專利名稱：可交替或累積用于熱控制、屏蔽電磁波和加熱窗玻璃的透明基底的制作方法
可交替或累積用于熱控制、屏蔽電磁波和加熱窗玻璃的透
明基底本申請是申請?zhí)枮?00480041103. 7、申請日為2004年11月24日、同題專利申請
的分案申請。本發(fā)明涉及可交替或累積用于三個特定應用的玻璃領域熱控制(防日光和隔 熱)、屏蔽電磁波和加熱窗玻璃，同時優(yōu)選至少能夠經(jīng)受涉及在至少500°C的溫度下進行熱 處理(特別可涉及到淬火、退火或彎曲)的轉(zhuǎn)換操作。熱控制是涉及到日光和/或長波紅外線穿過將外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境分開的玻璃 的能力，或用于向外反射日光(“防日光”或“日光控制”玻璃)，或用于向內(nèi)反射波長在5 μ m 以上的紅外線(用特別被稱為“低發(fā)射玻璃”的玻璃進行隔熱)。屏蔽電磁波是除去，或者至少是降低電磁波穿過玻璃傳播的能力。此能力經(jīng)常與 涉及到紅外線穿透玻璃的能力相聯(lián)系。此應用在電子學領域中具有意義，特別是用來組裝 電磁屏蔽窗，也稱為“電磁波過濾器”，用來比如放置在使用等離子體技術的顯示屏的前面。加熱窗玻璃是其溫度可隨著通過電流而升高的玻璃。此類玻璃應用于汽車，甚至 于用于建筑物，用來制造能夠防止形成或者消除霜或水汽的玻璃，或者消除冷的墻壁對附 近玻璃的敏感性。本發(fā)明更特別涉及一種透明的基底，特別是有包括多個功能層的薄疊層的玻璃基 底，所述基底可用來交替或累積地實現(xiàn)熱控制、電磁屏蔽和加熱窗玻璃。制造薄的疊層用于熱控制的操作，更具體用于日光控制的操作是已知的，在熱處 理之后，此疊層能夠同時保持其熱性能及其光學性能，使光學缺陷的分布盡可能地小；當具 有固定的光學/熱學性能的薄疊層存在時，風險是它們隨后要受到或者不受一次或多次熱 處理。在歐洲專利申請EP 718，250中提出了第一個解決辦法。該專利推薦如上所述使 用一層或多層基于銀層-氧擴散阻隔層，特別是基于氮化硅阻隔層的功能層，以及在底下 的介電涂層上直接沉積上銀層，而不重疊底層或金屬保護層。此專利申請?zhí)貏e敘述了如下 類型的疊層基底/Si3N4 或 AlN/ZnO/Ag/Nb/ZnO/Si3N4在歐洲專利申請EP 847，965中提出了第二種解決辦法。該專利基于包括兩個銀 層的疊層，并敘述了同時使用如上所述的銀層(如同前面的)阻隔層和與銀層相鄰并使之 穩(wěn)定化的吸收層或穩(wěn)定層。此專利申請?zhí)貏e敘述了如下類型的疊層基底/Sn02/Zn0/AgI/Nb/Si3N4/Zn0/Ag2/Nb/Sn02/Si3N4在如上所述的兩個解決方案中，要指出在銀層上存在有由鈮制造的，有時甚至由 鈦制造的“超阻隔(sur-bloquer) ”金屬吸收層，它能夠避免當分別通過霧化而沉積SnO2層 或Si3N4層時銀層與含有活性氧或活性氮的氣氛接觸。此后國際專利WO 03/01105公開了第三種解決辦法。該專利建議不在(每一層) 功能層上沉積“阻隔”的金屬吸收層，而是在其下面沉積，為的是在熱處理的過程中使功能層穩(wěn)定化，同時改善熱處理之后疊層的光學質(zhì)量。此專利申請?zhí)貏e敘述了如下類型的疊層基底/Si3N4/Zn0/Ti/AgI/Zn0/Si3N4/Zn0/Ti/Ag2/Zn0/Si3N4但是，在公開的厚度范圍內(nèi)，這樣的疊層不能用于制造具有可接受美學外觀(光 學特性)的加熱窗玻璃或電磁屏蔽窗。先有技術還知道一類在基底上的薄疊層，當其通過電流時，可用于熱控制和加熱 窗玻璃的操作。國際專利申請WO 01/14136就公開了支持淬火熱處理的如此雙銀層疊層， 當其通過電流時，可用于日光控制和發(fā)熱的操作。但是，這種疊層的電阻使得不能真正地制 造有效的電磁屏蔽，因為其單位面積電阻R□不能接近，更不用說小于1.5Ω/平方。再有，對于汽車加熱窗玻璃的應用，這樣大的平方電阻必須使用在其接線柱上具 有高電壓的電池(在市場上購買的標準是大約42V)，以能夠在整個窗玻璃的高度上進行加 熱的操作。實際上，應用如下的公式P (W) =U2/(RDXh2)，如果Rd= 1.5Ω/平方，為了實 現(xiàn)P = 600W/m2 (為了正確加熱所估計的耗散功率)和為了得到加熱的高度> 0. 8m，應該是 U > 24V。借助于被賦予具有良好電磁防護性能，而且由于其高透光率結(jié)合低的反射率，使 得允許用戶很容易看到顯示影像的電磁防護疊層的基底，進行電磁屏蔽操作的薄疊層的制 造方法是已知的。