太阳能控制装配玻璃.pdf

本发明涉及太阳能控制装配玻璃，包含：在玻璃衬底的至少一个表面上的层系统，所述层系统包含至少一个太阳能辐射吸收层和围绕所述太阳能辐射吸收层的介电层。根据本发明，所述太阳能辐射吸收层是基于钨与至少镍构成合金的金属层。所述层系统包含：在所述衬底和所述金属层之间的至少一个介电材料的层，所述介电材料是基于硅或铝的氧化物、氮化物或氮氧化物、或混合铝/硅氮化物；以及在所述太阳能辐射吸收层的顶部的至少一个介电材料的层，所述介电材料是基于所述化合物之一。

1.  一种太阳能控制装配玻璃，包含：在玻璃衬底的至少一个面上的层系统，所述层系统包含至少一个阳光吸收层和围绕所述阳光吸收层的介电层，其特征在于所述阳光吸收层是基于钨与至少镍构成合金的金属层，所述层系统包含在所述衬底与所述阳光吸收层之间的至少一个由介电材料制成的层，所述介电材料是基于选自以下项的化合物：氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅和氮氧化铝，以及在所述阳光吸收层之上的至少一个由介电材料制成的层，所述介电材料是基于选自以下项的化合物：氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅和氮氧化铝。

2.  如权利要求1所述的装配玻璃，使得所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层还包含选自Ti、Nb、Zr、Ta和Cr的至少一种附加的金属。

3.  如权利要求2所述的装配玻璃，使得所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层包含Cr。

4.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得所述阳光吸收金属层包含按重量计从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比是在100/0与50/50之间，优先80/20。

5.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层具有至少2nm、优先地至少3nm并且不大于30nm，优先地至少3nm并且不大于25nm的几何厚度。

6.  如权利要求5所述的装配玻璃，使得所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少5nm并且优选至少6nm的几何厚度。

7.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得在所述衬底与所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收层之间的所述介电材料层具有至少10nm并且不大于200nm、优先地至少40nm并且不大于180nm的光学厚度。

8.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得位于所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收层之上的所述介电材料层具有至少20nm并且不大于200nm的光学厚度。

9.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得所述层系统包含至少两个阳光吸收层。

10.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，使得所述层系统包含至少一个附加的基于银的金属层使得所述基于银的层或每个基于银的层被介电涂层包围。

11.  如权利要求10所述的装配玻璃，使得所述介电涂层中的至少一个包含至少两个介电层并且所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层是插入在此介电涂层的这两个介电层之间。

12.  如权利要求11所述的装配玻璃，使得夹有所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层的这两个所述介电层是基于氮化硅或氮化铝。

13.  如权利要求10所述的装配玻璃，使得所述附加的基于银的金属层位于所述堆叠中直接在所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层的之方和/或之下。

14.  如权利要求10至13中任一项所述的装配玻璃，使得所述一个或多个附加的基于银的金属层具有至少9nm、优先地至少13nm并且不大于23nm，更优先地至少 15nm并且不大于22nm的厚度。

15.  如权利要求10至14中任一项所述的装配玻璃，使得所述阳光吸收金属层具有在0.5与8nm之间并且优选在0.5与5nm之间的几何厚度。

16.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其中当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时，透射率色度变化，ΔE*_TL，为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。

17.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其中当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时，所述玻璃侧反射率的色度变化，ΔE*_Rg，为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。

18.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其中当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时，所述层侧反射率的色度变化，ΔE*_Rl，为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。

19.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其中所述阳光吸收金属层的厚度被选择为使得由4mm厚的透明玻璃组成的衬底的透光率是至少等于2％并且不大于75％。

20.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其中所述介电层的光学厚度被选择为使得所述层侧的反射率是至少1％并且不大于40％。

21.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其特征在于所述衬底侧测量的反光率是至少27％、优选地至少30％并且有利地至少35％。

22.  如前述权利要求中任一项所述的装配玻璃，其特征在于在所述衬底侧上测量的反光率是比在所述层系统侧上测量的反光率大至少2倍、优选地至少2.5倍并且有利地至少3倍。

23.  如权利要求12所述的装配玻璃，其特征在于，所述层系统包含以下顺续布置：氮化硅或氮化铝层/阳光吸收层/氮化硅或氮化铝层/基于Zn、Sn、Ti或Zr氧化物、或它们的混合物、不同于所述润湿层的插入透明氧化物层/基于氧化锌的润湿层/附加的基于银的金属层。

24.  如权利要求23所述的装配玻璃，其特征在于，所述阳光吸收金属层具有在0.5与8nm之间并且优选在0.5与5nm之间的几何厚度。

25.  如权利要求23和24中任一项所述的装配玻璃，其特征在于，所述插入透明氧化物是混合锌-锡氧化物或混合钛-锆氧化物，优选包含至少20％锡和10％锌的混合锌-锡氧化物。

