，换言之不是金属。在本发明的范围中，该术语表示在整个可见光波长范围内(380nm至780nm)具有大于或等于5的n/k比率的材料。
术语“吸收层”在本发明意义上应该理解为表示该层是在整个可见光波长范围(380nm至780nm)内具有0至5(排除端值)的n/k比率并且具有大于10-6Ω.cm的体积电阻率(如在文献中已知的)的材料。
回顾的是，n表示该材料在给定波长的实折射率和k表示在给定波长的折射率的虚部；比率n/k在给定波长(对于n和对于k是相同的)进行计算。
术语“金属吸收层”在本发明的意义上应该理解为表示该层如在上文中指示地是吸收性的，和它不包含氧原子，也不包含氮原子。
在本发明的一种特定方案中，至少一个基材，在至少一个与中间气体层接触的面上，包含抗反射涂层，该抗反射涂层与在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的薄层堆叠体面对面(隔着所述中间气体层)。
这种方案允许获得甚至更高的选择性，这是由于该多层窗玻璃的光透射的显著提高和太阳因子的较小提高。
所述金属功能层的物理厚度优选为15nm至20nm，包括端点值，以实现<2.5%的辐射率。
在本发明的另一种特定的方案中，所述设置或者位于在该基材的面和所述金属功能层之间的电介质涂层包含由具有2.3至2.7折光指数的材料制成的高指数层，这种层优选基于氧化物。在本文件中指出的折光指数的值为如通常地在550nm的波长测量的值。
这种高指数层优选具有5至15nm的物理厚度。
这种高指数层允许使该堆叠体在可见光中的高光透射率最大化和具有对于获得在透射中以及在反射中的中性颜色有利的作用。
所述基于氮化物的电介质层的物理厚度优选在10至20nm范围中，这种层更优选地基于氮化硅Si3N4。使用这种厚度，优选使用这种物种，对该金属吸收层的保护是非常有效的。
在本发明的另一种特定的方案中，功能层被直接地沉积在下阻挡涂层上，该下阻挡涂层被设置在功能层和在与功能层下邻的电介质涂层之间，和/或该功能层被直接地沉积在上阻挡涂层下方，该上阻挡涂层被设置在功能层和在与功能层上邻的电介质涂层之间，和下阻挡涂层和/或上阻挡涂层包含具有物理厚度e’(使得0.2nm≤e’≤2.5nm)的镍基薄层或者钛基薄层。
在本发明的另一种特定的方案中，该下邻电介质涂层的最后层，最远离该基材的层，基于氧化物，其优选地以亚化学计量进行沉积，并且尤其基于氧化钛(TiOx)或者基于锌和锡混合氧化物(SnZnOx)。
堆叠体因此可以包含最后层(或者“外涂层”)，即，保护层，其优选以亚化学计量进行沉积。这种层在堆叠体内在沉积之后大部分以化学计量地被氧化。
本发明此外涉及单一吸收层用于获得多层窗玻璃的用途，该多层窗玻璃包含至少两个通过框架结构保持在一起的基材，所述窗玻璃形成在外部空间和内部空间之间的隔离，其中至少一个中间气体层被设置在两个基材之间，其中基材是根据本发明的，以使得所述窗玻璃具有s>1.45的选择性，而同时具有TL>55%的光透射，甚至以使得所述窗玻璃具有s≥1.5的选择性同时具有TL≥57%的光透射。
优选，根据本发明的堆叠体被设置在该窗玻璃的面2上。
本发明此外涉及包含至少两个通过框架结构被保持在一起的基材的多层窗玻璃，所述窗玻璃形成在外部空间和内部空间之间的隔离，其中至少一个中间气体层被设置在两个基材之间，该基材是根据本发明的。
优选地，包含至少两个基材的多层窗玻璃的单一基材或者包含至少三个基材的多层窗玻璃的单一基材在与中间气体层接触的一个内部面上用在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的薄层堆叠体涂覆。
根据本发明的窗玻璃至少包括该携带根据本发明的堆叠体的基材，其任选地与至少一个其它基材结合。每个基材可以是透亮的或者有色的。该基材至少之一尤其可以用具有本体着色的玻璃制成。着色的类型的选择将取决于对于该窗玻璃(一旦完成它的制备)来说希望的光透射的水平和/或比色外观。
根据本发明的窗玻璃可以具有层状结构，其尤其使至少两个玻璃类型的刚性基材通过至少一个热塑性聚合物片材结合，以具有以下类型的结构：玻璃/薄层堆叠体/片材(一个或多个)/玻璃/中间气体层/玻璃片材。聚合物尤其可以基于聚乙烯醇缩丁醛PVB、乙烯-乙酸乙烯基酯EVA、聚对苯二酸乙二醇酯PET或者聚氯乙烯PVC。
根据本发明的窗玻璃的基材可以经受热处理而不伤害该薄层堆叠体。它们因此任选地进行弯曲和/或淬火。
