CN2622177Y - 一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构 - Google Patents
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Abstract
一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，在保证可见光区域透明的同时完全隔离红外辐射和波长更长的其它所有电磁波，并且有较强的防紫外的功能，从而达到节能、保健的功能，可以按照需求作特殊的膜结构设计而使薄膜材料有要求的颜色。其技术方案要点为：由玻璃和复合在上面的金属介电多层膜构成，金属介电多层膜由对称放置在两侧的诱导层和中间的功能层构成，对称放置在两侧的诱导层各由两层不同的透明介质薄膜构成，两侧的诱导层光学厚度相同，功能层复合在对称放置的诱导层之间，两个诱导层的光学厚度相同，功能层为含有一层或者多层金属膜的金属介电多层膜，与诱导层相复合的功能层中的薄膜都为金属膜，在功能层中也可以同时掺杂诱导层形成多重的量子阱结构，本实用新型利用量子阱结构的多次反射和共振增强效应使得在增透所要求波段的电磁波的同时，反射其它所有波长更长的电磁波，可用于做各种建筑幕墙玻璃或者中空玻璃。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于建筑玻璃表面或者建筑玻璃中间夹层的薄膜结构，特别是一种专门用于建筑玻璃的隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，并且能够屏蔽波长更长的其它所有电磁波、完全防静电。
背景技术：
现有的建筑玻璃大多用白玻璃或者有色玻璃，也有表面镀膜的玻璃，镀膜的主要用途大多是装饰。为了阻挡日光的热辐射(热辐射的光谱对应一到几十个微米的范围)，一般选用深色的玻璃作建筑物外墙或者门窗玻璃，但是这样牺牲了大部分可见光部分的日光照射，而且阻隔热辐射的功能有限；也有用IT0膜镀膜的玻璃，可见光的透明性能非常好，同时由于对红外有一定的反射能力，而具备红外防护能力。玻璃本身由于对紫外(对应400纳米以下，200-400纳米的的波段)有较强吸收而具备一定的防紫外辐射的能力。
发明内容：
本实用新型的目的在于解决已有技术中的上述问题，本实用新型为解决已有技术中的上述问题所采用的技术方案是提供一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，本实用新型所述薄膜结构为的半导体量子阱结构的金属介电复合薄膜结构，由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介质薄膜衬底，其结构和各层薄膜的排列分别如A1B1和B2A2，其中A1、A2和B1、B2分别代表具有不同折射率的两种透明材料，如硫化锌和氟化镁，每个诱导层的实际厚度在20.0纳米到1000.0纳米之间，两个诱导层的光学厚度可以相同或者不同，两个诱导层中的薄膜的厚度比例可以相同或者不同，所述的功能层的厚度在3.0纳米到2000.0纳米之间，可以由一种、两种或两种以上的介质膜以及金属膜构成；所述的功能层包含至少一层金属介质膜，或者由多层的金属膜、介电或半导体介质膜构成，每层金属膜两边为介电介质膜或者半导体膜，各层金属的厚度可以相同也可以不同，各层由相同材料构成的介电介质薄膜或者半导体薄膜的厚度可以相同也可以不同，厚度在3.0纳米到2000.0纳米之间的功能层复合在对称放置的诱导层之间，结构如A1B1CB2A2，前面的A1B1对应一个诱导层，后面的B2A2对应另一个诱导层，中间的C对应单层的金属层或多层的金属层中复合介电介质薄膜或者半导体介质薄膜所构成的功能层，其中一边的诱导层中不与功能层复合的薄膜A1或A2和透明的衬底材料复合，或者两边的诱导层中不与功能层复合的薄膜A1和A2都分别和透明的衬底材料复合，复合的方法可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现，诱导层与功能层之间、各部分中相邻的各层薄膜之间的复合也可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现，这种结构可以让一部分或绝大部分可见光透射的同时屏蔽绝大部分红外辐射、紫外辐射和波长更长的其它电磁波辐射，或者在使得要求的可见波段高透射的同时屏蔽绝大部分红外辐射和波长更长的其它电磁波辐射，对于功能层中有多于一层金属膜的情况，两边和诱导层复合的膜都为金属膜，如果要保证在较宽的可见光范围内，透射率的起伏较小，高透射区域较宽的特点，在保持金属膜总厚度不变、金属层数不变的条件下，靠近功能层中间的金属膜厚度可以厚一些，同时越靠近两边诱导层的金属膜的厚度越薄，此时包括功能层和两侧的诱导层的整体结构都接近或者达到中心对称，在保持两边诱导层各自的总光学厚度的同时，适当调节各诱导层中两种不同的透明介质的厚度，通过调节可以得到高透射区域内高低透射率的差值不大于平均透射率的3％或者10％以内，这一特点可以用于建筑玻璃镀膜与汽车用玻璃镀膜等方面，本实用新型所述的两个诱导层也可以分别包含多于一个周期的双层透明薄膜结构，例如ABAB...AB，相应的在功能层另一侧为BABA...BA，或者在功能层中同时掺杂诱导层形成多重量子阱结构，掺杂通过将中间功能层的任一层非金属的薄膜层换为诱导层复合结构的多层薄膜结构而实现，相对于单周期诱导层结构来说，即使在中间功能层对可见光透射率有大幅度衰减的情况下，通过利用诱导层结构周期数的增加或者在功能层中间掺杂诱导层结构可以使得在某一相对狭窄的可见光区域内有极高透射的特性，以及其它波段的高屏蔽特性，例如在8层银、每层银平均25纳米厚的情况下，也可以在某一狭窄的频率区域内有80％左右的透射率，同时几乎完全屏蔽所有其它波段的电磁波或者在150纳米宽度的波段内有60％以上的透射率，本实用新型着重强调两侧的诱导层有相同的周期和相同的光学总厚度的情况，此时由于多次共振反射效应而更容易达到有很宽的高透射区域等本实用新型所希望的效果。如果选择二氧化钛或者氧化锆等对紫外强烈吸收的介质用于所述诱导层或功能层中的介电介质膜，则具备紫外防护能力，通过调节该种介质材料纳米颗粒尺寸以及诱导层的结构和厚度可以覆盖部分或者整个紫外区域，使得紫外辐射不能透射而达到对紫外的完全防护，有益于健康，本实用新型的方块电阻大约为10-1到10-2Ω/cm2，比ITO膜小三到四个数量级而可以具备优良的导电和完全防静电的功能，在外加电压或者采用有非线性光学响应的材料的情况下，高透射区域的波段可以调谐，玻璃可以变色，所述的功能层复合在诱导层之间可采用已有技术中的电子束蒸发或者溅射等方法来制作，本实用新型一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其一侧或者两侧与玻璃或者粘接剂复合。
