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CN112429976A - 提供增加的吸光度或色彩的阳光控制涂层 - Google Patents

提供增加的吸光度或色彩的阳光控制涂层 Download PDF

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CN112429976A CN202011344314.5A CN202011344314A CN112429976A CN 112429976 A CN112429976 A CN 112429976A CN 202011344314 A CN202011344314 A CN 202011344314A CN 112429976 A CN112429976 A CN 112429976A
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Abstract

一种提供增加的吸光度或色彩的阳光控制涂层。一种经涂覆的制品，其包括基底、第一介电层、具有不连续金属区的亚临界金属层、在该亚临界层上的底漆，和在该底漆层上的第二介电层。该底漆可以是镍‑铬合金。该底漆可以是多层底漆，其具有镍‑铬合金的第一层和二氧化钛的第二层。

Description

提供增加的吸光度或色彩的阳光控制涂层
本申请是申请日为2014年3月11日，申请号为201480013918.8，发明名称为“提供增加的吸光度或色彩的阳光控制涂层”的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月12日提交的美国临时申请No.61/777266的优先权，其在此全部引入作为参考。
发明背景
发明领域
本发明通常涉及阳光控制涂层，和更具体地，涉及具有增加的吸光度或者色彩的阳光控制涂层。
技术考虑
阳光控制涂层是建筑和运载器透明体(vehicle transparency)领域已知的。这些阳光控制涂层阻止或者过滤所选择范围的电磁辐射，例如阳光红外辐射或者阳光紫外辐射范围，来降低进入运载器或建筑物的太阳能的量。这种太阳能透射率的降低有助于降低运载器或建筑物的冷却单元的负荷。
这些阳光控制涂层典型地包括一个或多个连续金属层来提供太阳能反射，特别是在阳光红外区域更是如此。以低于临界厚度沉积的金属层(在此称作“亚临界层”)形成了不连续区或者岛状物(island)，而非连续层。这些不连续层通过被称作表面等离子体共振的效应吸收电磁辐射。这些亚临界层典型地在可见光区域中的吸光度高于相同材料的连续层，并且还具有较低的太阳能反射率。
对于一些应用来说，有色的玻璃是期望的。有色的玻璃通常是通过将特殊的着色剂加入到玻璃批料中来生产的。在浮法玻璃方法中，这种添加是耗时的，增加了成本，并且对于浮法槽(float tank)是潜在有害的。同样，将浮法槽从生产有色的玻璃切换到生产具有不同的色彩或者无色彩的玻璃是冗长的。同样，有色的玻璃典型地是基于炉期(campaign)来生产的，然后长期存储，有时候在它可以涂覆或销售之前由于玻璃腐蚀而导致产生色彩损坏。
令人期望的是生产这样的阳光控制涂层，在其中能够更容易地控制涂层的吸光度和/或玻璃产品的色彩。
发明内容
一种经涂覆的制品，其具有有色的反射和/或透射外观，其包括基底，第一介电层，具有不连续金属区的亚临界金属层，任选的在该亚临界层上的底漆层，和在该底漆层上的第二介电层。该底漆可以包含镍-铬合金。例如该底漆可以包含多层底漆，其具有包含镍-铬合金的第一层和包含二氧化钛的第二层。备选地，该底漆可以包含锌和锡材料，其作为金属沉积，并且随后氧化来形成氧化物层。
另一具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品包含基底，第一介电层，吸收层和在该吸收层上的第二介电层。该吸收层可以包含下面的至少一种：镍-铬合金(例如铬镍铁合金)，氮化钛，钴铬(钨铬钴合金)或者镍铬。底漆层可以位于吸收层上。该底漆层可以包含钛。
一种制造具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品的方法，其中该制品包含基底，第一介电层，具有不连续金属区的亚临界金属层，任选的在该亚临界层上的底漆层，和在该底漆层上的第二介电层。该方法包括选择用于亚临界金属层的金属，选择底漆材料和厚度，和选择电介质材料和厚度来提供这样的涂层，其具有模拟常规有色玻璃颜色的吸收的颜色(例如色彩)。
附图说明
本发明将参考下面的附图来描述，其中贯穿全文，相同的附图标记表示相同的部件。
图1是具有本发明涂层的绝缘玻璃单元(IGU)的侧视图(未依照比例)；
图2是引入了本发明特征的涂层的侧视图(未依照比例)；
图3是引入了本发明特征的另一涂层的侧视图(未依照比例)；和
图4是引入了本发明特征的另一涂层的侧视图(未依照比例)。
具体实施方式
作为此处使用的，空间或者方向术语例如“左”，“右”，“内”，“外”，“上”，“下”等与本发明相关，如它在附图中所示。然而，应当理解本发明可以赋予不同的备选定向，和因此这样的术语不被认为是限制性的。此外，作为此处使用的，表示说明书和权利要求中所用的尺寸、物理特性、加工参数、成分的量、反应条件等的全部数字被理解为在全部的情况中是用术语“约”修正的。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和权利要求中阐明的数值可以根据本发明所寻求获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算应用等价原则来限制权利要求的范围，每个数值应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。