專利名稱：具有眩光控制的波長選擇應用薄膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學器件，像太陽能控制的窗薄膜，它具有低可見光透射率和低可見光反射率，并涉及制作上述器件的方法。
背景技術：
為了降低因日光產(chǎn)生的眩光或熱負荷。在窗上施加了染色的和真空鍍膜的塑料薄膜。為了減少眩光必須控制波長在400納米和700納米之間的可見光的透射率(TVIS)。要減少熱負荷，就要阻攔太陽光譜(就是說，在400納米到2100納米的波長范圍)中可見光部分或近紅外(NIR)部分的太陽光透射率(TSOL)。
染色薄膜主要通過吸收把可見光的透射率TVIS控制到任一所要的水準，從而極好地減小眩光。但是，一般來說，染色薄膜并不阻攔近紅外太陽能，從而不能完全有效地作為陽光控制薄膜。染色薄膜的另一個缺點是，它們往往隨著陽光的曝曬而褪色。另外，當薄膜著上多重染料時，染料往往以不同的速率褪色，在薄膜的整個壽命中造成了不希望有的顏色變化。
其他已知的窗薄膜是用諸如不銹鋼、鉻鎳鐵合金、蒙乃爾鎳銅金屬、鉻，或鎳鉻合金等灰金屬真空沉積制成的。此沉積得到灰金屬薄膜在太陽光譜的可見和近紅外部分提供大約相同的透射度。所以，在陽光控制方面，灰金屬薄膜相對染色薄膜是一個改進。灰金屬薄膜在曝露于日光、氧氣、和/或潮氣后相對穩(wěn)定，并且在那些情況下，一般不會檢測出由于氧化、色變而導致鍍層透射率的增加。在加于清凈的浮法玻璃后，灰金屬阻攔光透射，陽光的反射量和吸收量大致相等。
諸如銀、鋁和銅等真空沉積膜層主要靠反射來控制太陽輻射，并由于可見光反射率(RVIS)很高，僅能用于有限的幾個應用。
從慣例上來說，最佳的降低眩光的鍍膜是濺射不銹鋼、鉻、或鎳之類的灰金屬。

圖1中的曲線是濺射的鎳鉻鍍層的透射光譜10，它是為可見光譜的中心透射約50％的光而設計的。此鎳鉻薄膜被粘貼在3.2毫米厚的浮法玻璃板上?？梢钥吹?，能量的透射率在太陽光譜的可見光部分(400納米-700納米)和近紅外(700納米-2100納米)部分都受到控制。由于玻璃中存在氧化鐵，所以觀察到輕微程度的波長選擇性。
在圖2的曲線中，示出了各種不同厚度的單層和雙層鎳鉻膜層的可見光反射率RVIS，它們是相應的可見光透射率TVIS的函數(shù)。圖2中曲線的數(shù)據(jù)可在表1中找到。在這里，雙層鎳鉻薄膜涉及到一種結構，在這種結構中使用了兩層在光學上隔離開的濺射鍍層。這兩層鍍層彼此由一個相對厚的(就是說，大于2微米)諸如層壓粘合劑的薄層所隔開。參考圖2，鎳鉻膜層的厚度從左到右減小，而且可以看到隨著鎳鉻膜層變薄，可見光的反射率RVIS減小而可見光的透射率TVIS增加。在單層和雙層鎳鉻薄膜之間的比較中得出，對于同一TVIS，鎳鉻雙膜層具有明顯減小的RVIS。例如，在TVIS為20％時單層鎳鉻鍍膜具有24％的RVIS，而雙層鎳鉻鍍膜具有13％的RVIS。當鎳鉻膜層變薄時，兩種薄膜的RVIS會聚在一點。
由具有單層和雙層鎳鉻膜層薄膜獲得的陽光拒光率(rejection)程度于圖3的曲線中作了比較。陽光拒光率被定義為陽光拒光率％=陽光反射率+(0.73×陽光吸收率)。
在本領域中，陽光拒光率往往是按照美國材料試驗標準(ASTM)的E424B方法來計算的。所能看出的低透射率單層鎳鉻鍍膜相對于雙鎳鉻等價物具有略好的陽光拒光率是由于陽光反射率的差異。
