CN117209164A - 包含功能涂层的层压发光窗玻璃 - Google Patents

包含功能涂层的层压发光窗玻璃 Download PDF

Info

Publication number
CN117209164A
CN117209164A CN202310257254.0A CN202310257254A CN117209164A CN 117209164 A CN117209164 A CN 117209164A CN 202310257254 A CN202310257254 A CN 202310257254A CN 117209164 A CN117209164 A CN 117209164A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
refractive index
optical thickness
functional
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310257254.0A
Other languages
English (en)
Inventor
C·蒙梅兰
M·贝拉尔德
J·鲁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of CN117209164A publication Critical patent/CN117209164A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734—Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/90—Other aspects of coatings
    • C03C2217/94—Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/90—Other aspects of coatings
    • C03C2217/94—Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • C03C2217/948—Layers comprising indium tin oxide [ITO]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本发明涉及旨在用于发光层压窗玻璃的材料，其包括涂覆有功能涂层的基材，该功能涂层从基材开始包括：‑任选的位于功能层下方的第一介电涂层，其包括具有较高折光指数的层和具有较低折光指数的层，‑基于透明导电氧化物的功能层，‑位于所述功能层上方的第二介电涂层，其包括具有较高折光指数的层和具有较低折光指数的层，具有较高折光指数的层的折光指数高于具有较低折光指数的层的折光指数，并且在这两个层之间在550nm的折光指数变化大于0.25，第一和第二介电涂层的光学厚度之和大于200nm。

Description

包含功能涂层的层压发光窗玻璃
本发明涉及发光窗玻璃领域。发光窗玻璃是发射光的窗玻璃。它包括光源和基材，该基材在其主面之一上包括光提取层，例如形成图案的漫射层。光源光学耦合到基材，例如通过边缘面。在基材边缘面注入的光通过全内反射在基材中传播。基材起着光导的作用。
根据本发明，术语“导模”是指光通过全内反射在基材中传播的模式。因此，导模对应于在基材内部以掠入射方式使用光。对于导模而言的关键参数是临界全内反射角。它对应于相对于基材的法线的角度，超过该角度，所有到达分离表面或界面的光线，从较高光学指数的介质到较低光学指数的介质，被所述表面或界面完全反射。临界角(θc)通过应用Snell-Descartes方程确定。它对应于其中光线以90°(在其折光指数低于基材的介质中)进行折射的(在基材中)角度。
对于发光窗玻璃，周围介质可以是空气、另一种基材或聚合物中间层。例如，在折光指数为1.51的玻璃基材与空气的界面处的全内反射临界角约为40°。在玻璃/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)聚合物中间层的界面的情况下，临界角约为80°。
所有射入基材的光具有以下入射角：
-高于此临界角的光被反射并继续在基材中传播，
-低于此临界角的光被部分折射并逐渐离开基材。
在发光窗玻璃的情况下，所使用的光源优选是电致发光二极管(英文“LED”或法文“DEL”)。光在提取层的位置被提取，这使得可以照亮图案。
对用于机动车应用的发光窗玻璃，特别地用于机动车车顶的需求不断增长。但是，此选项与大多数传统上用于这些应用的窗玻璃不兼容。事实上，用于机动车的窗玻璃还必须具有低辐射功能，以减少耗散到外部的能量。“低辐射”功能或性质对应于窗玻璃通过反射红外辐射防止热量逸出的能力。
为此，使用了具有红外(IR)辐射反射性质的功能涂层。在说明书的其余部分，限定涂层或层的术语“功能性”是指“能够作用于太阳辐射和/或红外辐射”。例如，可以提及包括放置在两个介电涂层之间的导电氧化物层的功能涂层。特别知道专利申请WO2018/206236。该申请公开了从基材开始的功能涂层，其包括：
-包含介电层(例如氮化硅层和/或氧化硅层)的介电涂层，
-基于透明导电氧化物(TCO)的功能层，例如基于氧化铟锡(ITO)的层，
-包含介电层(例如氮化硅层和氧化硅层)的介电涂层。
这些功能涂层的基于导电氧化物的功能层对可见光的吸收是不可忽略的，尤其是在红色中。然而，垂直入射的可见光吸收仍然很低，因为光垂直穿过基于导电氧化物的功能层。辐射与功能层之间的相互作用仅发生在功能层的厚度(ef)上。