此外，这里公开的全部范围被理解为涵盖开始和终止范围值以及其中包含的任何和全部子范围。例如所述的范围“1-10”应当被认为包括在最小值1和最大值10之间(并包括端值)的任何和全部子范围；即，全部的子范围是从最小值1或者更大开始，并且以最大值10或更低结束，例如1-3.3，4.7-7.5，5.5-10等。此外，作为此处使用的，术语“形成于”，“沉积于”或者“提供于”表示形成，沉积或者提供在表面上，但是不必需与表面接触。例如涂层“形成于”基底上不排除存在着一种或多种相同或不同组成的其他涂层或者膜，其位于所形成的涂层和基底之间。作为此处使用的，术语“聚合物”或者“聚合物的”包括低聚物、均聚物、共聚物和三元共聚物，例如由两种或更多种类型的单体或聚合物形成的聚合物。术语“可见光区域”或“可见光”指的是波长范围380nm-800nm的电磁辐射。术语“红外区”或者“红外辐射”指的是波长范围大于800nm到100000nm的电磁辐射。术语“紫外区”或“紫外辐射”表示波长范围300nm-小于380nm的电磁辐射。此外，在此提及的全部文献，例如但不限于公布的专利和专利申请，被认为是以它们全部引入“作为参考的”。作为此处使用的，术语“膜”指的是期望的或者所选择的涂料组合物的涂覆区域。“层”可以包含一个或多个“膜”，和“涂层”或“涂层堆叠体”可以包含一个或多个“层”。术语“非对称反射率”表示涂层从一侧的可见光反射率不同于该涂层从对侧的反射率。术语“临界厚度”表示这样的厚度，高于其时，涂料形成了连续的不间断的层，和低于其时，涂料形成了不连续区域或者涂料的岛状物，而非连续层。术语“亚临界厚度”表示这样的厚度，其低于临界厚度，以使得涂料形成了分离的、非连接的涂料区域。术语“孤岛化”表示涂料不是连续层，而是该材料沉积来形成分离的区域或岛状物。
出于以下讨论的目的，本发明将参考使用建筑透明体(transparency)例如但不限于绝缘玻璃单元(IGU)来讨论。作为此处使用的，术语“建筑透明体”指的是位于建筑物上的任何透明体，例如但不限于窗户和天窗。然而，应当理解本发明不限于与这样的建筑透明体一起使用，而是可以与任何期望领域的透明体一起来进行实践，例如但不限于层合的或者非层合的住宅和/或商业窗户，绝缘玻璃单元和/或用于陆地，空气，太空，水上和水下运载器的透明体。因此，应当理解具体公开的示例性实施方案仅仅提出来解释本发明的一般概念，并且本发明不限于这些具体的示例性实施方案。此外，虽然典型的“透明体”可以具有足够的可见光透射率，以使得材料可以透过透明体观察，但是在本发明的实践中，“透明体”不需要对于可见光是透明的，而是可以半透明或者不透明的。
图1显示了引入本发明特征的非限定性透明体10。透明体10可以具有任何期望的可见光，红外辐射或者紫外辐射透射率和/或反射率。例如透明体10可以具有任何期望量的可见光透射率，例如大于0％至100％。
图1的示例性透明体10处于常规绝缘玻璃单元的形式，并且包括第一层12，其具有第一主表面14(No.1表面)和相对的第二主表面16(No.2表面)。在所示的非限定性实施方案中，第一主表面14面朝建筑物外部，即，其是外主表面，和第二主表面16面朝建筑物内部。透明体10还包括第二层18，其具有外(第一)主表面20(No.3表面)和内(第二)主表面22(No.4表面)，并且与第一层12间隔开。层表面的这种编号方式是与开窗术领域的常规实践一致的。第一和第二层12、18可以以任何合适的方式连接在一起，例如通过粘附地结合到常规的隔板框架(spacer frame)24上。间隙或腔室26是在两个层12、18之间形成的。腔室26可以填充有所选择的气氛例如空气，或者非反应性气体例如氩气或氪气。阳光控制涂层30(或者下述的任何其他涂层)形成于层12、18之一的至少一部分上，例如但不限于形成于No.2表面16的至少一部分上或者No.3表面20的至少一部分上。但是如果期望，该涂层也可以形成于No.1表面或者No.4表面上。
在本发明宽泛的实践中，透明体10的层12、18可具有相同或者不同的材料。层12、18可以包括具有任何期望特性的任何期望的材料。例如层12、18中的一种或多种可以对于可见光是透明的或者半透明的。“透明的”表示可见光透射率大于0％至高到100％。备选地，层12、18中的一种或多种可以是半透明的。“半透明”表示允许电磁能(例如可见光)穿过，但是扩散了这种能量，以使得处于观察者对侧的物体不是清楚可见的。合适的材料的例子包括但不限于塑料基底(例如丙烯酸类聚合物例如聚丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸烷基酯例如聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸乙酯，聚甲基丙烯酸丙酯等；聚氨酯；聚碳酸酯；聚对苯二甲酸烷基酯例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚对苯二甲酸丙二酯，聚对苯二甲酸丁二酯等；含聚硅氧烷的聚合物；或者制备它们的任何单体的共聚物，或者其任意混合物)；陶瓷基底；玻璃基底；或者上述任意的混合物或组合。例如层12、18中的一种或多种可以包括常规的钠钙硅酸盐玻璃，硼硅酸盐玻璃或者含铅玻璃。该玻璃可以是透明玻璃。“透明玻璃”表示非有色的或者非着色的玻璃。备选地，该玻璃可以是有色的或者着色玻璃。该玻璃可以是退火的或者热处理的玻璃。作为此处使用的，术语“热处理的”表示退火或者至少部分退火的。该玻璃可以具有任何类型，例如常规浮法玻璃，并且可以是具有任何光学性能的任何组成，例如任何可见光透射率，紫外线透射率，红外线透射率和/或总太阳能透射率值。“浮法玻璃”表示玻璃是通过常规浮法形成的，在其中熔融的玻璃沉积到熔融的金属浴上，并且受控地冷却来形成浮法玻璃带。