在頒發(fā)給楊的美國專利第5,513,040號的題為“具有低可見光透射率和低可光反射率的光學器件”一文中，披露了采用鎳鉻雙膜層的一種低可見透射率TVIS和低可見光反射率RVIS的薄膜。楊披露了一種具有二層或更多層透明襯底的陽光控制薄膜，每層襯底支承了一層薄的、透明的、突變的、不相干的金屬薄膜，具有低RVIS和一定的可見光阻攔能力。這些襯底被裝配和層疊成一復合材料，使得各金屬薄膜的可見光阻攔能力被有效地組合起來，從而提供一種具有低可見光透射率TVIS的復合材料。參考圖4，楊具體地描述了一種粘結于玻璃窗20的薄膜，自上而下依次包含有壓敏粘合層22、聚乙烯對苯二酸鹽膜層24、鎳鉻膜層26、粘合層28、鎳鉻膜層30、聚乙烯對苯二酸鹽膜層32、以及硬質鍍膜34。
一種用于提供陽光控制的已知薄膜是基于銀的法卜利-波洛干涉濾光片(法卜利-波利濾光片)。因為這種濾光片具有高度的波長選擇性，所以法卜利-波洛濾光片提供了良好的陽光控制。例如，利用一片法卜利-波洛濾光片，可見光能透射約70％，而近紅外陽光輻射的透射少于10％。利用法卜利-波洛濾光片的鍍膜在審美上是可接受的，因為包含這種薄膜的層疊玻璃結構的可見光反射率RVIS可以很低，一般接近10％。在頒發(fā)給蓋喬斯基(Gajewski)等人的美國專利第5,111,329號題為“配有可控光透明體的陽光負荷減少板”的一文中披露了采用法卜利-波洛干涉濾光片來作陽光控制的例子。
在希望陽光控制對窗的可見光光學性質產(chǎn)生最小影響的那些應用中，法卜利-波洛濾光片是合乎需要的。但是，在想要有眩光控制還要有陽光控制的那些應用中，法卜利-波洛濾光片的高可見光透射率使得它們不能接受。結果，所需要的東西是具有低可見光透射率和低可見光反射率的一種改進的陽光控制薄膜。
本發(fā)明的概要本發(fā)明是一種具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜，它包括第一層襯底，在它上面沉積了一層陽光負荷減低薄膜；和第二層襯底，在它上面沉積了一層薄的透明金屬薄膜，這兩種襯底由一層在光學上整塊的膜層所隔開。在一較佳實施例中，陽光控制薄膜被應用于窗上，它依次包括壓敏粘合膜層，聚乙烯對苯二酸鹽膜層，法卜利-波洛干涉濾光片膜層，粘合膜層，灰金屬膜層，另一層聚乙烯對苯二酸鹽膜層，以及一層硬質鍍膜。在這陽光控制薄膜中，優(yōu)選的PET薄膜的厚度范圍約為0.5到2密爾。法卜利-波洛干涉濾光片被沉積到第一層PET膜層上，并且在透射可見光的大部分時有選擇地把紅外波長輻射的大部分排除在外。
法卜利-波洛干涉濾光片的較佳實施例包括一個薄膜層堆具有厚度在15～60納米范圍內的第一層連續(xù)的氧化銦介電薄膜；具有厚度在4～25納米范圍內的第一層連續(xù)的導電金屬銀薄膜；具有厚度在30～1200納米范圍內的第二層連續(xù)的氧化銦介電薄膜；具有厚度在4～25納米范圍內的第二層連續(xù)的金屬銀薄膜，以及具有厚度約15-60納米的第三層連續(xù)的氧化銦薄膜。在法卜利-波洛濾光片中的金屬銀膜層，銀是主要的，用少于50％的金或銅加入形成一個合金或包層，以改進化學的和光的耐用性。層壓粘合劑是足夠厚以阻止或防止反射光的相長和相消干涉?；医饘倌邮且粚酉鄬Φ乇〉谋∧ぃ梢陨⑸?，漫射，反射和/或吸收可見光，但是具有足夠的厚度來部分地阻攔和/或減少通過薄膜的可見光的透射。優(yōu)選的灰金屬膜層是鎳鉻，它沉積在第二層PET膜層上，厚度在1～20納米范圍內。
陽光控制薄膜的其它實施例包括把附加的灰金屬膜層結合到這薄膜上去。在一實施例中，把一附加的灰金屬膜層沉積到第二層PET膜層上，與第一層灰金屬膜層相對。在另一個可替代的實施例中，其附加的灰金屬膜層是被濺射到一層附加的PET膜層上而這附加的灰金屬膜層是用一層附加的粘合膜層把它附著到第二層PET膜層上。硬質鍍膜被濺射到第三層PET膜層上。