对于导模的光而言情况是不同的。当功能涂层放置靠近基材(光在其中以导模方式传播)时，在基材中传播的光能够与功能层相互作用。在导模的光与基材之间的相互作用角直接在基材(光射入其中)中定义。因此，相对于它们在其中传播的基材的法线，导模的光线很大部分“掠过”(θ大于80°)。
因此，导模的光线穿过功能层的距离对应于：功能层的厚度(ef)/cos(θ)。角度越平，cos(θ)越小，导模的光线与功能层在远距离上相互作用越多，因此被吸收的光线比例越足够大。
总之，当光在其中传播的基材包含功能涂层或与功能涂层接触时，很大一部分光以掠射角与该功能涂层接触，并因此当功能涂层包括吸收层时能够被吸收。
这就是为什么随着远离光的注入点，由于在功能层的掠射角导模方式的高吸收，会作为注入光的函数观察到图案的失真、颜色变化、减少甚至去除。
这个问题在可见光中的长波长时特别明显，因为导电氧化物层的吸收，特别是ITO的吸收随着波长的增加而增加。因此，在发光窗玻璃的情况下，功能涂层的导模光学性质是决定性的。
当使用发射红光的光源(红色LED)时，对应于红色的波长在导模中的吸收体现为沿着图案衰减的颜色(或亮度)(当远离光源时)。当使用发射白光的光源时，对应于红色的波长在导模中的吸收体现为变差的颜色和沿着图案衰减的光强度。
意识到这种现象的本申请人开始对通过干涉效应控制在堆叠体中电磁能量的分布感兴趣。目标是使在功能层位置的能量密度最小化，从而最小化吸收，特别是在红色中的吸收。
实际上，可归功于所谓的吸收层的存在，在涂层中的光能吸收同时取决于厚度和构成它的材料，也取决于该层位于涂层中的位置。特别地，在涂层的层位置的电场的局部振幅取决于其在用作干涉滤光片的涂层中的位置。光能的吸收与这种电场的振幅的平方成正比变化。如果所谓的吸收层被放置在涂层的其中对于给定波长时电场振幅很低的位置上，那么与被放置在其中电场振幅更高的位置的包含相同层的涂层相比，该波长的吸收将更低。
可以选择性地增加或减少涂层对某些波长的吸收性质。为此，可以有利地通过将吸收层放置在对于该波长的电场振幅是高或低的涂层位置来选择吸收层的“位置”。为了从吸收的角度选择最有利的“位置”，可以对包围该功能层的介电涂层的介电层的厚度和种类进行调整。
因此，申请人已经证明，通过选择构成功能涂层的介电涂层的介电层的种类和厚度，可以选择性地减少导模中的红色吸收而不损害其他性质和功能，特别是低辐射率和美学。
为了实现这一目标，有必要表征该功能涂层对导模的光的吸收。由于导模(lemode guid é)仅存在于基材中，因此不可以通过实验确定比色参数。发明人已经确定了一种特定的光学模型，其使得可以通过模拟评估在基材/功能涂层界面处导模反射中的a*和b*值。该反射对应于在玻璃基材中80°的入射角。导模中的这些比色参数称为Rgm、a*gm和b*gm。Rgm对应于在层界面上每次反射的反射光总量。导模中红色吸收较弱体现为高的Rgm值，较小负性甚至是中性的a*gm和b*gm值。高Rgm参数表示低吸收，因此表示在其总强度意义上更好的导模存留。
借助于该模型，申请人因此成功地开发了满足这些标准的解决方案家族，其呈为具有特定厚度和光学指数的在介电涂层中的介电层的特定组合形式。
因此，本发明涉及一种材料，其包含涂覆有功能涂层的基材，其旨在用于发光窗玻璃中，当窗玻璃被照亮时在导模中在可见光中特别地在红色中具有低吸收，因此允许避免在图案长度上的任何颜色漂移。
这种改进源于对组成该涂层的不同层之间的光学干涉效应的精确控制。这种控制是通过选择构成介电涂层的介电层的物质种类、厚度和顺序来获得的。这允许使功能涂层与发光窗玻璃的使用兼容。
本发明涉及一种材料，其包括涂覆有功能涂层的基材，该功能涂层包括，从基材开始：
-任选的位于功能层下方的第一介电涂层，其包括：
-光学厚度在0-110nm之间的具有较高折光指数的层，和
-光学厚度在0nm-170nm之间的具有较低折光指数的层，
具有较高折光指数的层(如果它存在)具有比具有较低折光指数的层(如果它存在)更高的折光指数，并且在这两个层之间在550nm的折光指数的变化大于0.25、大于0.30或大于0.40，
-基于透明导电氧化物(TCO)的功能层，
-位于功能层上方的第二介电涂层，其包括：
-光学厚度在80-170nm之间的具有较高折光指数的层，以及
-光学厚度在80-190nm之间的具有较低折光指数的层，
具有较高折光指数的层的折光指数大于具有较低折光指数的层的折光指数，并且在550nm的折光指数在这两层之间的变化大于0.25、大于0.30或大于0.40，
第一和第二介电涂层的光学厚度之和大于200nm。
令人惊讶的是，使用具有以下特征的功能涂层获得了在导模中的红色低吸收、低辐射率和/或传输中性美感方面的最佳结果：
-功能层选自掺杂氟的氧化锡、掺杂锑的氧化锡和/或氧化铟锡，
-功能层具有70-200纳米、75-150纳米、80-130或90-110纳米的几何厚度，
-介电涂层的具有较低折光指数的介电层具有低于1.7、低于1.6或低于1.5的折光指数，
-具有较低折光指数的层是基于氧化硅的层，
-介电涂层的具有较高折光指数的介电层具有大于1.9，或大于2.0的折光指数，
-每个介电涂层的具有较高折光指数的介电层选自：
-基于选自硅、铝或锆的一种或多种元素的氮化物的层，优选基于氮化硅的层，
-基于氧化锌锡的层，
-基于氧化锌的层，或
-基于氧化钛的层，
-介电涂层的具有较低折光指数的介电层是相同或不同的，并且选自基于氧化硅的层，
-介电涂层的具有较高折光指数的介电层是相同或不同的并且选自基于氮化硅或氧化锌锡的层。
申请人特别地证实了两种特别有利的对于介电涂层的每个介电层具有特定的光学厚度范围的组合。这意味着通过选择满足这些范围组合之一的功能涂层，可以获得由本发明所寻求的一定数量的有利性能。然而，在这些组合中的任何选择都不允许获得本发明的所有优选性质。
