TW201512129A - 控制太陽光之鑲嵌玻璃單元 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種控制太陽光之鑲嵌玻璃單元，其在鑲嵌玻璃基板之面中之至少一者上包括多層堆疊，該多層堆疊包括至少3nm之用於吸收太陽光輻射之至少一個層及側接用於吸收太陽光輻射之該層之介電塗層。 根據本發明，在基板側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射係至少20%且係在堆疊側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射的至少兩倍，且該基板側上之反射之色彩具有低於2之a*色彩座標值及低於5之b*色彩座標值。 本發明可尤其用作機動交通工具鑲嵌玻璃單元，尤其是頂棚單元，用作建築鑲嵌玻璃單元或用於家用烘箱之門中。

Description

控制太陽光之鑲嵌玻璃單元
本發明之領域係由承載多層堆疊之鑲嵌玻璃基板組成之控制太陽光之鑲嵌玻璃單元之領域，該等控制太陽光之鑲嵌玻璃單元之至少一個薄膜提供該等控制太陽光之性質。與此功能層相關聯的係尤其起調整堆疊之反射性質、透射性質及色彩性質且保護此等性質免受機械或化學降級之作用的介電層。
更確切而言，本發明係關於意欲裝配於建築物中以及裝配於機動運載工具中之鑲嵌玻璃單元。取決於應用，所需之特定性質可不同。
控制太陽光之鑲嵌玻璃單元具有多個功能性。此等功能性尤其用以防止(特定而言)就通過透明頂棚之太陽光輻射而言將機動運載工具之客廂內部加熱，或用於曝露於係十分強烈之太陽光輻射之建築物中。在某些實施例中，可在維持適合光透射的同時防止加熱。
尤其在建築鑲嵌玻璃單元以及機動交通工具鑲嵌玻璃單元之情形中，越來越頻繁地需要此等鑲嵌玻璃單元能夠經受熱處理而其色彩(尤其反射)無實質上改變。目標係能夠放置已經熱處理之鑲嵌玻璃單元以及在色彩方面無明顯差異之非並排式其他鑲嵌玻璃單元。
在餘下之闡述中，針對具有由普通4mm厚透明浮法玻璃製成之基板之鑲嵌玻璃單元界定光學性質。顯而易見地，基板之選擇對此等性質有影響。對於普通透明玻璃，不存在分層之4mm玻璃之光透射 係近似90%且光反射係8%，如在CIE D65標準化「晝光」源下且在2°之立體角內所量測。就其而言，根據標準EN 410執行能量量測。
術語「玻璃」理解為意指礦物玻璃。如此則其意指至少大於或等於0.5毫米厚且至多小於或等於20.0mm厚，較佳地至少大於或等於1.5mm厚且至多小於或等於10.0mm厚且包括作為玻璃質材料之不可缺少成分中之一者之矽的一片玻璃。在特定應用中，該厚度可係(舉例而言)1.5mm或1.6mm，或2mm或2.1mm。在其他應用中，該厚度將係(舉例而言)約4mm或6mm。透明、超透明或表面設色或主體設色鈉鈣矽玻璃係較佳的。
存在多層堆疊可致使色相方面之問題。最常見的係，市場需要鑲嵌玻璃單元在透射及在反射兩者中具有儘可能係中性的且因而眼睛看到的係灰色的之色相。些微綠色或藍色色相亦係可能的。然而，有時亦需要明顯地更顯著色彩(舉例而言，藍色或綠色)來滿足特定美學準則。尤其選擇多層堆疊以及(特定而言)側接功能層之介電層之性質、指標及厚度以便調整此等色相。
理論上，機動交通工具鑲嵌玻璃單元可係多重鑲嵌玻璃單元，(特定而言)以便改良其隔熱性質。事實上，此等實施例係個例。絕大多數此等鑲嵌玻璃單元係整體式或層壓式單個鑲嵌玻璃單元。多層堆疊可位於不受到免遭機械應力或化學侵蝕保護之面上。所討論之該等堆疊因而必須具有對此等可能侵襲之極佳耐性。
實務上，為限制降級之風險，多層堆疊一般放置於鑲嵌玻璃單元朝向客廂之彼面上。然而，即使在此位置中，其仍必須具有極佳機械耐性。