26.  如前述权利要求中任一项所述的太阳能控制装配玻璃作为机动车辆的装配玻璃构件，作为建筑物的装配玻璃构件或作为家用电器如烤箱门的装配玻璃构件的用途。

太阳能控制装配玻璃
1.发明领域
本发明的领域是太阳能控制装配玻璃(vitrage)领域，这些太阳能控制装配玻璃由具有薄层系统的玻璃衬底组成，其中至少一个薄层产生所述太阳能控制特性。该功能层结合有介电层，所述介电层的作用尤其是调节反射、透射和色调特性并且保护所述装配玻璃的特性免受机械或化学损害。
更确切地说，本发明涉及旨在被装配在建筑物中，而且还有在机动车辆中的装配玻璃。取决于这些的用途，某些所需特性可能与稍后解释的不同。
太阳能控制装配玻璃具有多种功能。它们尤其是涉及防止机动车辆的乘客室内的加热，特别是当阳光足够强烈时对于穿过透明天窗的阳光、或对于暴露于阳光的建筑物。根据某些实施例，这种预防加热可以获得同时保持适当的透光率。
装配玻璃，尤其是用于机动车辆，还必须通过避免来自乘客室或建筑物的能量损失参与对于建立在冬季的温度调节条件。这些装配玻璃因此必须具有低发射特性。它们抵消能量辐射从乘客室或建筑物的发射。
在用于建筑物的装配玻璃的情况下，另外要求它们能够抵抗热处理而不实质性改变它们的颜色，尤其是在反射时。该目的是为了能够并排放置热处理的装配玻璃和其他未经热处理的装配玻璃，而不出现颜色差异。
在本说明书的其余部分，这些光学特性是对于其衬底是由4mm厚的普通透明“浮法”玻璃制成的装配玻璃定义的。衬底的选择明显地对这些特性具有影响。对于普通的透明玻璃，穿过4mm(在不存在层的情况下)的透光率是约90％具有8％的反射，其是使用符合由CIE标准化的D65“日光”光源的源并以2°的立体角测量的。能量测量是根据标准EN 410进行的。
术语“玻璃”应理解为表示无机玻璃。这意味着厚度为至少大于或等于0.5mm并且小于或等于20.0mm、优先地至少大于或等于1.5mm并且小于或等于10.0mm的玻璃，该玻璃包含硅作为装配玻璃质材料的必要成分之一。对于某些应用，该厚度可以是，例如，1.5或1.6mm，或2或2.1mm。对于其他应用，它将是，例如，约4或6mm。透明或超透明、或本体带色或表面带色的硅-含钠-含钙玻璃是优选的。
层系统的存在可以造成颜色问题。制造者通常要求装配玻璃在透射和在反射二者时提供尽可能中性的并且因此灰色外观的颜色。略微绿色或带青色的颜色也是有可能的。这些层系统，并且特别是围绕功能层的介电层的性质、指数和厚度尤其被选择为控制这些颜色。
机动车辆装配玻璃在理论上可以是多层的以给予车辆更好的绝缘特性，尤其是热绝缘。实际上，这种实施方式是例外的。这些装配玻璃的绝大多数由单一的装配玻璃组成，这些装配玻璃是单块的或层压的。在这两种情况下，为了使低发射性质适当地表达，所述层系统必然是在没有被保护而免受机械或化学应力的面上。所讨论的系统因此必须具有对这些可能的侵蚀因素的非常好的耐受性。
在惯例中，为了限制损害风险，这些层系统尤其是在朝向乘客室取向的装配玻璃的面上。然而，即使在这个位置上，它们必须提供非常好的机械强度。
根据本发明的层系统还必须使自身适合于装配玻璃的精加工。在车辆中使用的那些尤其是在精加工(尤其是玻璃片的弯曲)过程中，或在尤其是旨在给予玻璃片增强的机械特性的韧化过程中热处理的主题。根据本发明所使用的层必须承受这些处理而不使它们的特性退化。这种类型的处理要求超过600℃的温度持续约10分钟。当经受这些温度时，这些层必须保存它们的品质。
在要求具有高透光率的装配玻璃的可供使用性的许多应用中，功能层的选择要求它们是特别透明的。最常见的是选择具有非常低厚度的一个或多个金属层：例如，安排在介电层之间的一个或多个银层，这些银层保护它们并且同时最小化反射并且调节中性。组件中获得的层系统受限于具有一定水平的脆性，尤其是机械脆性，即使在特 定保护层的存在下。
对于不要求高透光率的装配玻璃，并且甚至任选地对于透射率必须保持较低的装配玻璃，层系统的选择提供了更宽的多样性。
现有技术提出包含阳光吸收金属的或金属合金层的装配玻璃，这些层是合金各种金属并且尤其是NiCr、Mo、W、Ta、CoCr、Al、Nb或Zr的氮化物或氮氧化物的层。为了使这些金属层具有良好的耐受性，尤其是良好的机械强度，还提出了提供已知是较硬的介电层。在这个领域中，最常见的层是二氧化硅(SiO₂)以及氮化硅(Si₃N₄)的那些层。
现有方案至少部分地满足针对根据本发明的装配玻璃的设想用途的要求。尽管如此仍然存在对于改进的需求，尤其是关于对热处理的耐受性。
本发明的目的具体地是克服现有技术的这些缺点。
更确切地说，本发明的目的在至少一个其实施例中是提供具有层系统的装配玻璃，所述装配玻璃能够经受韧化和/或弯曲类型的在高温下的热处理，优选不显著改变它在基底侧和/或层侧透射和/或反射时的色调，使得没有热处理的装配玻璃可与其热处理形式并置而没有观察者能够检测在整个美学外观上的显著差别。
本发明的另一个目的是在至少一个其实施例中提供具有层系统的装配玻璃，所述装配玻璃具有良好的热、化学和机械稳定性。
本发明的目的还是在至少一个其实施例中提供装配玻璃，所述装配玻璃的层系统可以被放置在外部位置，而不必由另一个衬底保护免受外部环境。
4.发明概述
本发明涉及太阳能控制装配玻璃，包含：在玻璃衬底的至少一个面上的层系统，所述层系统包含至少一个阳光吸收层和围绕所述阳光吸收层的介电层，其特征在于所述阳光吸收层是基于钨与至少镍构成合金的金属层，所述层系统包含在所述衬底与所述阳光吸收层之间至少一个由介电材料制成的层，所述介电材料基于选自以下项的化合物：氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅和氮氧化铝， 以及在所述阳光吸收层之上的至少一个由介电材料制成的层，所述介电材料是基于选自以下项的化合物：氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅和氮氧化铝。