根据第一优选组合，本发明涉及一种材料，其中：
位于功能层下方的介电涂层包括：
-光学厚度在0nm-20nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在0nm-25nm之间、优选在10nm-20nm之间的具有较低折光指数的层，
位于功能层上方的介电涂层包括：
-光学厚度在100nm-140nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在80-140nm之间的具有较低折光指数的层。
根据本发明，“在0nm-...之间”范围内的下限意味着该层可以不存在。因此包括该端值。
根据另一优选组合，本发明涉及一种材料，其中：
位于功能层下方的介电涂层包括：
-光学厚度在40nm-110nm之间或在60nm-80nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在20nm-145nm之间或在75nm-105nm之间的具有较低折光指数的层，
位于功能层上方的介电涂层包括：
-光学厚度在80nm-170nm或90nm-130nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在125-190nm或150-165nm之间的具有较低折光指数的层。
根据该有利的组合，第一和第二介电涂层的光学厚度之和大于300nm、350nm、380nm或400nm。
本发明有利地在60°反射时呈现较不强烈的颜色。
本发明还涉及包含根据本发明的材料和至少一个第二基材的层压窗玻璃，该材料和第二基材通过层压中间层结合在一起。
传统上，窗玻璃的面是通过从外部朝向乘客舱或配备它的房间的内部对基材的面进行编号来从外侧进行指定。这意味着入射阳光按数字递增的顺序穿过所述面。
在层压窗玻璃的情况下，基材的所有面都被编号，但层压中间层的面没有编号。
根据本发明的层压窗玻璃包括位于配备它的建筑物或交通工具的外部的面1、与层压中间层接触的面2和3和在建筑物或交通工具的内部的面4。功能涂层优选位于面4上。
本发明还涉及：
-安装在交通工具或建筑物上的根据本发明的层压窗玻璃，和
-根据本发明的层压窗玻璃作为建筑物或交通工具的低辐射窗玻璃的用途，
-包含根据本发明的窗玻璃的建筑物、交通工具。
根据本发明的层压窗玻璃优选是机动车窗玻璃，例如机动车车顶窗玻璃。
根据本发明的层压窗玻璃可以包括弯曲的基材。
层压窗玻璃可具有小于50％、小于30％、小于20％或小于10％的光透射率。
层压窗玻璃还可具有大于60％、大于70％、或大于80％的光透射率。
本发明还涉及一种发光窗玻璃，其包括根据本发明的层压窗玻璃、光学耦合以形成光导的光源和用于提取被引导光的光提取元件。
光源优选是外围的。
光源优选光学耦合到根据本发明的材料的基材。光学耦合可以通过以下方式完成：
-通过本发明的材料的基材的边缘面，
-通过界定该材料的基材的孔优选通孔的壁，或
-通过光的重定向，例如，光源可以在F4一侧(偏移或与面F4相对)并且光重定向元件如反射棱镜膜被定位在面F3上。
光提取元件优选为漫射元件，特别是形成图案的层状漫射元件。
本发明的发光窗玻璃可以选自侧窗、后窗、车顶窗或挡风玻璃。
出现在说明书其余部分的优选特征既适用于根据本发明的材料，必要时，也适用于根据本发明的窗玻璃、方法、用途、建筑物或交通工具。
所描述的所有发光性质都是根据ISO 9050标准的原理和方法获得的，该标准与确定在用于建筑的玻璃中使用的窗玻璃的发光和太阳能性质有关。
通常，折光指数在550nm的波长下进行测量。
根据本发明，当构成所述层或基材的两种材料在550nm的折光指数之差的绝对值小于或等于0.15时，两个元件如层或基材的具有基本相等的折光指数。
具有较高折光指数的层和具有较低折光指数的层具有不同的折光指数。根据本发明，当构成所述层或基材的两种材料在550nm的折光指数之差的绝对值大于或等于0.25、大于0.30、大于0.40、大于0.50、大于0.60、大于0.70或大于0.80时，两种元件如层或基材具有不同的折光指数。
折光指数在550nm波长进行定义。
除非另有说明，否则在本文中公开的厚度在没有其它具体说明时是物理的、实际的或几何的厚度，称为Ep并以纳米表示(而不是光学厚度)。光学厚度Eo被定义为所考虑的层的物理厚度乘以其在550nm波长的折光指数：Eo＝n*Ep。折光指数是无量纲值，可以认为光学厚度的单位是为物理厚度所选择的单位。
根据本发明，介电涂层对应于位于基材和功能层之间或在功能层上方的一系列介电层。
如果介电涂层由多个介电层组成，则介电涂层的光学厚度对应于构成介电涂层的不同介电层的光学厚度的总和。
功能涂层是通过磁场辅助的阴极溅射(磁控管工艺)沉积的。根据该有利实施方案，涂层的所有层均通过磁场辅助的阴极溅射来沉积。在没有具体规定的情况下，表述“在...上方”和“在...下方”并不一定意味着两个层和/或涂层彼此接触布置。当指定一层与另一层或涂层“接触”沉积时，这意味着在这两个层(或层和涂层)之间不能有一个(或多个)中间层。
在本说明书中，除非另有说明，否则用于限定材料或层包含什么的表述“基于”是指其包含的组分的质量分数为至少50％，特别是至少70％，优选至少90％。
根据本发明：
-光反射对应于在光谱的可见光部分中的太阳辐射的反射，
-光透射对应于在光谱的可见光部分中的太阳辐射的透射，
-光吸收对应于在光谱的可见光部分中的太阳辐射的吸收。
发光特征根据光源D65在垂直于安装在单层窗玻璃中的材料2°处进行测量(除非另有说明)：
-TL对应于在可见光中的光透射率，以％表示，
-Rc对应于在可见光中的外部光反射率，以％表示，观察者在功能涂层一侧，
