CN107075157A - 包括红外吸收层的光学膜 - Google Patents

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Abstract

光学透明和红外吸收膜包括其包括例如透明导电氧化物的红外吸收层。该膜可包括红外吸收复合堆叠，该红外吸收复合堆叠可包括例如设置在介电层之间的红外吸收材料。膜可以协同地改进光学特性和日光特性。

Description

包括红外吸收层的光学膜
技术领域
本公开涉及复合膜，并且更具体地说涉及包括红外吸收层的光学透明复合膜。
背景技术
吸收在红外光谱中的辐射同时传送在可见光谱中的辐射的复合材料具有重要应用，例如作为施用到建筑物或车辆中的窗户的覆盖物。
对于某些此类复合膜，可见光透射率必须高。在美国，举例来说，汽车挡风玻璃必须具有至少70％的可见光透射率。然而，对于常规的复合膜(包括红外吸收层以展现低的红外辐射反射率和吸收率)也可以降低可见光透射率。
人们希望改进复合膜的光学和日光特性。然而，尝试来改进日光特性(如选择性)持续妨碍其它光学性能，如可见光透射率，且反之亦然。
因此，需要开发用于红外吸收的替代材料，该材料协同满足透明性、日光阻隔并因此满足选择性的需要。
附图说明
实施例以举例方式说明，并且不限于附图。
图1包括根据本公开某些实施例的复合膜的图示。
图2包括根据本公开某些实施例的另一复合膜的图示。
图3包括根据本公开某些实施例的另一复合膜的图示。
本领域技术人员应理解，图中的元件仅为简单和清晰起见而示出，但不一定按比例绘制。举例来说，图中一些元件的尺寸可相对于其它元件而放大以帮助增进对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
结合附图提供以下说明来帮助理解本文所公开的教示内容。以下论述将集中于教示内容的特定实施方案和实施例上。提供此焦点以帮助描述教示内容，并且其不应被解释为对所述教示内容的范围或适用性的限制。然而，可以基于如本申请案中所公开的教示内容来使用其它实施例。
术语“包含(comprises/comprising)”、“包括(includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其它变型意欲涵盖非排他性的包括。举例来说，包含特征列表的方法、物品或设备不一定仅限于那些特征，但可以包括没有明确列出的其它特征或所述方法、物品或设备所固有的其它特征。另外，除非有明确的相反陈述，否则“或”是指包括性的或而非排他性的或。举例来说，条件A或B通过以下中的任一种来满足：A是真的(或存在的)并且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)并且B是真的(或存在的)以及A和B都是真的(或存在的)。
另外，使用“一”是用于描述本文中所述的元件及组件。这样做只是为方便起见并且给出本发明范围的一般性含义。除非显而易见指的是其它情况，否则此描述应将包括一个、至少一个或单个解读为也包括多个，或反之亦然。举例来说，当本文中描述单个项目时，可以使用多于一个项目来代替单个项目。类似地，在此处描述多于一个项目时，可以用单个项目取代多于一个项目。
除非另外限定，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。材料、方法和实例仅是说明性的并且不欲为限制性的。关于具体材料和加工行为的许多细节是常规的并且可以见于光学膜领域内的教科书和其它来源，直到本文未描述的程度。
本公开涉及例如在复合膜中改进的红外吸收。此外，某些实施例在没有银层的情况下能够实现所期望的性能。鉴于下文所描述的说明且限制本发明的范围的实施例将更好地理解所述概念。
图1和图2示出了根据某些实施例的实例复合膜10的代表性横截面。复合膜10可以包括基底层30；粘合剂层22；第一介电层40和第二介电层42(参见图2)；红外吸收层50；及反向基底层32。应理解，在图1和2示出的复合膜10为说明性实施例。所示全部层并非必需的，且任何数目的额外层，或与示出相比更少层或不同布置的层可以在本公开的范围内。
基底层30和/或反向基底层32可以根据具体应用需要包括任何数量的不同材料。在某些实施例中，基底层30和/或反向基底层32可以为透明层。基底层30和/或反向基底层32也可以是有弹性。合适的透明材料包括聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、纤维素三醋酸酯(TCA或TAC)、聚氨酯、氟聚合物或它们的组合。在具体实施例中，基底层30和/或反向基底层32可以含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在其它具体实施例中，基底层30和/或反向基底层32可以含有聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
基底层30和/或反向基底层32的厚度可以变化且变化可以取决于所选择的材料和所希望的应用。在某些实施例中，基底层30和/或反向基底层32可以具有至少约0.1微米、至少约1微米或甚至至少约10微米的厚度。在另外的实施例中，基底层30和/或反向基底层32可以具有不大于约1000微米、不大于约500微米、不大于约100微米或甚至不超过约50微米的厚度。此外，基底层30和/或反向基底层32可以具有在上述最大值和最小值中任一项范围内的厚度，如约0.1微米到1000微米，约1微米到约100微米，或甚至约10微米到约50微米。
在极具体的实施例中，基底层30的厚度可以大于反向基底22的厚度。举例来说，在极具体的实施例中，基底层30的厚度与反向基底22的厚度的比率可为至少1、至少1.5、至少1.75或甚至至少2。
