具有热辐射反射涂层的窗玻璃的制作方法
【专利说明】具有热福射反射涂层的窗玻璃
[0001] 本发明设及具有热福射反射涂层的窗玻璃、其制造方法和增暗层 (Ab化nklungsschicht)在具有该种涂层的窗玻璃中的用途。
[0002] 汽车内部在夏季因高的环境温度和强直射阳光而变得非常热。当外部温度低于 车内温度时(该特别在冬季出现)，冷的窗玻璃充当热沉（Waermesenke)，该被乘客认为不舒 月良。还必须提供气候控制系统的高加热性能W防止内部透过车窗过度变冷。
[0003] 热福射反射涂层(所谓的"低E涂层"）是已知的。该种涂层反射很大部分的太阳 光，特别是在红外范围内，该在夏季使得车内的升温降低。此外，在面向车内的窗玻璃表面 上施加该涂层时，该涂层使得变热的窗玻璃较少地向车内散发长波热福射。此外，在冬季的 低室外温度的情况下，该种涂层降低从内部向外散热到外部环境中。
[0004] 出于美观或热原因，希望车窗玻璃具有降低的透光率。该是例如后侧窗、后窗或车 顶盖的常见情况。可W使用减透射的热福射反射涂层制造该种窗玻璃。本领域技术人员例 如从US7592068B2、US7923131B2和W02004076174A1中获知含有由魄、粗、镶、铭、错或其合 金制成的功能层的减透射的热福射反射涂层。由于该涂层的低透光率，层缺陷，特别是可能 存在的生产相关缺陷具有不合意地高的反差。甚至例如大约100微米大小的极小缺陷也会 干扰性地被观察者注意到，特别是在透过窗玻璃观看时。该样的层缺陷例如归因于在涂布 之前和/或在涂布过程中，粒子污染要涂布的窗玻璃的表面并在涂布后从该表面释放。在 窗玻璃表面的随后热处理过程中也会从该表面释放粒子。
[0005] 为避免减透射涂层的缺点，可W在有色窗玻璃上施加透明热福射反射涂层。该 种涂层可含有基于透明导电氧化物，如氧化铜锡的功能层并例如从EP2 141 135A1、W0 2010115558A1和WO2011105991A1中获知。但是，由此不容易实现具有例如小于8%的极 低透光率的窗玻璃，因为照惯例无法购得透光率小于10%的玻璃。
[0006] 通常，在施加该涂层后，对窗玻璃施W热处理和机械改造。通常将汽车行业用的窗 玻璃，例如单层安全玻璃形式的侧窗和后窗W及复合安全玻璃形式的车顶盖、侧窗和后窗 弯曲并通常在此过程中预加应力或部分预加应力。窗玻璃的弯曲和预加应力也对该涂层提 出特别的要求。
[0007] 从US2008/0070045A1中获知具有低E涂层的另一窗玻璃，其中该功能层含有透 明导电氧化物。该涂层含有例如由氮化铁制成的热福射吸收层。没有规定该吸收层的厚度。
[0008] 从US2005/0123772A1中获知具有银制功能层的低E涂层。该涂层含有由氮化 铁制成的吸光层。基于银的低E涂层非常容易腐蚀，因此不用在与环境接触的窗玻璃表面 上。它们的使用通常局限于朝向中间层的复合窗玻璃表面。因此不可能用在窗玻璃的内侧 表面上。
[0009] 本发明的目的在于提供改进的具有热福射反射涂层的窗玻璃，其中热福射反射涂 层降低该窗玻璃在可见光谱范围内的透射率。该涂层还应耐腐蚀并且不应在窗玻璃的弯曲 和预加应力过程中受损。此外，还应提供制造该窗玻璃的方法。
[0010] 根据本发明由根据权利要求1的具有热福射反射涂层的窗玻璃实现本发明的目 的。优选实施方案出自从属权利要求。
[0011] 本发明的具有热福射反射涂层的窗玻璃包含基板和在基板的至少一个表面上的 至少一个热福射反射涂层，其中从基板开始，所述涂层包含至少 -一个下方介电层， -一个含有至少一种透明导电氧化物的功能层，和 -一个上方介电层， 且其中在下方介电层下方、在下方介电层与功能层之间、在功能层与上方介电层之间 和/或在上方介电层上方布置至少一个增暗层， 且其中所述增暗层含有至少一种金属、一种金属氮化物和/或一种金属碳化物，它们 具有大于1900°c的烙点和小于500yohm*cm的比电阻率。
[0012] 本发明的热福射反射涂层是叠层，其从基板开始W所示次序包含至少下列各层： -一个下方介电层， -在所述下方介电层上，一个含有至少一种透明导电氧化物（TC0)的功能层，和 -在所述功能层上，一个上方介电层。
[0013] 该涂层还包含至少一个根据本发明的增暗层。
[0014] 当第一层布置在第二层上方时，该在本发明中意味着，第一层比第二层更远离基 板。当第一层布置在第二层下方时，该在本发明中意味着，第二层比第一层更远离基板。
