[发明专利]提供有多孔涂层的抗反射玻璃板

说明书

本发明涉及施用于玻璃基材的抗反射涂层和如此获得的具有高能量透射(尤其在300-2500纳米的波长范围中)的玻璃板。

这种玻璃板尤其可以应用在用于回收日光能的装置中，尤其在光电池或者太阳能收集器的领域中。

熟知的是，穿过基材，尤其玻璃基材的光中的一部分在玻璃基材的表面上被反射，反射率与光的入射角成比例的。这种反射显著地降低了由该基材保护的光电系统或者太阳能收集器的效率。在建筑或者汽车领域中，还有时寻求降低光反射，由于安全和/或审美的原因，或用于改善该能量传递系数和/或该太阳因子FS。

在透明玻璃基材上沉积抗反射涂层的原理在本领域中是熟知的：它涉及在折光指数n=1.5的基材上沉积允许降低在该基材的表面上反射光的百分比的干涉层或者层堆叠体。

通过调节该堆叠体的不同连续层的数目、化学种类(并因此它们的光学指数)和厚度，可以使该反射降低至非常低的值，无论这是否在可见光区域(350至800nm)中或者在近红外线区域(800至2500 nm)中。

例如，本申请公司已经描述，尤其在申请EP1206715A1中，包含一系列低-和高-指数层的抗反射堆叠体，该堆叠体允许获得具有抗反射性质的玻璃板。构成该堆叠体的不同薄干涉层通常使用阴极溅射类型的真空沉积技术进行沉积。

根据另一种技术，它还已经被提出，特别地在专利EP1181256B1中，使用由单一的基本上由多孔二氧化硅组成的材料层组成的抗反射涂层。根据这种现有技术，使用这种多孔材料，其层的厚度根据入射辐射的波长进行调节，允许折光指数减少到接近1.22的值，并因此获得在具有指数1.5的玻璃基材的表面上几乎显著减小的反射，这种层在至少630℃下的烧结期间保持它孔隙度的大部分。用于合成这种层的方法包括经由溶胶凝胶法使RSiX₄类型的硅化合物水解缩合的必要步骤。

专利申请EP1676291描述了仍然用于获得其折光指数低于用作基材的玻璃的折光指数的多孔二氧化硅层的方法，其包含，在第一步中，包含氧、硅、碳和氢的材料的初期层的化学气相沉积(CVD)或者物理气相沉积(PVD)。在第二步中，该初期层经受热处理(加热)，该热处理允许通过除去在该初期层中存在的至少一部分碳和氢而获得多孔层，该获得的多孔层具有纳米等级的孔隙度。

申请EP1676291描述了PVD方法(特别地作为一种可能方式)，其在包含烯烃混合物或者烯烃/氧混合物反应性气氛中，在氩或者氩/氧等离子体气体中，使由二氧化硅或金属硅制成的靶溅射。可以将附加硅源引入到等离子体气体中，以提高使该层在基材上的沉积速率。

然而，这种生产方法首先引起与最终获得的层有关的问题：如果选择使用由纯硅制成的靶，进行的试验显示了不可能获得具有低指数的层(相对于该无孔材料的折光指数)。“具有“低”指数的多孔材料”在本发明中理解的是表示其孔隙度使所述指数降低至少5%，甚至10%(相对于无孔材料的已知指数)的材料。“指数”和“折射指数”在本发明中理解为表示在550纳米的相同波长测量的折光指数。

特别地，无论使用的靶是什么(二氧化硅或者金属硅)，沉积的材料的必然大部分是致密二氧化硅，其具有高折光指数(1.47)。因此，使用这种制造工艺看起来不可能最后获得在它整体上为多孔的层并因此理论上尽可能最低的折光指数值。

此外，使用由二氧化硅制成的靶是有问题的，因为该材料不是导体，它因此制备非常差品质的阴极，在装置中引起存在电弧。此外，根据所谓“溅射”的技术，使用这种靶要求射频偏压，当玻璃基材超过2m宽时，这种偏压最通常产生在该玻璃基材的整个宽度内在厚度中的不均匀沉积物。

在单个层被沉积在玻璃基材上的情况下，有用的是，沉积的材料是容易沉积和便宜的，其折光指数低于玻璃基材的折光指数，以便限制在该基材的表面处的反射。或者，在具有抗反射功能的层的堆叠体的情况下，在堆叠体中设置至少一个根据本发明获得的具有可调节的折光指数(即特别地其指数可以比形成它的无孔材料的指数低数个百分数)的多孔层允许获得用于调节抗反射效果的附加自由度。

本发明涉及包括基材的玻璃板，在该基材上沉积基于硅、氧和碳的多孔涂层，这种涂层具有抗反射性质，尤其允许提高对于入射日光辐射的能量传递系数T_E(在ISO 9050：2003标准中描述的意义上)，特别地在用于光电应用的300-2500纳米的波长范围中如此。

此外，对于它们的使用，需要的是这种耐久的涂层随着时间是持久的，即它们的初始光学品质在气候条件下不退化或不显著退化，并且其还能够有效地抵抗它们所经受的不同处理和清洁操作。