-Rs对应于在可见光中的内部光反射率，以％表示，观察者在与包含功能涂层一侧相反的一侧，
-a*T和b*T对应于在L*a*b*系统中的透射颜色a*和b*，
-a*Rc和b*c对应于在L*a*b*系统中的反射颜色a*和b*，观察者在功能涂层一侧，
-a*Rs和b*Rs对应于在L*a*b*系统中的反射颜色a*和b*，观察者在与包含功能涂层一侧相反的一侧。
参数a*60°和b*60°对应于在相对于玻璃平面的法线成60°角在L*a*b*系统中的颜色a*和b*，其使用在与安装成具有在面1设置的功能涂层的单层窗玻璃的该材料垂直成2°的光源D65进行测量，观察者在功能涂层一侧。
根据本发明的材料允许在透亮玻璃基材(单层窗玻璃)上获得：
-小于30％，甚至小于20％的辐射率，和/或，
-低反射率Rs，特别地小于7％，和，
-反射中的中性色，和，
-在角度反射中的弱颜色，其体现为小于17％的在60°的反射率和中性色。
优选地，该材料为包含它的窗玻璃提供如下定义的在透射和外部反射或内部反射(单层窗玻璃)中颜色：
-a*Rc值在-8和4之间，在-2和2之间，在-2和1.5之间，和/或，
-b*Rc值在-5和+5之间，在-2和2之间，和/或，
-a*Rc60°值在-8和6之间，在-2和1.5之间，和/或
-b*Rc60°值在-8和8之间，在-2和2之间。
这些性质是在普通透亮玻璃上测得的。4到6毫米厚的普通透亮玻璃具有以下发光特征：
-光透射率在87-91.5％之间，
-光反射率在7-9.5％之间，
-光吸收率在0.3-5％之间。
参数Rgm、a*gm和b*gm对应于在玻璃基材中以80°角在基材/功能涂层界面处以导模中反射和反射颜色a*和b*。
在层压窗玻璃形式的结构中，比色性质使用以下进行计算：
-安装在层压窗玻璃中的包含涂覆有功能涂层的基材的材料，
-层压窗玻璃包含一种材料，该材料包含2mm的普通钠钙玻璃类型的基材和另一个2mm的钠钙玻璃类型的玻璃基材，这两个基材由0.76mm的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)层压中间层隔开，
-功能涂层优选设置于面4上。
功能涂层优选包含单一功能层。
优选地，功能涂层被沉积在平板玻璃上并且组件被弯曲淬火。这使得可以提高TCO的辐射率，特别地如ITO。也可以在沉积过程中加热功能涂层。
介电层通常选自基于氧化物、基于氮化物或基于氮氧化物的层。基于一种或多种元素的氧化物的层基本上包含氧和非常少的氮。基于氧化物的层尤其包含相对于所述层中的氧和氮为至少90％原子百分比的氧。基于氮化物的层基本上包含氮和非常少的氧。基于氮化物的层包含相对于所述层中的氧和氮为至少90％原子百分比的氮。氮氧化物层包括氧和氮的混合物。基于氮氧化物的层包含相对于所述层中的氧和氮为10至90％原子百分比(排除端值)的氮。
在层中的氧和氮的量以相对于在所考虑的层中氧和氮的总量的原子百分比来确定。
介电层通常选自：
-包含硅、铝和/或锆的层，任选地掺杂有至少一种其他元素，
-基于氧化锌锡的层，
-基于氧化钛的层，
-基于氧化锌的层。
相对于构成含硅层的除了氮和氧之外的所有元素的质量，含硅层包含至少50质量％的硅。
含硅层可以选自基于氧化物、基于氮化物或基于氮氧化物的层，如基于氧化硅的层、基于氮化硅的层和基于氮氧化硅的层。
基于氧化硅的层包含相对于在基于氧化硅的层中的氧和氮为至少90％原子百分比的氧。基于氮化硅的层包含相对于在基于氮化硅的层中的氧和氮为至少90％原子百分比的氮。基于氮氧化硅的层包含相对于在基于氧化硅的层中的氧和氮为10至90％原子百分比(排除端值)的氮。优选地，基于氧化硅的层的特征为小于或等于1.55的在550nm的折光指数。优选地，基于氮化硅的层的特征为大于或等于1.95的在550nm的折光指数。
含硅层可包含除硅、氧和氮之外的元素或由其组成。这些元素可以选自铝、硼、钛和锆。含硅层可包含相对于构成该层的除氧和氮之外的所有元素的质量为至少2％、至少5％或至少8％质量的铝。
包含铝的层可以选自基于氧化物、基于氮化物或基于氧氮化物的层，例如基于氧化铝的层，例如Al2O3，基于氮化铝的层，例如AlN，以及基于氧氮化铝的层，例如AlOxNy。
在介电层中，根据它们在550nm的折光指数，对具有低折光指数的层、具有中间折光指数的层和具有高折光指数的层之间进行区分。具有低折光指数的层具有小于1.70的折光指数。具有具有中间折光指数的层具有介于1.70和2.2之间的折光指数。具有高折光指数的层具有大于2.2的折光指数。
具有低折光指数的层可具有低于1.70、低于1.6或低于1.5的折光指数。具有较低折光指数的低折光指数层优选是基于氧化硅的层。
具有中间折光指数的层可以选自：
-基于氧化锌的层(n550＝2.0)，
-基于氧化锡的层(n550＝2.0)，
-基于氧化锌锡的层(n550＝2.0)，
-基于氮化硅和/或铝的层(n550＝2.1)，
-基于氮氧化硅和/或铝的层。
具有高折光指数的层可具有折光指数：
-大于2.30、大于2.35或大于2.40。
-低于2.60、低于2.50、低于2.40。
具有高折光指数的层可选自：
-基于氧化钛的层(n550＝2.4)，
-基于混合氧化钛和选自Zn、Zr和Sn的另一种组分的层，
-基于氮化锆层的层，
-基于氮化硅锆的层(n550nm＝2.20-2.40)，
-基于氧化锆层的层，
-基于氧化锰MnO的层(n550＝2.16)，
-基于氧化钨层的层(n550＝2.15)，
-基于氧化铌层的层(n550＝2.30)，
-基于氧化铋层的层(n550＝2.60)。
具有较低折光指数的层可选自具有低折光指数的层。在这种情况下，具有较高折光指数的层选自具有大于1.7的折光指数的层。因此，它们选自具有中间折光指数的层和具有高折光指数的层。
