CN106145694A - 一种低辐射镀膜玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃生产和加工领域，尤其涉及低辐射镀膜玻璃的生产和加工领域。本发明提供了一种低辐射镀膜玻璃，至少包括含银膜系和玻璃基底，在含银膜系和玻璃基底之间夹有金属铜层，且低辐射镀膜玻璃的膜层结构由玻璃基底向外依次为：介质层阻挡层、第一晶床介质层、金属铜层、合金金属保护层、第二晶床介质层以及含银膜系；其中，金属铜层的膜层厚度为3-15nm。采用本发明的技术方案，能够生产出光学性能更加优良的低辐射镀膜玻璃，提升玻璃的低辐射性能，并带来其他有益效果。

Description

一种低辐射镀膜玻璃

技术领域

本发明涉及玻璃生产和制造领域，更具体地说，涉及一种低辐射镀膜玻璃。

背景技术

低辐射镀膜玻璃在近些年来得到了长足的发展，其之所以称之为低辐射镀膜玻璃，是由于这种玻璃在制造过程中需要在浮法玻璃表面沉积一层金属银作为金属银层，以对太阳光中的近红外线和生活环境中的远红外线起反射作用，从而降低玻璃对红外线的吸收率和辐射率。此种玻璃既可用于家庭窗户，也可用于商店、写字楼和高档宾馆的玻璃幕墙及其它需要的场所。夏天它可以有效阻止太阳光中的近红外线进入室内，避免室内温度升高，节约空调费用；冬天它可阻止室内暖气等产生的远红外线逸出室外，保持室内温度，节约取暖费用，能够为用户带来经济上的补偿。

然而，传统的低辐射镀膜玻璃为了获得更高的遮阳性能，往往只能通过提高银层或NiCr合金层的厚度以将尽量多的阳光反射，以此来降低太阳光总透过比，但这会导致玻璃的室外反射以及室内反射的大幅攀升。较高的室外反射会造成城市的光污染；较高的室内反射则会干扰室内人员的景观观察效果。

另外，传统的低辐射镀膜玻璃还存在玻璃的透过色偏蓝或偏绿的缺点，这在某种程度上会影响用户在观察过程中的真实观察结果，可能对用户造成影响。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种低辐射镀膜玻璃，该低辐射镀膜玻璃可以为单银玻璃，也可以为双银玻璃，它们都能够解决现有低辐射镀膜玻璃存在的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低辐射镀膜玻璃，至少包括含银膜系和玻璃基底，所述含银膜系和所述玻璃基底之间夹有金属铜层，且所述低辐射镀膜玻璃的膜层结构由玻璃基底向外依此为：介质层阻挡层、第一晶床介质层、金属铜层、合金金属保护层、第二晶床介质层以及含银膜系；所述金属铜层的膜层厚度为3-15nm。

可选地，所述含银膜系为单银膜系。

进一步地，所述单银膜系由玻璃基底向外的方向依次包括第一电介质层、第一干涉层、银层、第一保护层以及电介质层。

进一步地，所述介质层阻挡层、第一电介质层以及电介质层均为多层复合结构，所述多层复合结构由下列两种或两种以上的介电材料复合而成：ZnSnOx，SnO2，Si3N4，TiOx，TiNx。

优选地，所述介质层阻挡层、第一电介质层以及电介质层的膜层厚度均在15-100nm的范围内。

进一步地，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层以及第一干涉层由下列两种介电材料复合而成：ZnAlOx，AZO。

进一步地，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层以及第一干涉层的膜层厚度均在14-25nm的范围内。

可选地，所述合金金属保护层的材料为下列材料中的任意一利：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第一保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti。

优选地，所述合金金属保护层以及第一保护层的膜层厚度均在0.6-10nm的范围内。

优选地，所述银层的厚度为3-30nm。

可选地，所述含银膜系为双银膜系。

进一步地，所述双银膜系由玻璃基底向外的方向依次包括第一电介质层、第一干涉层、第一银层、第一保护层、第二电介质层、第二干涉层、第二银层、第二保护层以及第三电介质层。

进一步地，所述介质层阻挡层、第一电介质层、第二电介质层以及第三电介质层为多层复合结构，所述多层复合结构由下列两种或两种以上的介电材料复合而成：ZnSnOx，SnO2，Si3N4，TiOx，TiNx。

进一步地，所述介质层阻挡层、第一电介质层、第二电介质层以及第三电介质层的膜层厚度均在15-100nm的范围内。

进一步地，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层、第一干涉层以及第二干涉层由下列两种介电材料复合而成：ZnAlOx，AZO。

进一步地，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层、第一干涉层以及第二干涉层的膜层厚度均在14-25nm的范围内。

可选地，所述合金金属保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第一保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第二保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti。

优选地，所述合金金属保护层、第一保护层以及第二保护层的膜层厚度均在0.6-10nm的范围内。

优选地，所述第一银层以及第二银层的膜层厚度均在3-30nm的范围内。

本发明的有益效果在于，Cu层对红外线有强烈的反射作用，添加在单银或双银膜系与玻璃基底之间后，会进一步提升镀膜玻璃的低辐射性能，对镀膜玻璃隔绝室外红外线起到积极有力的作用；