本发明的通用原理是基于阳光吸收金属层的存在，所述阳光吸收金属层是基于钨与至少镍构成合金，所述层被设置在基于至少一种介电材料的至少两个层之间，所述介电材料选自：氧化硅、氧化铝、混合铝-硅氧化物、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅、氮氧化铝以及混合铝-硅氮氧化物。诸位发明人已经确定了出人意料的是这样一种层系统具有良好的化学、热和机械耐久性。具体地，基于钨与至少镍构成合金、设置在基于至少一种介电材料的至少两个层之间的所述阳光吸收金属层引起太阳能透射率的减小，所述层保留它的吸收特性，更特别是在热处理后。
在本说明书中，术语“基于钨”是指层包含按重量计至少30％的钨，优选至少35％并且有利地至少37％或至少40％。镍在所述阳光吸收金属层中的比例是按重量计至少9％、优选按重量计至少20％并且有利地按重量计至少25％，例如按重量计30％、35％或40％。
对于所述阳光吸收层，术语“金属层”是指具有实质上金属性质的层。然而，并不排除该层任选地含有少许痕量的氮或氧。具体地，在此金属层的沉积过程中该气氛可以由纯的稀有气体(例如100％的氩气)组成，或该气氛可以包含少量的源自相邻沉积区域的氮或氧。在包围所述吸收层的介电层是氮化硅的情况下，旨在形成所述吸收层的金属靶可以甚至被安排在同一个沉积室中，而无需与氮化硅沉积区域明显隔离，因为氮将主要被硅吸引。在这种情况下，该周围气氛可包含相对高百分比的氮气并且因此，即使氮主要与硅结合，所述吸收金属层可包含少量的氮、而不由此损失其金属性质。在包围所述吸收层的介电层是氧化物或氮氧化物的情况下，在沉积气氛中还可以存在源自相邻沉积区域的少量的氧气在其中。
术语“基于介电材料的层”还是指掺杂有至少一种其他元素的层，含有最高达最大值为按重量计约10％的这种其他元素，这些层具有在惯例中与由所述介电材料组成 的层不同的介电特性。因此，例如，当该层是由氮化硅或氧化硅制成时，它可以包含按重量计最高达10％的铝(例如使用含有按重量计最高达10％的铝的硅靶通过阴极溅射方法沉积的层)。根据本发明的介电层还可以由包含或基本上由这些相同材料组成的若干单独的层组成。还可以经由被称为PECVD(等离子体增强化学气相沉积)的众所周知的技术沉积所述介电层。
因此，本发明是建立在完全新颖且创造性的方法，所述方法基于阳光吸收金属层的选择，所述阳光吸收金属层是基于钨与至少镍构成合金。
有利地，根据本发明的装配玻璃是使得基于钨与至少镍构成合金的所述阳光吸收金属层还包含选自Ti、Nb、Zr、Ta和Cr的附加金属。
诸位发明人已经确定出人意料的是将选自Ti、Nb、Zr、Ta和Cr的金属化合物添加到基于钨与镍构成合金的合金中使得有可能获得耐热性和耐化学性以及机械强度得以改进的层系统。
根据前述模式的优选实施例，根据本发明的装配玻璃是使得基于钨与至少镍构成合金的所述金属层包含铬。诸位发明人已经确定出人意料的是将Cr添加到基于钨与镍构成合金的合金中使得有可能获得耐热性和耐化学性以及机械强度最特别地得以改进的层系统。
根据优选实施例，根据本发明的装配玻璃是使得所述阳光吸收金属层包含按重量计从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比是在100/0与50/50之间，优先80/20。
诸位发明人已经确定出人意料的是这样一种合金的选择使得有可能获得耐热性和耐化学性以及机械强度最特别地得以改进的层系统。诸位发明人还已经确定出人意料的是基于钨与至少镍构成合金的所述金属层具有对其在用于机动车辆或建筑物装配玻璃的层系统中的用途所最特别要求的阳光吸收特性。
根据优选实施例，根据本发明的装配玻璃是使得所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少2nm、优先地至少3nm并且不大于30nm，优先地至少3nm并且不 大于25nm的几何厚度。
诸位发明人已经确定出人意料的是所述基于钨与至少镍构成合金的金属层，其具有这样的厚度，具有对其在用于机动车辆或建筑物装配玻璃的层系统中的用途或作为家用电器(如烤箱门)的装配玻璃构件所最特别要求的红外吸收特性。
优选地，所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少5nm并且优选至少6nm的几何厚度。
根据有利的实施例，根据本发明的装配玻璃是使得在所述衬底和所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收层之间的介电材料层具有至少2nm并且不大于200nm、有利地至少10nm并且不大于200nm、优先地至少40nm并且不大于180nm的光学厚度。
介电材料层的光学厚度是通过用所考虑的层的几何(物理)厚度乘以构成它的材料的折射率获得的。
根据优选的实施例，根据本发明的装配玻璃是使得位于所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收层之上的介电材料层具有至少20nm并且不大于200nm的光学厚度。
根据第一优选的实施例，所述阳光吸收金属层是所述层系统的基础功能层。这种层系统的优点是它是极其简单且非常抗性的。
优选地，所述层系统包含至少两个阳光吸收层。这种特征使得有可能更容易如所希望的适配所述层系统的光学和热特性。有利地，这两个阳光吸收层是由介电层(例如由氮化硅制成)分离的。特别适合的结构是如下：
衬底/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N_4。