具有较低折光指数的层可选自具有中间折光指数的层。在这种情况下，具有较高折光指数的层选自具有高折光指数的层。
每个介电涂层的所有含硅层的物理厚度的总和大于所考虑的介电涂层的总厚度的50％、60％或70％。
基材可以是矿物玻璃基材或由透明聚合物材料制成。基材优选由矿物玻璃制成。
构成窗玻璃的矿物玻璃基材可以由钠钙、铝硅酸盐或硼硅酸盐玻璃制成。
基材可以是透明的聚合物材料，包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯或聚脲(PU)基材。
优选地，层压中间层包括一个或多个有机聚合物片材。有机聚合物选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、聚脲、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃(包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚异丁烯(P-IB))、聚氯乙烯和其衍生物(例如聚二氯乙烯(PVDC))、苯乙烯聚合物(例如聚苯乙烯(PS)、丙烯苯乙烯丁二烯(ABS)、苯乙烯丙烯腈(SAN))、聚丙烯酸(包括聚丙烯腈(PAN)和聚(甲基丙烯酸甲酯))(PMMA))、聚酯(包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT))、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、含氟聚合物如聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚碳酸酯(PC)、芳烃聚砜，包括单独的聚砜(PSU)、聚苯醚(PPE)、环氧树脂(EP)或作为其中几种的混合物和/或共聚物。层压中间层可以是着色的。
优选地，基材的材料是透亮的并且更好地是超透亮的以限制吸收。
基材可以是超薄玻璃，例如具有小于0.7mm的厚度。
基材可以是(热)钢化玻璃。
本发明还涉及一种发光窗玻璃，其包含根据本发明的层压窗玻璃、光提取元件、优选层状漫射元件和光源。
层状漫射元件可以通过喷砂类型的表面处理、通过酸侵蚀、通过沉积漫射层而接触或形成在层压窗玻璃的基材表面上。
作为漫射层状元件，可以提及酸蚀玻璃、SAINT-GOBAIN GLASS的玻璃和SAINT-GOBAIN GLASS的/>带有漫射层的玻璃。
层状漫射元件可以例如通过激光蚀刻类型的处理在基材或中间层的体积中形成。然后将呈基材或中间层形式的层状漫射元件附接到根据本发明的材料的基材表面，例如通过层压。
层状漫射元件可以放置在根据本发明的材料的基材上，特别是放置在与功能涂层相反的面上。
层状漫射元件可以是自支撑漫射膜，优选粘合到窗玻璃的基材。
层状漫射元件可以是沉积在基材上的层。该层可以基于漫射搪瓷。它可以不连续地沉积在基材的面上以形成图案。该层可以是印刷在基材或中间层上的漫射油墨。
漫射层可以包含有机或矿物基质和漫射颗粒，例如金属氧化物如二氧化钛。作为矿物透明漫射层的实例，可以提及在申请FR3084355中描述的透明搪瓷。作为有机透明漫射层的实例，可提及在申请WO2022023638中描述的透明层
漫射元件被布置在期望的光提取位置处。因此，可以根据例如几何图案甚至文字，通过具有明确区域和轮廓的漫射表面漫射光，从而在窗玻璃表面上绘制光的路径。
层状漫射元件可以是不透明的或透明的。
漫射层可以包含基质(有机或矿物的)和漫射颗粒，例如金属氧化物(TiO2等)。
作为矿物透明漫射层的实例，可以提及在申请FR3084355中描述的透明搪瓷
作为有机透明漫射层的实例，可提及在申请WO2022023638中描述的透明层
层压窗玻璃可包括由不透明材料(特别是黑色)制成的掩蔽层，优选在第二基材的内部主面(面2)(中间层一侧)上。这个外围层形成了一个框架并定义了一个清晰的视野。优选地，光源特别地通过掩蔽层从外部被掩蔽。该层可以是位于第二玻璃基材上的搪瓷或位于中间层上的油墨。
能够发光的光源优选为发光元件，例如电致发光二极管(英文LED或法文DEL)。光源可以是多色的(白光)或单色的，特别是红色的。
光源可以是线性的，例如二极管阵列。
光源可以直接耦合到基材材料或通过引导、准直光学器件
光源优选光学耦合到根据本发明的材料的基材。光学耦合可以通过以下方式完成：
-通过本发明材料的基材的边缘面，
-通过界定材料基材的孔，优选通孔的壁，或
-通过光的重定向，例如，光源可以在F4一侧(偏移或与面F4相对)并且光重定向元件如反射棱镜膜的定位在面F3上。
光源可以位于基材的边缘对面或靠近基材的边缘以通过基材的边缘面耦合。可以参考专利申请WO2010049638。
光源也可以放置在窗玻璃中产生的孔中(圆形或椭圆形)。可以参考专利申请WO2013110885和WO2018178591。
光源可以在附近，例如面4一侧(偏移或与面4相对)，并且定位光重定向元件如反射棱镜膜以重定向光(例如与面3相对)。可以参考专利申请WO2022096365。
可以使用多个光源，例如在基材的相对边缘附近。
二极管可以是前发光或侧发光的。二极管优选地是安装在具有导电轨道的载件如印刷电路卡(英文为″printed circuit card″)的表面上的部件，例如矩形形状的载体。
当窗玻璃用作后窗时，光源优选发出红色光。当窗玻璃用作后窗或挡风玻璃时，图案可以包括象形图，例如紧急三角形。
实施例
I.材料和涂层
在这些实施例中，玻璃基材是铝硅酸盐类型的玻璃基材。
层压中间层是0.76毫米聚(乙烯醇缩丁醛)(“PVB”)中间层。
功能层(F)是氧化铟锡层。
介电涂层包括：
-基于氮化硅的层(Si3N4，n550＝2.0)，
