[发明专利]一种高红外反射的低辐射镀膜玻璃及其夹层玻璃制品

说明书

技术领域：

本发明涉及玻璃镀膜领域，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。

背景技术：

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，因此作为一种绿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一层或者多层的银层(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。在具有至少一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1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1 专利文献中披露的部分上介质层结构

表1披露的现有技术存在若干缺点，例如：专利US6495251和CN1209489C公开了ZnSnOx作为上介质层的一种膜层结构，但Zn₂SnO₄基材料偏软；专利CN100349819C、US6159621、US8142622和US7897260公开了SnO₂作为上介质层的一种膜层结构，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作为保护层的一种膜层结构，但Si₃N₄和ZnO之间的界面稳定性不够。专利US5450238公开了TiO₂作为上介质层的一种膜层结构，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；ZrO₂作为封闭层直接沉积在玻璃表面，如专利WO2008060453A2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是一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膜层上增加一层保护层之后，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。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一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。