[發明專利]反射IR的層系統的保護層，反射IR的層系統和其制造方法

在審

• 申請號: 201310376136.8
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103625026A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 克里斯多佛·科克爾特
• 申請（專利權）人: 馮·阿德納設備有限公司
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B17/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術領域

本發明涉及一種用于反射紅外線輻射（IR）的透明的層系統的保護層，該保護層向上封閉該層系統以及尤其用于機械地保護反射IR的層系統。本發明同樣涉及一種使用這種保護層的反射IR的層系統以及制造該保護層和整個反射IR的層系統的方法。

背景技術

就功能而言，接下來也僅稱為層系統的反射IR的層系統的特征在于它很低的輻射率和與之關聯的在光譜的IR范圍內（波長>>3μm）的高反射率以及很小的透射率。同時應當經常達到在可見光范圍內的高透射率。因此該層系統在從可見光到近紅外線的過渡中具有透射的急劇下降以及反射的強烈上升。基于它們很低的輻射特性，這些層系統也被稱為低輻射層系統。

這類層系統大多具有復雜的單層系統，這些單層在它們的彼此結合中與層系統上的被要求的物理和化學要求相協調。

通常反射IR的層系統從基底向上觀察首先包括一種基層布置、一種或多種功能層布置和一種覆蓋層系統。

“基層布置、功能層布置或覆蓋層布置”的概念通常情況下包括多于一個的層，但同樣包含僅由本身實現相應的功能的單層構成的層布置。各單層與基層布置、功能層布置、覆蓋層布置或其他層布置的配屬不是在任何情況下都能被明確地實行，這是因為每一層既對相鄰的層又對整個系統都有影響。通常，層的配屬借助它的功能進行。

基層布置尤其用于系統在玻璃上的粘附、化學和/或機械的耐久性和/或調整系統的光學特性，例如調整顏色或抗反射。

在基層布置上的是功能層布置，該功能層布置包括一個（單層低輻射）或多個（雙層低輻射、多層低輻射）IR反射層以及可選地包括其他的能夠支持這種功能的以及影響它們的光學、化學、機械和電特性的層。IR反射層通常由貴金屬或其合金（通常是銀）構成。這種材料在很小的層厚下尤其在紅外線范圍內具有很高的反射率，與之關聯的是在可見光譜范圍內的很小的吸收率。

作為備選，也使用其他的材料，例如銅或銅的合金。這些材料又要求其他屬于層系統的層的匹配。尤其是阻隔層作為功能層布置的補充性的層，這些阻隔層阻止或至少明顯減少了功能層中的擴散過程和遷移過程。

反射IR的層系統通過覆蓋層布置向上封閉。該覆蓋層布置既用于抗反射又用于機械和化學地保護該層系統?？狗瓷渫ǔＭㄟ^相消干涉產生，其中，這樣來設定單個或一系列抗反射層的光學厚度（層厚和層的折射率的乘積），使得入射光的在各邊界面上反射的那部分通過干涉消除。結果是，可能時也結合抗反射的基層成功地提高了整個系統的透射率。

在有多于一層帶有變換的折射率的層的情況下，為此使用的層通常由金屬的或半導體的氧化物、氮化物或氮氧化物構成。后者作為高-低覆蓋層布置而公知，其中，高折射和低折射的材料的變換被稱為“高-低”。在透明的層系統中，通常透明的材料被稱為是高折射的，它的折射率在1.8至2.7的范圍內，大多甚至在1.9至2.7的范圍內，優選在2.0至2.6的范圍內。在此比較地，基底，大多是浮法玻璃，相反地具有約1.52的低折射率。與之對應地，具有在如下范圍內的折射率的材料被視為是低折射的，該范圍接著高折射范圍朝向更低的值并且達到1.5或其下十分之幾。透明的介電材料被認為是無吸收的材料，這使其適合所述的光學功能。

將反射IR的層系統向上封閉的覆蓋層應當也保護層系統不會發生機械地或化學地引起的改變。出于這個原因，這樣進行覆蓋層布置的抗反射的層的材料選擇，即，使用帶有較高的機械和/或化學強度的材料作為最上方的層。但基于所期望的抗反射的效果，材料選擇依賴于覆蓋層的其余層且尤其依賴于相鄰的層。這明顯限制了材料選擇。

因此，為了提高機械的和化學的耐久性以及伴隨層系統的光學性能的最小損失，在DE69825398T2中，最上方的抗反射層由兩個子層制成。下方的子層使用公知的材料，并且上方的子層使用具有尖晶石結構，例如ZnAl₂O₄的材料。最上方的子層在此具有更高的耐刮性。兩個子層的層厚在此一起被這樣設定，使得它們共同起到抗反射層的作用。在DE10235154A1中最上方的層也使用混氧化物或具有尖晶石結構的氮氧化物。但這些層的耐刮性業已證實不足以用于大規模工業加工。

各種層系統的沉積經常借助濺射進行，這也能夠實現產生有僅很小的層厚的合適的單層，這些單層的組成和特性公知地可以借助靶材料、濺射的類型和濺射參數十分良好地以及可再生產地進行調整。