设有具备热性质的叠堆的基底的制作方法
【专利说明】设有具备热性质的叠堆的基底
[0001] 本发明涉及一种涂布有薄层叠堆的透明基底，所述薄层叠堆包括可影响太阳辐射 和/或高波长红外辐射的若干个功能层。本发明还涉及包括这些基底的窗用玻璃以及此类 基底用于制备绝热和/或防晒窗用玻璃的用途。
[0002] 这些窗用玻璃可用于装备建筑物和车辆，特别是用于降低空调负荷和/或防止过 度过热(这些窗用玻璃被称为"日光控制"窗用玻璃）和/或减少能量向外部扩散的量(这些 窗用玻璃被称为"低放射（l〇w-e) "窗用玻璃），这些均是由于建筑物和车辆乘客室中玻璃 表面的重要性日益提高所致。
[0003] 已知的是包含涂布有薄层叠堆的透明基底的窗用玻璃，所述薄层叠堆包括至少三 个金属功能层。这些叠堆通常通过采用真空的技术例如阴极溅射法(任选地通过磁场进行 辅助）进行顺序沉积来获得。
[0004] 使用基于包括至少三个金属层的叠堆的基底使得可优化采用其的窗用玻璃的防 晒性，这可通过日光因子（g)的降低及选择性（S)的增加来反映。根据本发明 ： -日光因子（g)应理解为是指通过窗用玻璃进入楼宇的总能量与入射太阳能的比率； -选择性（S)应理解为是指透光率与日光因子的比率LT/g。
[0005] 在此类叠层中，功能层布置在两个抗反射涂层之间，所述每个抗反射涂层通常包 括若干个抗反射层或介质层，所述各层由氮化物材料特别是氮化硅型材料或氮化铝型材料 和/或氧化物型材料制成。从光学角度来看，这些包围金属功能层的涂层的目的是使得此 功能层"抗反射"。
[0006] 选择使用包括三个金属层的叠堆会影响基底和/或采用所述叠堆的窗用玻璃的 透光率。根据需要使用这些窗用玻璃的国家的气候，必须获得的透光率和日光因子方面的 性能可在一定的范围内变化。透光率必须足够低到消除眩光，同时足够高到增加穿透所述 窗用玻璃所界定空间内部的光的量使得无需使用人造光。例如，表现出的高选择性为大约 2的绝缘窗用玻璃可有利地用作用于历经高日光暴露的窗用玻璃。
[0007] 然而，包括具有三个金属功能层和大约50%透光率的叠堆的基底或窗用玻璃并不 完全令人满意并且特别表现出以下缺点： -令人较不满意的美观，特别是在内反射、外反射和透射中具有没有吸引力的颜色；和 /或 -妨碍观察者的高反射水平，特别是使用基底来界定其中照明水平不同的两个空间，例 如夜晚期间照明的房间；和/或 -令人较不满意的日光控制性能，例如低选择性。
[0008] 当基底用作建筑物窗户的窗用玻璃时，高外反射特别是内反射表现出的缺点是以 镜面方式返回明显的反射，从而降低了透过窗用玻璃的能见度。
[0009] 因此必须在光学性能与热性能之间、透射率与美观之间找到折中方案。
[0010] 对于空调能量消耗占主导地位的气候炎热的国家，g必须较低。根据本发明，因此 目的是最小化日光因子并增加选择性，同时保持适于允许良好绝缘和良好视野的透光率。
[0011] 专利申请EP 0 645 352公开例如一种包含薄层叠堆的透明基底，所述薄层叠堆 具体包括至少三个由介质材料层分隔的银层。
[0012] 银层的厚度作为离基底的距离的函数而增加。包含这些基底的窗用玻璃虽然表现 出合意的美观，但没有表现出大于2的选择性。实际上，同时保持良好的选择性以及透射和 反射中的审美上可接受的颜色极其困难，特别是对于从中性色内部观察到的窗用玻璃的外 观而言。
[0013] 因此本发明的目的是通过开发一种基底来克服这些缺点，所述基底包含包括在红 外区具有反射性质的至少三个层，特别是金属层的叠堆，并且表现出高选择性，即对于给定 LT值尽可能高的LT/g比率，同时确保外观(特别是外反射、内反射和透射中的外观)观感合 意，无论是基底用作单层窗用玻璃，掺入双窗用玻璃型的多层绝缘窗用玻璃中或是掺入层 合窗用玻璃中均是如此。这些性质优选地在一种(或多种)弯曲和/或回火和/或退火型的 高温热处理后获得。观感合意的外观可通过来自外部或来自内部的反射中的颜色来反映， 所获得的颜色更多为中性(在蓝绿色范围内）并且另外根据观察角度所发生的变化很小。