本發(fā)明的陽光控制薄膜改善了紅外范圍的波長選擇性并大大改進了陽光拒光率。因為可見光透射率增加到超過20％，所以陽光衰減比現(xiàn)有技術有重大的改進。除陽光拒光之外，新控制薄膜的陽光反射率也比現(xiàn)有技術有重大的改進。陽光反射在像保護停泊著的車輛之類的應用中是特別重要的，在這種地方汽車內部的穩(wěn)態(tài)溫度是感興趣的。
采用灰金屬進行陽光控制也助于對可見光透射率在20％到60％的范圍內保持其可見光反射率低于20％。本發(fā)明的優(yōu)點包括了陽光控制薄膜提供改進的波長選擇性，同時把可見光透射率和可見光反射率都有效地控制在可接受的范圍。
附圖的概述圖1是一單層鎳鉻薄膜的透射光譜圖，這薄膜是為在可見光譜中部透射約50％的光而設計的。
圖2是對于在3.2毫米玻璃上的單層鎳鉻薄膜和雙層鎳鉻薄膜，作為薄膜厚度函數(shù)的可見光反射率對可見光透射率的曲線圖。
圖3是對于在3.2毫米玻璃上的單層鎳鉻薄膜和雙層鎳鉻薄膜，作為薄膜厚度函數(shù)的陽光拒光率對可見光透射率的曲線圖。
圖4是按照現(xiàn)有技術具有雙層鎳鉻膜層的陽光控制薄膜。
圖5是按照本發(fā)明的具有法卜利-波洛干涉濾光片和一層灰金屬膜層的陽光控制薄膜。
圖6是按照本發(fā)明較佳的法卜利-波洛干涉濾光片的展示圖。
圖7是按照本發(fā)明的另一種法卜利-波洛干涉濾光片的展示圖。
圖8示出了按照本發(fā)明的另一種具有附加灰金屬膜層的陽光控制薄膜。
圖9示出了依照本發(fā)明的另一種陽光控制薄膜，該薄膜將一附加的金屬層沉積在一附加的PET層上，而PET層通過附加的粘合層粘貼。
圖10是一陽光控制薄膜與在圖1中的單層鎳鉻膜層的曲線圖作比較的透射率光譜圖，在這里，兩種薄膜都為在可見光譜中部透射約50％的光而設計的。
圖11是關于本發(fā)明的陽光控制薄膜以及正如在現(xiàn)有技術熟知的單層鎳鉻和雙層鎳鉻膜層，作為薄膜厚度函數(shù)的陽光拒光率對可見光透射的關系圖。
圖12是關于本發(fā)明的陽光控制薄膜以及正如在現(xiàn)有技術熟知的單層鎳鉻和雙層鎳鉻膜層，作為薄膜厚度函數(shù)的、陽光拒光率對可見光透射率的關系圖。
圖13是關于本發(fā)明三種陽光控制薄膜，作為薄膜厚度函數(shù)的可見光反射率對可見光透射率的關系圖。
圖14是陽光控制薄膜的另一個實施例，在這里第二層聚乙烯對苯二酸鹽膜層和灰金屬膜層對調了一下且灰金屬膜層被涂覆了一層紅外透明的硬質鍍膜。
詳細描述在本說明書和后附的權利要求書中，下列的術語具有明確的含義“TVIS”是指通過透明的光學器件(也就是，窗)透射的可見光或輻射的百分率。
“RVIS”是指從光學器件(也就是，窗)反射的可見光或輻射的百分率。
“AVIS”是指被光學器件吸收的可見光或輻射的百分率。
“TSOL”是指通過光學器件透射的太陽能的百分率。
“RSOL”是指從光學器件反射的太陽能的百分率。
“ASOL”是指被光學器件吸收的的太陽能的百分率。
“％SR”是指光學器件的陽光拒光百分率。
“SC”或“蔭蔽系數(shù)”是指當環(huán)境介質通過一個裝有特殊玻璃的已知面積開口而曝露在陽光輻射下時所獲得的熱增益與通過相同面積的裝配3.2毫米清潔的單個窗格玻璃所獲得的熱增益作比較(ASHRAE標準計算法)。