根据第二优选的实施例，根据本发明的装配玻璃是使得所述层系统包含至少一个附加的基于银的金属层使得所述基于银的层或每个基于银的层被介电涂层包围。相对于本发明的其他实施例这种介电涂层可以由如上所述的材料形成。它还可以是本领域中众所周知的任何介电材料，例如锡酸锌或ZnO，其可以是或可以不是掺杂的。
在此第二实施例中，所述层系统的基础功能层是反射红外辐射的基于银的层，因 此允许更大的太阳能控制功效而同时保留更高的光透射率以及因此选择性的显著增益。添加附加的基于银的层是出人意料地的，因为这种类型的层总体上显示出差的对高温热处理的耐受性并且此外从机械和化学观点来看使层系统组件变脆。一般而言，银层的存在防止了将所述层系统的定位与外部环境接触并且要求使用附加的衬底来保护所述层系统。诸位发明人已经发现出人意料的是本发明使得有可能克服这些缺点。
基于银的层与所述阳光吸收层的组合使得有可能首先同时获得由所述基于银的层提供的红外辐射反射特性，结合有阳光吸收特性。
根据此第二实施例的第一优选的形式，至少一个介电涂层包含至少两个介电层并且所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层是插入在此介电涂层的这两个介电层之间。诸位发明人已经发现这种配置有效地使红外反射功能与阳光吸收功能分离，这使得有可能更容易地优化这两个功能，特别是当所希望的是改进银的结晶品质以获得更低的发射率时，例如在银之下使用基于ZnO的层，其经常被称作润湿层，和/或在银之上使用基于ZnO的层，而不损失所述阳光吸收金属层的吸收功能。此外，此安排在热处理过程中更好地保护所述阳光吸收金属层使得它整体保存了其尽可能多地吸收功能。
优选地，该第一介电涂层的第一介电层，沉积在玻璃衬底上并且与其相接触，是混合锌锡氧化物的层，有利地含有至少20％的锡，甚至更优先地是混合锌锡氧化物的层其中该锌锡比例是接近于按重量计50％-50％(Zn₂SnO₄)。此安排对于耐受高温热处理是有利的。该混合锌锡氧化物形成了对在热处理(尤其是韧化处理)的高温下从所述玻璃衬底迁移出的碱金属离子的优异阻挡。它具有并且还保存了对所述玻璃衬底的良好粘附性。例如，当与SiO₂或Al₂O₃比较时，它还具有良好水平的沉积，并且例如，当与纯ZnO或氧化铋比较时它显示出良好的耐久性。它还可以是有利的，因为，例如，当与Ti氧化物或Zr氧化物比较时，在所述堆叠的热处理后它具有较少的产生雾的倾向。由氧化物组成、与衬底直接接触的该层有利地具有至少5 nm、优选至少8nm并且更优先至少10nm的厚度。除其他之外，这些最小厚度值使得有可能确保未经热处理的产品的化学耐久性，而且还确保对热处理的耐受性。
优选地，夹有所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层的两个所述介电层是基于氮化硅或氮化铝。这确保在高温热处理过程中所述阳光吸收金属层的非常好的保护。
此实施例的优选但决不限制的实例可以如下示意性表示:
G/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/AZO/Si₃N₄/ZnO/Ag/AZO/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄；
G/D/ZnO/Ag/AZO/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄；
G/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/AZO/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄；
G/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/B/D/ZnO/Ag/B/D/TiN(或TiO₂)；
G/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄；
G/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si₃N₄；
G/D/ZnO/Ag/B/D/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/D/ZnO/Ag/B/D/Si₃N₄；
G代表衬底，优选地普通含钠-含钙玻璃片；B表示充当对银的氧化的阻挡的层，其是本领域中众所周知的；AZO表示基于氧化锌的阻挡层，优选地掺杂有铝，从在基于氩具有很少或没有氧的气氛中溅射的氧化锌(优选地掺杂有铝)的陶瓷(阴极)靶沉积的；D代表一个或多个介电层，尤其是基于锡酸锌、掺杂的或未掺杂的ZnO，或本领域中已知的并且适合用于这种类型的层堆叠的另一种材料，例如TiO₂、ZrO₂或它们的混合物，或氮化物如AlN。作为变体，AZO可以被本领域中众所周知的并且适合于对于形成的层系统所希望的特性的其他阻挡物替换，例如Ti氧化物，其是未掺杂的或掺杂有铌或锆，优选从有待沉积的氧化物形成的陶瓷靶获得的，或纯ZnO。以上给出的实例使用NiCrW作为阳光吸收层作为具体实例，但NiCrW还可以替换为基于钨与镍构成合金的另一种材料，如WNi或WNiV，呈纯金属的形式或具有痕量的氮或氧。
优选地，根据本发明的第二实施例的这种第一形式，所述层系统包含，至少一次， 以下层顺序布置(la succession)：“氮化硅或氮化铝或它们的混合物/阳光吸收层/氮化硅或氮化铝或它们的混合物/插入透明氧化物/基于氧化锌的润湿层/附加的基于银的金属层”。已经发现使用基于ZnO的润湿层其中在保护阳光吸收层的氮化物层与润湿层之间嵌入一个插入透明氧化物层使得有可能大大减少(或防止)已经经历高温热处理的涂覆的衬底的视觉外观的不可接受的标记的形成，这些标记具有在不存在此具体层顺序布置的情况下在热处理过程中形成的倾向。还已经发现没有此插入透明氧化物层，表面电阻以及因此还有发射率，在热处理之后具有令人不希望地增加的倾向，而借助此插入氧化物层的存在，在热处理之后至少保存(或甚至有利地降低)了发射率。所述插入透明氧化物层可以是基于ZnO、SnO₂、TiO₂、ZrO₂或它们的混合物的氧化物，同时与润湿层不同。优选地，所述插入透明氧化物层是含有至少20％的锡和至少10％的锌的混合锌-锡氧化物。