有利地，本发明因此允许形成单功能层的薄层堆叠体，当其被沉积在透明基材上时具有TL>60%的在可见光中的光透射和低于19%的在可见光中的外部反射Rg(换言之在玻璃侧上)与在外部反射中的中性颜色。
在双层窗玻璃的构造中，本发明允许获得高选择性S(S>1.45)和有利的美学外观(TLvis≥55%，外部RLvis<22%，在外部反射中的中性颜色)。
根据本发明的单功能层堆叠体比具有相似特征(TLvis、RLvis和在外部反射中的中性颜色)的双功能层堆叠体的制备成本更低。它还比这样的单功能层堆叠体制备成本更低，该单功能层堆叠体直接地在基材上包含金属吸收层，在沉积所有层之后在该堆叠体中最后该金属吸收层的厚度一部分不是金属的(由此不是吸收性的)。
本发明的细节和有利特征将从以下借助于附图进行说明的非限制性实施例变得明显，该附图图示了：
－ 在附图1中，现有技术的单功能层堆叠体，该功能层被提供有下阻挡涂层和上阻挡涂层；
－ 在附图2中，根据本发明的单功能层堆叠体，功能层被直接地沉积在下阻挡涂层上并且直接地在上阻挡涂层下方；和
－ 在附图3中，包含单功能层堆叠体的双重窗玻璃的解决方案。
在这些附图中，没有严格地遵循在不同层的厚度或者不同元件的厚度之间的比例以便于它们的观察。
附图1图示了为透明的被沉积在玻璃基材10上的现有技术的单功能层堆叠体的结构，其中单一的功能层140，特别地基于银或者含银金属合金的单一功能层140被设置在两个电介质涂层之间，其中下邻的电介质涂层120位于功能层140的下方(在基材10的方向上)和上邻电介质涂层160被设置在功能层140的上方(在与基材10相反的方向上)。
这两个电介质涂层120，160每个包含至少两个电介质层122，124，126，128；162，164，166。
任选地，一方面，该功能层140可以被直接地沉积在下阻挡涂层130上方，其中该下阻挡涂层被设置在下邻电介质涂层120和功能层140之间，和，另一方面，该功能层140可以被直接地沉积在上阻挡涂层150的下方，其中该上阻挡涂层被设置在该功能层140和上邻电介质涂层160之间。
下和/或上阻挡涂层，虽然以金属形式进行沉积并且作为金属层存在，实际上是氧化层，这是因为它们的主要功能是在该堆叠体的沉积期间氧化以保护功能层。
电介质涂层160可以通过可能的保护层168，特别地基于氧化物的层，尤其亚化学计量氧的氧化物层而结束。
当单功能层堆叠体用于具有双层窗玻璃结构的多层窗玻璃100中时，如在附图3中图示，这种窗玻璃包含两个基材10，30，它们通过框架结构90保持在一起并且通过中间气体层15互相分离。
该窗玻璃因此形成在外部空间ES和内部空间IS之间的隔离。
该堆叠体可以被设置在面2上(在该建筑物最外部的片材上，考虑进入该建筑物的日光的入射方向，并在它的朝向气体层的面上)。
附图3图解了薄层堆叠体14在面2上的这种设置(进入该建筑物的日光的入射方向通过双箭头进行图示)，其中薄层堆叠体14被设置在基材10的与中间气体层15接触的内部面11上，基材10的另一个面9与外部空间ES接触。
然而，还可以设想，在这种双重窗玻璃的结构中，该基材之一具有层压结构；然而不存在可能的混淆，因为在这种结构中不存在中间气体层。
已经实施了四个实施例，编号1至4。
实施例1已遵循国际专利申请WO2010/072974的教导进行实施：两个电介质涂层120，160每个包含吸收层123，165，其被设置在电介质涂层内在两个电介质层122，124；164，166之间，吸收层123，165的吸收材料被对称地设置在该金属功能层140的每侧上。
该两个包围每个吸收层的电介质层122，124；164，166基于氮化硅和高指数层126被设置在层124上方，所述高指数层126与下邻润湿层128接触。
高指数层基于氧化物；它具有在2.3至2.7范围中的折光指数，并且其在这里精确地等于2.46。
在这种堆叠体中，由用铝掺杂的氧化锌ZnO:Al制成的润湿层128(从由用2%重量铝掺杂的锌组成的金属靶进行沉积)允许改善银结晶，这改善了它的电导率。
该上邻电介质涂层160包含由用铝掺杂的氧化锌ZnO:Al制成的电介质层162(从由用2%重量的铝掺杂的锌组成的金属靶进行沉积)和基于氧化物的保护层168。
氮化硅层122，124；164，166是由氮化硅Si3N4制成并且从掺杂8%重量铝的金属靶进行沉积。
该吸收层123，165是金属的，由钛制成。
对于所有的在下文的实施例，用于该层的沉积条件是：
| 层 | 使用的靶 | 沉积压力 | 气体 |
| Si3N4 | 为92:8%wt的Si:Al | 1.5×10-3mbar | 为45%的Ar/(Ar+N2) |