為了進行電磁屏蔽，先有技術還從國際專利申請WO 01/81262知道了一種特別如 下類型的疊層基底/Si3N4/Zn0/AgI/Ti/Si3N4/Zn0/Ag2/Ti/Zn0/Si3N4此疊層可支持淬火或彎曲的熱處理。但是，這樣的疊層不能得到具有可接受的光 學特性(!；、&、顏色等)，特別是可見光反射系數(shù)&很小的，同時比1.8Ω/平方小得多的每 平方電阻?；阢y層的疊層是在很復雜的制造裝置中制造的。先有技術的主要缺點在于，當希望使用生產(chǎn)線來在此同一生產(chǎn)線上制造的與此不 同用途的基底上制造薄疊層時，必須對生產(chǎn)線進行很大的改進。此操作一般要花費幾個小時到幾天，冗長乏味還要帶來大量銀的損失，因為在此 轉(zhuǎn)換和調(diào)整期不能生產(chǎn)窗玻璃。特別是當與靶材料與下一種產(chǎn)品不同時，應該在更換靶之前使加工室返回到大氣 壓，然后再將加工室返回到真空(大約io_6bar)，這明顯也是冗長而乏味的。本發(fā)明的目的就是克服這些缺點，提出一種帶薄疊層的基底和此基底的制造方 法，此基底使得能夠得到可交替或累積使用且用來進行熱控制和/或電磁屏蔽和/或加熱 窗玻璃的產(chǎn)品。本發(fā)明的目的特別是能夠制造范圍廣泛的產(chǎn)品而無須打開沉積裝置以更換靶材 料，使得節(jié)省了處于大氣之下所必需的時間，特別是節(jié)省了在更換靶材料之后重新抽真空 所需的時間。因此，本發(fā)明提出了在不同層的組成和厚度上定義的特殊疊層，該疊層可同時用 于各種應用的情況，也提出了在不同層的組成、厚度范圍和/或光學特性方面定義的疊層， 其中某些厚度值能夠有利于給定的應用。當其受到彎曲或淬火之類的熱處理時，此疊層在其具有小的每平方電阻(電阻1.5，甚至于< 1. 3 Ω/平方)，同時又基本上保持其特 性方面是值得注意的。因此，由于按照本發(fā)明的此類疊層，為了制造用于一種或只是兩種或三種特定應 用的疊層，某些參數(shù)可以被改變，比如某些層的厚度，而組成仍然是完全一樣的。因此，為了 改變生產(chǎn)線和從制造具有一個或幾個優(yōu)選用途的產(chǎn)品過渡到具有一個或幾個另外優(yōu)選用 途的其它產(chǎn)品只需花費幾個小時。因此，按照權(quán)利要求1，本發(fā)明的目的是透明基底，特別是玻璃透明基底。此基底 帶有包括多層功能層的薄疊層，所述薄疊層包括至少三層基于銀的功能層，所述疊層的電 阻Rn< 1.5，甚至于彡1. 3 Ω/平方，所述基底至少可經(jīng)受涉及在至少50(TC的溫度下進行 熱處理的轉(zhuǎn)換操作，以借助于交替或累積的基底實現(xiàn)熱控制和/或電磁屏蔽和/或制造加 熱窗玻璃。所謂“所述基底至少可經(jīng)受涉及在至少500°C的溫度下進行熱處理的轉(zhuǎn)換操作”意 味著，當在至少500°C或高于500°C的溫度下進行彎曲、淬火或退火時，此處理不會使其光 學質(zhì)量變差和不會產(chǎn)生肉眼可見的斑點分布和/或透射模糊。另外，要求保護的電阻Rn，如無相反指明，是在此任選的熱處理之前測量的。在用于制造汽車窗玻璃的第一種應用中，按照本發(fā)明的基底具有的透光度 IY彡70%，電阻Rn< 1.5，甚至于彡1.3，甚至于更好彡1.2Ω/平方。在用于制造建筑物窗玻璃的第二個應用中，按照本發(fā)明的透明基底具有 Tl彡40%，甚至于彡50%的光透過率，同時在可見光的光反射率RlS 10%，甚至于< 8%， 當與至少一層其它基底一起使用形成窗玻璃時，此窗玻璃的選擇性> 2，甚至于> 2。在此應該提醒，選擇性由光透過率(IY)和日光因子(FS)之比，即 Υ/FS定義，而日 光因子表示該窗玻璃的直接能量透射率(Te)和被該窗玻璃吸收并向建筑物內(nèi)部再發(fā)射的 能量之和。在用來制造電磁屏蔽窗玻璃的第三個應用中，按照本發(fā)明的透明基底具有 Tl ^ 40%,甚至于彡50%,更好彡55%的光透過率和1. 2，甚至于彡1 Ω /平方的電阻。因此，電磁屏蔽基底支持淬火型或其它類型熱處理這一事實的主要優(yōu)點是，可以 使用更輕的基底。另外，實驗表明，在工業(yè)的水平上，使用涂有支持熱處理的疊層的基底，比 使用先經(jīng)受熱處理，然后再沉積所述疊層的基底總是更具有現(xiàn)實意義。在其上面沉積疊層的基底優(yōu)選是玻璃的。 按照通常的方式，在本發(fā)明的框架內(nèi)，在基底上沉積疊層，此基底構(gòu)成0水平，在 上面沉積的各層構(gòu)成上面的各水平，它們可以以升序的整數(shù)計數(shù)以示區(qū)別。在本文獻中，數(shù) 字編號只是用來區(qū)分功能層及其沉積的順序。