透明的反射红外线的层系统技术方案

技术编号:10935535 阅读:82 留言:0更新日期:2015-01-21 15:10
一种透明的、反射红外线的层系统,其布置在基材(S0)上并且从基材(S0)向上观察包括至少带有一个基底层的基底层组件(GA),至少带有一个功能层(F)的功能层组件(FA、FA1、FA2)以及至少带有一个覆盖层(D1、D2)的覆盖层组件(DA)。为了在维持能通过层系统获得的、特别是在透射和色彩稳定性方面的退火能力的情况下,进一步降低反射红外线的层系统的发射率,功能层组件(FA、FA1、FA2)包括位于功能层之下的起始层,该起始层包括下方起始子层(K1)和上方起始子层(K2)。

【技术实现步骤摘要】
透明的反射红外线的层系统
本技术涉及一种透明的反射红外线(IR)的层系统,其布置在透明的基材上。
技术介绍
透明的反射红外线的层系统,属于它的还有半透明的层系统并且在以下被称为反 射红外线的层系统,在隔热玻璃中被公知为所谓的低辐射层系统。这种反射红外线的层系 统应当防止热辐射,也就是说具有微小的能量发射。根据基尔霍夫辐射定律,其在红外线 (IR)的波长范围内同样地具有低吸收以及高反射。按照不同地应用,在阳光总辐 射(太阳能透射)的范围中的高透射或者可针对性地调整的透射是同时期望的,该阳光总 辐射的范围包括300nm直至小于3iim(阳光范围)的近红外线(NIR)和可见光(VIS)的波 长范围。限定在可见光范围的透射相对于能量透射的比例表明了对于可见光的滤光效果, 并被称为选择性(SelektivitSt)。在建筑物玻璃中,玻璃的高的太阳能透射在以能量损失为 主的气候区中是优选的,据此获得太阳能增益,而在主要通过玻璃来保有能量的气候区中, 微小的能量透射以及与之相关地所使用的玻璃的高选择性是有优势的。 在第一种、以隔热玻璃来实施所需的低辐射层系统的情况下,在光的NIR到IR过 渡中的陡峭的边缘是所期望的,其代表了透射的强烈下降以及反射的强烈上升,其中有规 律地,反射-透射边缘随着起作用的红外线反射层数量的上升而变得更加陡峭。在第二种、 也被称为防晒玻璃(阳光低辐射)的情况下,在整个阳光范围中的透射是减少的和/或防 晒玻璃是能针对性地调整层系统的色调的。此外,以上描述的透射下降的边缘优选在从可 见光(VIS)的光谱范围到近红外线(NIR)的光谱范围过渡(位于约800nm处)的方向上偏 移。 通常,反射红外线的层系统从基材向上观察首先包括基底层组件,其特别是用于 系统在玻璃上的粘附、化学和/或机械的耐久性和/或对系统光学特性的调整,例如用于防 反光。 在基底层组件上的是功能层组件,该功能层组件包括红外线反射层以及可选地包 括其它的能够支持这种功能的且影响它们的光学、化学、机械和电特性的层。红外线反射层 通常由贵金属(通常是银)或贵金属合金构成。还使用包括金属的或介电的镍或铬或二者 的合金的其它材料(通常为层)。这些材料又要求匹配其它属于层系统的层。特别是阻隔 层以及吸收层属于功能层组件的可选地补充性的层,这些阻隔层阻止或至少明显减少了功 能层中的扩散过程和迁移过程并且布置在红外线反射层之上和/或之下,而光透射通过吸 收层设计为能调整的。 反射红外线的层系统通过覆盖层组件向上地进行封闭,该覆盖层组件至少包括机 械上和/或化学上起稳定作用的保护层。覆盖层组件通常由金属和/或金属混合物和/或 半导体的介电的氧化物、氮化物或氮氧化物的一个或多个层构成。这些介电材料被认为是 无吸收的材料,这使其能具备所描述的光学功能。 术语层组件通常情况下包括多于一个的层,但同样也意味着:仅由本身实现相 应的功能的单层构成的层组件。各单层是归属于基底层组件、功能层组件、覆盖层组件或其 它层组件,这不是在任何情况下都能被明确地实行的,这是因为每一层既对相邻的层又对 整个系统有影响。通常,层的归属借助它的功能实现。 因此,基底层组件通常归为这样的层,S卩,其主要是在基材和其它层序列之间的中 介。基底层组件的其它层,例如防反光层或保护层也可以影响作为整体的层系统的特性。 功能层组件除了红外线反射层之外还包括直接影响其特性的层,例如用来抑制相 邻层到红外线反射层中的扩散过程的阻隔层,或者例如用于粘附相邻层或调整相邻层电学 或化学性征的中介层。 覆盖层组件的层向上地封闭层系统并且也可以像基底层组件那样在功能方面影 响整个系统。 如此构建的所谓单层低辐射可以通过附加一个(双层低辐射)或多个其它的功能 层组件来补充,所述其它的功能层组件通过联接层组件或中间层组件构建在第一功能层组 件上。上述的考虑还基于,层归属于中间层组件。单个层以及层组件的相应的顺序可以在 层组件的内部或者在层组件的相继次序中如下地修正,即,使得特殊的、通过应用或制造过 程出现的要求可以被满足。 因此在层系统的制造进程中,在已经施布的层序列中出现不同的温度负荷,所述 温度负荷取决于与沉积相关的能量输入或对沉积的层的不同的处理步骤。 