[0014] 本发明的主题是包含权利要求1中所要求保护的薄层叠堆的透明基底10。其从基 底开始依次包括交替的三个金属功能层40，80，120,特别是基于银或基于含银金属合金 的功能层，以及四个抗反射涂层20，60，100，140,每个抗反射涂层包括至少一个介质层， 使得各金属功能层40，80，120位于抗反射涂层20，60，100，140中的两两之间。
[0015] 金属功能层40，80，120从基底开始的厚度作为离基底的距离的函数而增加。第 二金属功能层80与称为第二阻挡层的阻挡层直接接触，所述阻挡层选自阻挡垫层和阻挡 覆层，分别称为第二阻挡垫层和第二阻挡覆层。第二阻挡垫层和/或第二阻挡覆层表现出 大于Inm的厚度。
[0016] 增加在红外区具有反射性质的金属功能层的厚度分布以及集中与第二功能层接 触的阻挡层这两种方式的组合使得可获得具有很高选择性(特别是表现出的LT/g比率大 于2,优选地大于2. 2)的窗用玻璃。通过改变功能层和阻挡层的厚度，可控制窗用玻璃的透 明度以获得大约50%的LT值，该范围特别适合于旨在用于经受高日光暴露的区域中的窗用 玻璃。然而，本发明的主要优点是防晒方面令人满意的性能不会损害基底的目视外观，其特 别表现出透射、外反射和内反射中审美上可接受的颜色以及低到足以限制镜面反射的内反 射值。
[0017] 具体而言，用作单层窗用玻璃或掺入双层窗用玻璃型的多层窗用玻璃中的根据本 发明的涂布有层叠堆的基底在内反射、外反射和透射中表现出合宜和柔和的着色，在蓝色 或蓝绿色范围内（主波长的值为大约470至500纳米)。术语"蓝绿色内的颜色"在本发明的 涵义内应理解为是指在L*a*b*测色体系中，a*介于-12和-2之间，优选地介于-10和-4 之间，b*介于-12和2之间，优选地介于-10和1之间。
[0018] 此外，无论用于观察窗用玻璃的入射角（垂直入射和在一定角度下）为多少，此目 视外观均保持基本上不变。这意味着观察者不会有颜色或外观显著缺乏均匀度的印象。
[0019] 在说明书通篇中，根据本发明的基底被视为水平放置。薄层叠堆沉积在基底上方。 措辞"上方"和"下方"以及"下"和"上"的含义应相对于此取向来考虑。除非明确规定，否 则措辞"上方"和"下方"不一定是指两个层和/或涂层布置为彼此接触。当指明一层沉积 为"接触"另一层或涂层，这意味着这两个层(或层和涂层）之间不能插入一个(或多个）层。
[0020] 在本发明的涵义内，功能层或抗反射涂层的标注"第一"、"第二"、"第三"和"第四" 从承载叠堆的基底开始并且相对于具有相同功能的层或涂层进行定义。例如，最靠近基底 的功能层为第一功能层，移动远离基底的下一层为第二功能层，等等。
[0021] 金属功能层40，80，120的厚度从基底开始增加的特性意味着第三金属功能层 120的厚度大于第二金属功能层80的厚度，并且第二金属功能层的厚度大于第一金属功能 层40的厚度。两个相继功能层之间的厚度的增加按照增加的优选性为大于2nm、大于3nm 或大于4nm。
[0022] 除非另外指明，本文中提及的厚度为物理或实际厚度(而非光学厚度)。
[0023] 根据本发明的有利实施方案，金属功能层满足以下条件中的一个或更多个： -三个金属功能层对应于从基底开始限定的第一金属功能层、第二金属功能层和第三 金属功能层； -金属功能层的厚度与前一者的厚度的比率大于或等于1. 10 ; -第二金属层80的厚度与第一金属功能层40的厚度的比率介于1. 50和2. 20之间，优 选地介于1. 80和2. 20之间，包括这些值； -第三金属层120的厚度与第二金属功能层80的厚度的比率介于1. 10和1. 60之间， 优选地介于1. 10和1. 55之间，包括这些值； -每个功能层的厚度介于6和26nm之间，优选地介于6和24nm之间，包括这些值； -第一金属