所謂“上面的”層或“下面的”層，是指并非必定分別嚴格地在制造疊層時在功能 層之上或之下沉積的那一層，可以是插入其間的一層或幾層。如果每一個功能層都與一層 或幾層在存在于疊層中的該功能層上面或下面沉積的層一起，相對于此功能層被證實的合 理的話，就可以說，功能層與其下層和/或上層一起使用構(gòu)成了 “一個花樣(motif) ”。按照本發(fā)明的一個實施方案，基底至少包括4層基于銀的功能層?；阢y的功能層總厚度，優(yōu)選大于或等于25nm。當疊層包括3層功能層時，此總厚 度優(yōu)選基本上為35 50nm，當疊層包括至少4層功能層時，此總厚度優(yōu)選基本上為28 64nm。在一個實施方案中，銀層的厚度之和小于54nm。按照本發(fā)明的一個實施方案，基底至少包括3個同樣的功能層花樣，在每個功能 花樣中，每一個功能層都與至少一層下層和/或上層一起使用。按照本發(fā)明的另一個實施方案，至少一層功能層，優(yōu)選每一層功能層都位于至少 一層下介電層和上介電層之間，所述介電層優(yōu)選是基于ZnO的，任選摻雜有鋁。按照本發(fā)明的一個實施方案，至少一層功能層，優(yōu)選每一層功能層都包括基于 Si3N4^AlN或基于兩者混合物的上層。按照本發(fā)明的一個實施方案，基底被基于Si3N4，AlN或基于兩者混合物的層直接 涂敷。按照本發(fā)明的一個實施方案，在至少一個功能花樣中，優(yōu)選在每一個功能花樣中， 優(yōu)選基于Ti的金屬上吸收層(稱為“上阻隔”層)位于基于銀的功能層和至少一層上介電 層之間。按照本發(fā)明的另一個實施方案，在至少一個功能花樣中，優(yōu)選在每一個功能花樣 中，優(yōu)選基于Ti的金屬下吸收層(稱為“下阻隔”層)位于至少一層下介電層和基于銀的 功能層之間。此金屬上吸收層或下吸收層還可以由基于鎳、鉻、鈮、鋯、鉭或鋁的金屬或合金構(gòu) 成。按照本發(fā)明的一個實施方案，至少一個功能花樣，優(yōu)選每一個功能花樣都具有如 下結(jié)構(gòu)ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu) ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4。按照此實施方案，對于三層的疊層，構(gòu)成所述花樣的層厚優(yōu)選是ZnO/Ag/. · · ZnO/Si3N4,優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N45 15/10 17/. · · 5 15/25 65nm. · · 5 15/10 17/0. 2 3/5 15/25 65nm或7 15/10 17/. · · 7 15/25 65nm. · · 7 15/10 17/0. 2 2/7 15/25 65nm。還是按照此實施方案，對于四層的疊層，構(gòu)成所述花樣的層厚優(yōu)選是ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N45 15/7 15/. · · 5 15/23 65nm. · · 5 15/7 15/0. 2 3/5 15/23 65nm 或 7 15/7 15/. . . 7 15/23 65nm. . . 7 15/7 15/0. 2 2/7 15/23 65nm。本發(fā)明的另一個目的是透明基底，特別是帶有包括多層功能層的薄疊層玻璃基底 的制造方法，其特征在于，在所述基底上沉積至少三層基于銀的功能層，其特征還在于，所 述疊層的電阻Rn< 1. 5，甚至于< 1. 3 Ω/平方，其特征還在于，所述基底可經(jīng)受至少一種涉 及在至少500°C溫度下熱處理的轉(zhuǎn)換操作，以便借助于該基底能夠交替或累積實現(xiàn)熱控制 和/或電磁屏蔽和/或加熱窗玻璃。按照本發(fā)明的一個實施方案，在所述基底上沉積至少四層基于銀的功能層?；阢y的功能層總厚度，優(yōu)選大于或等于25nm。當疊層包括3層功能層時，此總厚 度優(yōu)選基本上為35 50nm，當疊層包括至少4層功能層時，此總厚度優(yōu)選基本上為28 64nm。