圖5是具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜的較佳實施例。所示用作參考的較佳實施例附著在一層玻璃膜層40上，并從上而下依次包括，一層壓敏粘合劑膜層42，一層聚乙烯對苯二酸鹽膜層44，一層法卜利-波洛干涉濾光膜層46，一層粘合劑膜層48，一層灰金屬膜層50，另一層聚乙烯對苯二酸鹽膜層52，和一層硬質鍍膜層54。玻璃膜層40可以是任何型號的玻璃或塑料窗材料，并且通常是3.2毫米的浮法玻璃。
壓敏粘合劑膜層(PSA)42可以是任何型號的粘合劑，它能把陽光控制薄膜粘貼到玻璃40上去。為了把陽光控制薄膜粘附到玻璃上去，該陽光控制薄膜的一個表面鍍一薄層壓敏粘合劑(PSA)并在把薄膜施加到玻璃之前從PSA把脫模層移去。正如本領域所熟知的，可把紫外吸收的添加劑結合進PSA。
對陽光控制薄膜的襯底膜層來說聚乙烯對苯二酸鹽(PET)膜層44是優(yōu)選的材料。襯底可包括任何常規(guī)用于陽光控制薄膜的透明支承材料，特別是以條狀供應的韌性的聚合物薄膜。正如圖中所示，優(yōu)先的聚合物是一種具有厚度范圍約為0.5到2密爾直至約50密爾的聚乙烯對苯二酸鹽薄膜。這種薄膜的折射率范圍一般從1.4-1.7。本發(fā)明對襯底的類型要求不是太苛刻的。
在陽光控制薄膜中的下面一層是法卜利-波洛干涉濾光膜層(法卜利-波洛濾光片)46，一般來說，把它稱為陽光負荷減低(SLR)薄膜。這法卜利-波洛濾光片被沉積到PET膜層44上并有選擇地除去紅外波長輻射的大部分，但是透射可見光的大部分。這優(yōu)選的法卜利-波洛濾光片的展示圖繪于圖6。該較佳實施例是一個薄膜層堆，依次，從頂?shù)降装?，具有厚度范圍?5-60納米的第一層連續(xù)的氧化銦介電薄膜60；具有厚度范圍為4-25納米的第一層連續(xù)的電導的銀金屬薄膜62；具有厚度范圍為30-1200納米的第二層連續(xù)的氧化銦介電薄膜64；具有厚度為4-25納米的第二層連續(xù)的銀金屬薄膜66；以及具有厚度范圍為15-60納米的第三層連續(xù)的氧化銦介電薄膜68。
圖7是一替代的法卜利-波洛濾光片的展開圖，它可以取代上述優(yōu)先的法卜利-波洛濾光片。該替代的法卜利-波洛濾光片包括兩層附加薄膜層，一層附加的金屬膜層70，和一層附加的氧化物膜層72。在替代物中，第三層氧化銦薄膜68的厚度增加到30-1200納米。附加的金屬膜層70是第三層連續(xù)的銀金屬薄膜，最好把它沉積到第三層氧化銦薄膜68上并厚度范圍為4-25納米。附加的氧化物膜層72是第四層連續(xù)的氧化銦介電薄膜，最好把它沉積到第三層金屬膜層上，厚度范圍為15-60納米。
在法卜利-波洛濾光片中的金屬膜層62,66和70主要是銀并有少于50％的金或銅加入形成一種合金或形成包層以改善化學的和光的耐用性。雖然氧化銦被優(yōu)選為氧化物層60,64,68和72，但是像氧化鋅、氧化錫、氧化鈦、和氧化鈮之類的其它氧化物，也可用在那些氧化物寬松地指具有折射率為1.5或較大，具有可見光吸收水平少于10％的透明介電膜層的地方。也能用氮化物，氟化物等等，只要它們是適當透明的并具有有效折射率大于1.5。
有關設計、性能和法卜利-波洛濾光片生產(chǎn)方法等更多的具體細節(jié)在美國專利第4,799,745號題為“熱反射復合薄膜和包含該薄膜的玻璃窗產(chǎn)品”中披露，這專利轉讓給本發(fā)明的受讓人。
回到參考圖5，層壓粘合劑48可以是用于陽光控制薄膜的任何常規(guī)的層壓粘合劑，它在光學上是結構均勻的并且它阻滯反射光的相長和相消干涉。層壓粘合劑放于灰金屬膜層50和法卜利-波洛濾光片46之間且應具有2微米或較多一點的厚度。2微米或較多一點的厚度有助于保證從灰金屬膜層和法卜利-波洛濾光片反射來的光不是相干的，因此，不會出現(xiàn)由于相消和相長干涉而產(chǎn)生的彩色。