根據本發明之層之系統亦必須適宜於鑲嵌玻璃單元之塑形。在運載工具中使用之彼等鑲嵌玻璃單元(特定而言)在成型期間，尤其在使玻璃薄片彎曲之操作中或甚至在尤其意欲改良其機械性質之回火操 作中經受熱處理。根據本發明使用之層必須耐受此等處理而其性質不降級。此類型之處理需要超出600℃之溫度達約10分鐘。經受此等溫度之層必須保持其品質及性質。
商業上，控制太陽光之鑲嵌玻璃單元之美學外觀亦係非常重要的。具體而言，鑲嵌玻璃單元不僅需要具有控制太陽光之熱性質，而且需要促進其所屬總成之美學品質。此等美學準則有時可導致與獲得所追求之最佳熱性質在某一程度上衝突之情景。
先前技術揭示包括用於吸收太陽光輻射之層之抗太陽光鑲嵌玻璃單元，該層係由介電層側接。
專利申請案EP 779 255 A1闡述一種塗佈有用於吸收太陽光輻射之由NiCr製成之層之玻璃製成之基板，該層係由可耐受高溫下之熱處理之Si3N4介電層側接。
專利US 6 852 419 B2闡述一種包括由用於吸收太陽光輻射之由NbCrNx製成之層形成之堆疊之抗太陽光鑲嵌玻璃單元，該層係由Si3N4介電塗層側接。此堆疊能夠耐受高溫下之熱處理。
專利申請案FR 2 869 606 A1闡述一種包括由用於吸收太陽光輻射之由Nb製成之層形成之堆疊之抗太陽光鑲嵌玻璃單元，該層係由Si3N4介電塗層側接。該堆疊亦可耐受高溫下之熱處理。
此等先前揭示內容滿足針對根據本發明之鑲嵌玻璃單元設想之(特定而言)關於控制太陽光之熱性質之應用之要求中之至少某些要求。然而，在須滿足特定商業要求之情況下必須進一步改良其美學性質。
發明目標
本發明之目標係(特定而言)克服先前技術之此缺陷。
更確切而言，本發明之一個目標係提供配備有具有抗太陽光性 質之多層堆疊之鑲嵌玻璃單元，該鑲嵌玻璃單元(特定而言)藉助最少層達成簡單及價廉製造，且另外亦為該鑲嵌玻璃單元安裝於其中之總成提供有利美學外觀。
在本發明之實施例中之至少一者中，本發明之一個目標亦係提供一種配備有具有抗太陽光性質及美學性質之多層堆疊之鑲嵌玻璃單元，該鑲嵌玻璃單元能夠耐受高溫熱處理(諸如，回火及/或彎曲處理)而較佳地無其在(特定而言)基板側上之反射之色彩之顯著修改，使得未經熱處理之鑲嵌玻璃單元可與其經加熱處理版本並置，而觀察者不可能偵測到其總體美學外觀之顯著差異。
在本發明之實施例中之至少一者中，本發明之另一目標係提供一種配備有具有自熱、化學及機械視角而言之良好穩定性之多層堆疊之鑲嵌玻璃單元。
在本發明之實施例中之至少一者中，本發明之另一目標係提供一種鑲嵌玻璃單元，該鑲嵌玻璃單元之多層堆疊可放置於外部而不必需要使用另一基板來保護該堆疊免受外部環境影響。
本發明係關於一種控制太陽光之透明鑲嵌玻璃單元，其在鑲嵌玻璃基板之面中之至少一者上包括透明多層堆疊，該透明多層堆疊包括具有至少3nm幾何厚度之用於吸收太陽光輻射之層以及側接用於吸收太陽光輻射之該層之第一介電塗層及第二介電塗層，該控制太陽光之透明鑲嵌玻璃單元之特徵在於在基板側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射係至少20%且係在堆疊側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射的至少兩倍，且該基板側上之反射之色彩具有低於2之(CIE L*a*b*)a*色彩座標值及低於5之b*色彩座標值。
關於光反射之此新穎特徵與根據其光反射彼此大不相同之常見 實務剛好相反。
已發現此經組合特徵係有利的，此乃因出乎意外地其產生引人注目且令人賞心悅目之美學效應，同時保持自鑲嵌玻璃單元封閉之空間之內部令人滿意之可見度且同時避免自內部觀察時令人不悅之鏡像效應。
用於吸收太陽光輻射之層(亦即，堆疊之功能層)具有至少3nm、較佳地至少5nm且有利地至少10nm之幾何厚度。此厚度在鑲嵌玻璃單元之光透射及太陽光因子中起關鍵作用。該厚度必須係足夠大的(至少3nm)以獲得顯著效應。厚度之調整則允許將性質調整至所要值。