-基于氧化硅的层(SiO2，n550＝1.5)。
表1总结了通过溅射(所谓的“磁控管阴极”溅射)沉积的层的沉积条件。
[表1]
层 所使用的靶 沉积压力 气体
ITO In2O3 90％，SnO210％重量 2×10-3毫巴 Ar/(Ar+O2)为99％
SiO2 Si∶Al为92∶8重量％ 2×10-3毫巴 Ar/(Ar+O2)为62.5％
Si3N4 Si∶Al为92∶8重量％ 3.2×10-3毫巴 Ar/(Ar+N2)为55％
表2列出了构成涂层的每个层或涂层的材料和以纳米计的物理厚度(除非另有说明)，作为它们相对于堆叠体的载体基材的位置(在表底部的最后一行)。
[表2]
RD：介电涂层；CF：功能层；Eg：几何厚度；Eo：光学厚度；Ep：厚度
II.衰减现象说明
图1和图2各自表示分别由蓝色(图1)和红色(图2)电致发光二极管从上方照亮的发光窗玻璃的照片。在每张照片中，位于左侧的窗玻璃包含现有技术Cp-2的功能涂层，而位于右侧的窗玻璃不包含功能涂层。
当使用蓝色二极管时，图案可以在两个窗玻璃上看到。然而，当窗玻璃另外包含功能涂层时，图案保持较不发光。
当使用红色二极管时，左侧玻璃上的图案很快就看不见了。
图3表示包含现有技术Cp-2的功能涂层的发光窗玻璃的照片，其由白色电致发光二极管(元件S)从顶部和在中心进行照亮。它包括点形式的漫射层。光从上方入射，并通过漫射点沿传播路径提取。在这张照片中，观察到只有十二个带框的点(元素A)显示为白色。所有其他颜色呈现青色，一种在蓝色和绿色之间振荡的颜色，随着与注射点距离的增加，蓝绿色强度增加。
III.导模吸收效应的表征
测定了在基材/功能涂层界面处导模反射中的Rgm、a*gm和b*gm值。该反射对应于玻璃基材中80°的入射角。
根据导模的定义，其传播角大于系统的临界角值，光不能穿过涂层透射。因此，没有被反射的光被吸收。
根据本发明，具有尽可能高的Rgm是非常有用的，因为该参数表示低吸收。实际上，导模的能量守恒要求Rgm+Agm＝1，其中Agm是导模的吸收。低吸收体现为高Rgm值。高Rgm值反映了较低的吸收，特别地在导模中的红色光，以及在其总强度意义上更好地导模存留。
参数a*gm和b*gm表示对于光源D65类型的白色入射光的反射光色度参数的变化。
正a*gm意味着反射变得比入射光线更红。
负a*gm意味着反射变得比入射光线更绿。
正b*gm意味着反射变得比入射光线更黄。
负b*gm意味着反射变得比入射光线更蓝。
某种颜色的反射表明互补色的光吸收。因此，例如，负a*gm是绿色反射和红色吸收的同义词。
参数a*和b*的绝对值越高，反射/吸收的颜色本身就越明显。
根据本发明，寻找较少负性甚至中性的a*gm和b*gm值。
如果满足以下条件，功能涂层特别适用于发光窗玻璃中：
-a*gm的值介于-4和2之间，并且
-b*gm的值大于-2。
然而，这是要用Rgm的值来加权的。如上所解释，高Rgm表示低吸收。这就是为什么具有高Rgm值的结构可以是有益的，即使相关的a*gm和b*gm的绝对值更高，因为这些颜色不会很强烈。
表4总结了光学性质。
[表4]
表4 Ex.1 Ex.2 Ex.3 Ex.4 Ex.5 Cp.1 Cp.2
TL 89.8 86.3 88.6 90.3 87.2 89.3 88.5
a*T -0.9 0.1 -0.6 -0.8 0.5 -0.4 -0.2
b*T 0.0 -0.2 0.1 1.1 0.7 2.7 0.6
RLc 5.4 9.1 6.1 4.7 7.4 7.1 6.9
a*c 0.0 -5.1 -1.8 -0.1 -8.4 -1.5 -4.0
b*c 2.6 2.8 2.0 -5.4 -2.2 -11.0 -0.8
R gm 96.0 95.5 91.9 94.7 91.7 90.9 90.9
a*gm -2.8 -3.2 1.0 -1.9 -0.1 -4.0 -5.3
b*gm 0.4 -0.2 1.8 6.2 0.7 -3.4 -3.5
现有技术的Cp.1和Cp.2型涂层不能用于发光窗玻璃中，因为它们不能以导模在基材中呈现足够稳定的颜色。Rgm值低于根据本发明的实施例的Rgm值。此外，它们具有过负的a*gm和b*gm值。
这解释了为什么当光源是红光时，当人更远离光注入点时，会迅速观察到该红光的消光(图2，左边图)。
本发明的功能涂层具有：
-Ex.1、Ex.2和Ex.4：非常高的Rgm值和比Cp.1和Cp.2更低负性的a*gm和b*gm值，
-Ex.3和Ex.5：高Rgm值和中性a*gm和b*gm值。
II.结构
图4说明了根据本发明的发光层压窗玻璃。它包括：
-根据本发明的材料(1)，其包括位于层压窗玻璃的面4上的功能涂层(2)，
-层压中间层(3)，优选由PVB制成，
-第二玻璃基材(4)，
-形成图案(5)的层状漫射元件，-能够将光射入基材中的光源。

Claims (15)

1.一种材料，其包括涂覆有功能涂层的基材，该功能涂层从基材开始包括：
-任选的位于功能层下方的第一介电涂层，其包括：
-光学厚度在0-110nm之间的具有较高折光指数的层，和
-光学厚度在0nm-170nm之间的具有较低折光指数的层，
如果存在具有较高折光指数的层和如果存在具有较低折光指数的层，具有较高折光指数的层的折光指数大于具有较低折光指数的层的折光指数，并且在这两个层之间在550nm的折光指数的变化大于0.25，
-基于透明导电氧化物的功能层，
-位于功能层上方的第二介电涂层，其包括：
-光学厚度在80-170nm之间的具有较高折光指数的层，和
-光学厚度在80-190nm之间的具有较低折光指数的层，
具有较高折光指数的层的折光指数大于具有较低折光指数的层的折光指数，并且在这两个层之间在550nm的折光指数的变化大于0.25，
