CN117651887A - Ir透射嵌板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括红外透射基材和红外透射涂层的红外透射嵌板、和包括所述嵌板的光学组件以及所述嵌板的用途。
Description
技术领域
本发明涉及包括红外透射基材和红外透射涂层的红外透射嵌板、和包括所述嵌板的光学组件以及所述嵌板的用途。
背景技术
红外波或红外线具有多种来源和用途。典型的红外线源自太阳，其波长大于可见光范围，即大于780nm(近红外)至3mm(远红外)。
从例如热成像中的红外(IR)信号的检测到IR光谱学中的元素识别的各种各样应用利用了红外光。一定范围的基材被用于制造透射、反射和/或通常控制IR光轨迹的光学元件，如平面光学器件(即窗玻璃、镜子、偏振器、分束器、棱镜)、球面镜片(即平凹/平凸、双凹/双凸、弯月面)、非球面镜片(抛物面、双曲、混合)、消色差镜片、以及镜片组件(即，成像镜片、扩束器、目镜、物镜)。用于红外应用的这些基材的体材料(bulk material)在它们的物理特征、特别是光学特征方面不同。结果，了解每种特征的益处允许为任何IR应用选择正确的材料。由于红外光由比可见光的波长更长的波长构成，因此在传播通过同一光学介质时，可见光和红外这两个波长区域的行为有所不同。通常，某些材料可以用于IR应用和可见光应用二者，最值得注意的是熔融石英、硼硅酸盐玻璃、蓝宝石、铝硅酸盐玻璃和某些钠钙玻璃，而其他材料仅用于一种应用或另一种应用。定义用于红外光的任何体材料的最重要属性是红外光的透射率。透射率是通量的量度，并且以入射光的百分比给出。
一些光学元件可以用于在源和/或接受器之间透射红外光。此类光学元件的实例包括盖玻璃和光学元件，如与红外光一起使用的镜片、棱镜或镜子。
如今，机动交通工具配备有越来越多的光学接受器和光学元件，其中具有红外(例如800至2000nm)工作波长范围的那些，由于其接近在350至780nm范围内的可见光光谱，因此有时也被称为“近红外”。机动交通工具包括轿车、厢式货车、货车、摩托车、公交车、有轨电车、火车、无人机、飞机、直升机等等。
WO 2018015312 A1涉及包括以下的汽车嵌装玻璃：(i)至少一个玻璃片材，其在750至1050nm的波长范围内具有低于5m-1的吸收系数、并且具有外面和内面，以及(ii)红外滤光片。在750至1050nm的波长范围内的基于红外的遥感装置被置于该玻璃片材的内面上没有红外滤光片层的区域中。此类装置必须在玻璃片材(如挡风玻璃)后面被保护免于外部环境的影响，因为它不耐受所述外部环境。
此类光学元件的具体实例包括用于红外接受器(特别是用于汽车领域)如红外相机或激光雷达(lidar)的覆盖物。事实上，典型地将接受器置于覆盖物后面，以保护接受器免于外部环境的影响。接受器的检测极限明显与覆盖物在接受器的工作波长范围内的透射水平相关。
因此需要提高所述覆盖物在红外波长范围内的透射水平。这种透射提高典型地可以用包括交替的低折射率材料层和高折射率材料层的减反射涂层来实现，这将因此减少入射光在覆盖物的表面上的反射。此类多层涂层典型地可以通过提高红外光穿过所述涂覆的基材的透射、增强对比度以及消除鬼影图像来改善光学元件的效率。
CN 110218006 B涉及用于交通工具的层压玻璃，其可以配合激光雷达或近红外相机使用。层压玻璃尤其包括减反射膜以减少激光器或近红外相机的近红外光的能量损失。此类减反射涂层的工作波长窄，并且因此在许多应用中不可用。进一步地，此类层压玻璃不耐受外部环境。
多层涂层虽然有效降低了IR反射比，但是通常具有的耐久性比基材本身低。因此，典型地，将减反射涂层置于覆盖物的内面上，意指在覆盖物的面向红外接受器的面上(而外面面向外部环境)。
迄今为止，减反射涂层的耐久性还不足以允许使它们位于覆盖物的外面上，以在产品的使用期期间维持光学性能。此外，在减反射涂层位于覆盖物的内面的情况下，可见光范围(波长为350至780nm)内的反射颜色不一定是优化的。
特别地，难以获得用于红外辐射、特别是在800与2000nm之间的范围内的近红外光，同时维持低的可见光反射比和/或接近中性的反射光颜色的减反射涂层。
因此，仍然需要一种具有改善的耐久性、具有对物理和环境损害两者的耐受性、和/或呈现中性颜色和/或低的光反射比的减反射涂层。
发明内容
本发明提供一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与该第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在该第一表面上的红外减反射涂层，
所述涂层包括S个薄层序列，
-其中每个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层，
-其中S≥2，
其特征在于，所述涂层的具有低折射率材料的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，
其中λIR是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
本发明进一步提供了一种用于在800至2000nm的范围内的红外光的光学组件，其包括所述红外透射嵌板以及红外敏感接受器或红外光源中的至少一种，其中该嵌板被配置为将红外光透射到该接受器和/或透射来自该源的红外光。
最后提供的是所述红外透射嵌板在激光雷达中的用途。
具体实施方式
本发明提供一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与该第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在该第一表面上的红外减反射涂层，
所述涂层包括S个薄层序列，
-其中每个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层，
-其中S≥2，
其特征在于，所述涂层的具有低折射率材料的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，
其中λIR是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
红外波长典型地范围为800nm至大于10微米。然而，红外技术的使用典型地在近红外波长下进行处理，也就是说，最接近可见光波长、接近红色的波长范围，即800至2000nm的范围，这是本发明考虑的工作波长范围，也指定为λIR。
在本发明的范围内，术语“红外线”、“红外光”和“红外波长”可以互换使用并且涵盖800至2000nm的范围内的相同波长区域。也就是说，本发明的红外减反射涂层具有在800至2000nm的红外范围内的工作波长。
在本发明的范围内，术语“替代地”和“优选地”可以互换使用。
在本发明的范围内，λIR因此是在800至2000nm的范围内选择的选定工作红外波长。也就是说，λIR是在800至2000nm的范围内选择的精确值，并且因此不是所述范围内的波长的平均值。
在本发明的范围内，红外区域中的工作波长可以具体是850nm、905nm、940nm、1064nm、1310nm、1350nm、1550nm、1650nm。这些工作波长将取决于使用本发明的红外透射嵌板的光学组件。例如，在用于汽车应用的激光雷达中，工作波长可以尤其是905nm、或1550nm。可以考虑围绕波长的标称值的25nm的可接受的变化，使得例如可以接受围绕1550nm的标称值的1525至1575nm的波长范围。
特别选择红外透射基材使得将红外线透射优化。基材可以选自玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，聚丁烯(PB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丁烯(PB)中的两种或更多种的混合物和复合材料。优选的基材是玻璃。
红外透射基材可以具有范围为0.5mm至约15mm、替代地1mm至约10mm、替代地1mm至约8mm、替代地1mm至约6mm、替代地0.5至4mm的厚度。
在玻璃的情况下，玻璃可以是基于二氧化硅的玻璃，如钠钙硅型玻璃、铝硅酸盐型玻璃、或硼硅酸盐型玻璃。
优选的玻璃类型在本文中将被称为“红外透射玻璃”，并且典型地是在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1、替代地低于5m-1的吸收系数的那些玻璃。为了量化玻璃片材在红外范围内的低吸收，在本说明中，使用在750至1650nm的波长范围内的吸收系数。
由于红外透射玻璃对暴露的长期耐受性、它们的颜色稳定性以及它们在使用和回收方面对环境的低影响，因此优选的基材可以选自红外透射玻璃。玻璃的额外优点是可以调整玻璃片材的厚度以减少嵌板的总重量。
吸收系数是由在给定环境中的吸收率与电磁辐射经过的光程长度之间的比率定义的。它以m-1表示。它独立于材料的厚度，但它是所吸收辐射的波长以及材料的化学性质的函数。
在选定波长λ下的吸收系数(μ)可以从透射率(T)的测量值以及材料的折射率n计算(thick＝厚度)，n、ρ和T的值是选定波长λ的函数：
其中，ρ＝(n-1)2/(n+1)2。
根据本发明的玻璃片材类型在750-1650nm的波长范围内优选具有<15m-1的吸收系数。这种玻璃类型通常用于具有在800至2000nm的红外范围内的工作波长的光学技术，因为低吸收系数呈现了额外的优点，即最终的IR透射受材料中光程的影响较小。优选地，玻璃片材具有低于5m-1、或低于3m-1、或甚至低于2m-1的吸收系数。此类玻璃类型还可以被称为“超透明”玻璃。
在一些情况下，玻璃可以是有色玻璃，从绿色、蓝色或灰色到黑色玻璃，前提是玻璃对于800至2000nm的红外线是透射性的。例如在激光雷达应用中，玻璃基材可以是红外透射灰色玻璃或红外透射黑色玻璃。
常规的“透明玻璃”典型地具有约30m-1数量级的吸收系数，显著高于本发明优选的玻璃类型。
不同的玻璃组成在本发明的范围内可能是合适的，前提是在750至1650nm的波长范围内吸收系数<15m-1，替代地低于5m-1，如上所述。
本发明的基础玻璃组成可以包括以玻璃的重量百分比表示的总含量的以下项：