在某些实施例中，复合膜可以适用于施用到刚性表面，如玻璃窗。当用作施加到刚性表面的复合膜时，如玻璃窗时，基底层30可以适用于设置邻接以待用膜覆盖的表面。举例来说，如图1所示，在反向基底层32附接到加窗80时，基底其可以比红外吸收层更接近该窗。如此，复合膜可以是有弹性的、无支撑复合膜，其可以适用于粘附到架构构件或汽车构件如玻璃窗。
此外，如图1中所示，第一粘合剂层20可以为设置邻接反向基底层32和适用于接触以待用复合膜10覆盖的表面(即玻璃窗)。在某些实施例中，第一粘合剂层20可以包括压敏粘合剂(PSA)。
在某些实施例中，复合膜10可以包括设置为邻接于且具体来说，紧邻基底层30的硬涂层70。硬涂层70可以提供改进的耐磨性，从而使得衬底层30不大可能刮擦。硬涂层70可以包括交联丙烯酸酯，含有纳米粒子如SiO2或Al2O3或其任何组合的丙烯酸酯。硬涂层70可以具有任何所期望的厚度，如在1微米到5微米范围内厚度。
再次参看图1和图2，复合膜10可以含有红外吸收层50。红外吸收层50可以使复合材料提供吸收红外辐射，并减少通过复合材料传递的热量的能力。如图2所示，红外吸收层50可以为邻近于或甚至直接接触以下将更详细描述的一个或多个介电层40、42。
此外，在某些具体实例中，复合膜10可以含有多于一个红外吸收层。举例来说，在某些实施例中，多个红外吸收层(即第一红外吸收层50和第二红外吸收层52)可以为设置为邻近于彼此，如紧邻彼此。
在其它实施例中，尤其如图3所示，当两个或更多个红外吸收层存在时，每个额外红外吸收层可以具有直接接触每个红外吸收层的主表面的一个或多个介电层。举例来说，如图3中所示，第二红外吸收层52可以直接接触第三介电层44和第四介电层46。此外，与第一红外吸收层50相比，第二红外吸收层52可以为进一步来自基底层30。
在某些实施例中，上述一个或多个红外吸收层中的任一个可以含有在红外区域中展现高吸收率的红外吸收材料。红外吸收材料可以包括无机材料、氧化物材料、金属氧化物材料或介电材料。具体来说，期望的是，红外吸收材料在可见区域中展现高的透明性。举例来说，红外吸收材料可以包括透明导电氧化物(TCO)。红外吸收材料可以具有低的导电性，如低于银层的导电性。银层的导电性可以阻断电磁波。可替代地，红外吸收层的实施例包括具有减少的导电性的红外吸收材料，其可以减少或消除电磁波的阻断。可以包括于红外吸收层中的红外吸收材料的实例包括氧化锌、氧化铟、氧化锡、镉氧化镉或其任何组合。
红外吸收材料可以包括大体上纯金属氧化物或包括杂质的金属氧化物。所述杂质可以包括掺杂剂。通过引起等离子体波长朝向负责红外吸收的较小波长的偏移，掺杂剂可以改进红外吸收。合适的掺杂剂的实例包括铝、镓、铟、锡、镁、锑、氟或其任何组合。举例来说，可以用作红外吸收材料的合适掺杂金属氧化物包括掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂铟的氧化锌(IZO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、共同掺杂铟镓的氧化锌(IGZO)或其任何组合。在极具体的实施例中，红外吸收层可包括AZO、GZO或这两者。
包括于金属氧化物中的掺杂剂的量可以取决于被掺杂的金属氧化物、所使用的掺杂剂和所期望的掺杂剂的效果。一般来说，如果使用掺杂剂，那么掺杂剂可以以至少0.05wt％、至少0.1wt％、至少0.5wt％或至少1wt％的量存在于金属氧化物中。然而，太多掺杂剂可以削弱红外吸收材料的效用。在某些实施例中，掺杂剂可以以不大于20wt％、不大于17wt％或不大于15wt％的量存在。举例来说，掺杂剂可以以上最小值和最大值中的任一者范围存在于金属氧化物中，如0.05wt％到20wt％、0.1wt％到17wt％或0.5wt％到15wt％。在具体实例中，红外吸收材料包括Al2O3掺杂剂浓度在0.1wt％到6.5wt％(对应于高达10原子％的Al浓度)范围内的AZO，掺杂剂浓度在1wt％到17.5wt％(对应于15原子％的Ga浓度)范围内的GZO，或这两者。以上值是基于金属氧化物的总重量。
一个或多个红外吸收层50，52中的任一个可以具有至少50纳米(nm)、至少75nm、至少100nm或至少150nm的厚度。此外，一个或多个红外吸收层50、52中的任一个可以具有不大于约1000nm、不大于800nm、不大于700nm、不大于600nm或不大于500nm的厚度。此外，一个或多个红外吸收层50、52中的任一个可以具有在上述最大值和最小值中的任一个的范围内厚度，如50nm到1000nm、75nm到800nm、100nm到600nm或150nm到500nm。
在具体实施例中，第二红外吸收层52可以具有比第一红外吸收层50更小或更大的厚度。举例来说，第二红外吸收层52的厚度与第一红外吸收层50的厚度的比率可以是至少约0.25、至少约0.5、至少约0.75、至少约1、至少约1.5、至少约2或甚至至少约3。在另外的实施例中，第二红外吸收层52的厚度与第一红外吸收层50的厚度的比率可以为不大于10、不大于8、不大于5、不大于3、不大于2.5或甚至不大于2。此外，第二红外吸收层52的厚度与第一红外吸收层50的厚度的比率可以在以上证实最小值和最大值中的任一个的范围内，如在约0.25到约3或甚至约1到约3的范围内。
在具体实施例中，复合膜10可以含有不多于3个红外吸收层、不多于2个红外吸收层或甚至不多于1个红外吸收层。在极具体的实施例中，复合膜10可以含有不多于2个红外吸收层。
(一个或多个)红外吸收层可以通过真空沉积技术形成，例如，通过本领域中很好地理解的溅镀或蒸镀。在具体实施例中，(一个或多个红外吸收层)可以通过磁控溅镀技术形成。在此类技术中，应理解上文所论述的层大体上为连续的红外吸收材料层，如红外吸收材料的连续原子层。此类层与分散在涂料配制品内的红外吸收粒子不同，其并非为如本公开详述的大体上连续的红外吸收材料层，。
在另外的实施例中，(一个或多个)红外吸收层可以通过化学气相沉积(CVD)技术形成。举例来说，在具体实施例中，(一个或多个)红外吸收层可以由等离子体增强型化学气相沉积技术(PECVD)形成。