第一和第二介电涂层的光学厚度之和大于200nm。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述功能层选自掺杂氟的氧化锡、掺杂锑的氧化锡和/或氧化铟锡。
3.根据前述权利要求中任一项的材料，其特征在于介电涂层的具有较低折光指数的介电层具有小于1.7的折光指数。
4.根据前一项权利要求所述的材料，其特征在于所述具有较低折光指数的层是基于氧化硅的层。
5.根据前述权利要求中任一项的材料，其特征在于介电涂层的具有较高折光指数的介电层具有大于1.9的折光指数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的材料，其特征在于每个介电涂层的具有较高折光指数的介电层选自：
-基于一种或多种选自硅、铝或锆的元素的氮化物的层，优选基于氮化硅的层，
-基于氧化锌锡的层，
-基于氧化锌的层，或
-基于氧化钛的层。
7.根据前述权利要求中任一项所述的材料，其特征在于：
位于功能层下方的介电涂层包括：
-光学厚度在0nm-20nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在0nm-25nm之间的具有较低折光指数的层，
位于功能层上方的介电涂层包括：
-光学厚度在100nm-140nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在80-140nm之间的具有较低折光指数的层。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的材料，其特征在于
位于功能层下方的介电涂层包括：
-光学厚度在40nm-110nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在20nm-145nm之间的具有较低折光指数的层，
位于功能层上方的介电涂层包括：
-光学厚度在80nm-170nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在125-190nm之间的具有较低折光指数的层。
9.根据前一项权利要求所述的材料，其特征在于第一和第二介电涂层的光学厚度之和大于300nm。
10.根据权利要求8或9所述的材料，其特征在于：
位于功能层下方的介电涂层包括：
-光学厚度在60nm-80nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在75nm-105nm之间的具有较低折光指数的层，
位于功能层上方的介电涂层包括：
-光学厚度在90nm-130nm之间的具有较高折光指数的层，
-光学厚度在150-165nm之间的具有较低折光指数的层。
11.层压窗玻璃，其包括根据权利要求1至10中任一项的材料和至少一个第二基材，该材料和第二基材通过层压中间层结合在一起。
12.根据前一项权利要求所述的层压窗玻璃，其特征在于，它包括位于装备它的建筑物或交通工具的外部的面1、与层压中间层接触的面2和3，和在建筑物或交通工具的内部的面4，所述功能涂层位于面4上。
13.发光窗玻璃，其包括根据权利要求11至12中任一项所述的层压窗玻璃、光学耦合以形成光导的光源和用于提取被引导光的光提取元件。
14.根据前一项权利要求所述的发光窗玻璃，其特征在于，所述提取元件是形成图案的层状漫射元件。
15.根据前一项权利要求所述的发光窗玻璃，其选自侧窗、后窗、车顶窗或挡风玻璃。
CN202310257254.0A 2022-06-09 2023-03-16 包含功能涂层的层压发光窗玻璃 Pending CN117209164A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2205564 2022-06-09
FR2205564A FR3136461A1 (fr) 2022-06-09 2022-06-09 Vitrage lumineux feuilleté comprenant un revêtement fonctionnel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117209164A true CN117209164A (zh) 2023-12-12

Family

ID=83188732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310257254.0A Pending CN117209164A (zh) 2022-06-09 2023-03-16 包含功能涂层的层压发光窗玻璃

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN117209164A (zh)
FR (1) FR3136461A1 (zh)
WO (1) WO2023237839A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2937710B1 (fr) 2008-10-27 2013-05-17 Saint Gobain Module a diodes electroluminescentes pour vehicule, support a diodes, fabrications
FR2986186B1 (fr) 2012-01-26 2014-09-05 Saint Gobain Vitrage eclairant pour vehicule