替代地，基础玻璃组成可以包括以玻璃的重量百分比表示的总含量的以下项：
替代地，基础玻璃组成可以包括以玻璃的重量百分比表示的总含量的以下项：
除了其基础组成之外，玻璃还可以根据所期望的效果包含其他组分。在本发明的范围内，通过在玻璃组成中结合低铁量和特定含量范围内的铬，可以获得在高红外(IR)中非常透明的玻璃而对其美感或其颜色的影响弱或没有影响。
因此玻璃片材组成可以包含以玻璃的总重量百分比表示的含量的以下项：
-0.002％至0.06％的量的总铁(表示为Fe2O3)以及0.0001％至0.06％的量的Cr2O3；或者
-0.002％至0.06％的量的总铁(表示为Fe2O3)和0.0015％至1％的量的Cr2O3以及0.0001％至1％的量的Co；或者
-0.02％至1％的量的总铁(表示为Fe2O3)和0.002％至0.5％的量的Cr2O3以及0.0001％至0.5％的量的Co；或者
-0.002％至1％的量的总铁(表示为Fe2O3)和0.001％至0.5％的量的Cr2O3和0.0001％至0.5％的量的Co以及0.0003％至0.5％的量的Se；或者
-0.002％至0.06％的量的总铁(表示为Fe2O3)以及0.001％至1％的量的CeO2；或者
-0.002％-0.06％的量的总铁(表示为Fe2O3)；以及以下组分中的一种：
-范围为按重量计0.01％至1％的量的锰(以MnO计算)；
-范围为按重量计0.01％至1％的量的锑(表示为Sb2O3)；
-范围为按重量计0.01％至1％的量的砷(表示为As2O3)，或者
-范围为按重量计0.0002％至0.1％的量的铜(表示为CuO)。
这些在红外中具有高透射的类型的玻璃是技术人员众所周知的并且不需要在本文中进一步描述。可以存在替代方案，其在本发明的范围内可能是合适的，前提是吸收系数<15m-1，替代地低于5m-1，如上所述。
玻璃可以是退火、回火、弯曲或热强化玻璃。
典型的热处理包括：根据热处理类型和嵌装玻璃的厚度，在大约3、4、6、8、10、12或甚至15分钟期间，将嵌装玻璃在空气中加热到至少560℃的温度，例如在560℃与700℃之间、特别是大约640℃至670℃。该处理可以包括在加热步骤之后的快速冷却步骤，以在玻璃的表面与芯之间引入应力差，使得在冲击的情况下，所谓的经回火的玻璃片材将安全地破碎成小块。
玻璃可以是平坦的或完全或部分弯曲的以正确地配合根据最终用途所需的特定设计或形状。弯曲和/或弯折技术是已知的，并且本文将不进一步描述。
基材典型地具有两个相反的表面，也就是说，第一表面和与第一表面相反的第二表面。
红外减反射涂层存在于第一表面上。
在本发明的范围内，薄膜是指具有0.5至900nm、或0.5至800nm、或0.5至700nm、或0.5至500nm的几何厚度的材料层。
典型地可以使用化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、物理气相沉积(PVD)、磁控溅射等形成此类薄膜。
在本发明的范围内，术语“在……下方”、“在……下面”、“在……下”指示在从基材开始的层序列内的一个层相对于下一层的相对位置。在本发明的范围内，术语“在……上方”、“上部”、“在顶部”、“在……上”指示在从基材开始的层序列内的一个层相对于下一层的相对位置。
在本发明的范围内，红外减反射涂层包括S个薄层序列，其中一个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层。为了确保将光程优化，可以建议确保序列内所述低折射率材料层下面的所述高折射率材料之间的接触。然后将序列一个叠一个，使得涂层包括交替的高折射率层和低折射率层。为了进一步优化光程，序列还可以彼此接触。每个层典型地具有<900nm、替代地<800nm、替代地<700nm的几何厚度。
在本发明的范围内，减反射涂层中存在至少2个序列。典型地，可以有2、3、4、5或更多个序列。当减反射涂层在本文中由#个序列定义时，并不旨在意指可以认为存在超出所定义的#个序列的另外的序列。因此，减反射涂层的最上面的序列也是所述涂层的最后序列。在800至2000nm的红外范围内工作的合适的减反射涂层已被设计为具有如下所述的2、3、4或更多个序列，其结合了所实现的减少反射的性能同时以合理的生产成本可加工的优点。
在本发明的范围内，包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层的最上面的序列因此也是减反射涂层的最后序列，离基材向上最远。也就是说，最上面的低折射率材料层也是减反射涂层的最后层，其与环境接触。
类似地，包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层的最下面的序列也是减反射涂层的第一个序列，离基材向上最近。
在本发明的范围内，已发现包括2或3个序列的减反射涂层具有高红外透射，虽然并未针对其在可见光区域中的颜色中性或针对低光反射比最佳地设计。
在本发明的范围内，已发现包括4个或更多个序列的减反射涂层具有高红外透射，同时针对其在可见光区域中的颜色中性以及针对低光反射比(Rc≤11％)最佳地设计。
在本发明的范围内，层可以包括一个或多个子层。当层被认定为低折射率层时，它可以包括各自具有低折射率的子层。当层被认定为高折射率层时，它可以包括各自具有高折射率的子层。
在本发明的范围内，高折射率材料在550nm的波长下具有≥1.8、替代地≥1.9、替代地≥2.0的折射率。
在本发明的范围内，低折射率材料在550nm的波长下具有≤1.7、替代地≤1.6的折射率。
高折射率材料在550nm波长下的折射率高于低折射率材料的折射率。高折射率材料和低折射率材料的折射率可以相差至少0.1的值，优选相差至少0.2的值，更优选相差至少0.25的值。这种折射率差异允许最佳的材料界面以及因此实现红外光的最佳透射。
然而，当计算800至2000nm的红外波长范围内的光学厚度时，使用如在所述红外波长区域内测量的材料的折射率。折射率在薄膜领域可用的常见工具中可获得，并且本文可能不会提供每种材料的折射率。来源包括来自WTheiss Hardware and Software公司的用于薄膜分析和设计以及用于光学薄膜设计的CODE软件。
独立于序列的数量，减反射涂层可以设置有与基材接触并且与具有高折射率的最低层(也就是具有高折射率的最下面的层)接触的底层。所述可选的底层典型地不参与减反射涂层的红外减反射特性。可以设置此类可选的底层以确保涂层与基材的粘附，和/或防止离子从基材迁移，离子迁移可能使上覆的涂层劣化，如玻璃基材可能发生。可选的底层可以具有任何折射率，并且不在光学上有助于本发明涂层的减反射效果。也就是说，底层不作为一部分在减反射涂层的减反射功能中起作用并且不是光学层设计的一部分。优选地，可选的底层可以具有与基材的折射率类似的折射率，也就是说，与基材的折射率相比，在0.3的值内。
底层的实例包括氧化硅。
当本发明的红外减反射涂层包括两个序列时，也就是说，当S＝2时，第一具有高折射率的层可以被称为层HA，在所述HA层上方的第一具有低折射率的层可以被称为层LA，在所述LA上方的第二具有高折射率的层可以被称为层HB，在所述HB层上方的第二具有低折射率的层可以被称为层LB：
基材/HA/LA/HB/LB
或者
基材/底层/HA/LA/HB/LB。
在S＝2时的情况下，第二层低折射率层LB可以被称为具有低折射率的最上面的(且最后的)层UL，并且第二层高折射率层HB可以被称为具有高折射率的最上面的层UH。类似地，第一层低折射率层LA可以被称为具有低折射率的最下面的层，并且第一层高折射率层HA可以被称为具有高折射率的最下面的层。
当本发明的红外减反射涂层包括三个序列时，也就是说，当S＝3时，第一具有高折射率的层可以被称为层HA，在所述HA层上方的第一具有低折射率的层可以被称为层LA，在所述LA上方的第二具有高折射率的层可以被称为层HB，在所述HB层上方的第二具有低折射率的层可以被称为层LB，在所述LB上方的第三具有高折射率的层可以被称为层HC，在所述HC层上方的第三具有低折射率的层可以被称为层LC：
基材/HA/LA/HB/LB/HC/LC
或者
基材/底层/HA/LA/HB/LB/HC/LC。
在S＝3时的情况下，第三层低折射率层LC可以被称为具有低折射率的最上面的(且最后的)层UL，并且第二层高折射率层HC可以被称为具有高折射率的最上面的层UH。同样地，第一层低折射率层LA可以被称为具有低折射率的最下面的层，并且第一层高折射率层HA可以被称为具有高折射率的最下面的层。
当本发明的红外减反射涂层包括四个序列时，也就是说，当S＝4时，第一具有高折射率的层可以被称为层HA，在所述HA层上方的第一具有低折射率的层可以被称为层LA，在所述LA上方的第二具有高折射率的层可以被称为层HB，在所述HB层上方的第二具有低折射率的层可以被称为层LB，在所述LB上方的第三具有高折射率的层可以被称为层HC，在所述HC层上方的第三具有低折射率的层可以被称为层LC，在所述LC上方的第四具有高折射率的层可以被称为层HD，在所述HD层上方的第四具有低折射率的层可以被称为层LD：
基材/HA/LA/HB/LB/HC/LC/HD/LD
或者
基材/底层/HA/LA/HB/LB/HC/LC/HD/LD。
在S＝4时的情况下，第四层低折射率层LD可以被称为具有低折射率的最上面的(且最后的)层UL，并且第四层高折射率层HD可以被称为具有高折射率的最上面的层UH。又同样地，第一层低折射率层LA可以被称为具有低折射率的最下面的层，并且第一层高折射率层HA可以被称为具有高折射率的最下面的层。
当本发明的红外减反射涂层包括五个序列时，也就是说，当S＝5时，第一具有高折射率的层可以被称为层HA，在所述HA层上方的第一具有低折射率的层可以被称为层LA，在所述LA上方的第二具有高折射率的层可以被称为层HB，在所述HB层上方的第二具有低折射率的层可以被称为层LB，在所述LB上方的第三具有高折射率的层可以被称为层HC，在所述HC层上方的第三具有低折射率的层可以被称为层LC，在所述LC上方的第四具有高折射率的层可以被称为层HD，在所述HD层上方的第四具有低折射率的层可以被称为层LD，在所述LD上方的第五具有高折射率的层可以被称为层HE，在所述HE层上方的第五具有低折射率的层可以被称为层LE：
基材/HA/LA/HB/LB/HC/LC/HD/LD/HE/LE