根据本公开的各种实施例，复合材料可以进一步含有一个或多个介电层。包括介电层可以通过充当使红外吸收层保留更多红外光的抗反光器而进一步改进复合膜的光学特性。
如上所述，在某个实例中，一个或多个介电层可以设置为邻近于或甚至直接接触红外吸收层的一个或两个主表面。举例来说，如图2中所示，在一个实施例中，复合膜10可以含有第一介电层40和第二介电层42，其中红外吸收层50设置在它们间。
在某些实施例中，一个或多个介电层可以由介电材料构成。介电材料可包括例如，无机材料、氧化物材料或金属氧化物材料。可以用于介电层的合适介电材料的实例包括氮化硅、SiZrN、氮氧化硅(SiON)、氧化铝、氧化钛、氧化铌、BiO2、PbO、氧化锌、GZO、AZO、SnZnO、MgZnO、MgO、MoO3或其任何组合。在极具体的实施例中，一个或多个介电层可以由氮化硅、氧化钛、氧化铌或其任何组合构成。存在所列出的这样一些材料，如适合用于介电层和如适合用于红外吸收层的材料。在某些实施例中，介电层的介电材料不同于红外吸收层的红外吸收材料。
上文所列的各种金属氧化物也可以关于它们的折射率来描述。在某些实施例中，所使用的氧化钛可以具有1.4到2.55的折射率。在具体实施例中，氧化钛可以主要由金红石相构成且在510nm具有约2.41的折射率。在另一个具体实施例中，氧化钛可以主要由非晶相构成且在630nm具有约2.5的折射率。在其它实施例中，所使用的BiO2可以在550nm具有约2.45的折射率，所使用的PbO可以在550nm具有约2.55的折射率，所使用的Nb2O5可以在550nm具有约2.4的折射率，并且所使用的ZnO可以在550nm具有约2.0的折射率。在另外的实施例中，金属氧化物可以具有至少1.0的折射率，如至少1.2或甚至至少1.4。在另外的实施例中，金属氧化物可以具有不大于3.0的折射率，如不大于2.9或甚至不大于2.7。在又一另外的实施例中，金属氧化物可以具有在以上最小值和最大值中的任一个范围内的折射率，如在1.0到3.0或甚至1.4到2.7范围内。可替代地，用作在一个或多个金属氧化物基的(一个或多个)复合层中一层的金属氧化物中的至少一种金属氧化物可以具有高折射率，如在或510nm或在550nm处至少2、至少2.1、至少2.2、至少2.3、至少2.4或甚至至少2.5的折射率。
在本文中讨论的一个或多个介电层中的任一个可以具有至少25nm、至少35nm、至少45nm或至少55nm的厚度。此外，一个或多个介电层中的任一个可以具有不大于200nm、不大于175nm、不大于150nm或甚至不大于125nm的厚度。此外，一个或多个介电层中的任一个可以具有在上述最大值和最小中的任一个的范围内的厚度，如25nm到200nm、45nm到150nm或甚至50nm到125nm。
再次参看图2，在某些实施例中，第一介电层(更接近基底)和第二介电层(进一步远离基底)的相对厚度可以大体上相同或者它们可以不同。举例来说，第二介电层与第一电介质层的厚度比率可为至少0.25、至少0.5、至少1、至少1.25、至少1.5、至少1.75或甚至至少2。在另外的实施例中，第二介电层与第一电介质层的厚度比率可为不大于5、不大于约4或甚至不大于约3。此外，在又一实施例中，第二介电层与第一电介质层的厚度比率可以在上文提供的任何最小值和最大值中任一个的范围内，如在0.25到4或甚至1.25到3的范围内。在极具体的实施例中，第二介电层可以具有比第一介电层层更大的厚度。
一个或多个介电层可以通过真空沉积技术形成，例如，通过溅镀或蒸镀或原子层沉积技术。举例来说，介电层可以使用可旋转陶瓷金属氧化物靶通过DC磁控溅镀产生。这些靶可以具有足够导电率以在DC磁控溅镀处理中用作负极。
设置在两个介电层之间的红外吸收层的组合在本文中也被称作复合堆叠或红外吸收复合堆叠。因此，在某些实施例中，复合膜可以含有一个或多个红外吸收复合堆叠。举例来说，参考图2，红外吸收复合堆叠90包括第一介电层40、红外吸收层50和第二介电层42。红外吸收复合堆叠可以具有至少150nm、至少250nm、至少350nm或甚至至少450nm的总厚度。此外，红外复合堆叠90可以具有不大于1000nm、不大于850nm、不大于750nm或甚至不大于650nm的总厚度。此外，红外吸收复合堆叠90可以具有在上述最大值和最小中任一个的范围内的总厚度，如250nm到850nm、350nm到750nm或450nm到650nm。在某些实施例中，尤其如图3所示，复合膜可包括多于一个红外吸收复合堆叠，如红外吸收复合堆叠90和额外的红外吸收复合堆叠92。在此类实施例中，上文所论述的介电层和红外吸收层的任何组合都涵盖在本公开的范围内。
包括设置在基底层30和最外层如硬涂层70之间(且包括这两者)的所有层的复合膜10(作为整体)可以具有至少约25微米、至少约50微米、至少约60微米或甚至至少约70微米的总厚度。此外，复合膜10可以具有不大于约300微米、不大于约200微米、不大于约100微米或甚至不大于约85微米的总厚度。此外，复合膜10可以具有在上述最大值和最小中任一个的范围内的总厚度，如约25微米到约300微米或甚至约50微米到约100微米。
本公开的另一方面涉及一种形成复合膜的方法。举例来说，一种形成复合膜的方法通常可以包括：提供基底层和在基底上沉积红外吸收层。该方法可进一步包括在基底上沉积第一介电层，在第一电介质层上沉积红外吸收层和在红外吸收层上沉积第二介电层。如本文所论述，如本领域中很好地理解的，可以通过蒸镀技术如磁控溅镀执行沉积一个或多个介电层中的任一个和一个或多个红外吸收层中的任一个。形成其它层如粘合剂层和硬涂层的方法也在本领域中很好地理解。