灰金屬膜層50最好是金屬或合金，像鎳-鉻(鎳鉻或NiCr)，它是在第二PET層上形成的，厚度范圍為2-20納米?？刹捎玫钠渌慕饘倩蚝辖鸢ú讳P鋼，鉻鎳鐵合金，蒙乃爾合金，鉻或鎳鉻合金。不被看作灰金屬但當薄薄地沉積時或在促進非連續(xù)鍍層生長的情況下是“類灰色的”包括銅，金，鋁和銀，它們也可被采用。一般來說，金屬膜層必須是一層薄的薄膜，它可以散射，漫散，反射，和/或吸收可見光，但又有足夠的厚度以減少薄膜對可見光的透射。該金屬膜最好是濺射沉積到襯底上去，不過也能采用其它的真空沉積技術。
由本發(fā)明設想的低反射率薄膜，其鍍層應該是足夠薄使得金屬膜層的可見光反射率RVIS不超過約20％。一般來說，金屬膜層的厚度將落到1-20納米的范圍內。
下一層PET膜層52大體上具有與第一層PET膜層44同樣的特性，除了在它的表面上沉積了灰金屬膜層50而不是法卜利-波洛濾光片46。
為了保證陽光控制薄膜在窗上應用，薄膜的PET膜層52的曝露表面鍍上了一層耐抓痕和耐磨損的硬質鍍膜54。在工藝操作中和在成品的應用中硬質鍍層改進了軟性襯底的耐用性。硬質鍍膜是本領域熟知的。硬質鍍膜可以是任何一種已知材料，像基于二氧化硅的硬質鍍膜，硅氧熔硬質鍍膜，密胺硬質鍍膜，丙烯酸的硬質鍍膜，等等。這些材料一般具有反射率1.4到1.6。對硬質鍍膜的一個可接受的厚度范圍是從1微米到20微米。對本發(fā)明而言，硬質鍍膜層并不苛刻。
圖8和圖9是陽光控制薄膜的其它實施例。這兩種實施例都結合了一層附加的灰金屬膜層到薄膜上。參看圖8，附加的灰金屬膜層58被沉積到第二層PET膜層52上，與第一層灰金屬膜層58相對。在陽光控制薄膜內，附加的金屬膜層58被放置在第二層PET膜層52和硬質鍍膜54之間。參看圖9，其附加的灰金屬膜層80被濺射到附加的PET膜層82上而此附加的灰金屬膜層用附加的粘合劑膜層78粘結到第二層PET膜層52。其硬質鍍膜54被沉積到附加的PET膜層82上。
對新的陽光控制薄膜的性能比較數(shù)據(jù)示于表1并圖示于圖10-13。參看表1，在左面的8列中，給出了正如在表中敘述的層壓玻璃結構的光學性質。在某些例子中，在最后4列中給出的，是用于層壓結構的單膜層金屬(就是說，NiCr或Ag)的光學性質的敘述。參看圖10，新陽光控制薄膜90在TVIS=50％的例子中的透射率光譜與示于圖1的具有鎳鉻的單膜層10的薄膜的透射率光譜作比較。由本發(fā)明的陽光控制薄膜得出的陽光拒光率，在紅外范圍被波長選擇性所改進是明顯的，而它是由新的陽光控制薄膜提供的。正如在以后的圖中所指出的，新陽光控制薄膜的陽光拒光性在較高的可見光透射率水平處是特別明顯而當可見光透射率被控制在低于20％時，幾乎沒有由采用法卜利-波洛濾光片獲得的優(yōu)點。
表1施加法卜利-波洛和鎳鉻的薄膜

在圖11中，將本發(fā)明的具有層壓到法卜利-波洛濾光片上的一層鎳鉻膜層的薄膜的陽光拒光特性與具有鎳鉻的單膜層和雙膜層的薄膜相比較?？梢钥吹?，當可見光透射率增加了20％以上時，新陽光控制薄膜的陽光拒光率比單膜層和雙膜層鎳鉻薄膜有了極大的改進。例如，在TVIS為20％時，該新的陽光控制薄膜拒絕了約72％的陽光能量，而單膜層鎳鉻薄膜衰減約67％的陽光能量以及雙膜層鎳鉻薄膜衰減約64％的陽光能量。當金屬膜層變得較薄時，陽光拒絕的差額擴大了，因此當TVIS為60％時，新陽光控制薄膜拒絕陽光能量約為53％，而單膜層和雙膜層鎳鉻薄膜各拒絕約36％的陽光能量。