表達「用於吸收太陽光輻射之層」在本發明中理解為意指由金屬或金屬合金或金屬氮化物或金屬氮化物合金形成之在380nm與750nm之間具有高於0.8、較佳地高於1.2且有利地高於1.4之平均消光係數之層。
側接用於吸收太陽光輻射之層之介電塗層較佳地包括由基於選自氧化矽、氧化鋁、氮化矽、氮化鋁、混合鋁/矽氮化物、氮氧化矽及氮氧化鋁之化合物之介電材料製成之至少一個層。
形成由介電材料製成之塗層之一或多個層亦可係摻雜有至少一個其他元素(含有按重量計高達最大約10%之此其他元素)之層，該等經摻雜層具有在實務上並未不同於由該介電材料組成之層之介電性質之介電性質。因此，(舉例而言)當層由氮化矽製成時，該層可含有按重量計高達10%之鋁(實例係藉由陰極濺射自含有按重量計高達10%之鋁的矽靶材沈積之層)。此外，介電塗層可由包括此等相同材料或本質上由此等相同材料組成之複數個個別層組成。介電層亦可藉由眾所周知技術電漿增強化學汽相沈積(PECVD)而沈積。
用於吸收太陽光輻射之層係功能層，其係由介電塗層側接。此 並不意味著此等介電塗層必須有必要與功能層直接接觸，此乃因中間薄膜可出於各種原因而插置於此等介電塗層與該功能層之間，但介電塗層必須緊鄰功能層而定位。介電塗層中之每一者可係單層，但介電塗層中之每一者亦可包括複數個不同材料層。然而，該等介電塗層中之每一者將總是較佳地含有至少10nm之選自氧化矽、氮氧化矽或氮化矽及氧化鋁、氮氧化鋁或氮化鋁之一個介電材料。其他介電材料可係基於Zn、Sn、Ti、Zr及Nb之氧化物之材料，或本領域中眾所周知之其他介電材料，且特定而言錫酸鋅。
較佳地，在基板側上量測之塗佈有多層堆疊之鑲嵌玻璃基板之光反射比在堆疊側上量測之塗佈有多層堆疊之鑲嵌玻璃基板之光反射高至少2.5倍、有利地至少3倍且較佳地至少3.5倍或甚至4倍。較佳地，在基板側上量測之光反射比在堆疊側上量測之光反射高至少14%、至少16%、較佳地至少20%且有利地至少25%。
因此，有可能獲得在保持在自鑲嵌玻璃單元封閉之空間之內部觀察時透過鑲嵌玻璃單元之良好可見度的同時形成非常顯著之美學效應之非常高的外部光反射。
根據本發明之一項較佳實施例，在基板側上量測之光反射係至少27%、較佳地至少30%且有利地至少35%。
為獲得在基板側上之高光反射以及經塗佈基板之兩側上之反射之間的高差異，各種實施例係可能的。在係本發明之標的物之透明鑲嵌玻璃單元之內容脈絡中之一個有效構件係有利地影響層之間之干擾效應。此處再次地，可設想各種實施例。然而，干擾很大程度地影響在反射及透射中獲得之色彩。較佳地，第一介電塗層(該塗層放置於基板與用於吸收太陽光輻射之層之間)之虛擬光學厚度L具有低於或等於25nm或甚至低於或等於20nm、有利地低於或等於17nm且較佳地低於或等於15nm之值。此特徵有利於在使其可能保持所要色彩的同 時獲得基板側上之高光反射。較佳地，第一介電塗層之虛擬光學厚度L包括於5nm與20nm之間，有利地10nm與20nm之間，且較佳地12nm與16nm之間。此允許獲得在兩個面之間之反射之高差異、基板側上之相對中性色與對熱處理之高耐性之間的良好折衷。
在本發明之內容脈絡中，介電塗層之虛擬光學厚度L被界定為形成介電塗層之介電材料中之每一者之以nm計之(實體)幾何厚度之總和乘以材料中之每一者在550nm處之折射率n減周圍氣氛之氣體之折射率之差。對於由複數個不同介電材料形成之塗層，值L係藉由對材料中之每一者之以nm計之幾何厚度(e)與藉由自對應材料在550nm處之折射率n減去氣氛(通常係空氣)在550nm處之折射率之值獲得之值的乘積之結果求和而獲得，[L=e×(nD 550.-nair 550)，其中nD 550=材料在550nm處之折射率]。