根据此第二实施例的第二优选形式，所述附加的基于银的金属层位于堆叠中直接在所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收金属层的之上和/或之下。
诸位发明人已经确定出人意料的是阳光吸收层的存在使得有可能减少当所述基于银的层与所述基于钨与至少镍构成合金的阳光吸收层直接接触时所述基于银的层化学劣变的风险。
优选地，根据第二实施例的这种第二形式，根据本发明的装配玻璃是使得一个或多个基于银的金属层(如果存在若干个它们的话)具有至少9nm、优先地至少13nm并且不大于23nm，更优先地至少15nm并且不大于22nm的厚度。
根据这个实施例，所述阳光吸收金属层优选地具有在0.5与8nm之间并且有利地在0.5与5nm之间的几何厚度。
根据这个实施例，此阳光吸收层可以放置在所述附加的基于银的层之下或所述基于银的层之下。优选地，它被放置在所述附加的基于银的金属层的任一侧上，每个层优选地具有在以上指出的范围内的厚度，即优选地在0.5与5nm之间。已经发现这是对于在红外反射层的任一侧上分散阳光吸收的最佳安排。
根据第一实施例的第一优选的实施方式，根据本发明的装配玻璃是使得它包含在玻璃衬底的至少一个面上的层系统，所述层系统顺序地包含至少：
●由介电材料制成的层，所述介电材料是基于至少一种选自下组的化学化合物，该组由以下各项组成：氧化硅、氧化铝、混合铝-硅氧化物、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅、氮氧化铝以及混合铝-硅氮氧化物，优选选自氮化硅、氮化铝以及混合铝-硅氮化物，所述介电材料层具有至少10nm并且不大于200nm，优先地至少40nm并且不大于180nm的光学厚度，
●阳光吸收金属层，所述金属层包含按重量计从30％至90％、优选地从40％至90％并且有利地从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比为在100/0与50/50之间，优先地80/20，所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少2nm、优先地至少3nm并且不大于30nm，优先地至少3nm并且不大于25nm的几何厚度，
●由介电材料制成的层，所述介电材料是基于至少一种选自下组的化学化合物，该组由以下各项组成：氧化硅、氧化铝、混合铝-硅氧化物、氮化硅、氮化铝、混合铝-硅氮化物、氮氧化硅、氮氧化铝以及混合铝-硅氮氧化物，优选选自氮化硅、氮化铝以及混合铝-硅氮化物，所述介电材料层具有至少20nm并且不大于200nm的光学厚度。
根据第一实施例的第二优选的实施方式，根据本发明的装配玻璃是使得它包含在玻璃衬底的至少一个面上的层系统，所述层系统顺序地包含至少：
●由介电材料制成的层，所述介电材料是基于至少一种选自下组的化学化合物，该组由以下各项组成：氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅，所述介电材料层具有至少10nm并且不大于200nm，优先地至少40nm并且不大于180nm的光学厚度，
●阳光吸收金属层，所述金属层包含按重量计从30％至90％、优选地从40％至90％并且有利地从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比为在100/0与50/50之间，优先地80/20，所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少2nm、优先地至少3nm并且不大于30nm，优先地至少3nm并且不大于25nm的几何厚度，
●由介电材料制成的层，该层具有至少20nm并且不大于400nm、优选地在20与200nm之间的光学厚度，所述介电材料是基于至少一种选自下组的化学化合物，该组由以下各项组成：氮化硅和氮氧化硅。
根据第二实施例的第一形式的优选的实施方式，所述层系统包含n个附加的基于银的金属层，其中n≥1，每个附加的基于银的金属层被介电材料层包围，并且包含至少一次以下层顺序布置：“氮化硅或氮化铝或它们的混合物/阳光吸收层/氮化硅或氮化铝或它们的混合物/插入透明氧化物/基于氧化锌的润湿层/附加的基于银的金属层”，其中所述附加的基于银的金属层具有至少8nm的几何厚度并且所述阳光吸收层具有在0.5与8nm之间的几何厚度。它可以是这样一种层系统，所述层系统具有两个或三个或甚至四个基于银的金属层，阳光吸收层，所述阳光吸收层被其特定介电层包围，优选地从衬底开始被放置在该第一和该第二基于银的层之间。现已发现当此顺序不对应时，并且特别是当在保护阳光吸收层的氮化物层与基于ZnO的润湿层之间不存在所述插入透明氧化物层时，这种特定的层顺序布置使得有可能大大减少或防止形成热处理后观察到的有色标记。还已经发现凭借这种插入氧化物层的存在，表面电阻以及因此还有发射率在热处理之后至少得以保存，或甚至有利地降低，而不是在热处理过程中令人不希望地增加。
根据第二实施例的第二形式的优选的实施方式，根据本发明的装配玻璃是使得它在玻璃衬底的至少一个面上包含层系统，所述层系统顺序地包含至少：
●由介电材料制成的层，所述介电材料是基于至少一种选自下组的化学化合物，该组由以下各项组成：硅和/或铝氮化物或氮氧化物，所述介电材料层具有至少10nm并且不大于200nm，优先地至少40nm并且不大于180nm的光学厚度，
