TWI386382B

TWI386382B - 低輻射玻璃

Info

Publication number: TWI386382B
Application number: TW96110287A
Authority: TW
Inventors: Ga-Lane Chen
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2013-02-21
Also published as: TW200838823A

Description

低輻射玻璃

本發明涉及一種玻璃，尤其涉及一種低輻射玻璃。

低輻射玻璃(Low-Emissivity Glass,Low-E Glass)係指對紅外輻射具有高反射率，對可見光具有良好透射率之平板鍍膜玻璃。低輻射玻璃具有良好之透光、保溫、隔熱性能，廣泛應用於窗戶、爐門、冷藏櫃門等處。

低輻射玻璃通常如圖4所示，其包括玻璃基體10與低輻射膜20。低輻射膜20包括內介質層21、功能層22及外介質層23。功能層22很大程度上決定低輻射膜20之性能，通常採用正電性金屬元素如金、銀、銅等材料。其中，銀以性能較好、成本較低，而應用廣泛。惟，銀質地柔軟，耐磨性低，與玻璃結合性差，故其兩側需加介質層21、23。內介質層21一般為金屬氧化物層，用於提高功能層22與玻璃基體10之附著力。外介質層23通常亦為金屬氧化物膜，用於減少反射、保護功能層22。

目前市場上較常見之低輻射玻璃有單銀低輻射玻璃(Single Low-E Glass,SLE Glass)、雙銀低輻射玻璃(Double Low-E Glass,DLE Glass)、熱控低輻射玻璃(Low-E Sun Layer Glass,LES Glass)及鈦基低輻射玻璃(Ti-Based Low-E Glass,TLE Glass)等。圖5為上述四種低輻射玻璃之透射率(T)-波長(λ)關係曲線。從圖5可以看出，該四種低輻射玻璃於380~780 奈米之可見光波長範圍內透射率不夠高，僅為50~80%之間；於紅外輻射波長範圍內透射率較高，尤其於900~1100奈米之波長範圍內透射率高達10~20%之間。另外，該些玻璃之耐磨性通常不夠優良。

有鑑於此，有必要提供一種可見光透射率高、紅外輻射透射率低，同時又具有高耐磨性之低輻射玻璃。

以下將以實施例說明一種可見光透射率高、紅外輻射透射率低，同時又具有高耐磨性之低輻射玻璃。

一種低輻射玻璃，包括玻璃基體與低輻射膜，所述低輻射膜由二氧化鈦膜層與二氧化矽膜層交替疊加於玻璃基體表面形成，所述低輻射膜之總膜層數為30~40層，所述低輻射膜中與玻璃基體相接觸之膜層為二氧化鈦膜層。

相較於先前技術，所述低輻射玻璃具有由高折射率之二氧化鈦膜層與低折射率之二氧化矽膜層交替疊加形成之總膜層數為30~40層之低輻射膜，從而使得該低輻射玻璃於可見光波長380~780奈米範圍內透射率大於90%、於紅外輻射波長800~3000奈米範圍內透射率小於5%，且具有良好耐磨性。

下面將結合附圖，對本技術方案之實施方式作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本技術方案第一實施例之低輻射玻璃100包括玻璃基體110與低輻射膜120。所述低輻射膜120由複數層二氧化鈦膜層121與複數層二氧化矽膜層122交替疊加於玻璃基體110表面形成。本技術方案中，為使低輻射玻璃100於可見光波長380~780奈米範圍內透射率大於90%、於紅外輻射波長800~3000奈米範圍內透射率小於5%，低輻射膜120之總膜層數N為30~40。

以低輻射膜120中與玻璃基體110表面接觸之膜層為第1層，與第1層接觸之膜層為第2層，如此類推，以低輻射膜120之最外層膜層為第N層。其中，第奇數層膜層為二氧化鈦膜層121，第偶數層膜層為二氧化矽膜層122。本技術方案中，與玻璃基體110表面接觸之第1層膜層為二氧化鈦膜層121，最外層膜層即第N層為二氧化矽膜層122。因此，確切地說，總膜層數N為30-40中之偶數，即為30、32、34、36、38或40。