添加在单银或双银膜系与玻璃基底之间的单独的Cu层对可见光起到吸收而不是反射的作用，这样在提高了遮阳性能的同时，不会带来镀膜玻璃室内反射或室外反射增加的负面效应；

Cu层对可见光的特征吸收主要分布在蓝绿光区，添加后可改善单银或双银镀膜玻璃透过色偏蓝或偏绿的缺点，使玻璃整体颜色更加自然。

附图说明

图1是本发明所述的低辐射镀膜玻璃的膜层结构示意图；

图2是本发明第一、第二具体实施例中的单银低辐射镀膜玻璃的膜层结构示意图；

图3是本发明第三、第四具体实施例中的双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图2是本发明第一、第二实施例中单银低辐射镀膜玻璃的膜层结构图，可以看到，该单银玻璃由玻璃基底向外依次包括了介质层阻挡层、第一晶床介质层、金属铜层、合金金属保护层、第二晶床介质层以及单银膜系。

在本发明的第一实施例中，金属铜层的厚度控制在15nm，该层金属铜层夹在第一晶床介质层和合金金属保护层之间，得到了它们二者的保护。在本发明的第二实施例中，其与第一实施例中的单银低辐射镀膜玻璃具有相同的膜层结构，所不同的是，其金属铜层的膜层厚度控制在3nm。

由于在单银膜系和玻璃基底之间夹有金属铜层，玻璃的光学性能得到了极大的改善，不仅提高了玻璃的遮阳属性，同时也进一步提高了玻璃的低辐射性能。之所以具有以上的改善效果，是由于金属铜层对可见光起到的是吸收作用，而不是反射作用，通过金属铜层的吸收作用来降低太阳光的总透过比，不会导致玻璃的室外反射效果或室内反射效果的增强，从而避免了相应的负面效应；另一方面，铜本身就是一种低辐射的Low-E材料，对红外线有着强烈的反射作用，因而在玻璃种添加金属铜层能够进一步提升玻璃的低辐射性能，对玻璃隔绝红外线辐射起到积极作用。

除此之外，由于铜对可见光的特征吸收主要集中在蓝绿光区，通过实验发现，如果将位于功能膜层中的金属铜层控制在合适的厚度，能够有效的利用铜的这一特性，消除现有的低辐射玻璃的透过色偏蓝或偏绿的缺陷，使玻璃的颜色更加美观自然。实验结果表明，这层金属铜层的膜层厚度控制在3-15nm为佳。

下面给出表1、表2和表3，分别用以说明现有的普通单银低辐射镀膜玻璃的膜层结构和工艺参数、本发明第一实施例中单银低辐射镀膜玻璃的膜层结构和工艺参数以及二者的光学性能对比数据。

表1说明：普通单银低辐射镀膜玻璃的膜系结构包括：第一电介质层为Si3N4层，第一干涉层为AZO层，银层，第一保护层为NiCr层，第二电介质层为Si3N4。

表1

表2说明：本发明第一实施例中的单银低辐射镀膜玻璃的膜层结构包括：介质层阻挡层为Si3N4，第一晶床介质层为AZO，金属铜层，合金金属保护层为NiCr，第二晶床介质层为AZO，第一电介质层为Si3N4层，第一干涉层为AZO层，银层，第一保护层为NiCr层，第二电介质层为Si3N4层，其中的金属铜层充当了功能膜层。同时，表2也给出了本发明单银低辐射镀膜玻璃的制造工艺的具体实施方式。

表2

表3说明：插入15nm的金属铜层后，单银玻璃室外反射(外反)下降明显，由19％降至5.9％，遮阳值由0.47下降至0.36，遮阳性能得到提升。同时，透射色Ta、Tb更接近自然色(自然色为Ta、Tb＝0)。而且，普通的单银玻璃要是制作成中空玻璃，其室外反射更是会飙升至21％，会造成非常严重的光污染。

光学参数	T(透过)	遮阳值	Ta	Tb	外反	内反
							普通单银	52	0.47	-4.1	-1.8	19	7
插入铜层	50	0.36	0.2	-1.8	5.9	3.5

表3

作为第二实施例，单银低辐射镀膜玻璃在玻璃基底和单银膜系之间插入3nm的金属铜层后，同样取得了良好的效果，光学参数见表4，单银玻璃的室外反射下降明显，遮阳性能得到提升，透过色也更加接近自然色。

光学参数	T(透过)	遮阳值	Ta	Tb	外反	内反
							普通单银	52	0.47	-4.1	-1.8	19	7
插入铜层	51	0.38	0.2	-1.8	6.8	4.7

表4

图3是本发明第三、第四实施例中双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构图，可以看到，该双银玻璃由玻璃基底向外依次包括了介质层阻挡层、第一晶床介质层、金属铜层、合金金属保护层、第二晶床介质层以及双银膜系。在本发明的第三实施例中，金属铜层的厚度控制在15nm，该层金属铜层夹在第一晶床介质层和合金金属保护层之间，得到了它们二者的保护。在本发明的第四实施例中，其与第三实施例中的双银低辐射镀膜玻璃具有相同的膜层结构，所不同的是，其金属铜层的膜层厚度控制在3nm。