通过吸收用于日光控制的常规复合膜(其通过磁控溅镀沉积在柔性基底上)包含氮化物(如TiN)层。然而，此类复合材料展现出相对低可见光透射率和选择性。银层已经结合到常规的复合膜中来改进这些参数。然而，银层具有低稳定性、低耐久性和差耐湿性及耐候性。此外，如此前所述，银层展现出可以阻断电磁波的高导电性，这对于移动电话通信而言是缺点。此外，可以添加到复合材料以克服薄银层的缺点的层通常不利地影响其它特性，如可见光透射率、雾度和黄化。相比之下，如前所述，本公开描述了一种复合膜，其可以展现出高可见光透射率和选择性而不会增加银层的负面效应。在某些实施例中，复合膜可以基本上不含银层或甚至基本上不含金属层。此外，存在由湿涂布法制成的通过吸收用于日光控制的复合膜。此类复合膜包括分散于聚合物基质中的金属氧化物纳米粒子，如ITO或ATO。
如前所述，通过湿涂布法制成的复合膜大体上并不具有连续的红外吸收材料层，因为例如金属氧化物纳米粒子通过粘结剂分隔开。此外，通过湿涂层制成的复合膜施用到玻璃且在高温如600℃下粘接以改进金属氧化物的结晶度，该结晶度将改进例如金属氧化物的导电特性。相比之下，根据本公开的红外吸收层可以沉积在基底上并且，在某些实施例中，基底可包括塑料衬底。用于玻璃衬底的较高退火温度不可以在塑料基底上执行。因此，在某些实施例中，根据本公开的方法包括在较低温度如不大于300℃、不大于200℃或甚至不大于175℃下退火。在具体实施例中，该方法并不包括在红外吸收层上执行退火处理。
在某些实施例中，该方法可包括改变红外吸收层的厚度以得到所期望的可见光透射率和/或选择性。此外，该方法可包括改变红外吸收材料的掺杂剂浓度以得到所期望的可见透射率和/或选择性。迄今为止，还未知如何在不包含银层的情况下在塑料衬底上使用磁控溅镀来提供具有高可见光透射率和高选择性的复合膜。
现将关于复合膜的性能来描述其具体优点。参数包括可见光透射率、总日光阻隔、光与日光增益比率、可见光反射率和片电阻率。
如本文所使用，可见光透射率(VLT)是指通过复合材料透射的可见光谱(380纳米到780纳米)的百分比。可以根据ISO 9050测量VLT。在本公开的实施例中，复合材料可以具有至少55％、至少60％、至少65％、至少70％或至少75％的VLT。此外，复合材料可以具有不大于100％、不大于95％或不大于90％的VLT。此外，复合材料可以具有在上述最大值和最小值中任一个的范围内的VLT，如在约50％到100％、70％到95％或甚至75％到90％的范围内。
总日光阻隔(TSER)为由复合材料阻隔的总能量的测量结果，且是指日光直接反射率和朝向外部的次级热传递阻隔因子的总和，后者是由通过对流传热和已经由复合材料吸收的部分入射太阳辐射的长波红外辐射引起的。可以根据标准ISO 9050测量总日光阻隔。本公开的具体优点在于能够得到本文所述和在以下实例中示出的TSER值，尤其是与本文所述的其它种参数的组合。在本公开的具体实施例中，复合材料可以具有至少10％、至少12％或至少15％的TSER。此外，复合材料可以具有不大于约90％、不大于约80％、不大于约70％、不大于约60％、不大于约50％、不大于约40％或甚至不大于约30％的TSER。此外，复合材料可以具有在上述最大值和最小值中任一个的范围内的TSER，如10％到90％或甚至15％到70％。
本公开的具体优点在于能够得到本文所述和以下实例中示出的VLT值，尤其与本文所述的其它参数如选择性的组合。如本文所使用，选择性是指光与日光热增益的比率(LSHGR)，其在选择性透射日光同时阻挡热增益中不同复合材料类型的相对效率的测量值。在无添加过量热的情况下，比率越高，房间越亮。光与日光热增益比率可以由以下等式确定：
LSHGR＝(VLT)/(1–TSER)
其中VLT为以上确定的可见光透射率，而TSER为以上确定的总日光阻隔。在本公开的具体实施例中，复合材料可以具有至少0.3、至少0.4、至少0.5、至少0.6、至少0.7、至少0.8、至少0.9、至少1.0、至少1.02或至少1.03的光与日光能增益比率。此外，复合材料可以具有不大于2，、不大于1.8或甚至不大于1.4的LSHGR。此外，复合材料可以具有在上述最大值和最小值中任一个范围内的光与日光热增益比率，如0.8到1.8或甚至1.0到1.40。
片电阻测量厚度标称均一的膜的电阻。通常，电阻率以单位如Ω·cm表示。为了得到片电阻值，电阻率除以片厚度，且单位可以表示为ω。为了避免曲解为1欧姆的体电阻，用于片电阻的替代通用单位为“欧姆/平方”(指示为“Ω/sq”或“Ω/□”)，其在大小上等于欧姆，但是专用于片电阻。
在某些实施例中，复合膜可以具有高的片电阻，其指示低导电性。低导电性在本文所述的复合膜的某些实施例中是所期望的，尤其当复合膜应用到建筑或汽车构件如窗户时。举例来说，如果窗户膜的导电性为高，那么可以减弱或阻断电子通信如移动电话通信。因此，在某些实施例中，复合膜可以具有至少5欧姆/平方、至少10欧姆/平方、至少25欧姆/平方、至少50欧姆/平方、至少100欧姆/平方、至少200欧姆/平方、至少300欧姆/平方、至少400欧姆/平方或甚至至少500欧姆/平方的片电阻。在另外的实施例中，复合膜可以具有不大于3000欧姆/平方、不大于2000欧姆/平方或甚至不大于1500欧姆/平方的片电阻。此外，复合膜可以具有在上述最大值和最小值中任一个范围内的片电阻，如在5欧姆平方到2000欧姆/平方，50欧姆/平方到1500欧姆/平方的范围内。
如上文所论述，复合膜的片电阻可以按比例相关于IR吸收层的厚度。换句话说，在某些实施例中，复合膜的薄层电阻可以随着IR吸收层的厚度增加而倾向于降低。
本公开表示与现有技术相偏离。举例来说，上述红外吸收复合膜可以表明在VLT和TSER的组合的协同改进，并且因此改进选择性，也被称作光与日光热增益比率(LSHGR)。在本公开的某些实施例中，本发明人出乎意料地发现在本文中论述的红外吸收层中结合特定的红外吸收材料，尤其在由在本文中论述的具体介电层包夹时，产生复合堆叠的光学和日光特性的协同改进，并且特别是关于通过在塑料基底上磁控溅镀形成的复合材料。
实例