本實施例中，總膜層數N為34，即，低輻射膜120共有17層二氧化鈦膜層121與17層二氧化矽膜層122。所述二氧化鈦膜層121之折射率n_H 為2.2~2.7之間，為一種高折射率膜層。所述二氧化矽膜層122之折射率n_L 為1.2~1.5之間，為一種低折射率膜層。控制交替疊加之高折射率二氧化鈦膜層121與低折射率二氧化矽膜層122之光學膜厚為四分之一之設計波長λ_C ，根據複數光束干涉原理即可實現對設計波長λ_C 之反射。本實施例中，待反射設計波長為紅外波長，λ_C 可為800奈米。

二氧化鈦膜層121、二氧化矽膜層122之物理膜厚可用“光學膜厚/膜層材料之折射率”計算得出，即，二氧化鈦膜層121之物理膜厚為λ_C /(4n_H )，二氧化矽膜層122之物理膜厚為λ_C /(4n_L )。

於實際應用中，為增加低輻射玻璃100對可見光之透射率，通常適當調整低輻射膜120之第1層膜層、第2層膜層及最外層第N層膜層之物理膜厚，形成匹配層以優化低輻射膜120之透射性能。本實施例中，第1層膜層之物理膜厚為1.18 λ_C /(4n_H )，第2層膜層之物理膜厚為1.134 λ_C /(4n_L )，最外層第34層膜層之物理膜厚為λ_C /(8n_L )。當然，所述低輻射膜120之第1層膜層、第2層膜層及第34層膜層之物理膜厚還可以為其他數值，僅需該低輻射膜120具有良好之透可見光、反射紅外輻射之性能即可。

本實施例之低輻射玻璃100之透射率-波長曲線如圖2所示。該低輻射玻璃100於可見光波長380~780奈米範圍內其透射率大於90%，於紅外輻射波長800~3000奈米範圍內其透射率小於5%。該透射率-波長曲線說明所述低輻射膜120之總膜層數控制於30~40層之間，既能有效透過可見光，又能有效反射紅外輻射。另外，從透射率-波長曲線可以看出，自透射區至不透射區之斜率S較大，即低輻射玻璃100於很短波長範圍內從透射率較大變成透射率極小，說明其可較充分反射紅外輻射，具有良好性能。

請參閱圖3，本技術方案第二實施例之低輻射玻璃200包括玻璃基體210、低輻射膜220及抗反射層230。所述玻璃基體210具有相對之第一表面211與第二表面212。所述低輻射膜220設置於第一表面211，用於反射紅外輻射。所述抗反射層230設置於第二表面212，用於增加低輻射玻璃200對可見光之透射率。

本實施例中，低輻射膜220之總膜層數為38。以低輻射膜220中與玻璃基體210表面接觸之膜層為第1層，與第1層接觸之膜層為第2層，如此類推，直至低輻射膜220之最層外膜層為第38層。低輻射膜220中，第奇數層膜層為二氧化鈦膜層221，第偶數層膜層為二氧化矽膜層222。

本實施例中，所述二氧化鈦膜層221、二氧化矽膜層222之光學膜厚均為四分之一之待反射紅外波長λ_C 。二氧化鈦膜層221之物理膜厚為λ_C /(4n_H )，二氧化矽膜層222之物理膜厚為λ_C /(4n_L )。如此低輻射膜220即對可見光具有高透射率，對紅外輻射具有低透射率。

所述抗反射層230亦由複數層高折射率材料層與複數層低折射率材料層交替疊加而成。所述高折射率材料可選用二氧化鉭、硫化鋅、二氧化鈦中之一種。所述低折射率材料可選用氟化鎂、二氧化矽中之一種。

本實施例中，抗反射層230共有4層膜層，由2層二氧化鈦膜層231與2層二氧化矽膜層232交替疊加而成。並且，抗反射層230與玻璃基體210相接觸之膜層為二氧化鈦膜層231，抗反射層230之最外層膜層為二氧化矽膜層232。

抗反射層230之設置可有效減少可見光於玻璃基體110表面之反射，增加可見光透射率，使得低輻射玻璃200於不同波長範圍均獲得理想透射率。

本技術方案低輻射玻璃之優點在於：低輻射玻璃具有由高折射率之二氧化鈦膜層與低折射率之二氧化矽膜層交替疊加形成之總膜層數為30~40層之低輻射膜，從而，使得該低輻射玻璃於可見光波長範圍內具有極高之透射率，於可見光波長範圍之外則具有極低之透射率，且具有良好耐磨性，從而該低輻射玻璃具有良好綜合性能。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100、200‧‧‧低輻射玻璃

