一种高红外反射的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品制造技术

本发明专利技术涉及玻璃镀膜领域，特别是涉及高可见光透过率、高红外反射和可热处理的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品。膜层结构包括自玻璃基板向上交替叠加的介质层和红外反射层，交替叠加的顺序为先介质层后红外反射层，其特征在于：位于最上层的上介质层包括：第二介质膜，选自ZrO2和ZrOxNy中的至少一种；沉积在第二介质膜上的第三介质膜，所述第三介质膜选自Ti、Al、Si、Ta、Hf、Nb、Cr、Ni、Fe、Mo、W、Y的氧化物中的至少一种，或者选自Ti、Al、Ta、Nb、Fe、Hf、Ni、Cr的氮化物、氮氧化物中的至少一种。优点在于：该镀膜玻璃及其夹层玻璃制品可见光透过率高，机械稳定性和高温热处理稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃镀膜领域，特别是涉及高可见光透过率、高红外反射和可热处理的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品，尤其适用于交通工具上面的双银或三银镀膜夹层玻璃O
技术介绍
低辐射薄膜(low-e膜)玻璃具有透过可见光和反射红外线的优点，因此作为ー种緑色环保产品在建筑和交通工具上面有巨大的市场需求。低辐射薄膜的核心材料是ー层或者多层的银层(9纳米 15纳米)，由于银层容易被腐蚀和氧化，所以必须在银层的上、下方都沉积能够透过可见光的透明介质层；这些介质层能够保护银层在后续加工，特别是高温热处理(如钢化和烘弯成型)过程中不被破坏；此外，银层上、下方的介质层还起到减反射 的作用，能够提高低辐射镀膜玻璃的可见光透过率。在具有至少ー层银层的低辐射薄膜结构中，沉积在最远离玻璃基片的银层上方的介质层或者介质层组合必须具有优良的氧原子阻隔能力、优良的化学稳定性和机械稳定性。表I列举了专利文献中披露的常见的沉积在最远离玻璃基片的银层上方的上介质层膜层搭配结构，主要的膜层材料选自Si3N4、ZnSnOx、SnO2等，同时在银层的上、下方设置ZnO膜层以增强热稳定性，在最外层设置保护涂层例如TiO2, SiOxNy、ZrO2, Zn2TiO4, TiN等改善膜层的机械和化学耐久性。表I专利文献中披露的部分上介质层结构 专利__上介质层结构_ CN1020639C··-IZn2SnO4ITiO2,其中TiO2层厚度为几个纳米，可被SiOxNy或者 US6495251 _ ZrO,取代 _CN12U9489C — ".IZnOIZiiSiiCKITia _ U SB 15 8263 B2 — ---IZnOISnO,_ —CN1272271C — "·| ZnOISi3N4, _··-IZnOITiNZNbNISi3Ni _US6159621 _IZnSnOxiAl.SblSnO.ITiO^_CNI906136B -"IZnOISi3N,----- US7858I93B2 -..iZiiC^AliShNUIZnSnSbCKIZn^TiC^ US8043707B2 —…|ZnO:Al|NiCrOx|Si;N4|TiZrHrYCK，_---|ZnO:Al|ZnSnOx|NiCrOx|SiN _ CN100349819C -.-ISnO2IZri2TiO4: Al CN1852871B -"ITiO, _ US8142622 __-iSnO；|Si；N4 __US78972.60B2 — ...!ZnOISiiO .IShN4 _ _US6730352 _ ".ISi3N4 _US5450238_し··| TiO^ 成 Nb^O,|SiO^ _表I披露的现有技术存在若干缺点，例如专利US6495251和CN1209489C公开了 ZnSnOx作为上介质层的ー种膜层结构，但Zn2SnO4基材料偏软；专利CN100349819C、US615962UUS8142622和US7897260公开了 SnO2作为上介质层的ー种膜层结构，但SnO2偏软、致密性和氧原子阻隔能力较差；专利CN1906136B公开了 ZnO作为上介质层，Si3N4作为保护层的ー种膜层结构，但Si3N4和ZnO之间的界面稳定性不够。专利US5450238公开了TiO2作为上介质层的ー种膜层结构，但以TiO2作为上介质层的主体的高温热处理稳定性不足，同时Ti金属靶材的溅射效率低，不能满足大批量高效的生产。因此需要获得氧原子阻隔能力强、致密、硬度高、化学稳定性好和镀膜生产过程中溅射速度快的上介质层，以改善low-e镀膜产品的特性。