提供有功能性薄层堆叠体的透明基材的制作方法

本发明涉及一种提供有功能性薄层堆叠体的透明基材，其具有“太阳光控制”和射频透明特性。

背景技术：

0、技术背景

1、为了减少温室效应现象，在机动车辆上使用“太阳光控制”装配玻璃是一种常见实践。“太阳光控制”装配玻璃是一种具有限制从外部穿过其到内部的能量流(特别是红外(ir)辐射)而不损害可见光谱内的光透射的特性的装配玻璃。

2、随着联网车辆和物联网的发展，机动车辆目前配备有车载电信系统(wi-fi或蓝牙发射器、gps芯片等)，实现了与外界环境的无线通信。这些系统还可以与驾驶员和/或乘客的个人电信设备(手机等)进行交互。

3、因此，除了“太阳光控制”特性之外，机动车辆的装配玻璃还必须具有对无线电电磁波(特别是车载电信设备中常用的射频波)透明的特性。

4、提供有包括金属功能性层的薄层堆叠体的“太阳光控制”装配玻璃通常不适合此类应用。事实上，功能性金属层阻挡无线电电磁波，特别是射频波。通过电信设备发射或检测的无线电信号就会减弱，且通信质量变差。有时，电信可能无法实现。

5、举例来说，根据rodríguez等人的论文“radiopropagationintomodernbuildings:attenuationmeasurementsintherangefrom800mhz to18ghz,”2014ieee80thvehiculartechnologyconference(vtc2014-fall),2014年，第1-5页，包括层堆叠体(包括金属功能性层)的装配玻璃会导致电信信号衰减超过30db。

6、当需要射频透明特性时，通常使用提供有薄层堆叠体而没有金属功能性层的“太阳光控制”装配玻璃。通常使用吸收红外辐射的功能性层来代替功能性金属层。它们可基于氧化物和/或氮化物。

7、jph0812378a[nissanmotor]01/16/1996描述了一种功能性“太阳光控制”堆叠体，其包括布置在两个氧化物基介电层之间的钨氧化物层。相对于包括金属功能性层(特别是基于银的功能性层)的堆叠体(stack)，该堆叠体可以降低表面电阻并提高对无线电波的透明度。

8、jp 2010180449 a[sumitomo metal mining co[jp]]08/19/2010描述了一种基于钨氧化物的层，该层使用包含选自氢、碱金属、碱土金属和稀土金属的化学元素的钨氧化物靶材通过溅射沉积而成。该层借助其对近红外辐射的高吸收率而具有“太阳光控制”功能。

9、wo 2012/020189a1[saint gobain[fr]]2012年2月16日描述了一种薄层堆叠体，其包括选择性吸收波长大于800nm的红外辐射的层。吸收性层由用选自nb或ta的掺杂元素x取代的钛氧化物组成。

技术实现思路

0、发明概述

1、技术问题

2、对于目前的机动车辆来说，装配玻璃必须满足三重要求：低太阳光因子、高透光率和射频透明度。这三重要求也可以表达为双重要求：对射频的高选择率和透明度。

3、技术问题的解决方案

4、本发明的第一方面涉及如权利要求1所述的透明基材，从属权利要求为有利的实施方案。

5、根据本发明的透明基材在其一个主表面上提供有薄层堆叠体，所述层堆叠体由从基材开始的以下层组成：

6、-一个或多个薄层的第一介电模块；

7、-吸收性钨氧化物层；

8、-多个薄层的第二介电模块；

9、其中钨氧化物包含至少一种选自根据iupac命名法第1族化学元素的掺杂元素。

10、优选地，所述堆叠体不包括金属层。

11、所述第二介电模块中的多个薄层可以调制堆叠体的光学特性。

12、所述第二介电模块优选地包括至少一个两层系列(即，一个接一个的两个层)，其中低折射率层(即，其由具有低折射率的材料制成)在550nm处的折射率为1.50至小于1.90，并且高折射率层(即，其由具有高折射率的材料制成)在550nm处的折射率为大于2.10至2.70。一般来说，平均折射率层(即其由具有平均折射率的材料制成)在550nm处的折射率为1.90至2.10(包括这两个值)。材料的折射率通常精确到百分位。

13、因此，第二介电模块中的一个或甚至多个两层系列(其中一个层具有低折射率，而其中另一个层具有高折射率)可以能够降低太阳光因子，同时保持对用于电信的电磁波的透明度和不存在金属层的优点。对于一个两层系列或者甚至对于每个两层系列而言，当所述低折射率层比所述高折射率层优选地更靠近所述吸收性钨氧化物层时，该优点更为显著。

14、因此，第二介电模块中的一个或甚至多个两层系列(其中一个层具有低折射率，而其中另一个层具有高折射率)可以能够获得基于观察角度的反射中的颜色的高稳定性。对于一个两层系列或者甚至对于每个两层系列而言，当所述低折射率层比所述高折射率层优选地更靠近所述吸收性钨氧化物层时，该优点更为显著。

15、优选地，在一个两层系列中，并且更优选地在每个两层系列中，彼此相继的两个层之间的折射率差异为至少0.4，并且优选至少0.5，或甚至至少0.7；因此，该系列或甚至每个系列的效果更为显著。

16、所述第二介电模块优选地包括两个两层系列，或者甚至三个两层系列，每个系列具有一个低折射率层和一个高折射率层，所述系列优选各自在于所述系列的低折射率层比所述系列的高折射率层更靠近所述吸收性钨氧化物层。