較佳地，相對於基板放置於用於吸收太陽光輻射之層之外之第二介電塗層具有包括於35nm與85nm之間、有利地40nm與70nm之間且較佳地45nm與65nm之間且理想地50nm與60nm之間的總虛擬厚度L，且塗層之平均折射率n高於1.5。此特徵使得易於同時獲得高外部反射及低內部反射兩者，同時保持可接受且美學上令人愉悅之外部反射色彩。
有利地，第一介電塗層之虛擬光學厚度L包括於10nm與20nm之間，且第二介電塗層之總虛擬厚度L包括於45nm與65nm之間，較佳地50nm與60nm之間。因此，獲得最優條件以用於達成基板側上之高反射、層側上之低反射及基板側上之反射之相對中性色。
較佳地，放置於基板與用於吸收太陽光輻射之層之間之第一介電塗層之虛擬厚度L比多層堆疊之相對於基板放置於紅外線吸收層上方之最後一個介電塗層之虛擬厚度L大或小1.5倍。此特徵使其較易於適應干擾效應。較佳地，放置於基板與用於吸收太陽光輻射之層之間 之第一介電塗層之虛擬厚度L比多層堆疊之相對於基板放置於紅外線吸收層上方之最後一個介電塗層之虛擬厚度L小至少1.5倍、有利地小2倍且較佳地小3倍。
如上文已述，較佳用於形成該等介電塗層且特定而言放置於功能層上方之第二塗層之介電材料中之一者係具有包括於1.9與2.05之間之折射率的氮化矽。然而，如上方亦闡釋，介電塗層可包含除了氮化矽之外之介電材料層。較佳地，放置於用於吸收太陽光輻射之層上方之由介電材料製成之塗層包括具有高於2且較佳地高於2.1之高折射率之材料。在本發明之內容脈絡中，此高折射率介電質較佳地係能夠耐受熱處理而無顯著結構修改之材料。此材料之特定實例摻雜或混合有氧化鈦，舉例而言，摻雜或混合有鋯或鈮，且尤其係各自佔40%至60%之比例之氧化鈦與氧化鋯之混合物。此材料之另一實例係氧化鋯。較佳地，此高折射率材料放置於堆疊之用於吸收太陽光輻射之層與最外部介電層之間。
用於吸收太陽光輻射之層可係氮化物，諸如TiN、CrN、WN、NbN、TaN、ZrN或NiCrN，或此等氮化物之混合物。此等氮化物亦可經部分地氧化。較佳地，用於吸收太陽光輻射之層係本質上金屬層，諸如由NiCr、W、Nb、Zr、Ta、不銹鋼或基於Ni及/或Cr之合金製成之層。
較佳地，用於吸收太陽光輻射之層係基於在範圍自380nm至750nm之可見光譜之範圍內具有在2與4.5之間之消光係數k之金屬的金屬層。
較佳地，用於吸收太陽光輻射之層係基於NiCr與W之合金層或基於Cr與Zr之合金層、基於W與Zr或Cr之合金層或基於W與Ta之合金層。此等合金已被證明對形成輕鬆耐受高溫熱處理而其性質無顯著降級之用於吸收太陽光輻射之層係非常有利的。此等合金亦可包含選自 Ti、Nb、Ta、Ni及Sn之額外金屬。
根據本發明之特定較佳實施例，用於吸收太陽光輻射之層係NiCrW合金層，該層係由本質上由包括於10nm與20nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第一介電塗層以及本質上由包括於50nm與65nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第二介電塗層側接。根據其他較佳實施例，用於吸收太陽光輻射之層係NiCr合金層，該層係由本質上由包括於10nm與20nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第一介電塗層以及本質上由包括於55nm與60nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第二介電塗層側接。根據又其他較佳實施例，用於吸收太陽光輻射之層係CrZr合金層，該層係由本質上由包括於10nm與20nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第一介電塗層以及本質上由包括於60nm與66nm之間之幾何厚度之氮化矽形成之第二介電塗層側接。
