CN107253826B - 隔热玻璃及其制备方法和电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了隔热玻璃及其制备方法和电器。该隔热玻璃包括：玻璃基体，具有相对的第一表面和第二表面；透明导电层，设置于玻璃基体的第一表面上；低辐射层，设置于玻璃基体的第二表面上。由此，可以降低隔热玻璃的热辐射损失，由于透明导电层对红外线具有高反射、低辐射的作用，会使玻璃的两面均具有低辐射保温性能，提高其隔热效果，而且该隔热玻璃对可见光具有高的透过率。

Description

隔热玻璃及其制备方法和电器

技术领域

本发明涉及隔热材料领域，具体地，涉及隔热玻璃及其制备方法和电器。

背景技术

透明显示是一种新型的显示技术，其背光模块采用内部内腔(如冰箱)提供的白光来取代普通的LED背光光源，而其他部分则采用普通LED电视的液晶显示模块，其效果是用户既可以透过半透明的玻璃观察到显示面板后部的物体，又可以观察到显示面板上提供的各种数字化信息。目前，许多家电产品的智能化操作都是通过该技术实现的，如冰箱、洗衣机以及智能卫浴系统等。然而，对于烤箱这种内腔温度较高的产品，实现该技术却是十分困难，主要因为透明显示模块能够承受的温度要远低于烤箱内部温度，因此，必须要在烤箱内腔和显示模块之间加载一些隔热玻璃来降低温度，保证显示模块的正常工作。

目前，通过玻璃降温的方式无非是多层中空玻璃，多片单面Low-e玻璃等方式来实现，比如要将烤箱工作时的内部温度将至显示模块可以接受的温度(50℃)，根据普通Low-e玻璃的特性，至少需要多片Low-e玻璃合理搭配，如图1所示。然而，每片Low-e玻璃的透过率约为80％，设置多片Low-e玻璃后其透过率大大降低，透明显示模块的亮度受到了一定限制，在不使用高亮背光的情况下，用户较难看清烤箱内部正在烘烤的食物，由此，导致内腔内的高温背光灯组需要更高的亮度。若降低Low-e玻璃的数量，光学透过率虽然有所增加，但其降温效果却不理想，无法保证显示模组的正常工作。因此，透过率与降温效果是相互矛盾的两个因素，很难同时使两者都达到令人满意的效果。

因此，关于隔热玻璃的研究有待深入。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有优异的隔热效果或高透过率的优点的隔热玻璃。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种隔热玻璃。根据本发明的实施例，该隔热玻璃包括：玻璃基体，具有相对的第一表面和第二表面；透明导电层，设置于玻璃基体的第一表面上；低辐射层，设置于玻璃基体的第二表面上。由此，可以降低隔热玻璃的热辐射损失，由于透明导电层对红外线具有高反射、低辐射的作用，会使玻璃的两面均具有低辐射保温性能，提高其隔热效果，而且该隔热玻璃依然对可见光具有高的透过率。

根据本发明的实施例，形成透明导电层的材料为氧化铟锡、氟掺杂二氧化锡、铝掺杂氧化锌和Ag中的至少一种。

根据本发明的实施例，透明导电层的厚度为500纳米以内。

根据本发明的实施例，透明导电层的方块电阻为5-15Ω/□。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种电器。根据本发明的实施例，该电器包括：本体，本体内限定出电器腔体；显示模组，设置于本体上；至少一个前面所述的隔热玻璃，设置于显示模组靠近电器腔体的一侧。由此，隔热玻璃可以将红外辐射反射至电器腔体内，使该电器具有良好的隔热效果，进而使显示模组处的温度在其可接受的温度范围之内，而且，人可以通过显示模组清楚地看到电器腔体中的实物。

根据本发明的实施例，透明导电层远离电器腔体设置。

根据本发明的实施例，上述电器进一步包括至少一个低辐射玻璃，设置于显示模组靠近电器腔体的一侧，且与隔热玻璃间隔设置。

根据本发明的实施例，低辐射玻璃设置于显示模组和隔热玻璃之间。

根据本发明的实施例，相邻两个隔热玻璃之间、相邻两个低辐射玻璃之间、隔热玻璃和低辐射玻璃之间、隔热玻璃与显示模组之间及低辐射玻璃与显示模组之间的间距各自独立的为2-30毫米。

根据本发明的实施例，上述电器包括一个隔热玻璃和一个低辐射玻璃。

根据本发明的实施例，电器为微波炉或烤箱。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制备前面所述的隔热玻璃的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：对玻璃基体进行清洗；在经过清洗的玻璃基体的第二表面形成低辐射层；在经过清洗的玻璃基体的第一表面形成透明导电层。由此，方法简便、成熟，易操作，易于工业化生产，制备的产品性能优良。