或者
基材/底层/HA/LA/HB/LB/HC/LC/HD/LD/HE/LE。
在S＝5时的情况下，第五层低折射率层LE可以被称为具有低折射率的最上面的(且最后的)层UL，并且第五层高折射率层HE可以被称为具有高折射率的最上面的层UH。同样地，第一层低折射率层LA可以被称为具有低折射率的最下面的层，并且第一层高折射率层HA可以被称为具有高折射率的最下面的层。
当S>5时，序列遵循类似的命名法。
当S≥2时，红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层的光学厚度eUL的范围可以为(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，其中λIR是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
具有低折射率的最上面的层的此类光学厚度允许合适的红外波长减反射效果。当光学厚度<(λIR*0.12)或>(λIR*0.40)时，入射红外线在表面上反射并且不能确保减反射涂层的性能处于最佳水平和/或反射颜色从外部观察者的角度来看是不合适的。
也就是说，当在850nm、905nm、940nm、1064nm、1310nm、1350nm、1550nm、1650nm的波长中选择红外区域中的工作波长时，使用所述选定的工作波长来计算具有低折射率的最上面的层的光学厚度eUL。例如，在905nm的工作波长下，光学厚度eUL的范围可以为108.6至362nm；或者在1550nm的工作波长下，光学厚度eUL的范围可以为186至620nm。
在与其他本发明实施例兼容的实施例中，当S≥2时，红外减反射涂层的高折射率材料层的光学厚度的总和ΣeH的范围可以为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)。
也就是说，当S＝2或3时，高折射率材料层的光学厚度的总和∑eH(eHA+eHB(+eHC))的范围可以为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)，替代地(λIR*0.28)≤∑eH≤(λIR*0.55)，替代地(λIR*0.35)≤∑eH≤(λIR*0.50)，替代地(λIR*0.38)≤∑eH≤(λIR*0.47)。
也就是说，当S＝4或更大时，或者具体地当S＝4时，高折射率材料层的光学厚度的总和∑eH的范围可以为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)，替代地(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.45)，替代地(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.35)。当S＝4时，∑eH＝eHA+eHB+eHC+eHD+eHE，依此类推，当S>4时。
这提供了额外的优点，即对于包括2或3个序列的涂层或者包括4个或更多个序列的涂层，以及可能在涵盖第一特定工作波长的波长区域中的较宽的工作范围内，进一步改善了红外透射。在这些情况下，针对一个第一特定工作波长设计的减反射涂层实际上可能适用于第二或更多个特定工作波长。这允许设计可能性的通用性，然而同时限制了生产变化，因为一种减反射涂层可以用于多种目的。
当S＝2或3时，具有低折射率的层的光学厚度的总和ΣeL与550nm的可见光波长的比率“ΣeL/550nm”符合以下有关选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(0.0614×λIR)-K1≤ΣeL/550nm≤(0.0614×λIR)-K2
其中K1＝25％并且K2＝-3％。
已发现此比率“ΣeL/550nm”确保了具有S＝2或3的红外减反射涂层的最佳红外减反射效果。
替代地，K1可以等于22％，或等于19％。替代地，K2可以等于1％。
在与上述兼容的实施例中，当S＝2或3时，红外减反射涂层的上部(或最后)具有低折射率的层UL，即层LB或LC，的光学厚度eUL可以为(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.33)，优选(λIR*0.20)≤eUL≤(λIR*0.32)，或(λIR*0.22)≤eUL≤(λIR*0.29)，或(λIR*0.24)≤eUL≤(λIR*0.27)
和/或
红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层UH的光学厚度eUH的范围可以为(λIR*0.25)≤eUH≤(λIR*0.50)，优选(λIR*0.31)≤eUH≤(λIR*0.42)，
和/或
红外减反射涂层的下部(或第一)具有低折射率的层LA的光学厚度eLA可以为eLA≤(λIR*0.13)，优选(λIR*0.04)≤eLA≤(λIR*0.07)，
和/或
红外减反射涂层的下部(或第一)具有高折射率的层HA的光学厚度eHA可以为eHA≤(λIR*0.15)，优选(λIR*0.02)≤eHA≤(λIR*0.11)，更优选(λIR*0.03)≤eHA≤(λIR*0.10)。
当S＝2或3时，或者具体地当S＝2时，并且提供了一种或多种上述特征时，最佳减反射涂层可以设置有具有成本效益并且通过薄膜的标准沉积方法可获得的简单的涂层。
各个层中的这些独立变化可以在红外中的不同波长的作用场内进行优化，并且提供可以在第一选定的工作红外波长以及在较宽的次要工作红外波长范围内合适地起作用的减反射涂层。
在与本发明兼容的实施例中，当S≥4时，可以用材料在550nm波长下的折射率来考虑层的光学厚度e’，而在800至2000nm的范围内选择的红外波长下来考虑光学厚度e。事实上，对于具有4个或更多个序列的减反射涂层，已经发现考虑可见光区域中的层的光学厚度e'是有利的，因为发现它们提供用于红外波长的减反射涂层，这些涂层在可见光中具有中性反射颜色。也就是说，减反射涂层针对800至2000nm的红外线的最大透射进行了优化，同时在350至780nm的可见光波长范围内从外部观察者的角度展现中性的颜色(反射涂层侧)和低的光反射。
在本发明的范围内，当-4<a*<1且-5<b*<1在涂层侧反射具有中性方面时(发光体D65下的CIELAB值)，在350至780nm的可见波长下，在0至60°的入射角下，实现中性的反射颜色。
这些颜色还是角度稳定的，也就是说，当在法向入射与60°入射之间测量时，Δa*和Δb*<5。
在本发明的范围内，当Rc≤11％时，考虑在涂层侧上的低光反射。
因此，当S≥4时，红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层UH的光学厚度e’UH的范围可以为15至110nm、优选15至105nm、更优选20至100nm。
当S≥4时，红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层UL的光学厚度eUL的范围还可以为(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，优选(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.37)，更优选(λIR*0.19)≤eUL≤(λIR*0.33)。此类额外的参数进一步改善了所述中性颜色的颜色中性和角度稳定性。
当S＝4时，高折射率材料层的光学厚度的总和ΣeH(＝eHA+eHB+eHC+eHD)与所选定λIR的比率-比率“(ΣeH/λIR)”
以及
除最上面的层之外的所述低折射率材料层的光学厚度的总和∑eL-eLD(＝eLA+eLB+eLC)与所选定λIR的比率-比率“(∑eL-eLD)/λIR”
两者都符合以下有关所选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(-0.0017×λIR)+K3≤∑eH/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4，
其中最小值设定为∑eH/λIR≥5％，
以及
(-0.0017×λIR)+K3≤(∑eL-eLD)/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4
其中最小值设定为(∑eL-eLD)/λIR≥5％
并且其中K3＝30％且K4＝50％。
比率“∑eH/λIR”和“(∑eL-eLD)/λIR”定义了边界，其中已经发现具有S＝4的红外减反射涂层确保了最佳红外减反射效果以及中性颜色和光反射Rc≤11％。
替代地，K3可以等于32％，或等于34％。替代地，K4可以等于48％，或等于47％。
这允许本发明的减反射涂层位于面向外部的光学元件或装置中，并且因此可以被外部观察者观察到，因为其具有可感知的美感和合适的红外减反射特性。
当S≥4时，或者当S＝4时，可以实现进一步的优化，并且
红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层的光学厚度e’HA的范围可以为15至38nm、优选17至35nm，
和/或
红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层的光学厚度e’LA的范围可以为55至100nm、优选60至95nm。
当S≥4时或者具体地当S＝4时，并且提供了一种或多种上述独立特征时，提供了具有额外优点的进一步最佳的减反射效果，即在0°(法向入射)下观察而且在高至60°的角入射下观察时，在可见光波长范围内的反射颜色是中性的。
可以在如下文所提供的光学厚度e'的边界内提供包括4个序列的减反射涂层的还进一步优化(考虑在550nm下的材料的折射率)，使得颜色中性、低反射(Rc)和红外透射都得到优化：
在本发明的范围内，具有高折射率的层独立地选自以下项中的至少一种：Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Hf、Ta、Ni、In、Al、Si、Ce、W、Mo、Sb、La和Bi的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、B、Y、Ce和La的氮化物及其混合物，或硒化锌、硫化锌或氟化锌及其混合物。