ZrO2或者ZrOxNy膜层具有很高的硬度，而且难溶于普通的酸、碱溶液，常用为low-e膜的最外保护层，其作用类似于TiO2，如专利US7314668所描述的；鉴于Zr对氧原子的高亲和能力，ZrO2作为银的牺牲层保护银不被氧化，其作用类似于Ti和NiCr，如US7713587所描述的；Zr02作为封闭层直接沉积在玻璃表面，如专利W02008060453A2所描述的；此外专利US7951473还披露了…| ZrO2或ZrOxNy | ZnO| Ag|…的叠层结构，其中ZrO2或者ZrOxNy作为力学稳定性增强层。 尽管ZrO2在溅射镀膜和low-e薄膜领域是公知的材料，然而依据本领域技术人员的一般认识，ZrO2.—种优良的氧离子导体，不适合于作为low-e膜层的上介质层来阻隔氧原子的扩散。但是令人惊讶的，ZrO2膜层作为双银和三银low-e膜层的上介质层的主体而不是常规的最外层保护层，在ZrO2膜层上增加ー层保护层之后，在高温热处理过程中有效的保护了银层不被氧化。此外，以ZrO2膜层作为low-e膜的上介质层，体现出了优异的机械稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供ー种具有改进的机械稳定性和高温热处理稳定性以及高可见光透过率的高红外反射的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品。本专利技术采用的技术方案是一种高红外反射的低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板和自所述玻璃基板表面向上交替叠加的至少三个介质层和至少两个红外反射层，交替叠加的顺序为先介质层后红外反射层，交替叠加的膜层的最上层为介质层，其特征在干位于最上层的上介质层包括1)第二介质膜，选自ZrO2和ZrOxNy (0〈y〈x〈2)中的至少ー种；2)沉积在所述第二介质膜上的第三介质膜，所述第三介质膜选自Ti、Al、Si、Ta、Hf、Nb、Cr、Ni、Fe、Mo、W、Y等金属的氧化物中的至少ー种，或者选自Ti、Al、Ta、Nb、Fe、Hf、Ni、Cr等金属的氮化物中的至少ー种，或者选自Ti、Al、Ta、Nb、Fe、Hf、Ni、Cr等金属的氮氧化物中的至少ー种。优选地，所述低辐射镀膜玻璃包括两个红外反射层，膜层结构自玻璃基板向上依次包括玻璃基板、第一介质层、第一红外反射层、第二介质层、第二红外反射层、上介质层。优选地，所述低辐射镀膜玻璃包括三个红外反射层，膜层结构自玻璃基板向上依次包括玻璃基板、第一介质层、第一红外反射层、第二介质层、第二红外反射层、第三介质层、第三红外反射层、上介质层。优选地，所述上介质层还包括沉积在所述第二介质膜之下的第一介质膜，所述第一介质膜包括ZnO膜或掺杂的ZnO膜，所述掺杂的ZnO膜中的掺杂元素选自Al、Ga、In、Sn、Mo、Y、B、Si、Ge、Ti、Hf、Zr、F、Sc 等元素中的至少ー种。优选地,所述上介质层的第二介质膜的几何厚度为5 40nm ;所述上介质层的第三介质膜的几何厚度为5 lOOnm。优选地，所述红外反射层为银层或含银的合金层，膜层的几何厚度为7 20nm。优选地，所述低辐射镀膜 玻璃至少有ー个红外反射层之上在沉积其他膜层之前沉积有阻隔层，所述阻隔层的材料选自Ti、Zr、Zn、Ni、Cr、Nb、Ta等金属、或其不完全氧化物、或其不完全氮化物中的至少ー种，所述阻隔层的几何厚度为O. 5 10nm。优选地,第一介质层包含至少一种Zn、Sn、Si、Al、Ti、Zr、Nb、Ta、Bi、Ni、Cr等金属或其合金的氧化物，或者包含至少ー种Si、Al、Zr、Ti、Nb、Ta等金属或其合金的氮化物、氮氧化物，第一介质层的几何厚度为10 50nm ;第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高红外反射的低辐射镀膜玻璃，包括玻璃基板和自所述玻璃基板表面向上交替叠加的至少三个介质层和至少两个红外反射层，交替叠加的顺序为先介质层后红外反射层，交替叠加的膜层的最上层为介质层，其特征在于：位于最上层的上介质层包括：1)第二介质膜，选自ZrO2和ZrOxNy（0

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晖，林柱，袁军林，朱谧，何立山，卢国水，彭颖昊，福原康太，
申请(专利权)人：福耀玻璃工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：