較佳地，用於吸收太陽光輻射之層具有包括於3nm與40nm之間、甚至3nm與30nm之間且較佳地包括於5nm與25nm之間的幾何厚度。較佳地，用於吸收太陽光輻射之層具有較佳地包括於10nm與25nm之間且有利地包括於12nm與22nm之間之幾何厚度。用於吸收太陽光輻射之此層適於形成多層堆疊之功能層(亦即，對獲得控制太陽光之性質係必要的之層)。因此，可容易地獲得極其簡單且極具耐性之多層堆疊。
較佳地，側接用於吸收太陽光輻射之層之兩個介電塗層係基於氮化矽或氮化鋁。此確保用於吸收太陽光輻射之金屬層在高溫熱處理期間受到極佳保護。
其他額外層可直接地添加至基板，或經添加作為外部保護層，或添加於多層堆疊之堆疊中，以便提供(舉例而言)由氧化鈦與氧化鋯之混合物形成之具有額外性質及/或保護(諸如，舉例而言免受機械或化學侵襲之額外外部保護)之基本多層堆疊，或提供對來自基板之鹼 金屬之障壁，或不同光學性質，或改良金屬層之電性質，或增加沈積速率，或甚至提供任何其他額外功能。然而，所選擇之額外層較佳地必須不折衷多層堆疊經受高溫熱處理之能力。特定而言，將有利地予以關注以確保此等額外層在經受熱處理時不經歷顯著修改，以及尤其結構修改，以便防止此等額外層在此熱處理期間修改多層堆疊之光學性質。
熱處理，尤其彎曲/回火類型之熱處理，亦可引發光學性質以及尤其色彩之或多或少值得注意之修改。較佳地，必須最小化此等改變，使得不管鑲嵌玻璃單元是否經受熱處理，該等鑲嵌玻璃單元皆具有保持實務上未改變之外觀。
習用地，使用CIE Lab系統座標量測改變。改變由指示為△E*之表達式表達，該表達式對應於公式：△E*=(△L*2+△a*2+△b*2)1/2
其中△L*表示鑲嵌玻璃單元在熱處理之前與之後之L*色彩座標之間的差異；△a*表示在熱處理之前與之後之鑲嵌玻璃單元之a*色彩座標之間的差異；及△b*表示鑲嵌玻璃單元在熱處理之前與之後之b*色彩座標之間的差異。
更特定而言，且較佳地，根據本發明之鑲嵌玻璃單元展現面向基板之側上之反射之色彩改變，△E*rg：△E*rg=(△L*rg 2+△a*rg 2+△b*rg 2)1/2
當該鑲嵌玻璃單元經受至少630℃且至多670℃之溫度達7分鐘時，△E*rg小於8，較佳地小於5，有利地小於3，且甚至較佳地小於2。
本發明對在高溫回火及/或彎曲溫度下之熱處理期間獲得基板側 上之反射之色彩之極佳穩定性係尤其有用的。在諸多應用中，基板側上之反射之色彩係最引觀察者注目之色彩，此乃因此面在使用鑲嵌玻璃單元之條件下吸引觀察者注意。因而容易注意到色彩之細微差異。
另外，根據本發明之鑲嵌玻璃單元亦較佳地展現透射之色彩改變，△E*tr：△E*tr=(△L*tr 2+△a*tr 2+△b*tr 2)1/2
當該鑲嵌玻璃單元經受至少630℃且至多670℃之溫度達7分鐘時，△E*tr小於8，較佳地小於5，更佳地小於3。
除了或不除了兩個前述性質，根據本發明之鑲嵌玻璃單元亦展現面向層之側上之反射之色彩改變△E*rc，使得：△E*rc=(△L*rc 2+△a*rc 2+△b*rc 2)1/2
當該鑲嵌玻璃單元經受至少630℃且至多670℃之溫度達7分鐘時，△E*rc小於8，較佳地小於5。
根據一項特定實施例，根據本發明之鑲嵌玻璃單元使得用於吸收太陽光輻射之層之厚度經選擇，使得由4mm厚透明玻璃製成之基板之光透射至少等於2%且至多等於75%。在用於機動運載工具頂棚之情形中，光透射將較佳地在2%與10%之間，且有利地在6%與8%之間。在建築應用之情形中，光透射將較佳地在10%與70%之間，有利地在10%與60%之間，有利地在10%與50%之間，且較佳地在20%與40%之間。具體而言，用於吸收太陽光輻射之層控制光及能量傳遞，使得此層越厚，其吸收的太陽光輻射越多。