第一和第二层12、18可以每个是例如透明浮法玻璃或者可以是有色的或者着色的玻璃，或者一个层12、18可以是透明玻璃，和另一个层12、18是着色玻璃。该第一和第二层12，18可以具有任何期望尺寸，例如长度，宽度，形状或者厚度。在一种示例性汽车透明体中，第一和第二层可以每个是1mm-10mm厚，例如1mm-8mm厚，例如2mm-8mm，例如3mm-7mm，例如5mm-7mm，例如6mm厚。可以用于本发明实践的玻璃非限定性例子包括透明玻璃，
Figure BDA0002799464780000061
Figure BDA0002799464780000062
GL-35TM，
Figure BDA0002799464780000063
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玻璃，
Figure BDA0002799464780000065
玻璃，
Figure BDA0002799464780000066
玻璃和
Figure BDA0002799464780000067
玻璃，全部市售自宾夕法尼亚州匹兹堡的PPG Industries Inc.。
本发明的阳光控制涂层30沉积在玻璃层12、18之一的至少一个主表面的至少一部分上。在图1所示的例子中，涂层30形成于外侧玻璃层12的内表面16的至少一部分的上。作为此处使用的，术语“阳光控制涂层”指的是这样的涂层，其包含一个或多个影响经涂覆的制品的阳光性能的层或者膜，例如但不限于该经涂覆的制品所反射的、吸收的或者穿过其的阳光辐射(例如可见光，红外或者紫外辐射)的量；遮阳系数；发射率等。阳光控制涂层30可以阻挡、吸收或者过滤所选择的阳光光谱部分，例如但不限于IR、UV和/或可见光谱。
阳光控制涂层30可以通过任何常规方法来沉积，例如但不限于常规化学气相沉积(CVD)和/或物理气相沉积(PVD)方法。CVD方法的例子包括喷雾热解。PVD方法的例子包括电子束放射和真空溅镀(例如磁控溅镀气相沉积(MSVD))。还可以使用其他涂覆方法，例如但不限于溶胶-凝胶沉积。在一种非限定性实施方案中，涂层30可以通过MSVD沉积。
图2显示了本发明的一种示例性非限定性阳光控制涂层30。这个示例性涂层30包括基础层或者第一介电层40，其沉积在基底的主表面的至少一部分上(例如第一层12的No.2表面16)。该第一介电层40可以是单层，或者可以包含大于一个的抗反射材料和/或电介质材料的膜，例如但不限于金属氧化物，金属合金氧化物，氮化物，氧氮化物或者其混合物。第一介电层40可以对于可见光是透明的。用于第一介电层40的合适的金属氧化物的例子包括钛、铪、锆、铌、锌、铋、铅、铟、锡及其混合物的氧化物。这些金属氧化物可以具有少量其他材料，例如氧化铋中的锰，氧化铟中的锡等。此外，可以使用金属合金或者金属混合物的氧化物，例如含有锌和锡的氧化物(例如下面定义的锡酸锌)，铟-锡合金的氧化物，氮化硅，硅铝氮化物或者氮化铝。此外，可以使用经掺杂的金属氧化物例如锑或者铟掺杂的氧化锡或者镍或硼掺杂的氧化硅。第一介电层40可以是基本上单相膜，例如金属合金氧化物膜，例如锡酸锌，或者可以是包含锌和锡氧化物的相的混合物或者可以包含多个膜。
例如第一介电层40(无论是单个膜还是多个膜层)的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000071
例如
Figure BDA0002799464780000072
例如
Figure BDA0002799464780000073
例如
Figure BDA0002799464780000074
例如
Figure BDA0002799464780000075
例如
Figure BDA0002799464780000076
例如
Figure BDA0002799464780000077
第一介电层40可以包含多膜结构，其具有第一膜42例如金属合金氧化物膜，其沉积在基底(例如第一层12的内主表面16)的至少一部分上，和第二膜44例如金属氧化物或者氧化物混合物膜，其沉积在第一金属合金氧化物膜42上。在一种非限定性实施方案中，第一膜42可以是锌/锡合金氧化物。“锌/锡合金氧化物”表示真正的合金以及氧化物的混合物二者。该锌/锡合金氧化物可以是获自从锌和锡的阴极的磁控溅镀真空沉积的那些。一种非限定性阴极可以包含下面比例的锌和锡：5wt％-95wt％的锌和95wt％-5wt％的锡，例如10wt％-90wt％的锌和90wt％-10wt％的锡。然而，还可以使用其他比率的锌与锡。可以存在于第一膜42中的一种合适的金属合金氧化物是锡酸锌。“锡酸锌”表示ZnXSn1-XO2-X(式1)的组合物，其中“x”在大于0到小于1的范围内变化。例如“x”可以大于0和可以是大于0到小于1之间的任何分数或者小数。例如在x＝2/3时，式1是Zn2/3Sn1/3O4/3，其更通常地描述为“Zn2SnO4”。含锡酸锌的膜在膜中具有占优量的式1的一种或多种形式。
第二膜44可以是金属氧化物膜例如氧化锌。氧化锌膜可以从锌阴极沉积，其包括其他材料来改进该阴极的溅镀特性。例如锌阴极可以包括少量(例如最高到10wt％，例如最高到5wt％)的锡来改进溅镀。在该情况中，所得的氧化锌膜将包括小百分比的氧化锡，例如最高到10wt％的氧化锡，例如最高到5wt％的氧化锡。从锌阴极沉积的，具有最高到10wt％的锡(加入来增强阴极导电性)的涂层在此称作“氧化锌膜”，即使会存在少量锡。阴极中少量的锡(例如小于或者等于10wt％，例如小于或者等于5wt％)据信在占优的氧化锌第二膜44中形成了氧化锡。
例如第一膜42的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000081
例如
Figure BDA0002799464780000082
例如
Figure BDA0002799464780000083