FR2997770B1 (fr) * 2012-11-07 2015-11-20 Saint Gobain Support electroconducteur pour vitrage a diffusion variable par cristaux liquides, et un tel vitrage
FR3012133B1 (fr) * 2013-10-17 2021-01-01 Saint Gobain Procede d'obtention d'un substrat revetu par un empilement comprenant une couche d'oxyde transparent conducteur
KR101961585B1 (ko) * 2015-05-15 2019-03-22 쌩-고벵 글래스 프랑스 열-복사-반사 코팅 및 그에 부착된 체결 또는 밀봉 요소를 갖는 판유리
FR3064531B1 (fr) 2017-03-31 2019-04-05 Saint-Gobain Glass France Vitrage eclairant.
WO2018206236A1 (de) 2017-05-09 2018-11-15 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit elektrisch leitfähiger beschichtung und verringerter sichtbarkeit von fingerabdrücken
FR3084355B1 (fr) 2018-07-27 2023-05-19 Saint Gobain Substrat emaille, dispositif vitre lumineux automobile avec un tel substrat et sa fabrication.
CN113508098A (zh) * 2020-02-06 2021-10-15 法国圣戈班玻璃厂 具有降低的辐射率和反光率的运载工具玻璃板
FR3113008B1 (fr) 2020-07-31 2022-09-09 Saint Gobain VItrage LUMINEUx DE vehicule AuTOMOBILE et VEHICULE AuTOMOBILE AVEC UN TEL VITRAGE Lumineux
CN114729741A (zh) 2020-11-05 2022-07-08 法国圣戈班玻璃厂 装配玻璃

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023237839A1 (fr) 2023-12-14
FR3136461A1 (fr) 2023-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2475192C (en) Solar control coating
EP3684613B1 (en) Ig window unit including laminated substrates for preventing bird collisions
US5891556A (en) Transparent substrate with antireflection coating
US9612386B2 (en) Luminous glazing unit with optical isolator
US8025957B2 (en) Vehicle transparency
CA2697488C (en) Vehicle transparency
US7648768B2 (en) Hybrid coating stack
CN111164492A (zh) 平视显示器及其涂层
EP2969991B1 (en) Solar control coatings providing increased absorption or tint
US20080193686A1 (en) Multiple Glazing With Improved Selectivity
CN1326689C (zh) 反射紫外线及红外线的光学涂层
PL204317B1 (pl) Przezroczyste podłoże, oszklenie, sposób wytwarzania oszklenia i jego zastosowanie
KR20210145224A (ko) 낮은 가시광 반사율을 갖는 헤드-업 디스플레이를 위한 코팅
US20070264479A1 (en) Aesthetic transparency
US20080280147A1 (en) Vehicle transparency
CN113905887A (zh) 具有电致发光装置和光学带阻滤波器的运载工具玻璃板
CN117209164A (zh) 包含功能涂层的层压发光窗玻璃
CN101484309A (zh) 美观透明体
US7947373B2 (en) High luminance coated glass
CN115243885B (zh) 拱肩板
CN118346946A (zh) 具有辐射率降低涂层的经照明的装配玻璃元件
US20240025155A1 (en) Solar-protection glazed element with diffuse reflection
KR20240093779A (ko) 적외선 감지 시스템을 위한 낮은 가시 반사율 및 투과율을 갖는 반사 방지 필름이 있는 강화 광학 윈도우

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination