[发明专利]带有高的红外线反射的半透明层系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有高红外线反射的半透明层系统，其布置在透明的基材上。本发明同样涉及一种用来生产这种层系统的方法以及一种包括这种反射红外线的层系统的建筑玻璃元件。

背景技术

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，其在红外辐射（IR）的波长范围（>>3μm）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，该阳光总辐射范围包括300nm直至小于3μm（阳光范围）的近红外（NIR）和可见光（VIS）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。在建筑物玻璃中，玻璃的高的日光能量透射在以能量损失占主导的气候区中是优选的，据此获得太阳能增益，而在通过玻璃的能量输入占主导的气候区中，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、在隔热玻璃中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-透射边缘随着升高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，在整体阳光辐射中的透射是减少的和/或防晒玻璃是可针对性调整层系统色调的。此外，以上描述的透射下降的边缘优选向可见光（VIS）到近红外（NIR）光谱范围的过渡的方向上（位于约800nm处）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/或调整系统的光学特性，例如防反光特性。

在基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他的能够支持这种功能的以及影响它们的光学、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）或其合金构成。还使用包括金属的或介电的镍或铬或二者的合金的其他材料（通常为层）。这些材料又要求匹配其他属于层系统的层。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，而通过吸收层光透射设计为可以调整的。

反射红外线的层系统通过覆盖层组件向上封闭，该覆盖层组件至少包括用于机械上和/或化学上起稳定作用的保护层。该覆盖层组件本身或者通过补充性的层还影响层系统的光学效果，例如通过利用干涉效应防反光，从而在可能时还可以结合防反光的、高折射基层提高透射。在有多于一层带有变换的折射率的层的情况下，覆盖层组件通常由金属的或半导体的介电的氧化物、氮化物的一个或多个层构成。后者作为高-低覆盖层组件而公知。在层系统中，通常折射率在1.8至2.6的范围内（优选大约为2）的材料被称为是高折射的。在此可比较地，通常为浮法玻璃的基材相反地具有约1.52的低折射率。这些高折射的介电材料被认为是无吸收的材料，这使其能达到所述的光学功能。

术语“层组件”通常情况下包括多于一个的层，但同样包含仅由本身实现相应的功能的单层构成的层组件。各单层是归属于基层组件、功能层组件、覆盖层组件或其他层组件，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都有影响。通常，层的归属借助它的功能实现。

因此基层组件通常归为这样的层，即，其主要是在基材和其他层序列之间的中介。基层组件的其他层，例如防反光层或保护层还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光学调整的中介层。

覆盖层组件的层向上封闭层系统并且也可以像基层组件一样功能性地涉及整个系统。

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）或多个其他的功能层组件补充，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各个顺序可以在层组件的内部或者在层组件的相继顺序中如下地修正，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。