例如
Figure BDA0002799464780000084
例如
Figure BDA0002799464780000085
例如
Figure BDA0002799464780000086
例如
Figure BDA0002799464780000087
例如
Figure BDA0002799464780000088
第二膜44的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000089
例如
Figure BDA00027994647800000810
例如
Figure BDA00027994647800000811
例如
Figure BDA00027994647800000812
例如第一膜42可以是锡酸锌和第二膜44可以是氧化锌(例如90wt％的氧化锌和10wt％的氧化锡)。
第一热和/或辐射反射金属层46可以沉积在第一介电层40上。该第一反射层46可以包括反射金属，例如但不限于金属金、铜、钯、铝、银或者其混合物、合金或者组合。在一种实施方案中，第一反射层46包含金属银层。第一金属层46是连续层。“连续层”表示涂料形成了材料的连续膜，并且不是分离的涂覆区域。
第一金属层46的厚度可以是
Figure BDA00027994647800000813
例如
Figure BDA00027994647800000814
例如
Figure BDA00027994647800000815
例如
Figure BDA00027994647800000816
例如
Figure BDA00027994647800000817
例如
Figure BDA00027994647800000818
例如
Figure BDA00027994647800000819
第一底漆层48位于第一反射层46上。第一底漆层48可以是单个膜或者多个膜层。第一底漆层48可以包括捕集氧的材料，其可以在沉积方法过程中牺牲，来防止第一反射层46在溅镀方法或者随后的加热方法过程中降解或氧化。第一底漆层48还可以吸收穿过涂层30的至少一部分电磁辐射例如可见光。可用于第一底漆层48的材料的例子包括钛，硅，二氧化硅，氮化硅，氧氮化硅，镍-铬合金(例如铬镍铁合金)，锆，铝，硅和铝的合金，含有钴和铬的合金(例如
Figure BDA00027994647800000926
)及其混合物。例如第一底漆层48可以是钛。
第一底漆48的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000091
例如
Figure BDA0002799464780000092
例如
Figure BDA0002799464780000093
例如
Figure BDA0002799464780000094
第二介电层50位于第一反射层46上(例如位于第一底漆层48上)。第二介电层50可以包含一种或多种含有金属氧化物或者金属合金氧化物的膜，例如上面涉及第一介电层40所述的那些。例如第二介电层50可以包括第一金属氧化物膜52例如氧化锌膜，其沉积在第一底漆膜48上，和第二金属合金氧化物膜54例如锡酸锌(Zn2SnO4)膜，其沉积在第一氧化锌膜52上。任选的第三金属氧化物膜56例如另一种氧化锌层可以沉积在锡酸锌层上。
第二介电层50的总厚度(例如层的合计厚度)可以是
Figure BDA0002799464780000095
例如
Figure BDA0002799464780000096
例如
Figure BDA0002799464780000097
例如
Figure BDA0002799464780000098
例如
Figure BDA0002799464780000099
例如
Figure BDA00027994647800000910
例如
Figure BDA00027994647800000911
例如对于多膜层来说，第一金属氧化物膜52(和任选的第二金属氧化物膜56(如果存在))的厚度可以是
Figure BDA00027994647800000912
例如
Figure BDA00027994647800000913
例如
Figure BDA00027994647800000914
例如
Figure BDA00027994647800000915
金属合金氧化物层54的厚度可以是
Figure BDA00027994647800000916
例如
Figure BDA00027994647800000917
例如
Figure BDA00027994647800000918
例如
Figure BDA00027994647800000919
例如
Figure BDA00027994647800000920
亚临界厚度(不连续)第二金属层58位于第二介电层50上(例如位于第二氧化锌膜56上(如果存在)，或者位于锡酸锌膜54上(如果不存在))。将金属材料例如但不限于金属金，铜，钯，铝，银或者其混合物，合金或者组合物以亚临界厚度来施用，以使得形成材料的分离区或者岛状物，而非材料的连续层。对于银来说，已经确定了临界厚度小于
Figure BDA00027994647800000921
例如小于
Figure BDA00027994647800000922
例如小于
Figure BDA00027994647800000923
例如小于
Figure BDA00027994647800000924
对于银来说，连续层和亚临界层之间的过渡(transition)发生在
Figure BDA00027994647800000925
的范围。据估计铜、金和钯在这个范围将表现出类似的亚临界行为。第二金属层58可以包括上面涉及第一反射层46所述的任何一种或多种材料，但是这些材料不是作为连续膜存在的。在一种非限定性实施方案中，第二层58的有效厚度可以是