在一些优选的实施例中，当嵌板可能必须经受后面定义的热处理时，具有高折射率的层独立地选自：
-Zr、Nb、Sn、Zn或Ti的氧化物；
-Ti、Zr、Nb、Si、Sb、Sn、Zn、In中的两种或更多种的混合氧化物；
-Si、Zr、Al、B的氮化物；
-Si、Zr、Al、B中的两种或更多种的混合氮化物。
在进一步优选的实施例中，当嵌板可能必须经受热处理并且要简化生产时，具有高折射率的层独立地选自钛和锆的混合氧化物、氮化硅、硅和钛的混合氮化物、硅和锆的混合氮化物、硅和铪的混合氮化物、氮化锆、氧化锆、硅掺杂氧化锆、锆和硼的混合氮化物、锌和锡的混合氧化物、氧化铌、铝掺杂氧化锌。
在本发明的范围内，具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、氟化镁、氧化镁、氟化铝、氟化钇、或其混合物。
在一些优选的实施例中，当嵌板可能必须经受后面定义的热处理时，具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅或其混合物。
在本发明的范围内，掺杂剂以<材料的10％wt的量存在，而混合的X和Y(或更多)材料在混合材料中包含超过15％wt的每种X和Y(或更多)。
在与先前的实施例兼容的某些实施例中，包括2个或更多个序列的减反射涂层的具有低折射率的最上面的层可以包括至少一个混合硅锆氧化物子层。混合硅锆氧化物子层可以包含5至50mol％、优选8至20mol％的氧化锆。此类混合硅锆氧化物子层可以在550nm下具有≤1.7、替代地1.55至1.65的折射率。
当此类混合硅锆氧化物存在于具有低折射率的最上面的层中时，赋予了减反射涂层卓越的耐久性。作为具有低折射率的最上面的层中的最上面的子层的子层的位置提供了进一步的耐久性以及针对划痕和外部条件的耐受性。
混合硅锆氧化物的最上面的子层可以具有范围为3至200nm、替代地4至150nm的几何厚度。然而，混合硅锆氧化物的最上面的子层的几何厚度的范围为3至20nm已经足以提供必要的卓越的耐久性。厚度>20nm允许调整减反射涂层的减反射特性。所述几何厚度被包括在如上所述的最上面的层的总光学厚度eUL中。
这提供了红外透射嵌板在与外部环境接触和/或可能出现灰尘、雨水或恶劣条件的光学组件中的应用。本发明范围内的减反射涂层可以不设置有此类最上面的子层，并且仍然适合用于最初的减反射目的。然而，它们的耐久性可能会降低。因此，本发明范围内的优选减反射涂层可以设置有此类最上面的子层，并且适合用于最初的减反射目的，具有在外部环境中的耐久性的额外益处。因此，这将决定应用的类型。因此，本发明的减反射涂层可以用于暴露于或不暴露于外部环境的各种类型的应用。
减反射涂层的不同层的沉积方法包括化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、物理气相沉积(PVD)、磁控溅射、湿法涂覆等。可以使用不同的技术沉积不同的层。
在一些实施例中，低折射率层可以通过PECVD方法如空心阴极PECVD方法沉积。这种方法提供了降低的成本和高沉积速率的额外益处。
在一些与其他实施例兼容的实施例中，本发明的红外透射嵌板可以进一步包括加热系统。此类加热系统包括加热膜或印刷加热系统。加热系统可以设置在红外透射嵌板的第一表面上，在减反射涂层上方或下方，或者可以位于红外透射嵌板的第二表面上。此类加热系统不应损害本发明的红外透射嵌板的目的，并且应在技术上可行的情况下尽可能地薄。
可以使用非平面基材(典型地塑料)上的基于碳、或银、或铜的印刷电路和/或细丝、或导电油墨来获得印刷加热系统。这些是技术人员已知的并且本文将不会进一步描述。
红外透明导电膜是技术人员已知的并且本文将不会进一步描述。此类膜的实例是来自Canatu公司(Canatu Corp.)的Canatu Carbon NanoBud加热器。
应选择加热系统以允许如最终用途所预期的红外透射。可以设置此类加热系统使得可以根据最终用途对嵌板进行除冰或除霜。
在一些第一特定实施例中，本发明的红外透射嵌板(包括如上文在其各个实施例中所述的具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在第一表面上的红外减反射涂层)可以进一步包括在与第一表面相反的第二表面上的第二红外减反射涂层。
在此类第一特定实施例中，第一和第二红外减反射涂层可以相同或不同。
在此类第一特定实施例中，在其第一和第二表面中的每一个上带有红外减反射涂层的红外透射嵌板优选地不在如下所述的嵌板与第二嵌板层压的其他实施例中提供。
在第二特定实施例中，本发明的红外透射嵌板(包括如上所述的具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及仅在第一表面上的红外减反射涂层)可以进一步包括夹层以及具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的第二红外透射基材，第二红外透射基材通过其第二表面借助于所述夹层层压到第一红外透射基材的第二表面。
在此类第二特定实施例中，第一红外透射基材的第二表面优选地不带有红外减反射涂层。与夹层接触的减反射涂层的存在似乎不会带来任何额外的效果，并且因此优选避免。
第二红外透射基材可以与第一红外透射基材相同或不同，并且可以选自玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，聚丁烯(PB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丁烯(PB)中的两种或更多种的混合物和复合材料。
也就是说，第一和/或第二红外透射基材可以独立地选自玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，聚丁烯(PB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丁烯(PB)中的两种或更多种的混合物和复合材料。
如上所述，两个红外透射基材的厚度的范围可以独立地为0.5mm至约15mm、替代地1mm至约10mm、替代地1mm至约8mm、替代地1mm至约6mm、替代地0.5至4mm。
两个红外透射基材的厚度可以相同或不同。
因此，两个基材可以具有相同的厚度，例如0.5mm、或0.8mm、或1.2mm、或1.6mm、或2.1mm、或3mm。此类对称结构使层压工艺的加工和常规施胶变得容易。
两个基材还可以具有不同的厚度，例如嵌板1＝0.5mm并且嵌板2＝2.1mm，或嵌板1＝0.8mm并且嵌板2＝2.1mm，或嵌板1＝0.5mm并且嵌板2＝1.6mm，嵌板1＝0.8mm并且嵌板2＝1.6mm，或嵌板1＝1.6mm并且嵌板2＝2.1mm。此类不对称结构允许曲率和/或重量管理的灵活性和/或红外透射率的灵活性。
如上所述，两个基材的颜色可以相同或不同。
由于红外透射玻璃对暴露的长期耐受性、它们的颜色稳定性以及它们在使用和回收方面对环境的低影响，因此两个基材可以优选地选自红外透射玻璃。玻璃的额外优点在于，可以调整玻璃片材的厚度以减少嵌板的总重量，并且两个基材的玻璃片材厚度可以相同或不同。
红外透射嵌板的优选玻璃可以是如上所述的“红外透射玻璃”，其在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1、替代地低于5m-1的吸收系数。
玻璃基材可以是红外透射灰色玻璃或红外透射灰黑色玻璃。
为了粘附而提供的夹层典型地选自聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚氯乙烯、聚(氯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)、聚乙烯、聚烯烃、乙烯丙烯酸酯共聚物、聚(乙烯-共-丙烯酸丁酯)、硅酮弹性体、环氧树脂、酸共聚物或其混合物。优选地，夹层可以选自乙烯乙酸乙烯酯和/或聚乙烯醇缩丁醛和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯，前提是它们不会对本发明的红外透射嵌板的功能产生负面影响。
在一些情况下，夹层可以是有色夹层，如灰色或黑色，前提是其允许红外透射。从外部观察者的角度来看，此类有色夹层可以提供卓越的美感。
夹层可以在其在两个嵌板之间的整个表面上具有均匀的厚度，或者可以在其整个表面上具有不均匀的厚度，即，夹层可以是“楔形”夹层。
第一和第二基材可以通过用于平坦基材的层压步骤来组装，或者通过用于弯曲基材的弯曲步骤来组装，该弯曲步骤包括首先将嵌板弯曲以及其次将所述弯曲的嵌板层压的步骤。这些方法在本领域中是已知的并且本文将不进行描述。还可以使用在室温下的特定层压步骤，因为它们将允许可容易实现的灵活且可变的形状，如冷弯曲或温和弯曲，其适合用于基材并且具体是玻璃基材的块，这些块具有<1或2m2的尺寸。
因此，本发明的红外透射嵌板可以是单片嵌板或层压嵌板。
典型地，单片嵌板包括外表面(P1)和内表面(P2)。
典型地，层压嵌板包括具有第一表面(P1)和第二表面(P2’)的外嵌板以及具有第一表面(P3’)和第二表面(P4)的内嵌板。层压嵌装玻璃的外嵌板是与限定空间(交通工具或建筑物)的外部接触的嵌板。内嵌板是与所述限定空间的内部空间接触的嵌板。两个嵌板与层压片材或夹层保持接触，用于两个玻璃片材之间的粘附和接触。夹层提供内嵌板的第一表面(P3’)与外嵌板的第二表面(P2’)之间的接触。
在一些与先前的第二特定实施例兼容的实施例中，第二红外透射基材的第一表面可以设置有如上所述的第二红外减反射涂层。
在此类情况下，第一和第二红外减反射涂层可以相同或不同。
在红外透射嵌板是单片红外透射嵌板的情况下，减反射涂层因此可以存在于P1和P2表面中的一者或两者上。在此类情况下，可选的加热系统可以存在于P1或P2表面中的任一个上，在减反射涂层下方或上方。
在红外透射嵌板是层压红外透射嵌板的情况下，减反射涂层因此可以存在于P1和P4两个表面上。在此类情况下，可选的加热系统可以存在于P1或P4表面中的任一个上，在减反射涂层下方或上方，或者存在于P2'或P3'表面中的任一个上，与夹层接触或在夹层内。在P2'或P3'表面中的任一个上不存在减反射涂层。