| TiO2 | TiOx | 2×10-3mbar | 为90%的Ar/(Ar+O2) |
| Ti | Ti | 7×10-3mbar | 为100%的Ar |
| ZnO | 为98:2%wt的Zn:Al | 2×10-3mbar | 为52%的Ar/(Ar+O2) |
| NiCr | 为80:20wt的NiCr | 2×10-3mbar | 为100%的Ar |
| Ag | Ag | 2×10-3mbar | 为100%的Ar |
该沉积的层因此可以被分类为四个类别：
i- 电介质材料层，其在整个可见光波长范围内具有大于5的n/k比率：Si3N4，TiO2，ZnO；
ii- 吸收材料层，其在整个可见光波长范围内具有0<n/k<5比率和大于10-6Ω.cm的体积电阻率：Ti；
iii- 由在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的材料制成的金属功能层：Ag；
iv- 上和下阻挡层，其用来保护功能层以防它的物种在沉积该堆叠体期间改变；它们的对光学性质和能量性质的影响通常是忽略的。
已经观测到银在整个可见光波长范围内还具有0<n/k<5比率，但是它的体积电阻率低于10-6Ω.cm。
在下文的所有实施例中，薄层堆叠体被沉积在由具有4毫米厚度的由SAINT-GOBAIN公司以Planilux商标经销的透亮钠钙玻璃制成的基材上。
对于这些基材，
-R指示：该堆叠体的方电阻(欧姆/平方)；
-TL指示：在可见光中的光透射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
-aT*和bT*指示：在LAB体系中的在透射中的颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量；
-Rc指示：在用薄层堆叠体涂覆的基材一侧上，在可见光中的光反射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
-ac*和bc*指示：在被涂覆基材的一侧上，在LAB体系中的反射颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量，；
-Rg指示：在裸露基材的一侧上，在可见光中的光反射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
-ag*和bg*指示：在裸露基材的一侧上，在LAB体系中的反射颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量。
此外，对于这些实施例，当携带该堆叠体的基材被集成到双层窗玻璃中时，后者具有以下结构：4-16-4(氩-90%)，即两个玻璃基材，每个具有4毫米的厚度，通过由90%氩气和10%空气组成的厚度16毫米的气体层进行分隔。
所有这些实施例已经允许获得，在这种双层窗玻璃结构中，大约1.0W.m-2.°k-1的系数U，或者系数K，根据标准EN 673进行计算(这是穿过该窗玻璃的传热系数；它表示每单位表面积和对于在该窗玻璃与外部空间接触的面和该窗玻璃与内部空间接触的面之间的单位温差，穿过该基材的热量(以静态状态))。
对于这些双层窗玻璃，
- FS指示：太阳因子，即穿过该窗玻璃进入房间的总太阳能与总入射太阳能的比率(百分比)；
- S指示：对应于在可见光中的光透射TL与太阳因子FS的比率的选择性，使得：S=TLvis/FS；
- TL指示：在可见光中的光透射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
- aT*和bT*指示：在LAB体系中在透射中的颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量；
- Re指示：在外部空间侧ES，在可见光中外部光反射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
- ae*和be*指示：在外部空间侧ES，在LAB体系中的在外部反射中的颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量；
- Ri指示：在内部空间侧IS，在可见光中的内光反射(%)，根据D65光源在2°进行测量；