按照本發(fā)明的一個實施方案，在所述基底上沉積至少3個同樣的功能層花樣，在 每個功能花樣中，每一個功能層都與至少一層下層和/或上層一起使用。按照本發(fā)明的一個實施方案，對于至少一層功能層，優(yōu)選對于每一層功能層，在所 述功能層的下面沉積至少一層下介電層，在所述功能層的上面沉積上介電層，所述介電層 優(yōu)選是基于ZnO的，任選摻雜有鋁。按照本發(fā)明的一個實施方案，在至少一層功能層上面，優(yōu)選在每一層功能層的上 面沉積基于Si3N4、AlN或基于兩者混合物的上層。按照本發(fā)明的一個實施方案，所述基底被基于Si3N4、AlN或基于兩者混合物的層 直接涂敷，在沉積所有其它層時預先沉積。按照本發(fā)明的一個實施方案，在至少一個功能花樣中，優(yōu)選在每一個功能花樣中， 優(yōu)選基于Ti的金屬上吸收層沉積在基于銀的功能層的上面和至少一層上介電層的下面.按照本發(fā)明的另一個實施方案，在至少一個功能花樣中，優(yōu)選在每一個功能花樣 中，優(yōu)選基于Ti的金屬下吸收層沉積在至少一層下介電層的上面和基于銀的功能層的下 面·按照本發(fā)明的一個實施方案，至少一個沉積的功能花樣，優(yōu)選每一個沉積的功能 花樣具有如下結(jié)構(gòu)ZnO/Ag/. . . ZnCVSi3N4，優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4.按照此實施方案，對于三層的疊層，構(gòu)成所述花樣的沉積層的厚度優(yōu)選是
ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N45 15/10 17/. · · 5 15/25 65nm. · · 5 15/10 17/0. 2 3/5 15/25 65nm或7 15/10 17/. · · 7 15/25 65nm. · · 7 15/10 17/0. 2 2/7 15/25 65nm.還是按照本發(fā)明的此實施方案，對于四層的疊層，構(gòu)成所述花樣的層厚優(yōu)選是ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N45 15/7 15/. · · 5 15/23 65nm. · · 5 15/7 15/0. 2 3/5 15/23 65nm 或 7 15/7 15/. . . 7 15/23 65nm. . . 7 15/7 15/0. 2 2/7 15/23 65nm.按照本發(fā)明的一個實施方案，將所述基底多次通過單一的制造裝置進行沉積功能 花樣的操作.按照本發(fā)明的此實施方案，當所述疊層包括4層基于銀的功能層時，優(yōu)選將所述 基底在單一的制造裝置中成對地通過兩次來實現(xiàn)沉積花樣的操作，對于兩次通過，要按照 基本上相同的沉積條件，在兩次通過之間優(yōu)選將基底保存在真空中.還是按照本發(fā)明的此實施方案，兩次通過中的每一次，沉積的層厚優(yōu)選基本上是 相同的。另外，當按照本發(fā)明的基底經(jīng)受涉及在至少500°C的溫度下熱處理的轉(zhuǎn)換操作時， 其電阻R □優(yōu)選減少至少10%，甚至于減少至少15%。本發(fā)明的再一個目的是包括至少一種按照本發(fā)明的基底的熱控制和/或電磁屏 蔽和/或加熱的窗玻璃。本發(fā)明的又一個目的是按照本發(fā)明的基底用于交替或累積制造熱控制和/或電磁屏蔽和/或加熱窗玻璃方面的應用。有利的是，當制造按照本發(fā)明的疊層時，通過實施本發(fā)明的方法所取得的經(jīng)濟效 益是巨大的，因為當希望生產(chǎn)具有一種或幾種不同用途的疊層時，不必再在幾天，至少在幾 個小時的時間內(nèi)停止生產(chǎn)線。幾個小時足以對生產(chǎn)線的生產(chǎn)參數(shù)進行改變，并得到具有一 種或幾種所需用途的商品化產(chǎn)品。也是有利的是，按照本發(fā)明的基底可用于制造單層、雙層或三層窗玻璃、夾層玻 璃，用于交替或累積制造熱控制和/或電磁屏蔽和/或加熱窗玻璃。比如，對于在汽車上的應用，可以制造加入本發(fā)明基底的夾層玻璃，此窗玻璃可同 時實現(xiàn)_熱控制(更準確說控制日光，將陽光反射到車輛之外)；-電磁屏蔽，用來對車內(nèi)防護外界的電磁輻射；-加熱窗玻璃能夠使霜熔化或使水汽氣化。同樣，對于建筑物的應用，可以制造加入本發(fā)明基底的雙層窗玻璃，此窗玻璃可同 時實現(xiàn)-熱控制(控制日光，用來將日光和或熱輻射反射到裝有此窗玻璃的建筑物的外 面，將內(nèi)光線反射到裝有窗玻璃的建筑物內(nèi)部)；-電磁屏蔽用于保護裝有窗玻璃的內(nèi)部不受外界電磁輻射；以及-加熱窗玻璃能夠除去水分或妨礙水汽形成，阻止在窗玻璃附近的“冷壁”感覺。這些加入了本發(fā)明基底的窗玻璃有利地具有在美學上可接受的反射和透射顏色。通過閱讀對下面非限定性實施例的詳細敘述和附圖，將會更好地理解本發(fā)明