除此之外,反射红外线的层系统经常经受退火过程(Temperprozess)来使基材硬 化和/或变形。在这种情况下,这些层系统具有带有这样的层特性的层序列,这些层特性使 承载层系统的基材经受热处理,并且把层系统的此时出现的光学、机械和化学特性的变化 保持在限定的界限内。根据经涂层的基材的应用的不同,基材的层系统在退火过程中在不 同的时间段内经受不同的环境条件。 由于这些温度负荷而发生了不同的、改变红外线反射层的反射能力以及层系统的 透射的过程,特别是发生其它层的组分扩散到红外线反射层中以及相反的过程,并因此在 红外线反射层中发生氧化过程。 为了避免这种扩散和氧化过程,在红外线反射层的一侧或两侧添加阻隔层,其用 作对扩散组分的缓冲件。相应于出现的温度负荷来结构化并布置这些阻隔层,并且保护敏 感的、经常是非常薄的红外线反射层或者多个红外线反射层免受相邻层的影响。通过添加 一个或多个阻隔层,特别是减少了由于退火过程而发生的层系统的色彩偏移和层系统的表 面电阻的增加。 作为能退火的层系统的阻隔层,特别公知的是NiCr层或NiCrOx层,其封闭反射红 外线的银层或者至少在一侧保护银层。然而,阻隔层导致银层的导电能力的下降,并因此导 致红外线反射的减小。假如银层以约50hm/sq的表面电阻沉积并嵌入到两个NiCrOx层中, 那么这种嵌入导致表面电阻提高约1. 50hm/sq而达到6. 50hm/sq。在功能层厚度相同的情 况下的表面电阻的减小通过把起始层(Keimschicht)直接沉积在功能层之下来实现。对于 常见的反射红外线的层系统,使用氧化锌作为起始层。然而,表面电阻的下降从约8nm的厚 度起就达到了极限。 除此之外确定了,层系统的反射特性和透射特性也通过由玻璃出发的扩散过程而 受到影响。为了去除这种影响,通常在功能层组件的下方添加壁垒层,其应当减少玻璃的 钠离子到层系统中的扩散。还可以通过这种壁垒层减少质量问题,其归因于在未加工的玻 璃中未限定的初始状态,也就是说,玻璃的(特别是在玻璃的钠成分方面的)波动的化学组 成。除此之外,其它的对玻璃的影响(如腐蚀或用于处理玻璃的抽吸器的挤压)造成层系 统的特性的所不希望的改变,所述影响通过视觉上的检查经常是不确定的并且通过一般的 清洁不能清除。在这些对玻璃的影响的情况下特别不利的是,它们对层系统的特性的效应 只有在退火过程之后才能被发现。 不同的、起光学作用的层系统的沉积经常借助溅射实现,这能够实现即使带有非 常微小的层厚度的、适当的单层的生产,这些单层的组成和特性可以借助靶材、溅射类型以 及溅射参数以公知方式非常良好地且可复现地调整。 起光学作用的、特别是反射红外线的层系统经常经受不同的热处理,例如用于使 经涂层的基材硬化和/或变形的退火过程。在这种情况下,这些层系统具有这种带有以下 层特性的层序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明的、反射红外线的层系统,所述层系统布置在基材(S0)上并且从所述基材(S0)向上观察包括:至少带有一个基底层的基底层组件(GA),至少带有一个功能层(F)和功能层(F)之下的起始层的功能层组件(FA、FA1、FA2)以及至少带有一个覆盖层(D1、D2)的覆盖层组件(DA),其特征在于,所述起始层由两个子层即下方起始子层(K1)和上方起始子层(K2)构成。

【技术特征摘要】
2013.07.31 DE 102013108218.11. 一种透明的、反射红外线的层系统,所述层系统布置在基材(so)上并且从所述基材 (so)向上观察包括 : 至少带有一个基底层的基底层组件(GA), 至少带有一个功能层(F)和功能层(F)之下的起始层的功能层组件(FA、FA1、FA2)以 及 至少带有一个覆盖层(D1、D2)的覆盖层组件(DA), 其特征在于,所述起始层由两个子层即下方起始子层(K1)和上方起始子层(K2)构成。2. 根据权利要求1所述的反射红外线的层系统,其特征在于,所述下方起始子层(K1) 具有在lnm- 18nm范围中的层厚度。3. 根据权利要求2所述的反射红外线的层系统,其特征在于,所述下方起始子层(K1) 具有在lnm - 15nm范围中的层厚度。4. 根据权利要求1、2或3所述的反射红外线的层系统,其特征在于,所述下方起始子层 (K1)含有二氧化钛。5. 根据权利要求1、2或3所述的反射红外...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗尼·博尔舍尔克里斯多佛·科克尔特
申请(专利权)人:冯·阿德纳有限公司
类型:新型
国别省市:德国;DE

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