对于膜(样品A-E)中的每一者，根据表1中所阐述的参数，用氧化物材料的陶瓷旋转靶，通过卷轴式(R2R)磁电管沉积将层沉积于PET基底上。
表1
层 靶材 压力(μbar) 功率(kW) 气体 气体的量(sccm)
AZO ZnO:Al2O3 2％wt 2 1.3 Ar 40(Ar)
GZO ZnO:Ga2O3 4.5％wt 8 1 Ar+O2 200(Ar)；6(Ar+O2)
TiO TiOx 2 2 Ar+O2 20(Ar)；3(O2)
NbO Nb2Ox 0.75 2 Ar+O2 15(Ar)；14(Ar+O2)
对于每个样品，PET基底具有50微米的厚度。沉积于基底上的层的顺序、组合物和厚度在以下表2中阐述。如表2中所示，样品B、D和E包括介电层，而样品A、C和F并不包括介电层。对于样品B、D和E，在第一电介质层之后且在第二介电层之前沉积红外吸收层以形成具有以下顺序层的样品复合堆叠：基底/第一电介质层/红外吸收层/第二介电层。对于样品A、C和F，该样品复合堆叠具有以下顺序的层：基底/红外吸收层。
表2
在日光控制膜的情形下通过上文所描述的方法测试样品特性。应指出，样品并不包括反向基底且并未粘附到玻璃窗。测试结果在以下表3中报告。
表3
样品 VLT(％) TSER(％) LSHGR
A 80.86 22.31 1.04
B 76.05 31.6 1.11
C 88.57 15.64 1.08
D 82.49 27.83 1.14
E 83.80 28.57 1.17
F 84.28 21.62 1.08
表3中的结果显示出，对于大于75％的VLT，根据本公开的复合膜具有出乎意料地高TSER。此外，通过添加介电层改进选择性。
许多不同方面和实施例是可能的。下文描述那些方面及实施例中的一些。阅读本说明书以后，熟练的技术人员将了解到，那些方面和实施例仅仅是说明性的，并且不限制本发明的范围。实施例可以根据以下所列项目中的任何一者或多者。
项目1.一种复合日光控制膜，包含：
基底；和
设置于所述基底上方的红外吸收层，所述红外吸收堆叠包含具有至少80nm厚度的红外吸收层，所述红外吸收层包含连续的透明导电氧化物层，
其中所述复合日光控制膜在大于65％的VLT下具有至少1.0的选择性。
项目2.一种复合日光控制膜，其包含：
基底；和
设置于所述基底上方的红外吸收层，所述红外吸收堆叠包含其包含连续的透明导电氧化物层的红外吸收层，
其中所述复合日光控制膜基本上不含银金属层且在大于65％的VLT下具有至少1.0的选择性。
项目3.根据项目1或2所述的复合日光控制膜，其中：
所述红外吸收层具有第一主表面和第二主表面；并且
所述复合日光控制膜包含红外吸收复合堆叠，所述红外吸收复合堆叠包括所述红外吸收层，设置于所述红外吸收层的所述第一主表面上方的第一介电层，和设置于所述红外吸收层的所述第二主表面上方的第二介电层。
项目4.一种制备复合日光控制膜的方法，其包含：
提供柔性基底；和
在所述第一介电层上方沉积红外吸收层，所述红外吸收层包含连续的透明导电氧化物层，
其中所述复合日光控制膜在大于75％的VLT下具有至少1.0的选择性，并且
其中所述红外吸收层具有至少125nm的厚度，所述复合日光膜基本上不含银金属层，或这两者。
项目5.根据项目4所述的方法，其进一步包含在所述基底并且所述红外吸收层之间沉积第一介电层，并且在所述红外吸收层上方沉积第二介电层，以形成包含所述红外吸收层和所述第一介电层和所述第二介电层的红外吸收复合堆叠。
项目6.根据项目4和5中任一项所述的方法，其中所述方法包括在不大于180℃温度下的退火处理。
项目7.根据项目4和5中任一项所述的方法，其中所述红外吸收层并不进行退火处理。
项目8.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合日光控制膜基本上不含包含基本上纯金属或金属合金的层。
项目9.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合日光控制膜基本上不含包含基本上纯金属或金属合金的层，所述纯金属或金属合金包括金、钛、铝、铂、钯、铜、铟、锌以及它们的组合。
项目10.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，所述复合材料或方法包含其聚合物的透明基底层。
项目11.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明基底层包含聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、纤维素三醋酸酯(TCA或TAC)、聚氨酯或其组合。
项目12.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明基底层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
项目13.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明基底层具有至少约0.1微米、至少约1微米或甚至至少约10微米的厚度；不大于约1000微米、不大于约500微米、不大于约100微米或甚至不大于约50微米的厚度；或在约0.1微米到约1000微米范围内或甚至在约10微米到约50微米范围内的厚度。
项目14.根据前述项目中任一项目所述的复材料或方法，其进一步包含透明的反向基底。
项目15.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其进一步包含反向基底，其中所述红外吸收层或红外吸收复合堆叠夹在所述基底层和所述反向基底层之间。
项目16.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明反向基底层包含聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、纤维素三醋酸酯(TCA或TAC)、聚氨酯或其组合。
