[发明专利]太阳能控制装配玻璃

说明书

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、透射和色度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过热，特别是当太阳能辐射足够强烈时对于穿过透明天窗的太阳能辐射、或对于暴露于太阳能辐射的建筑物。根据某些实施例，这种预防过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成形。在车辆中使用的那些尤其是在成形(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。

现有技术提出包含太阳能辐射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。