Figure BDA0002799464780000101
例如
Figure BDA0002799464780000102
例如
Figure BDA0002799464780000103
例如
Figure BDA0002799464780000104
例如
Figure BDA0002799464780000105
例如
Figure BDA0002799464780000106
例如
Figure BDA0002799464780000107
亚临界金属层58根据等离子共振理论，吸收电磁辐射。这种吸收至少部分取决于在金属岛状物界面处的边界条件。亚临界金属层58不是红外反射层，如第一金属层46。亚临界银层58不是连续层。据估计对于银来说，低于亚临界厚度沉积的银金属的金属岛状物或者球状物的高度可以是约2nm-7nm，例如5nm-7nm。据估计如果该亚临界银层能够均匀铺展，则它的厚度将是约1.1nm。据估计光学上，该不连续金属层起到有效层厚度2.6nm的作用。将不连续金属层沉积在锡酸锌(而不是氧化锌)上看似增加了涂层例如不连续金属层的可见光吸光度。
第二底漆层60可以沉积在第二金属层58上。第二底漆层60可以如上面涉及第一底漆层48所述。在一个例子中，第二底漆层可以是镍-铬合金(例如铬镍铁合金)，其厚度是
Figure BDA0002799464780000108
例如
Figure BDA0002799464780000109
例如
Figure BDA00027994647800001010
例如
Figure BDA00027994647800001011
因为该亚临界材料的吸光度至少部分取决于边界条件，因此不同的底漆(例如具有不同的折射率)可以为涂层提供不同的吸收光谱和因此不同的色彩。第二底漆60可以是多层底漆，其具有铬镍铁合金第一层和二氧化钛第二层。备选地，可以取消第二底漆60，并且下一介电层直接沉积在亚临界金属层58上。备选地，第二底漆层60可以是厚度为
Figure BDA00027994647800001012
例如
Figure BDA00027994647800001013
例如
Figure BDA00027994647800001014
例如
Figure BDA00027994647800001015
的钛。
第三介电层62可以沉积在第二金属层58上(例如在第二底漆膜60上)。第三介电层62还可以包括一种或多种含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层，如上面涉及第一和第二介电层40、50所讨论的。在一个例子中，第三介电层62是类似于第二介电层50的多膜层。例如第三介电层62可以包括第一金属氧化物层64例如氧化锌层，沉积在氧化锌层64上的第二含金属合金氧化物的层66例如锡酸锌层，和任选的沉积在锡酸锌层66上的第三金属氧化物层68例如另外一种氧化锌层。在一个例子中，存在氧化锌层64、68二者，并且各自厚度为
Figure BDA0002799464780000111
例如
Figure BDA0002799464780000112
例如
Figure BDA0002799464780000113
例如
Figure BDA0002799464780000114
该金属合金氧化物层66的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000115
例如
Figure BDA0002799464780000116
例如
Figure BDA0002799464780000117
例如
Figure BDA0002799464780000118
例如
Figure BDA0002799464780000119
在一个例子中，第三介电层62的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的合计厚度)是
Figure BDA00027994647800001110
例如
Figure BDA00027994647800001111
例如
Figure BDA00027994647800001112
例如
Figure BDA00027994647800001113
例如
Figure BDA00027994647800001114
第三热和/或辐射反射金属层70沉积在第三介电层62上。第三反射层70可以具有上面涉及第一反射层所述的任何材料。在一个非限定性例子中，第三反射层70包括银。第三反射金属层70的厚度可以是
Figure BDA00027994647800001115
例如
Figure BDA00027994647800001116
例如
Figure BDA00027994647800001117
例如
Figure BDA00027994647800001118
例如
Figure BDA00027994647800001119
例如
Figure BDA00027994647800001120
第三金属层优选是连续层。
第三底漆层72位于第三反射层70上。第三底漆层72可以如上面涉及第一或第二底漆层所述。在一个非限定性例子中，第三底漆层是钛。第三底漆层72的厚度可以是
Figure BDA00027994647800001121
例如
Figure BDA00027994647800001122
例如
Figure BDA00027994647800001123
第四介电层74位于第三反射层上(例如位于第三底漆层72上)。第四介电层74可以包含一种或多种含有金属氧化物或者金属合金氧化物的层，例如上面涉及第一、第二或者第三介电层40、50、62所述的那些。在一个非限定性例子中，第四介电层74是多膜层，其具有第一金属氧化物层76例如氧化锌层，其沉积在第三底漆膜72上，和第二金属合金氧化物层78例如锡酸锌层，其沉积在氧化锌层76上。在一个非限定性实施方案中，第一金属氧化物层76的厚度可以是