●阳光吸收金属层，所述金属层包含按重量计从30％至90％、优选地从40％至90％并且有利地从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比为在100/0与50/50之间，优先地80/20，所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少0.5nm、优先地至少1nm并且不大于8nm，优先地至少1nm并且不大于5nm的几何厚度，
●附加的基于银的金属层，所述金属层具有至少9nm、优先地至少13nm并且不大于22nm的几何厚度，
●第二阳光吸收金属层，所述金属层包含按重量计从30％至90％、优选地从40％至90％并且有利地从50％至90％的钨，并且镍和铬以镍/铬的重量比为在100/0与50/50之间，优先地80/20，所述基于钨与至少镍构成合金的金属层具有至少0.5nm、优先地至少1nm并且不大于8nm，优先地至少1nm并且不大于5nm的几何厚度，
●基于氮化硅或氮氧化硅的介电材料的层，该层具有至少20nm并且不大于400nm，优选地在20与200nm之间的光学厚度。
根据四个前述实施方式，可以添加其他附加的层，或者直接在所述衬底上、或者作为外部保护层，或者在所述层系统的堆叠内部，以便赋予该基础层系统附加的特性和/或保护，例如附加的免受机械或化学侵蚀因素的外部保护、抵抗源自所述衬底的碱的阻挡、不同的光学特性、金属层的电特性的改进，沉积水平的改进、或任何附加的功能。然而，这些附加的层必须优选地进行选择使得它们不会破坏所述层系统经受高温热处理的能力。具体地，有利地将小心地确保这些附加层在热处理过程中不经受实质性的改变，尤其是结构改变，以防止它们在热处理过程中导致所述层系统的光学特性的改变。
热处理，尤其是弯曲/韧化类型的，也可引起光学特性并且尤其是色调的或多或少的敏感改变。优先地，这些变化应最小化使得无论它们是否是热处理过的这些装配玻璃具有几乎不变的外观。
常规地，色度变化的测量是从CIELAB系统的坐标进行的。所述色度变化是由记为ΔE*的表述表示的，该表述对应于下式：
ΔE*＝(ΔL*²+Δa*²+Δb*²)^1/2
其中ΔL*表示在热处理之前和之后所述装配玻璃的色度坐标L*之间的差值，
Δa*表示在热处理之前和之后所述装配玻璃的色度坐标a*之间的差值，
Δb*表示在热处理之前和之后所述装配玻璃的色度坐标b*之间的差值，
更具体地，当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时根据本发明的装配玻璃具有透射率的色度变化，ΔE*_tr：
ΔE*_tr＝(ΔL*_tr²+Δa*_tr²+Δb*_tr²)^1/2
该ΔE*_tr为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。
任选地此外，当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时，根据本发明的装配玻璃具有玻璃侧反射率的色度变化，ΔE*_rg：
ΔE*_rg＝(ΔL*_rg²+Δa*_rg²+Δb*_rg²)^1/2
该ΔE*_rg为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。
当所述装配玻璃经受至少630℃并且不超过670℃的温度持续7分钟时，任选地除了以上两个特性之外，根据本发明的装配玻璃具有层侧反射率的色度变化，ΔE*_rl：
ΔE*_rl＝(ΔL*_rl²+Δa*_rl²+Δb*_rl²)^1/2
该ΔE*_rl为小于8、优先地小于5、更优先地小于3。
根据具体的实施例，根据本发明的装配玻璃是使得所述阳光吸收金属层的厚度被选择为使得由4mm厚的透明玻璃组成的衬底的透光率是至少等于2％并且不大于75％。在用作机动车辆天窗的情况下，该透光率优选地是在2％和10％之间，优选地在6％和8％之间。在建筑物中应用的情况下，该透光率将优选地是在10％和70％之间、优选地在10％与60％之间、有利地在10％与50％之间并且有利地在20％和40％之间。具体地，所述阳光吸收金属层控制光和能量透射，并且这样它越厚，吸收越多。
根据具体的实施例，根据本发明的装配玻璃是使得所述介电层的光学厚度被选择为使得所述层侧的反射率是至少1％并且不大于40％。所述介电层，特别是上层，尤其控制所述系统的反射。以已知的方式，具有高和低折射率的层的交替布置使得有可能控制反射。层的厚度也是决定性因素。在前面所示的厚度的限制内，增加位于阳光吸收金属层上方的介电材料层的厚度降低所述层侧反射的强度。
作为变体，当低反光率是所希望的时，尤其是层侧反射，优选地根据以下结构安排两个或甚至更多个从阳光吸收金属层形成的功能层，其中介电层在这两个层之间，例如：如主权利要求中所述的介电层/阳光吸收层/如主权利要求中所述的介电层/阳光 吸收层/如主权利要求中所述的介电层。用于阳光吸收所希望的总厚度被细分为所使用的两个、或甚至作为多个吸收层。作为说明，在此是优选的具体结构：Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄/NiCrW/Si₃N₄。这种结构有助于产生非常低的层侧反光率，例如仅2％。
根据本发明的优选的实施例，所述衬底侧测量的反光率是至少27％、优选地至少30％并且有利地至少35％。这种特征使得有可能在某些区域中在商业市场上获得高度青睐的愉快美学效果，尤其是由于装配玻璃面的光亮外观。
根据本发明的装配玻璃的层系统使得有可能更容易地获得这种美学效果，尤其是通过适当地调整介电层的光学厚度以便适当地控制光学干涉作用。适当的手段在于将放置在衬底和阳光吸收层之间的第一介电层的光学厚度限制到较低的值。然而，这种解决方案具有限制，因为此第一介电层的厚度必须是足以允许层系统的高温热处理而不恶化其特性，尤其是考虑到源自衬底的元素的迁移。另一种优选的手段在于给予放置在阳光吸收层之上的第二介电层在特定范围内的高光学厚度。优选地，放置在阳光吸收层之上的所述第二介电层具有在70与170nm之间、优选地在80与140nm之间并且有利地在110与130nm之间的光学厚度(几何厚度乘以该材料的折射率)。