项目17.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明反向基底层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
项目18.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述透明基底层具有至少约0.1微米、至少约1微米或甚至至少约10微米的厚度；不大于约1000微米、不大于约500微米、不大于约100微米、或甚至不大于约50微米的厚度；或在约0.1微米到约1000微米范围内或甚至在约10微米到约50微米范围内的厚度。
项目19.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜适于施用到刚性表面，如玻璃窗。
项目20.根据项目19所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层比所述基底层更接近所述窗户。
项目21.根据项目19或20所述的复合材料或方法，其中所述复合膜为适于粘附到建筑构件或汽车构件如玻璃窗户的弹性自支撑复合膜。
项目22.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜包括粘合剂层。
项目23.根据项目22所述的复合方法，其中所述粘合剂层设置邻近所述基底层并且适于接触以待覆盖的表面，如玻璃窗。
项目24.根据项目22或23所述的复合材料或方法，其中所述粘合剂层包括压敏粘合剂(PSA)。
项目25.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜包括设置为邻近于且特别是紧邻于反向基底层的硬涂层。
项目26.根据项目25所述的复合材料或方法，其中所述硬涂层包括交联的丙烯酸酯、含有纳米粒子如SiO2或Al2O3的丙烯酸酯或其任何组合。
项目27.根据项目25或26所述的复合材料或方法，其中所述硬涂层具有在1微米到5微米范围内的厚度。
项目28.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层设置为紧邻于所述第一介电层和所述第二介电层。
项目29.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层接触所述第一介电层和所述第二介电层。
项目30.根据前述项目中任一项目的复合材或方法，其中所述红外吸收层包括无机材料、氧化物、金属氧化物或介电化合物。
项目31.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层包括透明导电氧化物。
项目32.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镉或其任何组合。
项目33.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、掺杂铟的氧化锌(IZO)、共同掺杂铟镓的氧化锌或其任何组合。
项目34.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层包括AZO、GZO或这两者。
项目35.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括至少0.05wt％、至少0.1wt％、至少0.5wt％或至少1wt％的掺杂剂量。
项目36.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括不大于20wt％、不大于17wt％或不大于15wt％的掺杂剂量。
项目37.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括在0.05wt％到20wt％、0.1wt％到17wt％或0.5wt％到15wt％范围内的掺杂剂量。
项目38.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明金属氧化物包括掺杂剂浓度在0.1wt％到6.5wt％范围内的AZO、掺杂剂浓度在1wt％到17.5wt％范围内的GZO或这两者。
项目39.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层具有至少50nm、至少75nm、至少100nm或至少150nm的厚度。
项目40.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层具有不大于约1000nm、不大于800nm不大于700nm、不大于600nm或不大于500nm的厚度。
项目41.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层具有在50nm到1000nm、75nm到800nm、100nm到600nm或150nm到500中的任一个范围内的厚度。
项目42.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜含有不多于3个红外吸收层、不多于2个红外吸收层或不多于1个红外吸收层。
项目43.根据前述项目中任一项目所述的复合物材料方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层包括无机材料、氧化物或金属氧化物。
项目44.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层包括氮化硅、SiZrN、氮氧化硅(SiON)、氧化铝、三氧化钛、氧化铌、BiO2、PbO、氧化锌、GZO、AZO、SnZnO、MgZnO、MgO、MoO3或其任何组合。