Figure BDA00027994647800001124
例如
Figure BDA00027994647800001125
例如
Figure BDA00027994647800001126
例如
Figure BDA00027994647800001127
金属合金氧化物层78的厚度可以是
Figure BDA00027994647800001128
例如
Figure BDA00027994647800001129
例如
Figure BDA00027994647800001130
例如
Figure BDA00027994647800001131
例如
Figure BDA00027994647800001132
例如
Figure BDA00027994647800001133
在一个非限定性例子中，第四介电层74的总厚度(例如金属氧化物和金属合金氧化物层的合计厚度)是
Figure BDA0002799464780000121
例如
Figure BDA0002799464780000122
例如
Figure BDA0002799464780000123
例如
Figure BDA0002799464780000124
外涂层(overcoat)80可以位于第四介电层74上。外涂层80可以帮助保护下面的涂层防止机械和化学破坏。外涂层80可以例如是金属氧化物或者金属氮化物层。例如外涂层80可以是二氧化钛。外涂层80的厚度可以是
Figure BDA0002799464780000125
例如
Figure BDA0002799464780000126
例如
Figure BDA0002799464780000127
例如
Figure BDA0002799464780000128
可用于该外涂层的其他材料包括其他氧化物，例如二氧化硅、氧化铝、或者二氧化硅和氧化铝的混合物。
在上述涂层中，亚临界层58上的底漆60可备选地是锌和锡底漆。例如锌和锡金属底漆可以在非反应性气氛中例如低氧或者无氧气氛中，从包含锌和锡的阴极来溅镀。然后，该经涂覆的制品可以经历进一步的加工，例如另外的氧化物层在含氧气氛中的沉积。在这个另外的沉积过程中，锌和锡金属底漆将氧化以形成锌和锡的氧化物。例如该涂层可以具有95重量％-60重量％的氧化锌，例如90-70重量％的氧化锌，例如90-85重量％的氧化锌，在每种情况中剩余物是氧化锡。
备选地，第二底漆60可以选自钛、硅-铝合金、镍合金、钴合金、铜、铝或者在银之前优先氧化的材料。
在上述涂层中，第三介电层62包含多膜结构。然而，可以选择亚临界层上的第三介电层62的材料，来调整第三介电层62的折射率。例如第三介电层可以包含选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物，氧化锌，硅-铝氧化物，硅-铝氮化物，钛氧化物和钛氮化物。
仍然备选地，亚临界银层58可被取消，并由吸收层替代。例如这个吸收层可以是铬镍铁合金，氮化钛，钴铬(钨铬钴合金)或者镍铬材料。底漆层例如钛可以形成于该吸收层上。钛层将保护吸收层防止在随后的涂层沉积过程中氧化。
虽然上面的实施方案描述了具有两个连续的和一个不连续的金属层的多层涂层，但是应当理解本发明不限于这种具体实施方案。
图3显示了另一示例性涂层100。涂层100包括第一介电层40，如上所述。亚临界金属层58位于第一介电层40上。任选的底漆60可以位于亚临界金属层58上。第二介电层102位于亚临界金属层58上(例如位于底漆层60上(如果存在))。第二介电层102可以例如如上面针对介电层62或74所述。任选的外涂层80可以位于第二介电层102上。
图4显示了另一示例性涂层110。涂层110包括第一介电层112，吸收层114和第二介电层116。第一介电层112可以如上面针对介电层40所述。吸收层可以包括下面的一种或多种：钴铬材料、镍铬材料和氮化钛材料。任选的底漆层(未示出)可以位于吸收层114上。该底漆层可以如上针对底漆层48或者底漆层60所述。第二介电层116可以如上针对介电层40、50、62或74所述。任选的外涂层(未示出)例如上述的外涂层80可以位于第二介电层116上。
亚临界金属层所吸收的颜色取决于沉积在亚临界金属岛状物上方(例如其上)的材料的折射率。这可以是底漆材料(如果存在)，或者上覆的电介质材料。亚临界金属层下的介电层也会影响涂层的光学性能，例如反射的和透射的颜色。在本发明的实践中，通过选择用于亚临界金属层的具体金属，选择底漆材料和厚度以及选择电介质材料和厚度，可以改变涂层所吸收的颜色(例如色彩)来模拟常规有色玻璃的颜色。
本领域技术人员将容易理解可以对本发明进行改变，而不背离前面的说明书所公开的理念。因此，此处详细描述的具体实施方案仅仅是示例性的，而非限制本发明的范围，该范围是附加的权利要求和其任何和全部等价物所给出的全范围(full breadth)。
此外，本申请涉及以下非限制性方面：
1.一种在不向玻璃批料中添加特殊着色剂的情况下对制品调色或着色的方法，包括：
提供玻璃；
在玻璃上沉积第一介电层；
在所述第一介电层上沉积亚临界金属层；
在所述亚临界金属层上沉积作为金属的底漆层，其厚度在
Figure BDA0002799464780000131
至
Figure BDA0002799464780000132
的范围内；和
在所述底漆层上沉积第二介电层。
2.根据方面1所述的方法，其中所述亚临界金属层包括银。
3.根据方面1所述的方法，其中用于底漆层的金属包括钛或铝。
4.根据方面1所述的方法，其中所述第一介电层包括包含锌的氧化物。
5.根据方面1所述的方法，其中所述第二介电层包括包含锌的氧化物。