因此，单片红外透射嵌板或层压红外透射嵌板可以包括第一红外减反射涂层，该第一红外减反射涂层针对P1表面上的在特定工作红外波长下的透射以及中性的反射颜色(在可见光中)进行优化，而第二红外减反射涂层可以仅针对P2或P4表面上的特定工作红外波长下的透射进行优化。在其他情况下，可能需要将第一涂层针对P1表面上的特定工作红外波长下的透射、中性反射颜色(在可见光中)以及暴露于外部环境的耐久性进行优化，而第二减反射涂层可能不需要在P2或P4表面上的相同的耐久性。
此类实施例的一个优点在于，本发明的减反射涂层可以被设计为在最终应用中所需的性能方面展现出灵活性。也就是说，两个减反射涂层都可以出于效率和成本目的而被最佳地设计。
单片红外透射嵌板或层压红外透射嵌板可以设置有不透明涂层，如瓷漆或涂漆。可以通过丝网印刷、辊涂、喷涂、幕涂、贴花施加等，可选地在遮蔽或形状/阴影限定元件的存在下将此类瓷漆或涂漆施加在嵌装玻璃上，如技术人员已知的。此类瓷漆或涂漆可以提供卓越的美感并且可以根据红外透射嵌板的周围区域进行调整。
本发明还提供了一种光学组件，其包括上述实施例中描述的红外透射嵌板、以及红外敏感接受器或红外光源中的至少一种，其中该嵌板被配置为将红外光透射到传感器和/或透射来自源的红外光。
在本发明的范围内，红外敏感接受器和红外光源意指具有在800至2000nm的范围内的工作波长的装置。
红外敏感接受器还可以被称为接收红外光学传感器，也就是说，不发射红外光信号但能够接收红外光信号的传感器。相机是红外敏感接受器或接收红外光学传感器的典型实例。
红外光源还可以被称为发射红外光学传感器，也就是说，不接收红外光信号但能够发射红外光信号的传感器。
在一些实施例中，光学组件可以包括红外敏感接受器和红外光源两者。此类组合的接受器和源可以被称为发射/接收红外光学传感器。
此类发射/接收红外光学传感器典型地意指首先从交通工具朝向交通工具外部发射红外光信号，并且然后接收由交通工具外部的一些障碍物反射的红外光信号的传感器。激光雷达是发射/接收近红外光学传感器的典型实例。
因此，本发明的光学组件可以包括如上所述的红外透射嵌板以及发射/接收红外光学传感器。
安装本发明的光学组件使得红外敏感接受器和/或红外光源、或发射/接收红外光学传感器优选地位于壳体中，该壳体面向根据本发明的红外透射嵌板的内表面(1i)并且包括面向外部环境的相反外表面(1o)。
因此，本发明的红外透射嵌板被配置为将红外光透射到接受器和/或透射来自光学组件中的源的红外光。因此，设置有上述减反射涂层的本发明的嵌板可以具有改善的红外光透射，使得接受器和/或源的功能在选定的工作红外波长λIR下被优化。
在红外透射嵌板的包括减反射涂层的第一表面是内表面(1i)(根据上文，当单片时还被称为P2或当层压时还被称为P4)的情况下，这意指减反射涂层将不受外部环境的影响。
在红外透射嵌板的包括减反射涂层的第一表面是外表面(1o)(根据上文还被称为P1)的情况下，这意指减反射涂层可能受到外部环境的影响。
在红外透射嵌板在两侧上包括减反射涂层(相同或不同)的情况下，一个减反射涂层将面向外表面(1o)或P1，并且可能受到外部环境的影响，而另一个减反射涂层将面向内表面(1i)，当单片时为P2或当层压时为P4。
根据本文描述的不同实施例的红外透射嵌板的优点在于，它可以被设计以便适合各种应用的要求，这些应用需要高红外光透射，可选地以及颜色中性和/或高耐久性。
本发明提供了包括本发明的红外透射嵌板的覆盖物，其用于800至2000nm范围内的红外光的红外敏感传感器和/或红外光源。
还提供了本发明的红外透射嵌板作为用于红外传感器和/或红外光源、或者用于发射/接收红外光学传感器的覆盖物的用途。
此类传感器通常置于覆盖物后面。此覆盖物保护传感器免于外部环境的影响。它可以仅设计为覆盖物，由此封闭传感器所置于的壳体。或者它可以是集成元件的一部分：例如，传感器可以置于内部或外部装饰元件后面，并且因此覆盖物是此内部或外部装饰元件的一部分。将交通工具的内部装饰元件定义为交通工具主体和内部的玻璃或塑料模制品、框架和其他装饰性附加件，如仪表面板、安全气囊盖、车门装饰件、扶手、中控台、立柱装饰件、装饰条、安全带引导件或车顶把手。外部装饰元件包括保险杠、车窗/车门密封件、轮拱、和前照灯。制造商使用这些装饰元件为交通工具设计增添美感、增加功能、并增添灵活性。当然，覆盖物对于传感器的工作红外波长是透明的。覆盖物对于可见光波长的透明性不是强制性的。
传感器的检测极限明显与覆盖物在传感器的工作波长范围内的透射水平相关。因此需要提高覆盖物在近红外波长范围内的透射水平。
因此，根据本文描述的不同实施例的红外透射嵌板完全适合作为此类传感器的覆盖物，因为它可以被设计以便通过改善在特定工作波长下的透射来最佳地透射红外光，当包括红外减反射涂层时，该涂层包括2个或多个序列，该序列包括在低折射率层下面的高折射率材料层。
在覆盖物可能对外部观察者可见的情况下，可以通过使用包括红外减反射涂层的红外透射嵌板来调整颜色中性的要求，该红外减反射涂层包括4个或更多个序列，该序列包括在低折射率层下面的高折射率材料层。
当传感器被集成到交通工具的可能忍受恶劣的外部条件的一部分、如保险杠或其他设备的暴露件中时，可以通过包括具有<1.7的折射率的最上面的SiZrOx层的最上面的低折射率材料层来确保耐久性的要求。
本发明提供了一种包括如本文描述的覆盖物的激光雷达装置。
因此，本发明还提供了红外透射嵌板在激光雷达中的用途。
本发明的嵌板允许使用此类激光雷达，而无需交通工具的另外的透明或不透明嵌板，如挡风玻璃、后窗玻璃、侧窗玻璃或支柱。
事实上，设置有本发明的红外透射嵌板的光学组件、覆盖物和激光雷达可以安装在机动交通工具的外部上，其中它可能暴露于侵蚀性环境，暴露于雨、冰雹、大的温度变化、以及包括砾石在内的各种物体的冲击。
因此，本发明的红外透射嵌板可用于可以使用红外透射的运输应用或建筑应用。建筑应用包括显示器、窗户、门、隔板、淋浴面板等。
运输应用包括用于公路、空中、水中和水上运输的那些交通工具，特别是轿车、公交车、火车、轮船、飞机、航天器、空间站、无人机和其他机动交通工具。因此，交通工具意指客运交通工具、卡车、轿车、厢式货车、货车、摩托车、公交车、有轨电车、火车、飞机、直升机、船只等。
因此，本发明最后提供一种包括根据上文的光学组件或激光雷达的交通工具。
条款
可以通过以下条款来描述本发明。
条款1：一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在所述第一表面上的红外减反射涂层，
所述涂层包括S个薄层序列，
-其中每个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层，
-其中S≥2，
其特征在于，所述涂层的最上面的低折射率材料层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，
其中λIR是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
条款2：根据条款1所述的红外透射嵌板，其中，S≥2，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λIR下的光学厚度的总和∑eH范围为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)。
条款3：根据条款1所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λIR下的光学厚度的总和∑eH范围为(λIR*0.28)≤∑eH≤(λIR*0.55)，替代地(λIR*0.35)≤∑eH≤(λIR*0.50)，替代地(λIR*0.38)≤∑eH≤(λIR*0.47)。
条款4：根据条款1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，其中具有低折射率的层的光学厚度的总和∑eL与550nm的可见光波长的比率“∑eL/550nm”符合以下有关选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(0.0614×λIR)-K1≤∑eL/550nm≤(0.0614×λIR)-K2
其中K1＝25％并且K2＝-3％。
条款5：根据条款4所述的红外透射嵌板，其中，K1＝25％。
条款6：根据条款4所述的红外透射嵌板，其中，K2＝-3％。
条款7：根据条款1至4中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.33)，优选(λIR*0.20)≤eUL≤(λIR*0.32)，或(λIR*0.22)≤eUL≤(λIR*0.29)，或(λIR*0.24)≤eUL≤(λIR*0.27)。
条款8：根据条款1至4中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUH范围为(λIR*0.25)≤eUH≤(λIR*0.50)，优选(λIR*0.31)≤eUH≤(λIR*0.42)。
条款9：根据条款1至4中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层LA在波长λIR下的光学厚度eLA为eLA≤(λIR*0.13)，优选(λIR*0.04)≤eLA≤(λIR*0.07)。
条款10：根据条款1至4中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层HA在波长λIR下的光学厚度eHA为eHA≤(λIR*0.15)，优选(λIR*0.02)≤eHA≤(λIR*0.11)，更优选(λIR*0.03)≤eHA≤(λIR*0.10)。
条款11：根据条款1或2所述的红外透射嵌板，其中，S＝4，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λIR下的光学厚度的总和∑eH范围为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.45)，替代地(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.35)。
