装备有部分金属层的堆叠体的基材、窗玻璃和方法_3

文档序号:9552770阅读:来源:国知局
-在附图8中,图示了Y类型薄层堆叠体的在红外线中光吸收Abs(以黑色菱形表示), 作为银层的厚度e(对于从1. 0至8. 0纳米的梯度)的函数,和对于Y类型薄层堆叠体的在 红外线中光吸收Abs(以黑色正方形表示),作为该银层的厚度e(对于从0. 0至2. 0纳米的 梯度)的函数; -在附图9中,图示了Y类型薄层堆叠体的在可见光中的光反射&(以黑色菱形表示), 作为银层的厚度e的函数(对于从1. 0至8. 0纳米的梯度),和对于Y类型薄层堆叠体的在 可见光中的光反射& (以黑色正方形表示),作为该银层的厚度e(对于从0. 0至2. 0纳米 的梯度)的函数; -在附图10中,图示了该Y类型薄层堆叠体的吸收光谱作为波长λ的函数和作为该 银层的厚度e的函数; -在附图11中,图示了在实施例1至4中的堆叠体的平方电阻R(欧姆/平方),作为 银层厚度的函数; -在附图12中,图示了在实施例1至4中的堆叠体的红外吸收Ab,作为银层厚度的函 数; -在附图13中,图示了在实施例1至4中的堆叠体的在Lab曲线图中在透射中的颜色Ct,作为银层厚度的函数;和 -在附图14中,图示了在实施例1至4中的堆叠体的在堆叠体侧上在Lab曲线图中的 在反射中的颜色Cr,作为银层厚度的函数; -在附图15中,图示了实施例6的在可见光中的光透射?Υ(以虚线形式)和在可见光 中的光反射& (以实线形式),作为该银层的厚度e的函数; -在附图16中,图示了实施例6的在红外线中的吸收,作为银层的厚度e的函数; -在附图17中,图示了实施例6的辐射性(以虚线形式)和平方电阻(以实线形式), 作为该银层的厚度e的函数; -在附图18中,根据本发明的含两个功能层的堆叠体,该两个不连续功能层的每个被 直接地沉积在抗反射涂层上方并直接地在抗反射涂层下方; -在附图19中,根据本发明的含三个功能层的堆叠体,该三个不连续功能层中每个被 直接地沉积在抗反射涂层上方和直接地在抗反射涂层下方; 在附图1、2、18和19中,没有严格地遵循在不同层的厚度或者不同元件的厚度之间的 比例以便于它们的观察。
[0056] 附图1图示了被沉积在透明玻璃基材30上,更确切地在这种基材30的面31上的 根据本发明的含单功能层的堆叠体34的结构,其中唯一功能层140,其基于银或者基于含 银金属合金和优选地仅仅由银制成,被设置在两个抗反射涂层之间,其中下邻抗反射涂层 120位于功能层140的下方(在基材30的方向上)和上邻抗反射涂层160被设置在功能层 140的上方(在与基材30相反一侧上)。
[0057] 这两个抗反射涂层120,160,每个包含至少一个抗反射层124,164。
[0058] 任选地,一方面,该功能层140可以被直接地沉积在下阻挡涂层130上方,其中该 下阻挡涂层被设置在下邻抗反射涂层120和功能层140之间,和,另一方面,该功能层140 可以被直接地沉积在上阻挡涂层150下方,其中该上阻挡涂层被设置在功能层140和上邻 抗反射涂层160之间。
[0059] 下和/或上阻挡层,虽然以金属形式进行沉积并且作为金属层存在,但实际上是 氧化层,这是因为它们的主要功能是在该堆叠体的沉积期间被氧化以保护该功能层。
[0060] 这种抗反射涂层160可以以任选的保护层168结束,该保护层特别地基于氧化物, 尤其是氧亚化学计量的。
[0061] 当含单功能层的堆叠体用于具有双层窗玻璃结构的多层窗玻璃100中时,如在附 图2中所图示,这种窗玻璃包含两个基材10, 30,它们通过框架结构90结合在一起并且通过 中间气体层15彼此分离。
[0062] 该窗玻璃因此形成在外部空间ES和内部空间IS之间的隔离。
[0063] 由于它的高机械稳定性,根据本发明的堆叠体可以被设置在面4上(当考虑进入 该建筑物的日光的入射方向时,在该建筑物最内部片材上,和在它的朝向内部的面上)。
[0064] 附图2举例说明了这种在薄层堆叠体34的面4上的设置(进入该建筑物的日光 的入射方向通过双重箭头进行图示),该堆叠体设置在基材30的与外部空间ES接触的外表 面31上,该基材30的另一面29与中间气体层15接触。
[0065] 然而,在这种双层窗玻璃结构中,还可以设想对该基材之一具有层压结构;然而不 存在可能的混淆,因为在这种结构中不存在中间气体层。
[0066] 首先,该进行的研究涉及Z类型堆叠体,具有以下结构:基材/Zn0/Ag/Zn0,每个 ZnO层具有10纳米的厚度,然后涉及Y类型堆叠体,具有以下结构:基材/Zn0/Ag/Zn0,其中 每个ZnO层具有5纳米的厚度,然后实施了五个系列的实施例以测试不同用于环绕不连续 层的材料,和最后,实施了完全堆叠体的实施例。