根據本發明之鑲嵌玻璃單元可用於各種應用中，此乃因可藉由對層及尤其該等層之厚度做出調整來調適其性質。
根據本發明之鑲嵌玻璃單元可形成雙重鑲嵌玻璃單元之部分，且在此情形中，多層堆疊可放置於兩個玻璃薄片之間之空間中，藉此限制降級、尤其機械降級之風險。然而，根據本發明之鑲嵌玻璃單元 之多層堆疊之顯著特徵中之一者係其機械及化學耐性。此耐性使得其可以曝露多層堆疊而無其他保護之方式使用。在後一情形中，鑲嵌玻璃單元亦可由單個玻璃薄片組成，多層堆疊應用於此薄片之一個面。其亦可係包括兩個或兩個以上玻璃薄片之經層壓鑲嵌玻璃單元之問題，在此領域中習用地藉助於中間熱塑薄片將玻璃薄片固持在一起。
當應用於單個鑲嵌玻璃單元時，不保護多層堆疊免受環境影響。即使在經層壓鑲嵌玻璃單元之情形中，層可位於外部面上，以便其在藉由調節表面之發射率來控制能量傳遞中起作用。
根據本發明之鑲嵌玻璃單元因而可用作機動運載工具中之鑲嵌有玻璃之元件：頂棚、側窗、後擋風玻璃(多層堆疊較佳地位於曝露於客廂之面上)；及用作建築鑲嵌玻璃元件。
根據本發明之鑲嵌玻璃單元亦可用作家用電器中之鑲嵌有玻璃之元件，舉例而言用作烤箱門，其中該鑲嵌玻璃單元亦可提供所要美學效應。其很好地耐在此特定類型之應用中遭遇之各種化學及/或機械侵襲。
如上文已若干次指出，根據本發明之鑲嵌玻璃單元當然亦可用作建築物中之鑲嵌有玻璃之元件。在此特定應用中，鑲嵌玻璃單元可形成具有面向多重鑲嵌玻璃單元內側之封閉空間放置之多層堆疊之雙重或三重鑲嵌玻璃單元。鑲嵌玻璃單元亦可係經層壓鑲嵌玻璃單元，該經層壓鑲嵌玻璃單元之多層堆疊可接觸熱塑性黏合材料(通常係PVB)以將基板固持在一起。然而，當多層堆疊曝露於外部環境時，根據本發明之鑲嵌玻璃單元係尤其有用的，而不管其是否係單個鑲嵌玻璃單元或經層壓鑲嵌玻璃單元或甚至視情況多重鑲嵌玻璃單元之問題。
當然，鑲嵌玻璃基板可由主體設色玻璃(諸如，設灰色、藍色或綠色玻璃)製成，以便吸收更多太陽光輻射，或形成具有低光透射之 私人空間且藉此防止自外部觀察到運載工具之客廂或建築物中之辦公室。
在以下表I中呈現根據本發明之實例性鑲嵌玻璃單元以及比較性實例(「R」)。給出具有由普通4mm厚透明浮法玻璃製成之基板之鑲嵌玻璃單元之光學性質。層在次序上自左至右自玻璃開始。近似幾何厚度以nm表達。
表I：根據本發明之鑲嵌玻璃單元之實例與比較性實例允許比較根據本發明之鑲嵌玻璃單元之效能與先前技術鑲嵌玻璃單元之效能，塗層沈積於4mm厚透明玻璃上。亦針對特定實例指示層側(Rc)與玻璃側(Rg)上之光透射(TL)及光反射(以%計)。
使用在陰極濺射技術之習用條件下使用此類型之技術塗敷用於吸收太陽光輻射之層與介電層。作為變體，介電層可已使用眾所周知之電漿增強化學汽相沈積(PECVD)技術經塗敷。
在由氬氣(30%至70%)與氮氣(70%至30%)之混合物組成之氣氛中在4毫托(0.53 Pa)之總壓力下自金屬靶材生產氮化矽之介電層。僅在氬氣氣氛中自金屬陰極沈積鉻/鋯層(在CrZr合金中按重量計40% Cr與60%鋯)、鎳/鉻層(80/20鎳/鉻)以及鎳/鉻(80/20鎳/鉻)/鎢層(在NiCrW合金中按重量計50% NiCr與50% W)。氧化矽之介電層係在含有氬氣及氧氣之氣氛中自基於矽之靶材之開端生產。
在樣本上，在照明體D65、2°下量測基板側上之光透射TL及光反射。亦在照明體D65、10°下在熱處理之前與之後量測CIE L*、a*、b*色彩座標。執行量測所處之角度係8°。
樣本經受包括將該等樣本固持在670℃處達8分鐘30秒之步驟之 熱處理。亦在表I中給出透射及反射之△E*改變。在此表中，記法SiN指示氮化矽而不表示化學式，此理解為所獲得之產品不必係嚴格化學計量的，而相反係在所指示之沈積條件下獲得之彼等產品，此等產品係近乎化學計量的。由SiN製成之層可含有來源於靶材之按重量計高達最大約10%之鋁。SiN層在550nm處具有折射率n=2.03。此外，介電塗層可由包括此等相同材料或本質上由此等相同材料組成之複數個個別層組成。