根据本发明的实施例，清洗的条件为：用丙酮、乙醇依次超声清洗20min，并于70℃条件下烘干。

根据本发明的实施例，低辐射层和透明导电层是通过化学气象沉积法或物理气相沉积法形成的。

附图说明

图1是现有技术中烤箱隔热玻璃设置方式的结构示意图。

图2是本发明一个实施例中隔热玻璃的结构示意图。

图3是本发明另一个实施例中隔热玻璃的结构示意图。

图4是本发明又一个实施例中隔热玻璃的结构示意图。

图5是本发明又一个实施例中隔热玻璃的结构示意图。

图6是本发明一个实施例中制备隔热玻璃的流程示意图。

图7是本发明实施例1中一片隔热玻璃和一片Low-e玻璃及显示模组的温度示意图。

图8是本发明对比例1中三片Low-e玻璃和显示模组的温度示意图。

附图标记：10：玻璃基体 11：第一表面 12：第二表面 20：透明导电层 30：低辐射层 100：本体 110：电器腔体 200：隔热玻璃 300：显示模组 400：低辐射玻璃

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种隔热玻璃。根据本发明的实施例，参照图2，该隔热玻璃包括：玻璃基体10，具有相对的第一表面11和第二表面12；透明导电层20，设置于玻璃基体的第一表面11上；低辐射层30，设置于玻璃基体的第二表面12上。由此，可以降低隔热玻璃的热辐射损失，由于透明导电层对红外线具有高反射、低辐射的作用，会使玻璃的两面均具有低辐射保温性能，提高其隔热效果，而且该隔热玻璃依然对可见光具有高的透过率。

根据本发明的实施例，玻璃基体的具体种类没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，玻璃基体可以包括但不限于普通平板玻璃、浮法玻璃、中空玻璃、超白玻璃、真空玻璃等等。由此，来源广泛，成本低，透过率好。

需要说明的，本文中所采用的术语“低辐射层”是指常规低辐射玻璃(Low-e玻璃)上用来降低能量吸收或控制室内外能量交换的镀层。

根据本发明的实施例，形成低辐射层的具体材料没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择，只要能达到对可见光有高透过率、对红外线有高反射作用即可。在本发明的一些实施例中，形成低辐射层的材料可以为金属或金属氧化物，具体如银、镍铬、硅铝、氧化钛、锌锡、锌铝、铬、掺氟二氧化锡及其他化合物。由此，低辐射层具有对可见光高透过率、对红外线高反射的作用，使隔热玻璃具有优异的隔热效果，且材料来源广泛，成本低。

根据本发明的实施例，形成低辐射层的方法也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，形成低辐射层的方法可以为在线化学气相沉积、离线化学气相沉积、在线物理气相沉积或离线物理气相沉积等。由此，工艺成熟，操作简便，易于工业化生产。

根据本发明的实施例，低辐射层的厚度也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，低辐射层的厚度为200-500纳米。由此，既可以使隔热玻璃具有优异的隔热效果，又不会浪费原料，节约成本，也可以最大程度地降低对玻璃基体光学透过率的影响。

根据本发明的实施例，低辐射层的光学透过率和方块电阻也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，低辐射层的光学透过率为80±3％，方块电阻为10-25Ω/□。由此，隔热玻璃可以具有优良的光学透过率，同时也具有对红外线高反射的作用，即具有优异的隔热效果。

根据本发明的实施例，形成透明导电层的具体材料没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择，只要其具有对红外线有高反射、低辐射的作用即可。在本发明的一些实施例中，形成透明导电层的材料为氧化铟锡、氟掺杂二氧化锡、铝掺杂氧化锌和Ag中的至少一种。由此，材料来源广泛，可以使透明导电层达到对红外线有高反射、低辐射的技术效果，使隔热玻璃具有优异的隔热效果，具体地，该隔热玻璃较形成透明导电层之前其隔热效果提升40％以上，而其光学透过率仅降低5％以内。

根据本发明的实施例，形成透明导电层的方法也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，形成透明导电层的方法可以为离线化学气相沉积或离线物理气相沉积等。由此，工艺成熟，操作简便，易于工业化生产。

根据本发明的实施例，透明导电层的厚度也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，透明导电层的厚度为500纳米以内，优选地，透明导电层的厚度为5-500纳米。由此，既可以使隔热玻璃具有优异的隔热效果，又不会浪费原料，节约成本，也可以最大程度地降低对隔热玻璃光学透过率的影响。