圖1說明實施例11和實施例13向外光反射率值與波長λ之間的關系； 圖2分別說明按照本發(fā)明的實施例21和比較例22的透光率與波長λ之間的 關系，以及日光能密度D與波長λ之間關系的Parry-Moon曲線； 圖3分別說明按照本發(fā)明的實施例21和比較例22的透光率和波長λ之間關 系以及人眼Y在標準化標尺上的敏感度； 圖4分別說明按照本發(fā)明的實施例23和24以及比較例25的透光率與波長λ 之間的關系，以及日光能密度D與波長λ之間關系的Parry-Moon曲線； 圖5說明使用本發(fā)明基底的電磁屏蔽窗玻璃的組裝示意圖。1-用于力Dmtfg^a,更將定用于輸入 12V用于正確加熱的所耗散的功率據(jù)估計一般為600W/m2。具體地，P(W)= U2/(Ro Xh2)，如果 U = 12V，為了使 h = 50cm，就應該使 Ro = 1 Ω /平方；h相當于將其加熱以阻止形成水汽和/或霜的“窗”的高度(實際上，電壓U為 12 14V，這相當于大多數(shù)實際生產(chǎn)的運輸車輛電池接線柱上的電壓，盡管如此，此電壓可 為 12 24V)。對于汽車的應用，具有如下特征(夾層)的疊層可判斷為是滿意的參R□彡 1.2 Ω/平方； 在彎曲之后有良好的質(zhì)量(沒有肉眼可見的缺陷)；· IY 彡 70%，而且 Rl 有限； 反射的顏色被判斷為美觀(優(yōu)選a *彡9，而b *彡0)；
·機械和化學耐久性令人滿意。具有被包在介電層中的兩層銀層的解決方案不能同時得到I； ^ 70%、電阻 Rn^ 1. 2 Ω/平方和可接受的顏色。為了達到所希望的結(jié)果，顯然優(yōu)選 使包括功能層的疊層位于第三面(第一面在車輛的最外面，第四面是最內(nèi)面)； 以及 考慮到所需銀層的總厚度，沉積多于兩層的銀層。在下面給出具有三層功能層的疊層(實施例11、12和14)和具有四層功能層的疊 層(實施例15和16)的按照本發(fā)明疊層結(jié)構(gòu)的實施例，這些結(jié)果是在620°C下進行淬火操 作大約Smin之后測量的。實施例11,桉照本發(fā)明，三層 外面/ 玻璃(2. lmm)/PVB(0. 76mm)/Ag3/Ag2/Agl/玻璃(1.6mm)/艙內(nèi)實施例12,桉照本發(fā)明，三層與實施例11同樣的疊層，在每一層功能層的上面， 還具有鈦制造的上阻隔層(厚度大約0. 5nm Inm)實施例13,比較例，雙層 外面/ 玻璃(2. lmm) /PVB (0. 76mm) /Ag3/Ag2/Agl/ 玻璃(1. 6mm)/ 艙內(nèi)，在每一次 功能層(厚度大約0. 5 Inm)的下面還有鈦制造的下阻隔層實施例14,桉照本發(fā)明，三層 外面/ 玻璃(2. lmm) /PVB (0. 76mm) /Ag3/Ag2/Agl/ 玻璃(1. 6mm)/ 艙內(nèi)測量的夾層玻璃的技術特征
實施例15,桉照本發(fā)明，4層 外面/ 玻璃(2. lmm) /PVB (0. 76mm) /Ag3/Ag2/Agl/ 玻璃(1. 6mm)/ 艙內(nèi)實施例16,桉照本發(fā)明，4層 外面/ 玻璃(2. lmm)/PVB(0. 76mm)/Ag3/Ag2/Agl/玻璃(1.6mm)/艙內(nèi)此實施例16是通過將基底兩次通過雙層銀疊層沉積裝置而得到的。測量的夾層玻璃的技術特征 對于按照本發(fā)明的三層實施例11和12，由借助于Nagy裝置不接觸測量的每平方 電阻計算出的疊層電阻率是大約4. 2 X ΙΟ"6 Ω · cm，而對于比較例13的雙層實施例是大約 7 Χ1(Γ6 Ω · cm。在IV、&和顏色方面，按照本發(fā)明實施例11、12、14、15和16都是比較穩(wěn)定的。能量反射值都是很高的，這預期涉及到銀的累積厚度(3Χ 12. 75nm)。得到優(yōu)異的 選擇性(對于夾層的試樣，Tl/FS接近于2，甚至于大于2)。在包括厚度大約13nm的銀層的三層疊層中所包括的銀層，其電阻率與用包括厚 度約8 9nm的銀層的雙層疊層得到的數(shù)值相比驚人地低。按照本發(fā)明的四個實施例，在通常的條件下，其在彎曲之后的光學質(zhì)量是令人滿 意的沒有模糊不清也沒有可見的腐蝕斑點。按照本發(fā)明的這些疊層，其機械和化學耐久性也都是很好的。2_對于熱控制的窗玻璃,特別是用于津筑物的日光控制窗玻璃的疊層實施例