优选地，在衬底侧上测量的反光率比在层系统侧上测量的反光率大至少2倍、有利地至少2.5倍并且优先地至少3倍。优选地，在衬底侧上测量的反光率比在层系统侧上测量的反光率大至少15％并且有利地至少20％。考虑到，为了获得最好的太阳能控制效果，将层放置在位置2(从外部开始)，这种特征使得有可能获得外部反射(在衬底侧上测量)，从而允许产生所希望的令人愉快的美学效果而同时避免当从由所述装配玻璃封闭的空间内部透过所述装配玻璃观察时的镜面效应，因此改善了通过所述装配玻璃的透光率和能见度。这种高的外部反射率(为了获得所希望的美学效果)与低的内部反射率的组合是本发明的这个实施例的重要特征。因此避免了从内部观察的镜面效应，其阻止了从由所述装配玻璃封闭的腔室透过所述装配玻璃的正确视野。第二介电层的高厚度是基本状况。
根据用于获得在衬底侧和在层系统侧之间的反光率的这种差异的有利的实施例，放置在阳光吸收层之上的介电材料层是多层的并且包含具有大于2的高折射率的材料。在本发明的背景下，这种具有高折射率的电介质是经受热处理而没有显著的结构改变的材料。这样一种材料的具体实例是氧化钛，例如掺杂有锆或铌，尤其是各自以40％至60％的比例的氧化钛和氧化锆的混合物。这样一种材料的另一个实例是氧化锆。优选地，这种高折射率材料被放置在所述层系统的阳光吸收层和最外介电层之间。
优选地，所述层系统以基于混合钛-锆氧化物的薄的保护层结束。
根据本发明的装配玻璃通过经由层并且尤其是它们的厚度的调节来调整它们的特性而获得多种应用。
根据本发明的玻璃可形成双重装配玻璃的一部分并且在这种情况下，层系统可以被放置在两个玻璃片之间的空间内，这限制了损伤的风险，尤其是机械损伤。然而，对于根据本发明的装配玻璃提出的层系统的两个显著特征是它们的机械强度和它们的耐化学性。在层系统中不具有附加的基于银的金属层或具有附加的基于银的金属层但不具有氧化物的实施例中，这种耐受性或强度是这样使得它们可以与没有任何其他保护的暴露的层系统一起使用。在后者的情况下，所述装配玻璃可以同样地由单玻璃片组成，这些层系统被施用到此片的面上。它还可以是包含两个或更多个玻璃片的层压装配玻璃，这些片根据本领域中的常规技术借助于热塑性材料插入片被连接。
在单个装配玻璃的这些应用中，所述层系统没有受到保护免受环境。即使在层压装配玻璃的情况下，这些层可以是在外部面上使得它们可以通过作用于该表面的发射率在控制能量透射中发挥它们的作用。
当有利的功能是装配玻璃的低发射性质时，所述层系统优选地是安排在朝向车辆或建筑物的内部定向的面上。此位置引起长波长红外线的最大反射以保持乘客室或建筑物内的热量。对于车辆，此位置对应于在朝向乘客室定位的面上的层。在这个位置，当应力相对有限时，尤其是对于固定装配玻璃(天窗、后窗，等)，所述层系统所有 耐受性更好。
根据本发明的装配玻璃因此获得其应用，作为机动车辆的装配玻璃构件：天窗、挡风玻璃、侧面车窗、后窗(层系统优选地是在暴露于乘客室的面上)和建筑物的装配玻璃构件。
更具体地，根据本发明的装配玻璃作为机动车辆天窗获得其应用。
具体地，机动车辆制造者在寻求避免将帘幕(遮蔽物)放置在顶部用于保护免受阳光的解决方案。不存在此帘幕引起重量的节省(约6kg)以及因此燃料消耗的减少，从而导致较少的CO2排放。没有任何帘幕，尽管如此，必须确保对于乘客的热舒适性，即在夏季没有过热并且在冬季没有冷壁感。在电动车辆中，没有来自热发动机的可以用于加热该车辆的乘客室的热并且体热必须绝对维持在内部(没有通过天窗损失)。
根据本发明的装配玻璃还作为家用电器的装配玻璃构件(如烤箱门)获得其应用，其中它还可以提供所希望的美学效果。它显示了由于此特定类型的应用对多种化学和/或机械侵蚀因素的良好耐受性。
正如以上已经数次指出的，根据本发明的装配玻璃明显地还作为建筑物的装配玻璃构件获得其应用。在此应用的情况下，所述装配玻璃可以形成双重或三重装配玻璃，具有安排为朝向所述多重装配玻璃内部的封闭空间的层系统。所述装配玻璃还可以形成层压装配玻璃，所述层压装配玻璃的层系统可以与连接衬底的热塑性粘合剂材料(通常是PVB)相接触。然而，当所述层系统是面向外部环境时，根据本发明的装配玻璃是特别有用的，不论它是单一装配玻璃或层压装配玻璃，以及还有任选地多重装配玻璃。
不必说，所述玻璃衬底可以是本体带色的玻璃，如灰色、蓝色或绿色玻璃，以另外吸收阳光，或形成具有低透光率的隐私空间以便从外部方面隐藏车辆的乘客室、或建筑物的办公室。
作为包含附加的基于银的金属层的不同实施例的变体，本发明还包括该引入不仅 一个单个基于银的金属层而且还有两个、或甚至三个、或甚至四个基于银的金属层。在这种情况下，所述一个或多个阳光吸收金属层可被安排为与若干或与每个基于银的层紧接近(在任一侧上或在一侧或其他上)。优选地，这些阳光吸收金属层将被安排在从衬底开始的第一基于银的金属层的任一侧上。基于硅和/或铝的氮化物或氮氧化物的介电层优选地被安排在根据具有单个功能层的实例的重复的每个基于银的金属层之间。
5.发明优选实施方式的说明
根据本发明以及还有对比实例(“R”)的装配玻璃的实例在下表I中给出。这些光学特性针对其衬底是由4mm厚的普通透明“浮法”玻璃制成的这些装配玻璃定义，作为单个玻璃。这些层是从左向右按顺序从玻璃开始。近似厚度是以nm表示。
表I和Ia：根据本发明的装配玻璃的实例以及根据本发明的装配玻璃与现有技术的装配玻璃的性能对比实例，涂层被沉积到4mm厚的透明玻璃上。对于某些实例还指出(以％表示)了透光率(TL)和层侧反光率(Rl)和玻璃侧反光率(Rg)。
表I：