關于加入法卜利-波洛濾光片的陽光控制的全部重要性單從陽光拒絕來看是不明顯的。如圖12所示，當檢測陽光反射差異時其好處就較為明顯了。正如能看到的，新陽光控制薄膜的陽光反射比單膜層和雙膜層鎳鉻薄膜有了極大的改進。例如，在TVIS為20％時，新陽光控制薄膜反射了約28％的陽光能量，而單膜層鎳鉻薄膜反射約23％的陽光能量以及雙膜層鎳鉻薄膜反射約13％的陽光能量。當金屬膜層變得較薄時，陽光反射差額擴大了，致使當TVIS為60％時新陽光控制薄膜反射約23％的陽光能量，而單膜層鎳鉻薄膜和雙膜層鎳鉻薄膜分別拒絕約8％和約7％的陽光能量。
陽光反射在像停泊著的車輛的保護應用中特別重要，在這里對車輛內部的穩(wěn)態(tài)溫度是感興趣的。在阻擋陽光能量上，陽光反射比陽光吸收好，因為被汽車玻璃吸收的能量可以向內或向外轉移，這取決于空氣流、表面發(fā)射率、在玻璃對面一邊的物體溫度等。在車輛窗上陽光能量的吸收放慢了溫度的升高速率，但是，它不限制在車內最后的溫度平衡。另一方面，由反射造成的陽光拒絕與環(huán)境條件無關并具有降低車內平衡溫度的效果。
對陽光控制薄膜采用灰金屬有助于使可見光反射率RVIS盡可能低。參考圖13，可以看到采用銀而不是鎳鉻薄膜來降低法卜利-波洛濾光片之透射率的效果。如果采用一種高反射率金屬，例如銀(或鋁)，那么對一已給定的透射率其最后的反射率是高多了。例如，在TVIS為20％時一具有銀的陽光控制薄膜反射約48％的可見光，而一具有一層鎳鉻膜層的陽光控制薄膜反射約20％的可見光以及一具有雙層鎳鉻膜層的陽光控制薄膜反射約13％的可見光。當金屬變得較薄時，可見光反射率之間的差額變小了。
本發(fā)明的陽光控制薄膜的反射率方面，通過為灰金屬給出k/n值的極限來確定。另一個較為容易決定的用于確定金屬灰色的方法是測量鍍層薄膜的反射率和透射率以及決定在薄膜沒被層壓到玻璃上時的AVIS與RVIS的比率。從表1中對銀和鎳鉻的數(shù)據(jù)明顯地表明較灰的金屬將會有較高的AVIS/RVIS的比率。鎳鉻的AVIS/RVIS比在這里所考慮的厚度范圍內為從1.07到1.44。銀的AVIS/RVIS比為從0.08到0.17。對用金屬濺射到PET上的該新的陽光控制薄膜的一個合理的截止是AVIS/RVIS大于0.6。此處，反射是從襯底鍍層面測試的，注意，并不簡單地通過所用材料的類型來確定沉積層是否為一“灰金屬”。即使像鋁那樣的反射金屬在高壓下，在具有氧氣和水等不希望有的背景氣體下沉積時，可以生長成不連續(xù)的膜層并且具有像那些灰金屬那樣的光學性質。
另一個陽光控制薄膜的替代的實施例示于圖14。這個陽光控制薄膜與圖5中優(yōu)選的實施例相比，它的灰金屬膜層50和第二層PET膜層52作了對調，所以灰金屬膜層最靠近薄膜表面94。于是，用紅外透明硬質鍍膜90把灰金屬鍍膜，像授予Dahlen等人的美國專利第4,226,910號，題為“具有絕緣性質的能量控制薄層”中所披露的那樣。這紅外透明硬質鍍膜具有降低的發(fā)射率，它把靠近薄膜表面的熱傳遞減到最小。陽光控制薄膜的實施例可以有效地用于建筑的或汽車的窗的里邊以把傳遞到大樓或車輛內的輻射熱減到最小。陽光控制薄膜也會把熱反射回包圍物內，稍微增加熱的滯留。
權利要求
1．一種具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜，其特征在于，包括第一薄層，它為透明襯底材料，在它上面沉積一層陽光負荷減低(SLR)薄膜，用于優(yōu)先地降低通過所述SLR薄膜透射的紅外光能量，所述SLR薄膜在所述第一薄層的第1表面上構成一薄膜層堆，所述薄膜層堆至少包括最接近于所述第一薄層的第一介電薄膜，第一金屬薄膜，第二介電薄膜，第二金屬薄膜，和第三介電薄膜；第二薄層它為透明襯底材料，在它上面沉積一層金屬的透明薄膜，用于有效地部分阻攔光透射并具有低可見光反射率；以及放置在所述第一和第二透明襯底間的一層光學上整塊的膜層。