用“選擇性”的標準來評價日光控制產(chǎn)品的性能，這就是說用窗玻璃的透過率(IY) 與日光能進入建筑物內(nèi)部的百分比(日光因子-F. S.)之比進行評價。為了得到盡可能最 大的選擇性，在保證良好的透光率(對于住宅居住者的舒適所必需的)水平的同時，重要的 是研究要得到一種窗玻璃，它要保證透光率在可見光區(qū)域和紅外區(qū)域之間盡可能的陡峭的 間斷，因此避免在這部分光譜中所包含的能量透射(Parry-Moon曲線；PM)。因此，理想的日 光控制窗玻璃的光譜是保證在可見光中的透過和在紅外光完全中斷的鋸齒形函數(shù)。按照本發(fā)明的三層和四層銀疊層的定義使得能夠增大此選擇性。實際上，對于很 好選擇的銀層和介電層的厚度，包括此類疊層的窗玻璃，其透射光譜很接近鋸齒形函數(shù)，因 此在相等的透光率水平上，能夠敏感地增加選擇性。得到此選擇性可以不損失窗玻璃顏色 的在透射和反射上的中性(neutralit6)。下面給出具有三層功能層(實施例21和23)和具有四層功能層(實施例24)疊 層的疊層構(gòu)成實施例，與具有雙層功能層(實施例22和25)的疊層進行比較，以分別得到 50%的透光率水平(實施例21和22)和60%的透光率水平(實施例23 25)以及優(yōu)化的 選擇性。所有這些實施例都按照下面的方式實施外面/玻璃(6mm)/疊層/空間(15mm)/玻璃(6mm)/內(nèi)部空間充入90%的氬氣和10%的干燥空氣，下面給出的結(jié)果是在620°C的溫度下淬 火大約8min之后測量的。實施例21，桉照本發(fā)明的三層，和實施例22，比身到列的雙層，毎一個都H有50%^ 誘光率(層厚nm)=
13 厚度大約Inm的Ti上阻隔層位于每一層功能層的上面。測量的技術特征 用λ d表示的優(yōu)勢顏色和用Pe表示的純度在此是對透射測量的。棚棚列23，棚棚列24織·例25，■一州 誘光率都是60% (層厚是nm) 另外，厚度大約Inm的Ti上阻隔層剛好位于每一層功能層的上面。測量的技術特征 與上面相同，用λ d表示的優(yōu)勢顏色和用Pe表示的純度在此是對透射測量的。圖2 圖4表示在整個日光光譜中按照本發(fā)明實施例21、23和24的實施例與比 較例22和25的光譜比較，這很好表明三層的疊層能夠接近鋸齒形函數(shù)(在780nm處，即可 見光結(jié)束和紅外光開始區(qū)域的透射光很急劇傾斜)。對于四層疊層可見到同樣的情況。另 外，得到此選擇性的增大不會損傷窗玻璃的比色、窗玻璃的外反射顏色是中性的(在
b*系統(tǒng)中)，a*和b*都是負的，而且絕對值小。另外，透射光的顏色不具有更大的純度，這 使居室中的居民欣賞到色彩真實的外界環(huán)境。在圖3中可觀察到后面這一點，這表明實施 例21和22的光譜以及人眼的感光度是重疊的。實際上，此圖表明，借助于實施例21的薄 層疊層制造的光學過濾器在波長方面比人眼的感光度更寬。3-用于電磁屏蔽，更具體用于等離子體顯示屏的窗玻璃疊層用實施例用于電磁屏蔽以證實本發(fā)明意義而制造的疊層實施例如下
透明玻璃基底(2mm)/具有至少三層功能層的薄層疊層。通過在大約620°C的溫度下對帶有疊層的基底進行5min的退火以促使在測量前 進行淬火。桉照本發(fā)明的實施例31,四層 在每一層功能層的上面還具有鈦上阻隔層(厚度大約0. 5 Inm)桉照本發(fā)明的實施例32,四層: 在每一層功能層的上面還具有鈦上阻隔層(厚度大約0. 5 Inm)桉照本發(fā)明的實施例33,四層 在每一層功能層的上面還具有鈦上阻隔層(厚度大約0. 5 Inm)退火后測量的技術特征 用λ d表示的優(yōu)勢顏色和用Pe表示的純度在此是對反射測量的。顯然淬火導致銀的電阻率降低，并導致疊層光學性能很有限的改變。實際上，對 于實施例31，在退火前此疊層的電阻是Rn= 1. 1Ω/ □(對于5. 5Χ10_6Ω · cm的電阻 率)，降低了大約18%，而對于實施例32，在退火前此疊層的電阻是Rn = 0. 9 Ω / □(對于 5. OX ΙΟ"6 Ω · cm的電阻率)，降低了大約22%，對于實施例33，在退火前此疊層的電阻是 Rn= 1.5Ω/□，降低了大約20%。然而淬火并不帶來顏色的重大改變。按照本發(fā)明的疊層可用于具有比如在圖5中說明結(jié)構(gòu)的組裝物，以制造用于使用等離子體技術的顯示器用電磁過濾器I-任選的抗反射層；2-透明玻璃基底，還可以是著色的；3-至少具有三層功能層的薄層疊層；4-PVB塑料片，也可以任選是PAS的；5-任選的PET薄膜。如此的薄層疊層位于組裝物的兩個表面上?？梢栽诔练e了疊層之后對接受了疊層的基底進行淬火。在此作為實施例敘述了本發(fā)明。應該理解，本領域技術人員只要不超出例如權(quán)利 要求所定義的本專利的范圍，同樣可實施本發(fā)明的不同實施方案。
權(quán)利要求