-ai*和bi*指示：在内部空间侧IS，在LAB体系中在内部反射中的颜色a*和b*，根据D65光源在2°进行测量。
根据在附图1中图解的堆叠体结构实施了实施例No.1，具有两个吸收层123和165和可能的保护层168，但是无下阻挡涂层130。
在下文表1举例说明了在实施例1中的每个层的以纳米计的几何厚度或者物理厚度(而非光学厚度)；
| 层 | 材料 | Ex.1 |
| 168 | TiO2 | 1 |
| 166 | Si3N4:Al | 25.1 |
| 165 | Ti | 2.1 |
| 164 | Si3N4:Al | 25.1 |
| 162 | ZnO:Al | 9 |
| 150 | NiCr | 0.2 |
| 140 | Ag | 18.1 |
| 128 | ZnO:Al | 5 |
| 126 | TiO2 | 12 |
| 124 | Si3N4:Al | 13.8 |
| 123 | Ti | 2.1 |
| 122 | Si3N4:Al | 13.8 |
表1。
在下文表2总结了实施例1的主要光学特征和能量特征，分别地当仅仅考虑单一基材10时和当它按照为双层窗玻璃时，在面2上，F2，如在附图3中。
| R | TL | aT* | bT* | Rc | ac* | bc* | Rg | ag* | bg* | |
| 10 | 1.9 | 40.89 | -3.49 | 4.74 | 16.41 | -0.33 | -25.8 | 18.94 | 4.06 | -5.81 |
| FS | S | TL | Re | Ri | ||||||
| F2 | 27.26 | 1.37 | 37.38 | 20.35 | 21.86 |
表2。
因此，如在表2中可以看见，窗玻璃的外部光反射Re为约20%，因为在该基材的玻璃侧上的反射低于19%和在外部反射中的颜色是相对中性的。
相对低的太阳因子可以允许获得高选择性，但是由于在可见光中的光透射TL是过低的，最后，该选择性是相对低的。
这时合意的是，获得更高的光透射，与相对低的太阳因子，以提高选择性而同时保存约20%的在低值的外部反射Re，甚至在双层窗玻璃时更低，其相当于在玻璃侧上单一基材的外部反射(具有小于或等于19%的值)。
随后基于在附图2中图示的堆叠体，通过遵循本发明的教导并因此通过在堆叠体中与基材直接地接触地设置(这时直接地在不包含氧的基于氮化物的电介质层122下方)单一金属吸收层(在这里由钛Ti制成，层19)实施了实施例2。
在这里，电介质层122基于氮化硅但是不能基于氮氧化硅，这是因为这种材料包含氧。
在下文表3举例说明了在实施例2的每个层的几何厚度(纳米)：
| 层 | 材料 | Ex.2 |
| 168 | TiO2 | 1 |
| 164 | Si3N4:Al | 44 |
| 162 | ZnO:Al | 9 |
| 150 | NiCr | 0.2 |
| 140 | Ag | 18.1 |
| 128 | ZnO:Al | 5 |
| 126 | TiO2 | 12 |
| 122 | Si3N4:Al | 18.6 |
| 19 | Ti | 0.8 |
表3。
实施例2因此基本上相同于实施例1，主要区别为：在实施例1中的2.1纳米的两个吸收层123和165每个已经用具有0.8nm厚度的单一吸收层19替代。
在下文表4总结了实施例2的主要光学特征和能量特征，分别地当仅仅考虑单一基材10时和当后者被安装为双层窗玻璃F2时，在面2上，如在附图3中。该表具有与表2相同的结构。
| R | TL | aT* | bT* | Rc | ac* | bc* | Rg | ag* | bg* | |
| 10 | 1.9 | 62.78 | -3.39 | 6.31 | 22.03 | 4.74 | -13.8 | 18.29 | 2.59 | -5.89 |
| FS(%) | S | TL | Re | Ri | ||||||
| F2 | 38.35 | 1.5 | 57.66 | 21.2 | 26.5 |
表4。
如在表4中可以看见，当堆叠体被设置在面2上时外部光反射Re是非常令人满意的：它是约21%。
类似地，从外部看见的颜色具有与实施例1的颜色差异很小并且仍然是中性的。
在下文表5举例说明了基于实施例2的优选的物理厚度的范围(纳米)：
| 层 | 材料 | 优选的范围 | 最优选的范围 |
| 168 | TiO2 | 0.5-2 | 0.5-2 |
| 164 | Si3N4:Al | 35-50 | 35-50 |