根据本发明的实施例，透明导电层的方块电阻也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明的一些实施例中，透明导电层的方块电阻为5-15Ω/□。由此，隔热玻璃具有最佳的隔热效果，又可以最大程度地保证其良好的光学透过率。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种电器。根据本发明的实施例，参照图3，该电器包括：本体100，本体100内限定出电器腔体110；显示模组300，设置于本体100上；至少一个前面所述的隔热玻璃200，设置于显示模组300靠近电器腔体的一侧。由此，隔热玻璃可以将红外辐射反射至电器腔体内，使该电器具有良好的隔热效果，进而使显示模组处的温度在其可接受的温度范围之内，而且，人可以通过显示模组清楚地看到电器腔体中的实物。

根据本发明的实施例，为了保证透明导电层更好的发挥隔热效果，或者降低对透明导电层质量的要求，参照图3，透明导电层30远离电器腔体110设置。由此，具有较好的隔热效果的同时，透明导电层距离电器腔体的距离相对较远，所处环境的温度相对较低，不会因温度过高而损坏，且对透明导电层的要求相对较低，可以降低成本。

根据本发明的实施例，参照图4，上述电器进一步包括至少一个低辐射玻璃400，设置于显示模组300靠近电器腔体110的一侧，且与隔热玻璃200间隔设置。由此，低辐射玻璃的加入可以进一步的降低显示模组处的温度，又由于没有沉积透明导电层，可以进一步的降低成本。

根据本发明的实施例，低辐射玻璃和隔热玻璃的设置位置没有特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以隔热玻璃靠近电器腔体设置，低辐射玻璃远离电器腔体设置；隔热玻璃远离电器腔体设置，低辐射玻璃靠近电器腔体设置；或者多个隔热玻璃和多个低辐射玻璃规则或不规则交替设置。在本发明的一个优选实施例中，参照图4，低辐射玻璃400设置于显示模组300和隔热玻璃200之间。由此，电器腔体传递出的能量通过隔热玻璃后迅速减少，最大可能减少了传递到显示模组的能量，有效保证显示模组正常工作。

根据本发明的实施例，前面所述的低辐射玻璃的低辐射层既可以设置于靠近电器腔体的一侧，又可以设置于远离电器腔体的一侧，在此不作限制，本领域人员可以根据实际情况灵活选择。

根据本发明的实施例，参照图3和图4，相邻两个隔热玻璃之间间距d4(图中未示出)、相邻两个低辐射玻璃之间间距d5(图中未示出)、隔热玻璃和低辐射玻璃之间间距d3、隔热玻璃与显示模组之间的间距d1及低辐射玻璃与显示模组之间的间距d2各自独立的为2-30毫米。由此，可以使电器具有更好的隔热效果。

根据本发明的实施例，参照图5，上述电器包括一个隔热玻璃200和一个低辐射玻璃400，低辐射玻璃400设置于显示模组300和隔热玻璃200之间，且透明导电层30远离电器腔体设置。由此，既可以保证显示模组处的温度可以降到显示模组可以承受的温度范围内，又能保证通过显示模组可以清晰地看到电器腔体内的实物，又可以进一步的降低制作成本。而且，隔热玻璃和低辐射玻璃的数量较少，大大降低了多层低辐射玻璃对可见光透过率的影响，同时厚度较小，利于电器轻薄化。

根据本发明的实施例，电器的具体种类没有特殊要求，只要使用该电器时其腔体内的温度较高，需要对其进行保温隔热处理即可。在本发明的一些实施例中，该电器为微波炉或烤箱。由此，上述的隔热玻璃可以使微波炉或烤箱工作时具有优异的保温隔热效果，不会因为热辐射的原因而影响到显示模组。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制备前面所述的隔热玻璃的方法。根据本发明的实施例，参照图6，该方法包括：

S110：对玻璃基体进行清洗。

根据本发明的实施例，玻璃基体的清洗条件没有特殊要求，只要可以将玻璃基体清洗干净，不影响形成低辐射层和透明导电层的工艺即可。在本发明的一些实施例中，玻璃基体的清洗的条件为：用丙酮、乙醇依次超声清洗20min，并于70℃条件下烘干。由此，可以在最短的时间内达到清洗要求，且操作简便。

S120：在经过清洗的玻璃基体的第二表面形成低辐射层。

根据本发明的实施例，形成低辐射层的具体材料没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择，只要能达到对可见光有高透过率、对红外线有高反射作用即可。在本发明的一些实施例中，形成低辐射层的材料可以为金属或金属氧化物，具体如银、镍铬、硅铝、氧化钛、锌锡、锌铝、铬、掺氟二氧化锡及其他化合物。由此，低辐射层具有对可见光高透过率、对红外线高反射的作用，使隔热玻璃具有优异的隔热效果，且材料来源广泛，成本低。