6.根据方面1所述的方法，其中所述亚临界金属层的厚度在
Figure BDA0002799464780000141
至
Figure BDA0002799464780000142
的范围内。
7.根据方面1所述的方法，其中所述底漆层在非反应性气氛中沉积并且随后被氧化。
8.根据方面1所述的方法，其中所述第二介电层包含选自以下的一个或多个层：包含锌的氧化物，包含锡的氧化物，包含硅的氧化物，包含铝的氧化物，包含硅的氮化物，包含铝的氮化物，包含钛的氧化物，包含钛的氮化物和/或它们的组合。
9.根据方面1所述的方法，其中所述底漆层在无氧气氛中沉积并且随后被氧化。
10.根据方面1所述的方法，其中所述底漆层包括在银之前氧化的材料。
11.根据方面1所述的方法，其中所述亚临界金属层选自银，金，铜，钯及其混合物。
12.根据方面1所述的方法，其中所述底漆层的金属选自钛，硅，锆，铝，硅和铝的合金或混合物，钴和铬的合金或混合物，以及镍和铬的合金或混合物。
13.一种在不向玻璃批料中添加特殊着色剂的情况下对制品调色或着色的方法，包括：
提供玻璃；
在玻璃上沉积第一介电层；
在第一介电层上沉积亚临界金属层；和
在底漆层上沉积第二介电层。
14.根据方面13所述的方法，其中所述亚临界金属层包括银。
15.根据方面13所述的方法，其中所述亚临界金属层的厚度在
Figure BDA0002799464780000151
至
Figure BDA0002799464780000152
的范围内。
16.根据方面13所述的方法，其中所述第二介电层直接沉积在所述亚临界金属层上。
17.根据方面13所述的方法，其中所述第二介电层包含选自以下的一个或多个层：包含锌的氧化物，包含锡的氧化物，包含硅的氧化物，包含铝的氧化物，包含硅的氮化物，包含铝的氮化物，包含钛的氧化物，包含钛的氮化物和/或它们的组合。
18.根据方面13所述的方法，其中所述亚临界金属层选自银，金，铜，钯及其混合物。
19.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；第一介电层；
吸收层，所述吸收层包含选自下面的至少一种材料：铬镍铁合金，氮化钛，钴铬(钨铬钴合金)和镍铬材料，所述吸收层的厚度在
Figure BDA0002799464780000153
至
Figure BDA0002799464780000154
的范围内；和
在所述吸收层上的第二介电层。
20.根据方面19所述的经涂覆的制品，其进一步在所述吸收层上包括底漆层，其中所述底漆层包括钛。
21.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；和
阳光控制涂层，其中所述阳光控制涂层由以下组成：第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure BDA0002799464780000155
至
Figure BDA0002799464780000156
的范围内，其中所述亚临界金属层由银组成；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层。
22.根据方面21所述的制品，还在所述阳光控制涂层上包括外涂层。
23.根据方面22所述的制品，其中所述外涂层包括金属氧化物层，金属氮化物层或其混合物。
24.根据方面21所述的制品，其中所述第二介电层包括选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物、氧化锌、硅-铝氧化物、硅-铝氮化物、钛氧化物和钛氮化物。
25.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；和
阳光控制涂层，其中所述阳光控制涂层由以下组成：
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure BDA0002799464780000161
至
Figure BDA0002799464780000162
的范围内，其中所述亚临界金属层由银组成；
底漆层；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层。
26.根据方面25所述的制品，还在所述阳光控制涂层上包含外涂层。
27.根据方面26所述的制品，其中所述外涂层包括金属氧化物层，金属氮化物层或其混合物。
28.根据方面25所述的制品，其中所述第二介电层包括选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物、氧化锌、硅-铝氧化物、硅-铝氮化物、钛氧化物和钛氮化物。
29.根据方面25所述的制品，其中所述底漆层包含钛。
30.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其由以下组成：
基底；
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure BDA0002799464780000163
至
Figure BDA0002799464780000164
的范围内；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层；
其中所述亚临界金属层由银组成。
31.根据方面30所述的制品，其中所述第二介电层包括选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物、氧化锌、硅-铝氧化物、硅-铝氮化物、钛氧化物和钛氮化物。
32.根据方面31所述的制品，其中所述第二介电层包括锌锡氧化物，氧化锌或其组合。
33.根据方面30所述的制品，其中所述基底是玻璃基底。