接下来给出表5、表6、表7和表8，分别用以说明现有的普通双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构和工艺参数、本发明第三实施例中双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构和工艺参数以及二者的光学性能对比数据。

表5说明，普通双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构包括：第一电介质层为Si3N4层，第一干涉层为AZO层，第一银层，第一保护层为NiCr层，第二电介质层为Si3N4层，第二干涉层为AZO层，第二银层，第二保护层为NiCr层，第三电介质层为Si3N4层。

表5

表6说明：本发明第三实施例中的双银低辐射镀膜玻璃的膜层结构包括：介质层阻挡层为Si3N4，第一晶床介质层为AZO，金属铜层，合金金属保护层为NiCr，第二晶床介质层为AZO，第一电介质层为Si3N4层，第一干涉层为AZO层，第一银层，第一保护层为NiCr层，第二电介质层为Si3N4层，第二干涉层为AZO，第二银层，第二保护层为NiCr，第三电介质层为Si3N4，其中的金属铜层充当了功能膜层。同时，表6也给出了本发明双银低辐射镀膜玻璃的制造工艺的具体实施方式。

表6

表7说明：插入15nm的金属铜层后，双银玻璃室内反射(内反)下降明显，由11％降至5％，室内已较难观察到反射影像。同时遮阳值由0.36下降至0.32，遮阳性能得到提升。同时，透射色Ta、Tb更接近自然色(自然色为Ta、Tb＝0)。而且，如果普通的双银玻璃合成为中空玻璃后，其室外反射更是会飙升至13％，玻璃对室内人物有明显反射，影响室外景观效果。

光学参数	T(透过)	遮阳值	Ta	Tb	外反	内反
							普通双银	51	0.36	-7.4	-6.3	12	11
插入铜层	50	0.32	-0.72	2.5	9.4	5

表7

作为第四实施例，双银低辐射镀膜玻璃在玻璃基底和双银膜系之间插入3nm的金属铜层后，同样取得了良好的效果，具体参数见表8，单银玻璃的室内反射下降明显，遮阳性能得到提升，透过色也更加接近自然色。

光学参数	T(透过)	遮阳值	Ta	Tb	外反	内反
							普通双银	51	0.36	-7.4	-6.3	12	11
插入铜层	50	0.33	-1.4	2.5	9.8	7

表8

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种低辐射镀膜玻璃，至少包括含银膜系和玻璃基底，其特征在于，所述含银膜系和所述玻璃基底之间夹有金属铜层，且所述低辐射镀膜玻璃的膜层结构由玻璃基底向外依此为：介质层阻挡层、第一晶床介质层、金属铜层、合金金属保护层、第二晶床介质层以及含银膜系，所述金属铜层的膜层厚度为3-15nm。

2.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述含银膜系为单银膜系。

3.根据权利要求2所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述单银膜系由玻璃基底向外方向依次包括第一电介质层、第一干涉层、银层、第一保护层以及第二电介质层。

4.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质层阻挡层、第一电介质层以及电介质层均为多层复合结构，所述多层复合结构由下列两种或两种以上的介电材料复合而成：ZnSnOx，SnO2，Si3N4，TiOx，TiNx。

5.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质层阻挡层、第一电介质层以及电介质层的膜层厚度均在15-100nm的范围内。

6.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层以及第一干涉层由下列两种介电材料复合而成：ZnAlOx，AZO。

7.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层以及第一干涉层的膜层厚度均在14-25nm的范围内。

8.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述合金金属保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第一保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti。

9.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述合金金属保护层以及第一保护层的膜层厚度均在0.6-10nm的范围内。

10.根据权利要求3所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述银层的厚度为3-30nm。

11.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述含银膜系为双银膜系。

12.根据权利要求11所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述双银膜系由玻璃基底向外方向依次包括第一电介质层、第一干涉层、第一银层、第一保护层、第二电介质层、第二干涉层、第二银层、第二保护层以及第三电介质层。

13.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质层阻挡层、第一电介质层、第二电介质层以及第三电介质层为多层复合结构，所述多层复合结构由下列两种或两种以上的介电材料复合而成：ZnSnOx，SnO2，Si3N4，TiOx，TiNx。

14.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述介质层阻挡层、第一电介质层、第二电介质层以及第三电介质层的膜层厚度均在15-100nm的范围内。

15.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层、第一干涉层以及第二干涉层由下列两种介电材料复合而成：ZnAlOx，AZO。

16.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一晶床介质层、第二晶床介质层、第一干涉层以及第二干涉层的膜层厚度均在14-25nm的范围内。

17.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述合金金属保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第一保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti；所述第二保护层的材料为下列材料中的任意一种：NiCr，NiCrOx，Ni，Nb，Ti。

18.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述合金金属保护层、第一保护层以及第二保护层的膜层厚度均在0.6-10nm的范围内。

19.根据权利要求12所述的低辐射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一银层以及第二银层的膜层厚度均在3-30nm的范围内。