| 162 | ZnO:Al | 5-10 | 5-10 |
| 150 | NiCr | 0.2-2.5 | 0.2-2.5 |
| 140 | Ag | 15-20 | 15-20 |
| 128 | ZnO:Al | 4-8 | 4-8 |
| 124 | TiO2 | 5-15 | 5-15 |
| 122 | Si3N4:Al | 10-20 | 10-20 |
| 19 | Ti | 0.5-1.5 | 0.6-1.2 |
表5。
在下文表6总结了主要光学特征和能量特征(其可以分别地目标设为这些优选的范围和最优选的范围)，分别地当仅仅考虑基材10时和当后者被安装为双层窗玻璃F2时，在面2上，如在附图3中所示。
| TL | Rg | ||
| 优选的10 | >60 | <19 | |
| 更优选的10 | >62 | <19 | |
| TL | FS(%) | S | |
| 优选的F2 | >55 | <40 | >1.45 |
| 更优选的F2 | ≥57 | ≤39 | ≥1.5 |
表6。
如在表6中可以看见，在玻璃侧上的单独基材(用堆叠体涂覆)的光反射Rg是非常满意：它低于19%。
用堆叠体涂覆的基材的光透射是高的；双层窗玻璃的光透射因此也是高的。
虽然太阳因子不是非常低的，但选择性是高的。
此外，从外部看看见的颜色具有与实施例1的颜色差异很小并且仍然是中性的。
已经基于实施例2实施了两个其它实施例，实施例3和4，以举例说明当吸收层19与氧化物层接触时发生的情况，分别地，对于实施例3，当电介质层122用具有相同指数(并且具有相同的光学厚度)的ZnO:Al层替代时，和对于实施例4，当除去电介质层122时和当高指数层126被增厚时(使得在与功能层下邻的电介质涂层120保留相同的光学厚度)。
实施例3和4因此与实施例2是相同的，区别在于：
－ 对于实施例3，实施例2的电介质层122用与层128和162相同材料的电介质层替代，在ZnO:Al的情况下，这种层具有18.6nm的物理厚度；
－ 对于实施例4，除去在实施例2中的电介质层122和使TiO2高指数层126加厚以达到27.1nm的总物理厚度。
在下文表7和8分别总结了实施例3和4的主要光学特征和能量特征，当仅仅考虑单一基材10时和当后者被安装为双层窗玻璃F2时，在面2上，如在附图3中所示。这些表每个表示与表4相同的结构。
| R | TL | aT* | bT* | Rc | ac* | bc* | Rg | ag* | bg* | |
| 10 | 1.9 | 61.5 | -2.7 | 5.0 | 24.2 | 3.1 | -11.1 | 22.1 | 0.8 | -3.4 |
| FS(%) | S | TL | Re | Ri | ||||||
| F2 | 37.8 | 1.5 | 56.5 | 25.3 | 28.4 |
表7–实施例3。
如在表7中可以看见，被涂覆的基材的光透射由于Ti/ZnO接触而退化，因为它相对于实施例2降低了超过1%。
而且，被涂覆的基材的在玻璃侧的光反射Rg也退化，因为它提高了约4%。
因此，如果实施例3用于双层窗玻璃中，其中堆叠体设置在面2上，选择性的确得到保持，但是光透射TL低于实施例2(降低了1.5%)和外部光反射Re提高(提高了3.7%)。
虽然从外部看见的双层窗玻璃的颜色与实施例2的颜色差异很小，并且仍然是可接受的，但是更低的光透射和更高的外部反射从寻求的目标来看是不可接受的。
| R | TL | aT* | bT* | Rc | ac* | bc* | Rg | ag* | bg* | |
| 10 | 1.9 | 64.8 | -4.2 | 8.9 | 19.1 | 7.6 | -19.3 | 14.4 | 6.1 | -10.5 |
| FS(%) | S | TL | Re | Ri | ||||||
| F2 | 38.5 | 1.5 | 58.5 | 15.8 | 24.0 |
表8–实施例4。
如在表8中可以看见，被涂覆的基材的光透射由于Ti/TiO2接触而得到改善，因为它相对于实施例2的光透射提高了2%。
而且，被涂覆基材的在玻璃侧的光反射Rg也得到改善，因为它降低了约4%。
然而，被涂覆基材的在透射中的颜色退化，特别地由于高的b*t值。
此外被涂覆基材在未涂覆侧的反射颜色退化，这是由于高的a*g和b*g值。
此外被涂覆基材在涂覆侧的反射颜色也退化，这是由于高的a*c和b*c值(绝对值)。