17、所述低折射率层优选选自基于二氧化硅sio2的材料，并且所述高折射率层优选选自基于锆硅氮化物-锆sixnyzrz、或二氧化钛tio2的材料。

18、本发明的第二方面涉及一种层合装配玻璃，其包括根据本发明第一方面的透明基材。

19、本发明的第三方面涉及一种制造根据本发明的第一方面的透明基材的方法。

20、本发明的优点

21、根据本发明第一方面的基材的显著优点是太阳光选择率增益高达30％以上。

22、根据本发明第二方面的装配玻璃的显著优点是选择率增益高达10％以上，同时保持足够的透光率水平(约70％)。

技术特征：

1.一种透明基材(1000)，在其一个主表面上提供有薄层堆叠体(1001)，所述层堆叠体(1001)由从基材(1000)开始的以下层组成：

2.根据权利要求1所述的基材(1000)，其中所述第二介电模块(1004)包括至少一个两层系列(s1)，其中低折射率层在550nm处的折射率为1.50至小于1.90，并且高折射率层在550nm处的折射率为大于2.10至2.70，所述低折射率层优选比所述高折射率层更靠近所述吸收性钨氧化物层(1003)。

3.根据权利要求2所述的基材(1000)，其中所述第二介电模块(1004)包括两个两层系列(s1，s2)，或者甚至三个两层系列(s1，s2，s3)，其中每个系列具有一个低折射率层和一个高折射率层，所述系列优选各自为所述系列的低折射率层比所述系列的高折射率层更靠近所述吸收性钨氧化物层(1003)。

4.根据权利要求2或3所述的基材(1000)，其中所述低折射率层选自基于二氧化硅sio2的材料，并且所述高折射率层选自基于锆硅氮化物-锆sixnyzrz或二氧化钛tio2的材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基材(1000)，其中吸收性钨氧化物层(1003)包含一种或多种掺杂元素，其比例使得所述元素与钨的摩尔比或各元素与钨的摩尔比之和为0.01至1，优选0.01至0.6，或甚至为0.02至0.3。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基材(1000)，其中钨氧化物的吸收性层(1003)包含选自氢、锂、钠、钾和铯中的至少一种掺杂元素。

7.根据权利要求6所述的基材(1000)，其中所述吸收性钨氧化物层(1003)包含铯作为掺杂元素，并且铯与钨的摩尔比为0.01至1，优选0.01至0.4。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的基材(1000)，其中钨氧化物的吸收性层(1003)的厚度为6至350nm，特别是为20至250nm，优选40至200nm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的基材(1000)，其中第一介电模块(1002)包括一个或多个基于氮化物和/或氧化物的层，优选基于锌和锡氧化物、锌氧化物、钛氧化物、锆氧化物、铝氮化物、硅和锆氮化物或任选地掺杂有铝、锆和/或硼的硅氮化物的层。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的基材(1000)，其中第一介电模块(1002)的第一层和第二介电模块(1004)的最后一层为基于氮化物的层，优选基于铝氮化物、硅和锆氮化物或任选地掺杂有铝、锆和/或硼的硅氮化物。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的基材(1000)，其中第一介电模块(1002)的位于基于钨氧化物的吸收性层(1003)下方并与其接触的最后一层和第二介电模块(1004)的位于基于钨氧化物的吸收性层(1003)上并与其接触的第一层基于氮化物，优选基于铝氮化物、基于硅和锆氮化物或者任选地掺杂有铝、锆和/或硼的硅氮化物。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的基材(1000)，其中第一介电模块(1002)和/或第二介电模块(1004)包括一个或多个基于氮化物的层，优选基于铝氮化物、硅和锆氮化物或任选地掺杂有铝、锆和/或硼的硅氮化物的层。

13.一种层合装配玻璃(4000)，其包括根据权利要求1至12中任一项所述的第一透明基材(1000)、层合夹层(4001)和第二透明基材(4002)，其中所述第一透明基材(1000)和第二透明基材(4002)与层合夹层(4001)粘合接触，并且所述第一透明基材(1000)的薄层堆叠体(1001)与层合夹层(4001)接触。

14.根据权利要求13所述的层合装配玻璃(4000)，其中两个基材(1000、4002)中的一个是整体染色的玻璃。

15.一种制造根据权利要求1至12中任一项所述的透明基材(1000)的方法，其中钨氧化物吸收性层(1003)通过磁控溅射使用掺杂有根据iupac命名法的第1族化学元素中的化学元素的钨氧化物靶材进行沉积。

16.根据权利要求15所述的制造方法，其中钨氧化物的吸收性层(1003)在低于100℃，优选20至60℃之间的基材温度下沉积。

17.根据权利要求15至16中任一项所述的制造方法，其中基于钨氧化物的吸收性层(1003)在由60至100％氩气和0至40％氧气，优选70至85％氩气和15至30％氧气组成的沉积气氛中沉积。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的制造方法，其中钨氧化物的吸收性层(1003)在1至15mtorr之间，优选在3至10mtorr之间的压力下沉积。

技术总结一种透明基材(1000)，在其一个主表面上提供有薄层堆叠体(1001)，所述层堆叠体(1001)由从基材(1000)开始的以下层组成：‑一个或多个薄层的第一介电模块(1002)；‑钨氧化物的吸收性层(1003)；‑多个薄层的第二介电模块(1004)；其中钨氧化物包含至少一种选自根据IUPAC命名法的第1族化学元素的掺杂元素。技术研发人员：D·吉玛德,A·勒拉尔戈受保护的技术使用者：法国圣戈班玻璃厂技术研发日：技术公布日：2024/9/9