2．如權利要求1所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述光學上整塊的膜層具有阻止在所述第一薄層和所述第二薄層之間反射的光發(fā)生相長和相消干涉的光學特性。
3．如權利要求1所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述光學上整塊的膜層是一層折射率在1.4和1.7之間以及厚度大于1微米的透明膜層。
4．如權利要求1所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述光學上整塊的膜層是一層直接放置在所述SLR薄膜和所述金屬透明薄膜之間的層壓粘合劑。
5．如權利要求4所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述第二透明襯底被粘結到窗上，使得所述第二透明襯底比所述第一透明襯底更靠近所述窗。
6．一種具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜，其特征在于，包括第一薄層它為透明襯底材料，在其上面沉積-法卜利-波洛干涉濾光片，用于優(yōu)先地降低通過所述薄膜透射的紅外光能量，所述干涉濾光片在所述第一薄層的第一表面上構成一薄膜層堆，所述薄膜層堆至少包括最接近于所述第一薄層的第一層氧化物薄膜，第一層金屬薄膜，第二層氧化物薄膜，第二層金屬薄膜，和第三層氧化物薄膜；第二薄層，它為透明襯底材料，在它上面沉積一層金屬透明膜層，用于有效地部分阻攔光透射并具有低可見光反射率；以及放置在所述第一和第二透明襯底間的一層光學上整塊的膜層。
7．如權利要求6所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述金屬膜層是一層灰金屬膜層。
8．如權利要求7所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述灰金屬膜層是一層鎳鉻膜層。
9．如權利要求7中所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述灰金屬具有大于0.6的AVIS/RVIS比和厚度范圍為1-50納米。
10．一種具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜，其特征在于，包括具有第一和第二側面的由透明襯底材料構成的第一薄層；陽光負荷減低薄膜層堆，它在所述透明襯底材料第一薄層的所述第二側面上，所述薄膜層堆包括第一氧化物膜層，它在所述透明襯底第二薄層的所述第二側面上；第一金屬膜層，它在所述第一氧化物膜層上；第二氧化物膜層，它在所述第一金屬膜層上；第二金屬膜層，它在所述第二氧化物膜層上；和第三氧化物膜層，它在所述第二金屬膜層上；具有第一和第二側面的由透明襯底材料構成的第二薄層；由灰金屬構成的薄透明膜層，它在所述透明襯底材料第二薄層的所述第二側面上；和粘合膜層，它在位于所述透明襯底材料第一薄層上的陽光負荷減低薄膜層堆，和位于所述透明襯底材料第二薄層上的薄的透明金屬膜層之間。