34.根据方面30所述的制品，其中所述亚临界金属层的厚度在
Figure BDA0002799464780000171
至
Figure BDA0002799464780000172
的范围内。
35.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其由以下组成：
基底；
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure BDA0002799464780000175
至
Figure BDA0002799464780000176
的范围内；
底漆和
第二介电层；
其中所述亚临界金属层由银组成。
36.根据方面35所述的制品，其中所述第二介电层包括选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物、氧化锌、硅-铝氧化物、硅-铝氮化物、钛氧化物和钛氮化物。
37.根据方面36所述的制品，其中所述第二介电层包括锌锡氧化物，氧化锌或其组合。
38.根据方面35所述的制品，其中所述基底是玻璃基底。
39.根据方面35所述的制品，其中所述底漆包括选自下面的一个或多个层：钛、硅、二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、镍铬合金、锆、铝、硅和铝的合金、和含有钴和铬的合金。
40.根据方面39所述的制品，其中所述底漆包括钛。
41.根据方面39所述的制品，其中所述底漆包括镍铬合金。
42.根据方面35所述的制品，其中所述亚临界金属层的厚度在
Figure BDA0002799464780000173
至
Figure BDA0002799464780000174
的范围内。

Claims (10)

1.一种在不向玻璃批料中添加特殊着色剂的情况下对制品调色或着色的方法，包括：
提供玻璃；
在玻璃上沉积第一介电层；
在所述第一介电层上沉积亚临界金属层；
在所述亚临界金属层上沉积作为金属的底漆层，其厚度在
Figure FDA0002799464770000011
至
Figure FDA0002799464770000012
的范围内；和
在所述底漆层上沉积第二介电层。
2.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；第一介电层；
吸收层，所述吸收层包含选自下面的至少一种材料：铬镍铁合金，氮化钛，钴铬(钨铬钴合金)和镍铬材料，所述吸收层的厚度在
Figure FDA0002799464770000013
至
Figure FDA0002799464770000014
的范围内；和
在所述吸收层上的第二介电层。
3.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；和
阳光控制涂层，其中所述阳光控制涂层由以下组成：第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure FDA0002799464770000015
至
Figure FDA0002799464770000016
的范围内，其中所述亚临界金属层由银组成；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层。
4.根据权利要求3所述的制品，还在所述阳光控制涂层上包括外涂层。
5.根据权利要求3所述的制品，其中所述第二介电层包括选自下面的一个或多个层：锌-锡氧化物、氧化锌、硅-铝氧化物、硅-铝氮化物、钛氧化物和钛氮化物。
6.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其包含：
基底；和
阳光控制涂层，其中所述阳光控制涂层由以下组成：
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure FDA0002799464770000021
至
Figure FDA0002799464770000022
的范围内，其中所述亚临界金属层由银组成；
底漆层；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层。
7.根据权利要求6所述的制品，其中所述亚临界金属层的厚度在
Figure FDA0002799464770000023
至
Figure FDA0002799464770000024
的范围内。
8.根据权利要求6所述的制品，其中所述底漆包括选自下面的一个或多个层：钛、硅、二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、镍铬合金、锆、铝、硅和铝的合金、和含有钴和铬的合金。
9.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其由以下组成：
基底；
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure FDA0002799464770000025
至
Figure FDA0002799464770000026
的范围内；和
在所述亚临界金属层上的第二介电层；
其中所述亚临界金属层由银组成。
10.具有有色的反射和/或透射外观的经涂覆的制品，其由以下组成：
基底；
第一介电层；
亚临界金属层，其具有不连续金属区，且厚度在
Figure FDA0002799464770000031
至
Figure FDA0002799464770000032
的范围内；
底漆和
第二介电层；
其中所述亚临界金属层由银组成。
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