[0067] 对于所有的在下文的堆叠体,用于该层的沉积条件是:
[0068] 该沉积的层因此可以被分类为三个类别: i_电介质材料/抗反射层,在全部可见光波长范围内具有大于5的n/k比率:: Si3N4:Al、TiOx、Ti02、ZnO、SnZnOx ii- 由在红外线中和/或在日光辐射中具有反射性质的材料制成的金属功能功能 层:Ag iii- 用来保护功能层以防它的物种在该堆叠体的期间发生改变的下和上阻挡层:Ni、 NiCr;当它们的厚度是低的(等于或者低于2nm)时,它们对光学性质和能量性质的影响通 常被忽略。
[0069] 在所有实施例中,薄层堆叠体已经被沉积在由SAINT-G0BAIN公司以Planilux商 标经销的具有4毫米厚度的透亮钠钙玻璃制成的基材上。
[0070] 对于这些堆叠体, -R指示:该堆叠体的平方电阻(欧姆/平方); -Ab指示:在红外线范围中的吸收; -?Υ指示:在可见光中的光透射(%),根据D65光源在2°进行测量; -?指示:在可见光中在玻璃侧(与在其上沉积堆叠体的表面相反的基材表面)上的光 反射(%),根据光源D65在2°进行测量; -Ct指示:在LAB体系中的在透射中的颜色a*和b*,根据D65光源在2°进行测量; -Cr指示:在LAB体系中的在反射中的颜色a*和b*,根据光源D65在2°进行测量,在 基材的涂覆侧(面31)上。
[0071] 根据本发明,金属功能层140是不连续层,其具有在50%_98%范围中的表面面积占 据系数(位于正好在该功能层下方并且被该金属功能层覆盖的层的表面的比例)。
[0072] 附图3显示,从左至右: -使用2nm银厚度得到53%的表面面积占据系数, -使用3nm银厚度得到63%的表面面积占据系数, -使用4nm银厚度得到84%的表面面积占据系数, -使用5nm银厚度得到98%的表面面积占据系数, 它们对于具有以下结构的Z堆叠体获得:堆叠体/Zn0/Ag/Zn0,每个ZnO层具有10nm的 厚度。
[0073] 在本文件,当提到不连续功能层的厚度e时,它不是在被功能层覆盖的区域中测 量的厚度或者平均厚度,而是如果该功能层是连续的时候,将获得的厚度。
[0074] 这种值通过考虑该层的沉积速度(或更确切地在用于金属功能层的沉积室内该 基材的行进速度),每单位时间的被溅射的材料的量,以及在其上进行该沉积的表面积可获 得。这种厚度是非常实用的,因为它允许与连续功能层的直接比较。
[0075] 如果该沉积的层是连续的,厚度e因此将是将进行测量的厚度。
[0076] 在实践中,如果通常地,在相同的通过磁控管溅射的沉积条件下(非常低的压力, 靶组成,该基材的行进速度,在阴极的电功率)该功能层的厚度通常是10纳米,需要并且足 够的是,使该基材的行进速度降低一半以获得为一半的该功能层厚度,即5纳米。
[0077] 在该附图3中,它是通过透射电子显微术(MET)的观测的以二元方式(黑色-白 色)进行图解的图。在该附图的四个区域上,银是白色的和ZnO是黑色的。
[0078] 已经观察到,对于这种类型的Z堆叠体,对于高于5纳米的银厚度,该粘附能是差 不多恒定的:这种能量为1. 0-1. 5焦耳/m2,其是相当低的。
[0079] 附图4显示在不连续金属功能层140的上述四种情况中,对于Z堆叠体,已经测量 的粘附能,Ge(具有黑色点的曲线):这种粘附能总是尚于对于尚于5纳米的银厚度观察到 的粘附能。
[0080] 此外,这种测量的结合能高于理论结合能G"(具有白正方形的曲线),如通过在 科学文献中可获得的模型计算的理论结合能。
[0081] 附图5显示,使用黑色三角形,Z类型堆叠体的光透射?Υ,作为该银金属功能层的 厚度e的函数:对于等于或者低于5纳米的银厚度(即对于在50%-98%范围中的表面面积 占据系数),这种光透射保持在60至80%有用范围内。
[0082] 附图5此外显示,使用黑色矩形,Z类型堆叠体的光反射&,作为该银金属功能层 的厚度e的函数:对于等于或者低于5纳米的银厚度,即对于在50%-98%范围中的表面面积 占据系数,这种光反射保持在10至20%的有用范围内。
[0083] 附图6显示,举例来说,单独基材(无涂层)的辐射性,εe:这是位于约90%的水 平线。
[0084] 附图6此外
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