帶有包括多個功能層的薄層疊層的透明基底，特別是玻璃基底，其特征在于，所述薄層疊層包括至少三層基于銀的功能層，其特征還在于，所述疊層的電阻R□＜1.5Ω/平方，其特征還在于，所述基底至少可經(jīng)受涉及在至少500℃的溫度下進行熱處理的轉(zhuǎn)換操作。
2.按照權(quán)利要求1的透明基底，其特征在于，其透光率IY^ 70%。
3.按照權(quán)利要求1的透明基底，其特征在于，其透光率 Υ40%，其特征還在于，當其與 至少另一個基底一起使用形成窗玻璃時，此窗玻璃的選擇性> 2。
4.按照權(quán)利要求1的透明基底，其特征在于，其透光率IY> 40%，而且其電阻 R□彡1. 1Ω/平方。
5.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，它包括至少四層基于 銀的功能層。
6.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，基于銀的功能層的總 厚度大于或等于25nm，當疊層包括三層功能層時，優(yōu)選為35 50nm，當疊層包括至少四層 功能層時，優(yōu)選為28 64nm。
7.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，它包括至少三層同樣 的功能層花樣，在每一個功能花樣中，每一層功能層都與至少一層下層和/或上層一起使 用。
8.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，至少一層功能層，優(yōu)選 每一層功能層都位于至少一層下介電層和上介電層之間，所述介電層優(yōu)選是基于ZnO的， 任選摻有鋁。
9.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，至少一層功能層，優(yōu)選 每一層功能層都包括基于Si3N4、AlN或者基于二者混合物的上層。
10.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，它直接涂敷以基于 Si3N4^AlN或者基于二者混合物的層。
11.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，在至少一個功能花樣 中，優(yōu)選在每一個功能花樣中，金屬上吸收層，優(yōu)選基于Ti的金屬上吸收層位于基于銀的 功能層和至少一層上介電層之間。
12.按照權(quán)利要求1 10中任何一項的透明基底，其特征在于，在至少一個功能花樣 中，優(yōu)選在每一個功能花樣中，金屬下吸收層，優(yōu)選基于Ti的金屬下吸收層位于至少一層 下介電層和基于銀的功能層之間。
13.按照前面各項權(quán)利要求中任何一項的透明基底，其特征在于，至少一個功能花樣， 優(yōu)選每一個功能花樣，具有如下的結(jié)構(gòu)ZnO/Ag/... ZnCVSi3N4，優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)ZnO/ Ag/Ti/ZnO/Si3N4。
14.按照前面各項權(quán)利要求的透明基底，其特征在于，對于三層疊層，構(gòu)成所述花樣的 層的厚度是ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N45 15/10 17/. . . 5 15/25 65nm. . . 5 15/10 17/0. 2 3/5 15/25 65nm。
15.按照權(quán)利要求13的透明基底，其特征在于，對于四層的疊層，構(gòu)成所述花樣的層的 厚度優(yōu)選是ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4`5 15/7 15/. . . 5 15/23 65nm. . . 5 15/7 15/0. 2 3/5 15/23 65nm。
16.帶有包括多層功能層的薄層疊層的透明基底，特別是玻璃基底的制造方法，其特 征在于，在所述基底上沉積至少三層基于銀的功能層，其特征還在于，所述疊層的電阻R 口 < 1. 5 Ω /平方，其特征還在于，所述基底經(jīng)受至少一種涉及在至少50(TC的溫度下進行熱 處理的轉(zhuǎn)換操作。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在所述基底上沉積至少四層基于銀的功能層。