条款12：根据条款1、2或11中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层UH的光学厚度e’UH范围为15至110nm、优选15至105nm、更优选20至100nm。
条款13：根据条款1、2、11或12中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层UL的光学厚度eUL的范围还可以为(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.37)，优选(λIR*0.19)≤eUL≤(λIR*0.33)。
条款14：根据条款1、2、11至13中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝4，并且所述高折射率材料层的光学厚度的总和∑eH(＝eHA+eHB+eHC+eHD)与所选定λIR的比率-比率“(∑eH/λIR)”
以及
除最上面的层之外的所述低折射率材料层的光学厚度的总和∑eL-eLD(＝eLA+eLB+eLC)与所选定λIR的比率-比率“(∑eL-eLD)/λIR”
两者都符合以下有关所选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(-0.0017×λIR)+K3≤∑eH/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4，
其中最小值设定为∑eH/λIR≥5％，
以及
(-0.0017×λIR)+K3≤(∑eL-eLD)/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4
其中最小值设定为(∑eL-eLD)/λIR≥5％
并且其中K3＝30％且K4＝50％。
条款15：根据条款14所述的红外透射嵌板，其中，K3＝32％、替代地34％。
条款16：根据条款14所述的红外透射嵌板，其中，K4＝48％、替代地47％。
条款17：根据条款1、2、11至14中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层的光学厚度e’HA范围为15至38nm、优选17至35nm。
条款18：根据条款1、2、11至14、或17中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层的光学厚度e’LA范围为55至100nm、优选60至95nm。
条款19：根据条款1至18中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自以下项中的至少一种：Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Hf、Ta、Ni、In、Al、Si、Ce、W、Mo、Sb、La和Bi的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、B、Y、Ce和La的氮化物及其混合物，或硒化锌、硫化锌或氟化锌及其混合物。
条款20：根据条款1至19中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自：
-Zr、Nb、Sn、Zn或Ti的氧化物；
-Ti、Zr、Nb、Si、Sb、Sn、Zn、In中的两种或更多种的混合氧化物；
-Si、Zr、Al、B的氮化物；
-Si、Zr、Al、B中的两种或更多种的混合氮化物。
条款21：根据条款1至20中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、氟化镁、氧化镁、氟化铝、氟化钇、或其混合物。
条款22：根据条款1至21中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化锌、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、或其混合物。
条款23：根据条款1至22中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的最上面的层包括至少一个混合硅锆氧化物子层。
条款24：根据条款23所述的红外透射嵌板，其中，所述至少一个混合硅锆氧化物子层是所述具有低折射率的最上面的层的最上面的子层。
条款25：根据条款1至24中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括透明的加热系统。
条款26：根据条款25所述的红外透射嵌板，其中，所述加热系统设置在所述红外透射嵌板的第一表面上，在所述减反射涂层上方或下方，或者设置在所述红外透射嵌板的第二表面上。
条款27：根据条款1至26中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括在与所述第一表面相反的所述第二表面上的第二红外减反射涂层。
条款28：根据条款1至27中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括夹层以及具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第二红外透射基材，所述第二红外透射基材通过其第二表面借助于所述夹层层压到所述第一红外透射基材的第二表面。
条款29：根据条款1至28中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材独立地选自玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，聚丁烯(PB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丁烯(PB)中的两种或更多种的混合物和复合材料。
条款30：根据条款1至29中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材的厚度独立地范围为0.5mm至约15mm、替代地1mm至约10mm、替代地1mm至约8mm、替代地1mm至约6mm、替代地0.5至4mm。
条款31：根据条款29所述的红外透射嵌板，其中，所述玻璃是“红外透射玻璃”，其在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1的吸收系数。
条款33：根据条款1至30中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材是“红外透射玻璃”，其在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1的吸收系数。
条款34：根据条款28至32中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第二红外透射基材的第一表面设置有第二红外减反射涂层。
条款35：根据条款27或33所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和第二红外减反射涂层相同或不同。
条款36：一种光学组件，其包括根据条款1至34中任一项所述的红外透射嵌板、以及红外敏感接受器和/或红外光源，其中，所述嵌板被配置为将红外光透射到所述传感器和/或透射来自所述源的红外光。
条款37：根据条款35所述的光学组件，其中，所述红外敏感接受器和/或红外光源是发射/接收红外光学传感器。
条款38：根据条款35或36中任一项所述的光学组件，其中，所述红外透射嵌板是所述红外敏感接受器和/或红外光源的覆盖物。
条款39：一种用于800至2000nm范围内的红外光的红外敏感传感器和/或红外光源的覆盖物，所述覆盖物包括根据条款1至34中任一项所述的红外透射嵌板。
条款40：一种激光雷达装置，其包括根据条款38所述的覆盖物。
条款41：根据条款39所述的激光雷达装置，其中，所述红外透射嵌板设置有不透明涂层。
条款42：一种交通工具，其包括根据条款35至37中任一项所述的光学组件。
条款43：一种交通工具，其包括根据条款39至40中任一项所述的激光雷达。
条款44：根据条款1至34中任一项所述的红外透射嵌板作为红外传感器和/或红外光源的覆盖物的用途。
条款45：根据条款1至34中任一项所述的红外透射嵌板在激光雷达装置中的用途。
实例
如下所述提供包括具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的红外透射基材以及在第一表面上的红外减反射涂层的红外透射嵌板，并根据特定的光条件并且根据其红外透射能力来评估其光学参数。
本发明实例中使用的红外透射基材是红外透射玻璃(低铁、含铬的浮法玻璃)(透明，1.6mm厚，在任何涂层沉积之前彻底清洁)。
给出了发光体D65、2°(对于反射或透射水平)和发光体D65、10°(对于颜色指数(a*和b*))在可见光中的所有光学参数。
所有光学厚度都考虑在所示红外工作波长下的材料的折射率。因此，除非另有说明，否则下表中所示的厚度是几何厚度，其中几何厚度＝光学厚度/指定波长下的折射率。
材料：
-TZO：氧化钛/氧化锆，比率为55/45wt％，具有2.19的高折射率(在550nm下)
-SiO2：氧化硅，展现出1.46的低折射率(在550nm下)
-SiZrO：氧化硅/氧化锆，比率为65/35wt％，具有1.57的低折射率(在550nm下)
如本文所用，提供所选择的材料的其他折射率。
将按照本领域技术人员众所周知的以下测试方法来评估化学和机械稳定性。
本发明范围内的化学耐久性包括克利夫兰(Cleveland)测试、气候室测试和盐雾测试的测试方法。
克利夫兰测试
克利夫兰测试根据标准ISO 6270-1:1998运行至少2天、替代地5天、替代地10天、替代地15天。
气候室测试(CC)
该测试包括将样品置于填充有H2O气氛的室中并且经受每次2小时的温度循环(在此期间温度从45℃变化到55℃、返回到45℃)持续至少2天、替代地5天、替代地10天、替代地21天。CC BB是在嵌板的热处理之前(烘烤之前)进行的测试，而CC AB是在嵌板的热处理之后(烘烤之后)进行的测试。