[0015] 当第一层布置在第二层上方或下方时，该在本发明中不一定意味着第一和第二层 互相直接接触。可W在第一和第二层之间布置一个或多个附加层，除非该被明确排除。
[0016] 该涂层的最上层在本发明中是距基板最远的层。该涂层的最底层在本发明中是距 基板最近的层。
[0017] 对比电阻率指出的值在20°C下测量。对折光指数指出的值在550纳米波长下测 量。
[001引本领域技术人员可W例如在表或数据单中找到对烙点和比电阻率指出的值。通 常，此处指出的值是针对固体。在薄层的情况下，烙点和比电阻率会偏离其。但固体的表列 值为本领域技术人员提供用于选择适合本发明的增暗层的材料的充足标准。必须在该一背 景下理解对烙点和比电阻率指出的值。
[0019] 当层或另一元件含有至少一种材料时，该在本发明中包括该层由该材料制成的情 况。
[0020] 该增暗层的根据本发明的金属、金属氮化物和/或金属碳化物具有低比电阻率和 因此明显的电导率。借助该种导电增暗层，特别是通过吸收和/或反射，降低热福射反射涂 层在可见光谱范围内的透射率。当然，该增暗层也可W降低在其它光谱范围，例如红外范围 内的透射率。可W通过选择增暗层的数量和厚度W及材料调节透射率水平。因此，特别如 果本发明的涂层用在有色窗玻璃上，可W实现非常深色的窗玻璃。该是本发明的一个主要 优点。
[0021] 该增暗层的根据本发明的金属、金属氮化物和/或金属碳化物还具有高烙点。该 样的增暗层有利地抗腐蚀和抗氧化。因此，涂布的窗玻璃甚至可经受温度处理、弯曲工艺和 /或预加应力工艺而不破坏该涂层(例如通过增暗层中的裂纹)或不由于增暗层的氧化而再 提高透光率。该是本发明的另一主要优点。
[0022] 优选在例如汽车或建筑物的开口中提供本发明的窗玻璃W将内部空间与外部环 境分开。本发明的涂层优选布置在于窗玻璃的安装好的状态下要朝向内部的基板表面上。 该对内部的热舒适性特别有利。在窗玻璃的安装好的状态下要朝向内部的表面在本发明中 被称作内侧表面。本发明的涂层在高外部温度和太阳光的情况下可W特别有效地至少部分 反射整个玻璃板向内散发的热福射。在低外部温度的情况下，本发明的涂层可W有效地反 射从内部发出的热福射并因此降低冷的窗玻璃的热沉效应。
[0023] 本发明的窗玻璃的内侧福射系数优选小于或等于35%，特别优选小于或等于25%， 最特别优选小于或等于20%。在此，术语"内侧福射系数"是指指示与理想热发射体(黑体） 相比窗玻璃在安装好的状态下向内部空间，例如建筑物或机动车内散发多少热福射的度量 值。在本发明中，"福射系数"是指根据标准EN12898在283K下的标准福射水平。
[0024] 本发明的窗玻璃在一个有利的实施方案中具有小于25%，优选小于15%，特别优选 小于10%，最特别优选小于8%，特别小于6%的在可见光谱范围内的透射率。本发明特别有 利于透射率小于10%的窗玻璃。仅用有色基板难W获得该样的窗玻璃，因为该样的重着色 基板通常无法购得。具有该样低的透射率的窗玻璃特别适合作为机动车的侧窗、后窗或车 顶盖或用于建筑物中。
[00巧]本发明的窗玻璃的来自太阳光的总能量输入的值优选小于50%，特别优选小于 40%，最特别优选小于30%。该一值也被本领域技术人员称作TTS值("总透射太阳能")。
[0026]本发明的涂层的薄层电阻优选为10ohm/square至50ohm/square，特别优选15ohm/squareS30ohm/square。
[0027] 热福射反射涂层根据本发明包括至少一个增暗层。该涂层还可包括由于光学或机 械原因而合意的多个增暗层，例如，两个、=个或四个增暗层。
[0028] 在一个有利的实施方案中，该涂层含有一个或两个根据本发明的增暗层。该对该 涂层的简单制造而言特别有利。
[0029] 所述增暗层或所述多个增暗层可W布置在例如下方介电层下方、下方介电层与功 能层之间、功能层与上方介电层之间和/或上方介电层上方。
[0030] 在一个特别有利的实施方案中，一个或多个增暗层布置在下方介电层与功能层之 间和/或功能层与上方介电层之间。优选地，在该种情况下，增暗层与功能层直接接触。已 经令人惊讶地证实，该种热福射反射涂层特别适合完好无损地承受温度处理、弯曲工艺和 预加应力工艺。
[0031] 该增暗层优选具有2纳米至50纳米，特别优选5纳米至40纳米，最特别优选10纳米至30纳米的厚度。该特别有利于该增暗层的减透射作用W及耐蚀性和可弯曲性