110、210‧‧‧玻璃基體

120、220‧‧‧低輻射膜

121、221、231‧‧‧二氧化鈦膜層

122、222、232‧‧‧二氧化矽膜層

211‧‧‧第一表面

212‧‧‧第二表面

230‧‧‧抗反射層

圖1係本技術方案第一實施例提供之低輻射玻璃之示意圖。

圖2係本技術方案第一實施例提供之低輻射玻璃之透射率-波長曲線圖。

圖3係本技術方案第二實施例提供之低輻射玻璃之示意圖。

圖4係先前技術之低輻射玻璃之示意圖。

圖5係先前技術之低輻射玻璃之透射率-波長曲線圖。

100‧‧‧低輻射玻璃

110‧‧‧玻璃基體

120‧‧‧低輻射膜

121‧‧‧二氧化鈦膜層

122‧‧‧二氧化矽膜層

Claims

一種低輻射玻璃，包括玻璃基體與設置於玻璃基體表面之低輻射膜，其改進在於，所述低輻射膜由複數層二氧化鈦膜層與複數層二氧化矽膜層交替疊加形成，所述低輻射膜之總膜層數為30~40層，所述低輻射膜中與玻璃基體相接觸之膜層為二氧化鈦膜層，低輻射膜之最外層膜層為二氧化矽膜層。
如申請專利範圍第1項所述之低輻射玻璃，其中，所述玻璃基體具有相對之第一表面與第二表面，所述低輻射膜設置於所述第一表面，所述第二表面設置有抗反射層。
如申請專利範圍第2項所述之低輻射玻璃，其中，所述抗反射層由複數層高折射率膜層與複數層低折射率膜層交替疊加形成，所述抗反射層與第二表面接觸之膜層為高折射率膜層，抗反射層之最外層為低折射率膜層。
如申請專利範圍第3項所述之低輻射玻璃，其中，所述高折射率膜層為選自二氧化鉭、硫化鋅、二氧化鈦中之一種。
如申請專利範圍第3項所述之低輻射玻璃，其中，所述低折射率材料為選自氟化鎂、二氧化矽中之一種。
如申請專利範圍第2至5項任一項所述之低輻射玻璃，其中，所述抗反射層之總膜層數為4層。
如申請專利範圍第1項所述之低輻射玻璃，其中，所述二氧化鈦膜層、二氧化矽膜層之光學膜厚為λ_C /4，其中，λ_C 為設計波長。
如申請專利範圍第7項所述之低輻射玻璃，其中，所述二氧化鈦膜層之物理膜厚為λ_C /(4n_H )，二氧化矽膜層之物理膜厚為λ_C /(4n_L )，其中，n_H 為二氧化鈦膜層之折射率，n_L 為二氧化矽膜層之折射率。
如申請專利範圍第1項所述之低輻射玻璃，其中，以所述低輻射膜與玻璃接觸之膜層為第一層，第一層膜層之物理膜厚為1.18 λ_C /(4n_H )，與第一層相接觸之膜層為第二層，第二層膜層之物理膜厚為1.134 λ_C /(4n_L )，低輻射膜之最外層膜層之物理膜厚為λ_C /(8n_L )，其中，λ_C 為設計波長，n_H 為二氧化鈦膜層之折射率，n_L 為二氧化矽膜層之折射率。
如申請專利範圍第1項所述之低輻射玻璃，其中，所述低輻射玻璃對可見光之透射率大於90%，對紅外輻射之透射率小於5%。
如申請專利範圍第10項所述之低輻射玻璃，其中，所述玻璃基體具有相對之第一表面與第二表面，所述低輻射膜設置於所述第一表面，所述第二表面設置有抗反射層，所述抗反射層由複數層高折射率膜層與複數層低折射率膜層交替疊加形成，所述抗反射層與第二表面接觸之膜層為高折射率膜層，抗反射層之最外層為低折射率膜層。
如申請專利範圍第11項所述之低輻射玻璃，其中，所述高折射率膜層為選自二氧化鉭、硫化鋅、二氧化鈦中之一種，所述低折射率材料為選自氟化鎂、二氧化矽中之一種。
如申請專利範圍第12項所述之低輻射玻璃，其中，所述抗反射層之總膜層數為4層。
如申請專利範圍第10項所述之低輻射玻璃，其中，所述二氧化鈦膜層、二氧化矽膜層之光學膜厚為λ_C /4，其中， λ_C 為800奈米。