盐雾测试(NSST)
此测试包括在维持在35℃下的室中使样品经受通过喷雾含有50g/l氯化钠的水溶液形成的盐雾的作用(此测试的全部细节在国际标准ISO 9227-1990中阐述)持续暴露时间至少5天、替代地至少10天、替代地至少21天。
本发明范围内的机械耐久性包括在热处理之前和之后的自动湿擦测试和干刷测试的测试方法。
自动湿擦测试(AWRT)
使覆盖有保持潮湿的湿棉布的活塞与待评估的层接触并在其表面上来回移动。该活塞带有砝码，以便向直径为17mm的指状物施加33N的力。在一定次数的循环之后，棉布在涂覆的表面上的摩擦损害(去除)层。该测试用于定义层脱色(部分去除层)和其中出现划痕的极限。在样品上多个分开的位置处进行该测试10、50、100、250、500和1000次循环。在人工天空(artificiel sky)下观察样品，以确定样品的脱色或划痕在反射中是否可见。AWRT结果指示不导致劣化或者导致非常轻的劣化(在均匀的人工天空下离样品80cm距离处对于肉眼是不可见的)的循环次数。
干刷测试
干刷测试(DBT)根据标准ASTM D2486-00(测试方法“A”)运行，替代地持续至少250次循环，替代地持续至少500次循环。此测试还可以在经受热处理(在此称为“烘烤”)之后的样品上进行。
上述每个测试的结果是通过与参考样品的定义量表进行比较在视觉上评定样品而获得的。克利夫兰气候室和盐雾测试的量表基于0至5的内部量表，其中0对应于具有严重劣化(如像素(pixel)、深点、拉伸纹(stretch mark)等)的标准样品。值5对应于完美或基本上完美的表面，没有任何劣化迹象。中间值(低至0.25单位)对应于具有不同劣化水平的内部量表的样品，按劣化水平的顺序排序。可接受的值为3至5。为DBT和AWRT测试设置第二内部量表，范围为0至10，其中可接受的值为6至10。一个值典型地是一个实验的至少3个样品的平均值。下表中的对比实例是与根据本发明的实例一起制备的，作为每次“运行”实验的程序的内部验证。
烘烤条件包括将样品置于670℃的温度下的对流炉内4至5分钟。
测量的参数如下：
a)发光体D65，2°
-Tv(％)＝在可见光范围内的透射水平
-Rc(％)＝在可见光范围内涂层侧的反射水平
b)发光体D65，10°
-Rc a*＝a*颜色指数，反射涂层侧，在可见光范围内，光以8°入射
-Rc b*＝b*颜色指数，反射涂层侧，在可见光范围内，光以8°入射
-Rc60 a*＝a*颜色指数，反射涂层侧，在可见光范围内，光以60°入射
-Rc60 b*＝b*颜色指数，反射涂层侧，在可见光范围内，光以60°入射
c)在不同指定工作波长λIR下的红外透射，其中具有0°入射角的光＝在λIR下的T(％)，并且具有60°入射角的光＝在λIR下的T60(％)
结果总体上指示
·与未涂覆的红外透射玻璃相比，红外光的透射提高
·当S＝4时，颜色是中性的：其中在0°和60°下涂层侧反射中，-4<a*<1并且-5<b*<1(如上定义)
这些结果指示红外透射嵌板对于优化的红外光透射的适用性。
实例1至5
实例1至5的减反射涂层以S＝2制备，沉积在1.6mm的红外透射玻璃基材上，如表1所示，其中值是如所测量的。
沉积用磁控溅射技术进行。
出于比较目的，还包括未涂覆的玻璃测量值。
表1
值指示减反射涂层改善了其针对设计的特定工作波长下的红外透射，并且可选地一些甚至超出了严格的工作波长的特定工作波长下的红外透射。这可以证明对于提供适合用于多种用途或应用的一种涂层是有利的。
实例1提供了用于905nm的工作波长的减反射涂层，其中红外透射在0°入射光下从92％(未涂覆的玻璃)提高到94.5％，并且在60°入射光下从84.5％提高到87.7％。出于涂层的最终用途的目的，红外光透射的这种增长被认为是显著的。
对于实例2在λIR＝1310nm、实例3在λIR＝1550nm以及实例4和5在λIR＝1064nm观察到类似的提高。
实例4和5展现出不同的反射颜色，如紫色或绿色，这可能不被认为是如本文所定义的中性。
与没有最上面的SiZrOx层的相同涂层相比，实例1至5展现出显著改善的化学和机械耐久性。
实例6至9
实例6至9的减反射涂层以S＝4制备，沉积在1.6mm的红外透射玻璃基材上，如表2所示，其中值是如所测量的。
沉积用磁控溅射技术进行。
出于比较目的，还包括未涂覆的玻璃测量值。
表2
/>
值指示减反射涂层改善了其针对设计的特定工作波长下的红外透射，并且可选地一些甚至超出了严格的工作波长的特定工作波长下的红外透射。这可以证明对于提供适合用于多种用途或应用的一种涂层是有利的。
实例6提供了用于905nm的工作波长的减反射涂层，其中红外透射在0°入射光下从92％(未涂覆的玻璃)提高到94.1％，并且在60°入射光下从84.5％提高到87.1％。该涂层还有效改善在1064nm工作波长下的红外光的透射，这显示了本发明涂层适合用于多个波长的优点。
对于实例7在λIR＝1064nm、实例8在λIR＝1310nm以及实例9在λIR＝1550nm观察到类似的提高。该涂层不仅在设计的工作波长下显示出有效的光透射，而且在邻近的工作波长下也是如此，这显示了用于最终应用和用途的灵活性。
出于涂层的最终用途的目的，红外光透射的这种增长被认为是显著的。还值得注意的是减反射效果(涂层侧)，使得Rc保持<11％。
实例6至9展现出a*值为-1.5至0.6并且b*值为-3.3至-2.5的中性颜色，其在如本发明所定义的范围内。
与没有最上面的SiZrOx层的相同涂层相比，实例6至9展现出显著改善的化学和机械耐久性。
所有实例1至10对于克利夫兰测试在15天后、对于气候室测试在21天后、对于NSST测试在21天后在量表上都获得5分。所有实例1至10对于AWRT在烘烤前后的1000次循环以及还有对于干刷测试在烘烤前后的1000次循环在量表上都获得10分。
对比实例1至3
不在本发明范围内的对比实例1至3的减反射涂层以S＝4制备，沉积在1.6mm的红外透射玻璃基材上，如表3所示，其中值是如所测量的。
沉积用磁控溅射技术进行。
出于比较目的，还包括未涂覆的玻璃测量值。
表3
/>
对比实例1提供了用于905nm工作波长的减反射涂层，其中最上面的层在波长λIR＝905nm下的光学厚度eUL<λIR*0.12(也就是说，光学厚度为905*0.12＝108.6nm，并且因此对于SiO2层，等于几何厚度为108.6/1.467＝74nm)，并且红外透射在0°入射光下实际上从92％(未涂覆的玻璃)降低到89.6％，并且在60°入射光下从84.5％降低到83.9％。此类涂层没有针对特定工作波长进行最佳设计。
对比实例2提供了用于905nm工作波长的减反射涂层，其中最上面的层在波长λIR＝905nm下的光学厚度eUL<λIR*0.12，其中红外透射在0°入射光下从92％(未涂覆的玻璃)提高到93.7％，并且在60°入射光下从84.5％提高到86.5％。然而，透射颜色使得此涂层不适合用于外部观察者可以观察到的应用。
对比实例1和2的耐久性极差，使得此涂层不适合用于涂层与外部环境接触的应用。事实上，对比实例1和2对于克利夫兰测试在15天后在量表上获得2和3.5分，对于气候室测试在21天后获得1和2分，对于NSST测试在21天后获得3和2.5分。对比实例1和2对于AWRT的1000次循环在烘烤前在量表上获得1.5和4.5分，并且在烘烤后获得1和3.5分。
实例10
实例10的减反射涂层以S＝2制备，沉积在1.6mm的红外透射玻璃基材上，如表4所示，其中值是如所测量的。高折射率层由多个高折射率子层构成。
沉积用磁控溅射技术进行。
出于比较目的，还包括未涂覆的玻璃测量值。
表4
/>
值指示减反射涂层改善了其针对设计的特定工作波长(即905nm)下的红外透射率，并且可选地甚至超出了严格的工作波长(即高达1064nm)的特定工作波长下的红外透射。这可以证明对于提供适合用于多种用途或应用的一种涂层是有利的。
实例10提供了用于905nm的工作波长的减反射涂层，其中红外透射在0°入射光下从92％(未涂覆的玻璃)提高到93.1％，并且在60°入射光下从84.5％提高到87.9％。出于涂层的最终用途的目的，红外光透射的这种增长被认为是显著的。
实例11至15
实例11至15的减反射涂层以S＝4制备，沉积在1.6mm的红外透射玻璃基材上，如表5所示，其中值是如所测量的。层可以由多个分别具有高折射率或低折射率的子层构成。
沉积用磁控溅射技术进行。
出于比较目的，还包括未涂覆的玻璃测量值。
表5
/>
值指示减反射涂层改善了其针对设计的特定工作波长下的红外透射，并且可选地一些甚至超出了严格的工作波长的特定工作波长下的红外透射。这可以证明对于提供适合用于多种用途或应用的一种涂层是有利的。
实例11提供了用于905nm的工作波长的减反射涂层，其中红外透射在0°入射光下从92％(未涂覆的玻璃)提高到94.2％，并且在60°入射光下从84.5％提高到87.4％。该涂层还有效改善在1064nm工作波长下的红外光的透射，这显示了本发明涂层适合用于多个波长的优点。
对于实例12在λIR＝905nm、实例13在λIR＝1064nm、实例14在λIR＝1310nm、实例15在λIR＝1550nm观察到类似的提高。该涂层不仅在设计的工作波长下显示出有效的光透射，而且在邻近的工作波长下也是如此，这显示了用于最终应用和用途的灵活性。
出于涂层的最终用途的目的，红外光透射的这种增长被认为是显著的。
实例11至15展现出a*值为-2.0至0.0并且b*值为-4.9至-0.5的中性颜色，其在如本发明所定义的范围内。
与没有最上面的SiZrOx层的相同涂层相比，实例11至15展现出显著改善的化学和机械耐久性。
类似的涂层可以使用以下获得：其他具有高折射率的层，如钛和锆的混合氧化物、氮化硅、硅和钛的混合氮化物、硅和锆的混合氮化物、硅和铪的混合氮化物、氮化锆、氧化锆、硅掺杂氧化锆、锆和硼的混合氮化物、锌和锡的混合氧化物、氧化铌、铝掺杂氧化锌，和/或其他具有低折射率的层，如氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅。
Claims (38)