项目45.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层包括氧化钛、氧化铌、SiON或氮化硅，或其任何组合。
项目46.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层各自具有至少25nm、至少35nm、至少45nm或至少55nm的厚度。
项目47.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层各自具有不大于约200nm、不大于175nm、不大于150nm或不大于125nm的厚度。
项目48.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收复合堆叠的所述介电层各自具有在25nm到200nm、45nm到150nm或50nm到125nm范围内的厚度。
项目49.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合材料包含各自包括红外吸收层的多个红外吸收复合堆叠。
项目50.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有至少25微米、至少50微米、至少60微米或至少70微米的总厚度。
项目51.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有不大于300微米、不大于200微米、不大于100微米或不大于85微米的总厚度。
项目52.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有在25微米到300微米或50微米到100微米范围内的总厚度。
项目53.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述一个或多个IR吸收复合叠基本上不含银层。
项目54.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜基本上不含银层。。
项目55.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中任何日光控制层基本上不含银层。
项目56.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中一个或多个所述红外吸收层和/或一个或多个介电层中的任一者为连续层。
项目57.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中一个或多个所述红外吸收层和/或一个或多个介电层中的任一者通过蒸镀技术形成。
项目58.根据前述项目中任一项目所述的复合膜，其中一个或多个所述红外吸收层和/或一个或多个介电层中的任一者通过溅镀技术形成。
项目59.根据前述项目中任一项目所述的方法，其中所述一个或多个介电层中的任一个和所述一个或多个红外吸收层中的任一个的所述沉积可以通过蒸镀技术如磁控溅镀执行。
项目60.根据前述项目中任一项目所述的方法，其中所述红外吸收层的所述沉积不通过湿涂布方法执行。
项目61.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有(根据ISO 9050测量)至少55％、至少60％、至少65％、至少70％或至少75％的VLT。
项目62.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有(根据ISO 9050测量)不大于100％、不大于95％或不大于90％的VLT。
项目63.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有(根据ISO 9050测量)在约50％到100％、70％到95％或甚至75％到90％的范围内的VLT。
项目64.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有(根据ISO 9050测量)至少10％、至少12％或至少15％的TSER。
项目65.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合材料具有不大于约90％、不大于约80％、不大于约70％、不大于约60％、不大于约50％、不大于约40％或不大于约30％的TSER。
项目66.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有(根据ISO 9050测量)在10％到90％或15％到70％范围内的TSER。
项目67.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述光与日光热增益比率(LSHGR)(通过所述等式LSHGR＝(VLT))/(1TSER)确定)为至少0.3、至少0.4、至少0.5、至少0.6、至少0.7、至少0.8、至少0.9、至少1.0、至少1.02或至少1.03。
项目68.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述光与日光热增益比率(LSHGR)(通过所述等式LSHGR＝(VLT)/(1TSER)确定)为不大于2、不大于1.8或不大于1.4。
项目69.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有至少200欧姆/平方、至少300欧姆/平方、至少400欧姆/平方或甚至至少500欧姆/平方的片电阻。
项目70.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有不大于3000欧姆/平方、不大于2000欧姆/平方或甚至不大于1500欧姆/平方的片电阻。
项目71.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中所述复合膜具有在200欧姆/平方到2000欧姆/平方或300欧姆/平方到1500欧姆/平方范围内的片电阻。
项目72.一种窗户，其包含透明面板和粘附到所述透明面板的根据前述项目中任一项目所述的复合材料。
项目73.一种建筑构件或汽车构件，其包含透明面板和粘附到所述透明面板的根据前述项目中任一项目所述的复合材料。
项目74.根据前述项目中任一项目所述的复合材料或方法，其中一个或多个所述红外吸收层由等离子体增强型化学气相沉积技术(PECVD)形成。
应注意，并非在上文一般描述或实例中所描述的所有活动都是需要的，一部分具体活动可能是不需要的，并且可以执行除所述活动之外的一个或多个其它活动。再者，所列的活动顺序不一定是其执行的顺序。
上文已关于特定实施例描述了益处、其它优势和对问题的解决方案。然而，这些益处、优势、问题解决方案以及任何可能使任何益处、优势或解决方案发生或变得更显著的特征不应被解释为任何或所有权利要求的重要的、必要的或基本的特征。
本文所描述的说明书和对实施例的说明旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。所述说明和图示并不旨在充当使用本文所描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的详尽并且全面的描述。在单个实施例中也可以按组合形式提供单独的实施例，并且反之，为简洁起见，在单个实施例的情况下所描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合形式提供。另外，在范围中所陈述的参考值包括那个范围内的每一个值。熟练的技术人员仅在阅读本说明书之后就可以清楚许多其它实施例。可使用其它实施例且所述实施例可从本公开导出，使得在不脱离本公开的范围的情况下，可进行结构替代、逻辑替代或另一变化。因此，本公开应被视为说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种复合日光控制膜，其包含：
基底；和
设置于所述基底上方的红外吸收层，所述红外吸收堆叠包含具有至少80nm厚度的红外吸收层，所述红外吸收层包含连续的透明导电氧化物层，
其中所述复合日光控制膜在大于65％的VLT下具有至少1.0的选择性。
2.一种复合日光控制膜，其包含：
基底；和
设置于所述基底上方的红外吸收层，所述红外吸收堆叠包含其包含连续的透明导电氧化物层的红外吸收层，
其中所述复合日光控制膜基本上不含银金属层且在大于65％的VLT下具有至少1.0的选择性。
3.根据权利要求1或2所述的复合日光控制膜，其中：
所述红外吸收层具有第一主表面和第二主表面；并且
所述复合日光控制膜包含红外吸收复合堆叠，所述红外吸收复合堆叠包括所述红外吸收层，设置于所述红外吸收层的所述第一主表面上方的第一介电层，和设置于所述红外吸收层的所述第二主表面上方的第二介电层。
4.一种制备复合日光控制膜的方法，其包含：
提供柔性基底；和
在所述第一介电层上方沉积红外吸收层，所述红外吸收层包含连续的透明导电氧化物层，
其中所述复合日光控制膜在大于75％的VLT下具有至少1.0的选择性，并且
其中所述红外吸收层具有至少125nm的厚度，所述复合日光膜基本上不含银金属层，或这两者。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在所述基底和所述红外吸收层之间沉积第一介电层，和在所述红外吸收层上方沉积第二介电层，以形成包含所述红外吸收层和所述第一介电层和所述第二介电层的红外吸收复合堆叠。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的方法，其中所述方法包括在不大于180℃温度下的退火处理。
7.根据权利要求4和5中任一项所述的方法，其中所述红外吸收层并不进行退火处理。
8.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述复合日光控制膜基本上不含包含基本上纯金属或金属合金的层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层接触所述第一介电层和所述第二介电层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层包括无机材料、氧化物、金属氧化物或介电化合物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层包括透明导电氧化物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包括氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化镉或其任何组合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层的所述透明导电氧化物包含掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、掺杂铟的氧化锌(IZO)、共同掺杂铟镓的氧化锌或其任何组合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中所述红外吸收层包括AZO、GZO或这两者。
15.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料或方法，其中一个或多个所述红外吸收层由等离子体增强型化学气相沉积技术(PECVD)形成。
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