括號內之數字係各個層之以奈米計之實體厚度。給出整體式鑲嵌玻璃單元在熱處理之後之性質(光透射及反射以%計)。縮寫「TZO」表示包括50% TiO2及50% ZrO2之混合氧化物。TZO層在550nm處具有折射率n=2.3。
在以下表II中給出比較性實例與根據本發明之特定實例之在基板側上之反射與透射之(CIE L*a*b*)色彩座標。
根據本發明之實例具有如自基板側所見係高的之外部反射，以及如自堆疊側所見係低的之內部反射，藉此提供發光及閃光效果，遞送尤其顯著之美學效應，同時保持低內部反射(不存在鏡像效應)及滿足商業要求之反射色彩。亦將注意，當第二介電塗層之厚度在較佳範圍內時，尤其當第一介電塗層係薄的時，更易於獲得此美學效應。此外，實例3展示：若在保持兩個介電塗層之間之高比率的同時使用厚第一介電塗層，則可藉助尤其強之藍色色彩獲得此美學效應，如由b*色彩座標之高負性值所展示。
根據本發明之鑲嵌玻璃單元之機械及化學耐性係藉由成功通過在標準EN 1096-2(被稱為B類塗層)中定義之測試表徵。此外，根據本發明之鑲嵌玻璃單元亦滿足以下測試之要求： ￭根據標準ISO 9227-2006之中性鹽霧(NSS)測試，較佳地持續至少10天；￭根據標準EN 1036-2008之環境室測試，較佳地持續至少10天；￭根據標準ISO 6270-1：1998之克利夫蘭測試，較佳地持續至少10天；￭根據標準EN 1096-2之(SO2)酸耐性測試
￭闡述如下之自動網狀物摩擦測試(automatic web rub test)(AWRT)：使覆蓋有由棉製成之布之活塞與待評估之層接觸並在該層之表面上振盪，該活塞承受一重量以便將33N之力施加至具有17mm直徑之指狀件。經塗佈表面上方之棉之摩擦在特定數目次循環之後將損壞(移除)層。該測試用於在層脫色(層之部分移除)以及層中出現刮痕之前界定限制。在樣本上之各個單獨位置中執行該測試達10、50、100、250、500及1000次循環。在人造天空下觀察樣本以便判定是否可在樣本上看見脫色或刮痕。AWRT結果指示不造成或造成極小降級(在均勻人造天空下離樣本80cm距離處憑肉眼看不見)之循環數；及￭根據標準ASTM D2486-00(測試方法「A」)之乾刷測試(DBT)，較佳地達至少1000次循環，在任何熱處理之前與之後兩者執行此等測試。
當然，本發明不限於上述實施例。

Claims (17)

  1. 一種透明控制太陽光之鑲嵌玻璃單元，其在鑲嵌玻璃基板之面中之至少一者上包括透明多層堆疊，該透明多層堆疊包括具有至少3nm幾何厚度之用於吸收太陽光輻射之層以及側接用於吸收太陽光輻射之該層之第一介電塗層及第二介電塗層，該鑲嵌玻璃單元之特徵在於在基板側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射係至少20%且係在堆疊側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之光反射的至少兩倍，且該鑲嵌玻璃單元之特徵亦在於該基板側上之反射之色彩具有低於2之a*色彩座標值及低於5之b*色彩座標值。
  2. 如請求項1之鑲嵌玻璃單元，其中在該基板側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之該光反射比在該堆疊側上量測之塗佈有該多層堆疊之該鑲嵌玻璃基板之該光反射高至少2.5倍、較佳地至少3倍且有利地至少3.5倍。
  3. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中在該基板側上量測之該光反射比在該堆疊側上量測之該光反射高至少14%、較佳地至少20%且有利地至少25%。