1.一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在所述第一表面上的红外减反射涂层，
所述涂层包括S个薄层序列，
-其中每个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层，
-其中S≥2，
其特征在于，所述涂层的最上面的低折射率材料层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
(λIR*0.12)≤eUL≤(λIR*0.40)，
其中λIR是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
2.根据权利要求1所述的红外透射嵌板，其中，S≥2，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λIR下的光学厚度的总和∑eH范围为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)。
3.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，其中具有低折射率的层的光学厚度的总和∑eL与550nm的可见光波长的比率“∑eL/550nm”符合以下有关选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(0.0614×λIR)-K1≤∑eL/550nm≤(0.0614×λIR)-K2
其中K1＝25％并且K2＝-3％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.33)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUH范围为
(λIR*0.25)≤eUH≤(λIR*0.50)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层LA在波长λIR下的光学厚度eLA为eLA≤(λIR*0.13)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层HA在波长λIR下的光学厚度eHA为eHA≤(λIR*0.15)。
8.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层UH的光学厚度e’UH范围为15至110nm。
9.根据权利要求1、2或8中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层UL的光学厚度eUL范围还可以为(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.37)。
10.根据权利要求1、2、8或9中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝4，并且所述高折射率材料层的光学厚度的总和∑eH(＝eHA+eHB+eHC+eHD)与所选定λIR的比率-比率“(∑eH/λIR)”
以及
除最上面的层之外的所述低折射率材料层的光学厚度的总和∑eL-eLD(＝eLA+eLB+eLC)与所选定λIR的比率-比率“(∑eL-eLD)/λIR”
两者都符合以下有关所选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
(-0.0017×λIR)+K3≤ΣeH/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4，
其中最小值设定为∑eH/λIR≥5％，
以及
(-0.0017×λIR)+K3≤(ΣeL-eLD)/λIR≤(-0.0017×λIR)+K4
其中最小值设定为(ΣeL-eLD)/λIR≥5％
并且其中K3＝30％且K4＝50％。
11.根据权利要求1、2、8至10中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层的光学厚度e’HA范围为15至38nm。
12.根据权利要求1、2、8至11中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层的光学厚度e’LA范围为55至100nm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自以下项中的至少一种：Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Hf、Ta、Ni、In、Al、Si、Ce、W、Mo、Sb、La和Bi的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、B、Y、Ce和La的氮化物及其混合物，或硒化锌、硫化锌或氟化锌及其混合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自：
-Zr、Nb、Sn、Zn或Ti的氧化物；
-Ti、Zr、Nb、Si、Sb、Sn、Zn、In中的两种或更多种的混合氧化物；
-Si、Zr、Al、B的氮化物；
-Si、Zr、Al、B中的两种或更多种的混合氮化物。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、氟化镁、氧化镁、氟化铝、氟化钇、或其混合物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化锌、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、或其混合物。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的最上面的层包括至少一个混合硅锆氧化物子层。
18.根据权利要求17所述的红外透射嵌板，其中，所述至少一个混合硅锆氧化物子层是所述具有低折射率的最上面的层的最上面的子层。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括透明的加热系统。
20.根据权利要求19所述的红外透射嵌板，其中，所述加热系统设置在所述红外透射嵌板的第一表面上，在所述减反射涂层上方或下方，或者设置在所述红外透射嵌板的第二表面上。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括在与所述第一表面相反的所述第二表面上的第二红外减反射涂层。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括夹层以及具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第二红外透射基材，所述第二红外透射基材通过其第二表面借助于所述夹层层压到所述第一红外透射基材的第二表面。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材独立地选自玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，聚丁烯(PB)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丁烯(PB)中的两种或更多种的混合物和复合材料。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材的厚度独立地范围为0.5mm至约15mm、替代地1mm至约10mm、替代地1mm至约8mm、替代地1mm至约6mm、替代地0.5至4mm。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述玻璃是“红外透射玻璃”，其在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1的吸收系数。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和/或第二红外透射基材是“红外透射玻璃”，其在750至1650nm的波长范围内具有低于15m-1的吸收系数。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述第二红外透射基材的第一表面设置有第二红外减反射涂层。
28.根据权利要求21或27所述的红外透射嵌板，其中，所述第一和第二红外减反射涂层相同或不同。
29.一种光学组件，其包括根据权利要求1至28中任一项所述的红外透射嵌板、以及红外敏感接受器和/或红外光源，其中，所述嵌板被配置为将红外光透射到所述传感器和/或透射来自所述源的红外光。
30.根据权利要求29所述的光学组件，其中，所述红外敏感接受器和/或红外光源是发射/接收红外光学传感器。
31.根据权利要求29或30中任一项所述的光学组件，其中，所述红外透射嵌板是所述红外敏感接受器和/或红外光源的覆盖物。
32.一种用于800至2000nm范围内的红外光的红外敏感传感器和/或红外光源的覆盖物，所述覆盖物包括根据权利要求1至28中任一项所述的红外透射嵌板。
33.一种激光雷达装置，其包括根据权利要求32所述的覆盖物。
34.根据权利要求33所述的激光雷达装置，其中，所述红外透射嵌板设置有不透明涂层。
35.一种交通工具，其包括根据权利要求29至31中任一项所述的光学组件。
36.一种交通工具，其包括根据权利要求33至34中任一项所述的激光雷达。
37.根据权利要求1至28中任一项所述的红外透射嵌板作为红外传感器和/或红外光源的覆盖物的用途。
38.根据权利要求1至28中任一项所述的红外透射嵌板在激光雷达装置中的用途。
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2022
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| PB01 | Publication | ||
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