总体而言，本实用新型在保证可见光区域较好透过特性的同时屏蔽红外以及波长更长的电磁波辐射，如微波、无线电波，同时具备全频段的紫外防护能力，通过特殊的膜结构设计可以得到在可见光区域高度的透明度，或者在所需要波段内的高透射其它波段高屏蔽的宽带滤波效应。
附图说明：
图1是本实用新型一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构的示意图。
图2是本实用新型一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构中的功能层结构的示意图。
具体实施方式：
如图1所示，实现本实用新型的优选方式是：本实用新型一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，由诱导层1、3和功能层2构成，所述的诱导层1、3分别由两层透明介质薄膜A1、B1和B2、A2构成，所述的功能层2采用金属材料，所述的功能层2复合在诱导层1、3之间，所述的功能层2的厚度在3纳米到37纳米之间，所述的功能层为单层金属膜，如图2所示，所述的功能层2也可以由多层的金属膜和介电介质膜构成，将所述的功能层复合到所述的诱导层可以采用已有技术中的电子束蒸发或者溅射的方法，在本实用新型的一个优选实施例中，诱导层1、3中的薄膜A1、A2分别采用硫化锌和二氧化钛，两者实际厚度相同，在2纳米到150纳米之间，薄膜B1、B2都采用氟化镁，两者厚度相同，在2纳米到250纳米之间，诱导层1，3对称放置，两诱导层的光学总厚度相同，功能层2采用厚度在5纳米到37纳米的单层金属银膜，在本实用新型的另一个优选实施例中，诱导层1、3中的薄膜A1、A2分别采用硫化锌和二痒化钛，两者厚度相同，在2纳米到150纳米之间，薄膜B1、B2采用氟化镁，两者厚度相同，在2纳米到250纳米之间，诱导层1，3对称放置，两诱导层的光学总厚度相同，功能层2采用3层厚度为5纳米到60纳米的金属银膜和2层厚度为100纳米到200纳米的氟化镁薄膜，其排列方式为每两层金属薄膜中间夹一层介质薄膜。
Claims (12)
1、一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，由对称放置在两侧的诱导层和中间的功能层构成，其特征在于：所述的对称放置在两侧的诱导层各由两层不同的透明介质薄膜构成，两侧的诱导层光学厚度相同，所述的功能层复合在对称放置的诱导层之间，结构如A1B1CB2A2，前面的A1B1对应所述的由两层不同的透明介质薄膜构成的一个诱导层，后面的B2A2对应所述的由两层不同的透明介质薄膜构成的另一诱导层，中间的C代表功能层。
2、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层中掺杂有诱导层，成多重的量子阱结构。
3、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层由至少一层介质膜构成，所述的介质膜包含至少一层金属介质膜、或者金属膜、介电或半导体介质膜，任意一层金属膜两边为介电介质膜或半导体膜，所述的功能层两端的薄膜是金属膜，金属膜直接复合在透明的诱导层上，所述的功能层中由相同材料构成的半导体膜或者介质膜的厚度相同。
4、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的诱导层的各层薄膜的光学厚度小于功能层中各层介电介质膜或者半导体膜的光学厚度的十分之一。
5、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层中含有一层厚度大于等于3钠米的二氧化钛介电介质膜。
6、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层含有一层以上的金属膜，任意一层金属膜的厚度相同。
7、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层含有一层以上的金属膜，最中心处的金属膜的厚度大于每层金属膜的平均厚度，金属膜的厚度沿最中心的金属膜向两边分布的各层金属膜的厚度依次减小，两边复合在诱导层的金属膜为最薄的金属膜，其厚度大于或等于中心最厚金属膜厚度的30％。
8、如权利要求3所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的任意一个诱导层的厚度在20.0纳米到1000.0纳米之间，所述的功能层的厚度在3.0纳米到2000.0纳米之间，其中的任意一层金属膜的厚度在5纳米到37纳米之间。
9、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的诱导层或功能层上至少复合有一层厚度大于等于10纳米的二氧化钛薄膜。
10、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的两个诱导层中分别包含一个或多于一个周期的双层透明薄膜结构。
11、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的功能层中间掺杂有一个或多于一个周期的双层透明薄膜结构。
12、如权利要求1所述的建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构，其特征在于：所述的两个诱导层的一侧或者两侧通过粘接剂和玻璃复合。
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| CN 03231063 CN2622177Y (zh) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | 一种建筑玻璃用隔离红外辐射、防紫外薄膜结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104669745A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-06-03 | 同济大学 | 一种基于光子晶体的建筑物用环保制冷贴膜 |
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2003
- 2003-05-12 CN CN 03231063 patent/CN2622177Y/zh not_active Expired - Fee Related
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