  4. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中在該基板側上量測之該光反射係至少27%、較佳地至少30%且有利地至少35%。
  5. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中相對於該基板放置於用於吸收太陽光輻射之該層之外的該第二介電塗層具有包括於35nm與85nm之間、較佳地40nm與70nm之間且有利地55nm與65nm之間的總虛擬厚度L，L係界定為形成該介電塗層之介電材料中之每一者之以nm為單位之(實體)幾何厚度之總和乘以該 等材料中之每一者在550nm處之折射率n減周圍氣氛中之氣體之折射率之差，且其中該塗層之該平均折射率n高於1.5。
  6. 如請求項5之鑲嵌玻璃單元，其中放置於該基板與用於吸收太陽光輻射之該層之間的該第一介電塗層之虛擬厚度L比該多層堆疊之最後一個介電塗層之虛擬厚度L大或小1.5倍。
  7. 如請求項6之鑲嵌玻璃單元，其中放置於該基板與用於吸收太陽光輻射之該層之間的該第一介電塗層之該虛擬厚度L比該多層堆疊之該最後一個介電塗層之該虛擬厚度L小至少1.5倍、較佳地小2倍且有利地小3倍。
  8. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中放置於用於吸收太陽光輻射之該層上方之由介電材料製成之該第二塗層包括具有高於2且較佳地高於2.1之高折射率之材料。
  9. 如請求項8之鑲嵌玻璃單元，其中放置於用於吸收太陽光輻射之該層上方之由介電材料製成之該第二塗層包括氧化鈦與氧化鈮或氧化鋯之混合物。
  10. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中用於吸收太陽光輻射之該層由在380nm與750nm之間具有高於1.2且較佳地高於1.4之平均消光係數之材料形成。
  11. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中用於吸收太陽光輻射之該層包括基於NiCr與W之合金、基於Cr與Zr之合金、基於W與Zr之合金或基於W與Ta之合金。
  12. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中用於吸收太陽光輻射之該層具有包括於3nm與40nm之間且較佳地包括於5nm與25nm之間的幾何厚度。
  13. 如請求項12之鑲嵌玻璃單元，其中用於吸收太陽光輻射之該層具有包括於10nm與25nm之間且較佳地包括於12nm與22nm之 間的幾何厚度。
  14. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，其中側接用於吸收太陽光輻射之該層之該兩個介電塗層基於氮化矽或氮化鋁。
  15. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，當該鑲嵌玻璃單元經受至少630℃且至多670℃之溫度達7分鐘時，該鑲嵌玻璃單元之透射之色彩改變△E*tr小於8，較佳地小於5且更佳地小於3。
  16. 如請求項1及2中任一項之鑲嵌玻璃單元，當該鑲嵌玻璃單元經受至少630℃且至多670℃之溫度達7分鐘時，該鑲嵌玻璃單元之面向基板之側上之反射之色彩改變△E*rg小於8，較佳地小於5且更佳地小於3。
  17. 一種如請求項1至16中任一項之控制太陽光之鑲嵌玻璃單元之用途，舉例而言，該鑲嵌玻璃單元用作機動運載工具中之鑲嵌有玻璃之元件、用作建築鑲嵌玻璃元件或用作家用電器中之諸如烤箱門之鑲嵌有玻璃之元件。
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