虽然实施例4相对于实施例2的较高光透射和较低外部反射从寻求目标来看将是可接受的，但是从外部看见的双层窗玻璃的颜色是不可接受的。
使用本发明，使用包含单一的银金属功能层或者银基金属功能层的堆叠体可以将高选择性、低辐射率和低的外部光反射结合，而同时保留适合的美学外观(TL大于60%和颜色在反射中是中性的)。
使用仅仅一个吸收层相对于使用两个吸收层简化了制造并且降低了成本；当该单一的吸收层的厚度低于在现有技术中需要的两个吸收层的厚度的总和时，更加如此。
此外，根据本发明的堆叠体的机械稳定性是很高的。此外，该堆叠体的一般化学耐受性总体是非常好的。
此外，虽然没有进行举例说明，可以设想，基材30在至少一个与中间气体层15接触的面29(其不包含在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的薄层堆叠体)上包含抗反射涂层，该抗反射涂层隔着所述气体分离层15与在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的薄层14的堆叠体面对面。
这种在双层窗玻璃结构中插入抗反射涂层的目的是允许获得高光透射和高太阳因子。
本发明在上文中通过举例进行描述。理解的是，本领域的技术人员能够实现本发明的不同变型而不脱离如权利要求所定义的本专利的范围。
Claims (9)
1.一种基材(10)，在其一个面(11)上用在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的包含单个金属功能层(140)，特别地基于银或者含银金属合金的层，和两个电介质涂层(120,160)的薄层堆叠体(14)涂覆，所述涂层每个包含至少一个电介质层(122, 164)，所述功能层(140)被设置在两个电介质涂层(120,160)之间，所述堆叠体此外包含单个吸收层(19)，特征在于所述吸收层(19)是具有0.5纳米-1.5纳米，甚至0.6纳米-1.2纳米的物理厚度的金属层并且直接地位于所述面(11)上方并且直接地在基于氮化物并不包含氧的电介质层下方。
2.根据权利要求1的基材(10)，特征在于所述金属吸收层(19)是钛层。
3.根据权利要求1或2的基材(10)，特征在于所述设置在面(11)和所述金属功能层(140)之间的电介质涂层(120)包含由具有2.3至2.7折光指数的材料制成的高指数层(126)，这种层优选基于氧化物。
4.根据权利要求3的基材(10)，特征在于所述高指数层(126)具有5至15nm的物理厚度。
5.根据权利要求1-4任一项的基材(10)，特征在于所述基于氮化物的电介质层的物理厚度为10至20nm，这种层更优选地基于氮化硅Si3N4。
6.根据权利要求1-5任一项的基材(10)，特征在于功能层(140)被直接地沉积在下阻挡涂层(130)上方，该下阻挡涂层(130)被设置在功能层(140)和在与功能层下邻的电介质涂层(120)之间，和/或该功能层(140)被直接地沉积在上阻挡涂层(150)下方，该上阻挡涂层被设置在功能层(140)和在与功能层上邻的电介质涂层(160)之间，和特征在于下阻挡涂层(130)和/或上阻挡涂层(150)包含具有使得0.2nm≤e’≤2.5nm的物理厚度e’的镍基薄层或者钛基薄层。
7.根据权利要求1-6任一项的基材(10)，特征在于该下邻电介质涂层(160)的最后层(168)，最远离该基材的层，基于氧化物，其优选地以亚化学计量进行沉积，尤其基于氧化钛(TiOx)或者基于锌和锡混合氧化物(SnZnOx)。
8.包含至少两个通过框架结构(90)被保持在一起的基材(10，30)的多层窗玻璃(100)，所述窗玻璃实现在外部空间(ES)和内部空间(IS)之间的隔离，其中至少一个中间气体层(15)被设置在两个基材之间，该基材(10)是根据权利要求1-7任一项的基材。
9.单一吸收层(19)用于制备多层窗玻璃的用途，该多层窗玻璃(100)包含至少两个通过框架结构(90)保持在一起的基材(10，30)，所述窗玻璃实现在外部空间(ES)和内部空间(IS)之间的隔离，其中至少一个中间气体层(15)被设置在两个基材之间，其中基材(10)是根据权利要求1-7任一项的基材，以使得所述窗玻璃(100)具有s>1.45的选择性，而同时具有TL>55%的光透射，甚至以使得所述窗玻璃(100)具有s≥1.5的选择性同时具有TL≥57%的光透射。
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