11．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述灰金屬的薄的透明膜層是一層鎳鉻膜層。
12．如權利要求11所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述鎳鉻膜層具有大于0.6的AVIS/RVIS比。
13．如權利要求12所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述鎳鉻膜層的AVIS/RVIS比是在1.07-1.44的范圍。
14．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述第一、第二和第三氧化物膜層具有大于1.5的折射率并對陽光控制鍍層的總吸收貢獻不超過10％。
15．如權利要求14所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述第一金屬膜層和所述第二金屬膜層包括銀合金，具有不超過50％的金與銅。
16．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述陽光負荷減低薄膜層堆的厚度范圍是所述第一氧化物膜層=15-60納米；所述第一金屬膜層=4-25納米；所述第二氧化物膜層=30-1200納米；所述第二金屬膜層=4-25納米；所述第三氧化物膜層=15-60納米。
17．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，進一步包括第二層由灰金屬制成的、薄透明膜層，它在所述透明襯底材料第二薄層的所述第一側面上。
18．如權利要求10所述陽光控制，其特征在于，進一步包括具有第一和第二側面的、由透明襯底材料構成第三薄層；和由灰金屬構成的薄的透明膜層，它在所述透明襯底材料第三薄層的所述第二側面上；其中，將所述第三薄層上的所述灰金屬膜層粘結到所述透明襯底材料第二薄層的所述第一側面上。
19．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，所述陽光負荷減低薄膜層堆進一步包括在所述第三氧化物膜層上面的第三層金屬膜層，和在所述第三金屬膜層上面的第四氧化物膜層。
20．如權利要求10所述陽光控制薄膜，其特征在于，進一步包括壓敏粘合劑，它直接與所述透明襯底材料第一薄層的所述第一側面相鄰接；和硬質鍍膜，它直接與所述透明襯底材料第二薄層的所述第一側向相鄰接。
全文摘要
一種具有低可見光透射率和低可見光反射率的陽光控制薄膜是由以下各層材料構成的。第一層是透明襯底材料(40),上面沉積了用于優(yōu)先降低通過薄膜透射的紅外光能量的陽光負荷減低薄膜(46);而第二層是透明襯底材料(52),上面沉積了用于部分阻攔光透射的一層薄的透明金屬薄膜。在那里第一透明襯底薄層和第二透明襯底薄層是用光學上整塊的膜層來予以分隔開,它可防止反射光的相長和相消干涉。陽光控制薄膜的一個較佳實施例依次包括壓敏粘合劑層(42),聚乙烯對苯二酸鹽層(44),法卜利－波洛干涉濾光片層(46),粘合劑層(48),灰金屬層(50),另一層聚乙烯對苯二酸鹽層(52),以及硬質鍍膜(54)。此優(yōu)選的陽光控制薄膜在紅外區(qū)提供波長選擇,同時控制可見光透射并把可見光反射率減到最小。
文檔編號B32B27/36GK1313952SQ99809935
公開日2001年9月19日 申請日期1999年8月3日 優(yōu)先權日1998年8月24日
發(fā)明者F·E·伍達德, D·A·瓊斯, R·弗勒 申請人:南壁技術股份有限公司