根据本发明的实施例，形成低辐射层的方法也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，形成低辐射层的方法可以为在线化学气相沉积、离线化学气相沉积、在线物理气相沉积或离线物理气相沉积等。由此，工艺成熟，操作简便，易于工业化生产。

S130：在经过清洗的玻璃基体的第一表面形成透明导电层。

根据本发明的实施例，形成透明导电层的具体材料没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择，只要其具有对红外线有高反射、低辐射的作用即可。在本发明的一些实施例中，形成透明导电层的材料为氧化铟锡、氟掺杂二氧化锡、铝掺杂氧化锌和Ag中的至少一种。由此，材料来源广泛，可以使透明导电层达到对红外线有高反射、低辐射的技术效果，使隔热玻璃具有优异的隔热效果，同时对可见光的透过率较高。

根据本发明的实施例，形成透明导电层的方法也没有特殊要求，本领域人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，形成透明导电层的方法可以为离线化学气相沉积或离线物理气相沉积等。由此，工艺成熟，操作简便，易于工业化生产。

实施例

实施例1

步骤一：定制一种浮法Low-e玻璃(低辐射玻璃)，Low-e玻璃厚度4mm，Low-e玻璃的低辐射层材料为氟掺杂二氧化锡，厚度为300±50nm，方块电阻为14-15Ω/□，光学透过率为80-82％；

步骤二：将Low-e玻璃第二表面用丙酮、乙醇依次超声清洗20min，70℃烘干；

步骤三：采用PVD(物理气相沉积)方法在玻璃第二表面制备一层材料为氧化铟锡的透明导电层，其厚度为150nm，方块电阻为13-14Ω/□；

步骤四：将上述制备的隔热玻璃设置在靠近高温烤箱腔体的一侧，其中，原Low-e玻璃的低辐射层靠近腔体设置，透明导电层远离腔体设置；在上述隔热玻璃远离腔体的一侧再放置一块没有透明导电层的Low-e玻璃，其中Low-e的低辐射层远离腔体设置，上述两面玻璃间隔15mm；然后在没有透明导电层的Low-e玻璃远离腔体的一侧放置透明显示模组，与没有透明导电层的Low-e玻璃同样间隔15mm。

将烤箱运行，其各部分的温度情况如图7所示。根据测量结果，两片玻璃的隔热便可使烤箱内220-235℃的温度降至低于50℃，满足透明显示模组的使用工况，且光学透过率达到60％以上。

对比例1

依然选择烤箱作为测试电器，在烤箱本体和显示模组之间设置三片均没有透明导电层的原始浮法Low-e玻璃，Low-e玻璃厚度4mm，Low-e玻璃的低辐射层材料为氟掺杂二氧化锡，厚度为300±50nm，方块电阻为14-15Ω/□，光学透过率为80-82％。三片Low-e玻璃的低辐射层均靠近腔体设置，三片玻璃之间间隔为15mm，透明显示模组与与之相邻的Low-e玻璃间隔同样为15mm。

将烤箱运行，其各部分的温度情况如图8所示。根据测量结果，三片原始Low-e玻璃的隔热虽然也可使烤箱内220-235℃的温度降至低于50℃，满足透明显示模组的使用工况，但是其光学透过率只有50％以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种电器，其特征在于，包括：

本体，所述本体内限定出电器腔体；

显示模组，设置于所述本体上；

一个隔热玻璃，设置于所述显示模组靠近所述电器腔体的一侧；

一个低辐射玻璃，所述低辐射玻璃设置于所述显示模组和所述隔热玻璃之间，

其中，所述隔热玻璃包括：

玻璃基体，具有相对的第一表面和第二表面；

透明导电层，设置于所述玻璃基体的第一表面上，且远离所述电器腔体设置；

低辐射层，设置于所述玻璃基体的第二表面上。

2.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，形成所述透明导电层的材料为氧化铟锡、氟掺杂二氧化锡、铝掺杂氧化锌和Ag中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述透明导电层的厚度为500纳米以内。

4.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述透明导电层的方块电阻为5-15Ω/□。

5.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述隔热玻璃和所述低辐射玻璃之间、所述低辐射玻璃与显示模组之间的间距各自独立的为2-30毫米。

6.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述电器为微波炉或烤箱。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述的电器的方法，其特征在于，包括制备隔热玻璃的方法，制备所述隔热玻璃的方法包括：

对所述玻璃基体进行清洗；

在经过清洗的所述玻璃基体的第二表面形成低辐射层；

在经过清洗的所述玻璃基体的第一表面形成透明导电层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述清洗的条件为：用丙酮、乙醇依次超声清洗20min，并于70℃条件下烘干。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低辐射层和所述透明导电层是通过化学气象沉积法或物理气相沉积法形成的。

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