18.按照權(quán)利要求16或17的方法，其特征在于，沉積的基于銀的功能層的總厚度大于 或等于25nm，當疊層包括三層功能層時，優(yōu)選為35 50nm，當疊層包括至少四層功能層時， 優(yōu)選為28 64nm。
19.按照權(quán)利要求16 18中任何一項的方法，其特征在于，在所述基底上沉積至少三 個同樣的功能層花樣，在每一個功能花樣中，每一個功能層與至少一層下層和/或上層一 起使用。
20.按照權(quán)利要求16 19中任何一項的方法，其特征在于，對于至少一層功能層，優(yōu)選 對每一層功能層，在所述功能層的下面沉積至少一層下介電層，在所述功能層的上面沉積 至少一層上介電層，所述介電層優(yōu)選是基于ZnO的，優(yōu)選摻有鋁。
21.按照權(quán)利要求16 20中任何一項的方法，其特征在于，在至少一層功能層的上面， 優(yōu)選在每一層功能層的上面，沉積基于Si3N4、AlN或基于兩者混合物的上層。
22.按照權(quán)利要求16 21中任何一項的方法，其特征在于，所述基底直接涂有基于 Si3N4^AlN或基于兩者混合物的層。
23.按照權(quán)利要求16 22中任何一項的方法，其特征在于，在至少一個功能花樣中，優(yōu) 選在每一個功能花樣中，在基于銀的功能層的上面和在至少一層上介電層的下面，沉積優(yōu) 選基于Ti的金屬上吸收層。
24.按照權(quán)利要求16 22中任何一項的方法，其特征在于，在至少一個功能花樣中，優(yōu) 選在每一個功能花樣中，在至少一層下介電層的上面和基于銀的功能層的下面，沉積優(yōu)選 基于Ti的金屬下吸收層。
25.按照權(quán)利要求16 24中任何一項的方法，其特征在于，沉積的至少一個功能花樣， 優(yōu)選每一個功能花樣，具有如下的結(jié)構(gòu)ZnO/Ag/... ZnCVSi3N4，優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)ZnO/ Ag/Ti/ZnO/Si3N4。
26.按照前面各項權(quán)利要求的方法，其特征在于，對于三層疊層，構(gòu)成所述花樣的層的厚度是ZnO/Ag/· · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4`5 15/10 17/. . . 5 15/25 65nm. . . 5 15/10 17/0. 2 3/5 15/25 65nm。
27.按照權(quán)利要求25的方法，其特征在于，對于四層的疊層，構(gòu)成所述花樣的層的厚度 優(yōu)選是ZnO/Ag/. · · ZnO/Si3N4，優(yōu)選是 ZnO/Ag/Ti/ZnO/Si3N4`5 15/7 15/. . . 5 15/23 65nm. . . 5 15/7 15/0. 2 3/5 15/23 65nm。
28.按照權(quán)利要求16 27中任何一項的方法，其特征在于，功能花樣的沉積是通過將 所述基底在單一的制造裝置中通過多次來操作的。
29.按照前面一項權(quán)利要求的方法，其特征在于，當所述疊層包括四層基于銀的疊層 時，花樣的沉積是通過將所述基底在單一的制造裝置中成對地通過兩次來操作的。
30.按照前面一項權(quán)利要求的方法，其特征在于，在兩次通過中的每一次通過中，沉積 的層厚基本上是同樣的。
31.按照權(quán)利要求16 30中任何一項的方法，其特征在于，當所述基底經(jīng)受涉及在至 少500°C的溫度下熱處理的轉(zhuǎn)換操作時，其電阻1^降低至少10%，甚至于降低至少15%。
32.包括至少一種按照權(quán)利要求1 15中任何一項的基底的熱控制和/或電磁屏蔽和 /或加熱的窗玻璃。
33.按照權(quán)利要求1 15中任何一項的基底用于交替或累積制造熱控制和/或電磁屏 蔽和/或加熱的窗玻璃方面的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有包括多個功能層的薄層疊層的透明基底，特別是玻璃基底，其特征在于，所述薄層疊層包括至少三層基于銀的功能層，其特征還在于，所述疊層的電阻R□＜1.5Ω/平方，其特征還在于，所述基底至少可經(jīng)受涉及在至少500℃的溫度下進行熱處理的變形操作，以借助于交替或累積的基底制造熱控制和/或電磁屏蔽和/或加熱的窗玻璃。
文檔編號B32B17/10GK101921066SQ2010102669
公開日2010年12月22日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者C·弗勒里, N·納多, S·貝利奧特 申請人:法國圣戈班玻璃廠