表Ia：

通过阴极溅射技术在用于这种类型的技术的通常条件下施用阳光吸收金属层、附加的基于银的金属层和介电层。作为变体，通过被称为PECVD(等离子体增强化学气相沉积)的众所周知的技术施加介电层。
氮化硅介电层是在由氩气(30％-70％)和氮气(70％-30％)的混合物组成的气氛中在4毫托(0.53Pa)的总压力下从金属靶产生的。在单独的氩气气氛中从金属阴极沉积镍-铬(80/20镍/铬)-钨(在NiCrW合金中按重量计50％的NiCr和50％的W)层。作为变体，这种NiCrW金属合金的沉积气氛包含少量的源自相邻沉积区域的氮气或氧气。其结果是，所形成的NiCrW层含有少量的氮或氧，同时保留其实质上金 属的性质。所获得的特性是相似的。这些氧化硅介电层是在含有氩气和氧气的气氛中从基于硅的靶开始生产的。
用光源D65、2°在样品上测量层侧或衬底侧透光率TL和反光率。还在热处理之前和之后用光源D65、10°测量了CIE色度坐标L*、a*和b*。进行测量的角度是8°。
使这些样品经受包括维持在670℃下持续7分30秒的热处理。在表中还给出了透射率和反射率的变化ΔE*。在这些实例中，符号SiN表示氮化硅而不表示化学式，应理解所获得的产物不一定是严格化学计量的，但是在指定的沉积条件下获得的那些并且它们是处于化学计量产物的区域中。符号SiO_x表示氧化硅而不表示化学式，应理解所获得的产物不一定是严格化学计量的，但是在指定的沉积条件下获得的那些并且它们是处于化学计量产物的区域中。这些SiN或SiO_x层可以包含最高达最大值为按重量计约10％的源自该靶的铝。根据本发明的介电层此外可以由包含或基本上由以上材料组成的多个单独的层组成。
不具有银层的根据本发明的装配玻璃的机械强度和耐化学性的特征在于成功地通过了在标准EN1096-2中对于B类涂层所定义的测试。此外，根据本发明的装配玻璃还满足下列试验要求：
■根据标准ISO 9227-2006的盐雾试验(NSS：中性盐雾)，优选地持续至少10天；
■根据标准EN1036-2008的空气调节腔室试验，优选地持续至少10天；以及
■根据标准ISO 6270-1:1998的克利弗兰(Cleveland)试验，优选地持续至少10天；
■根据标准EN 1096-2的耐酸性试验(SO₂)；
■以下描述的AWRT试验(自动湿擦试验)：使覆盖有棉布的活塞与待评价的层接触并在其表面上来回移动。该活塞带有砝码，以便施加作用在直径为17mm的指状物上的33N的力。在一定数量的循环之后，棉布在涂覆的表面上的摩擦损害(除去)该层。该试验用于定义层脱色(部分除去该层)和其中出现划痕的界限。在样品 上多个分开的位置处进行该试验10、50、100、250、500和1000次循环。在人工天空(artificiel pour)下观察样品，以确定在样品上是否能看见脱色或划痕。AWRT结果指示不引起降级或者引起非常轻的降级(在均匀的人工天空下离样品80cm距离处用棵眼看不见)的循环次数。
■根据标准ASTM D2486-00(试验方法“A”)的干刷试验(DBT)，优选地持续至少1000次循环，
这是在任选的热处理之前和之后测量的。
表II：以下实例是在阳光吸收金属合金中用其他比例的NiCr和W进行的。如对于前面的实例，带有字母(“R”)的实例编号是对比实例，并且没有此字母的编号是根据本发明的实例。还指示了三个耐化学性试验的结果(OK是良好的；KO是不可接受的；以及S是令人满意的)：空气调节腔室(CC)、克利弗兰试验(Clev)和盐雾(SS)。
使用了以下相同结构：25nm SiN/功能层/55nm SiN(SiN是指Si₃N₄，任选地掺杂有铝以使起始硅靶导电)。以与前述实例相同的方式沉积各层。功能层的构成是在下表II中给出。NiCr相对于W的百分比是基于重量给出。这些实例的光透射是约7％并且阳光因子是约20％。