[发明专利]具有高可见光透射率的透明制品

说明书

本发明涉及一种适用于作窗玻璃的透明制品，特别涉及用于必须除去冰或烟雾的机动车车窗的导电涂层。

在二介电抗反射涂层之间包括一薄金属层的不完全透明涂层有许多用途，包括楼房和车辆的太阳热反射窗。能够加热这种窗以除去冰和烟雾的导电涂层是特别理想的。对于作加热挡风玻璃用需要具有均一的高电导率和大于70%的均一透射率的涂层。

Asachi Glass公司的1307642号英国专利中公开了具有介电质一金属一介电质涂层的电加热窗，其中的金属层是银层，介电质层为其中含有TiO₂、SnO₂或Bi₂O₃的物质。

Fujimori    et    al的4，368，945号美国专利中公开了包括一塑料层的反射红外的叠层窗，并在塑料上沉积氧化钨、银和氧化钨的介电质一金属一介电质涂层。

Hant的4，462，883号美国专利中公开了用在两个SnO₂或其它金属氧化物减反射层之间的包括一层银层的玻璃或塑料窗的介电质一金属一介电质涂层。要在银层上涂少量钛或其它保护金属，以便在金属氧化物覆层的反应溅射时，防止银层氧化。所得到的涂层制品具有低辐射率，即，它透过可见辐射，而反射大部分的入射红外线。一种沉积银层和保护金属氧化物的涂层的特殊方法叙述于Groth    et    al的4，497，700号美国专利中。

Fan    et    al的4，337，990号美国专利中公开了一种透明热镜，该热镜是在反应溅射二氧化钛层之间有一溅射的银夹层。

含有TiO₂-Ag-TiO₂介电质一金属一介电质涂层的叠层玻璃具有高可见光透射率、高红外反射率和其它优良的光学性能。遗憾的是用反应溅射法涂敷二氧化钛层的速度太慢;其速度大约只有氧化锌或氧化锡涂敷速度的8%。但是，用常规方法涂敷ZnO-Ag-ZnO层的玻璃用塑料和玻璃叠层时，透射率出乎意料地大幅度降低，得到的透射率只稍大于在大量生产中特加注意的挡风玻璃。

本发明涉及具有适用于加热挡风玻璃和其它用途的光学性能的介电质一金属一介电质涂层，及其在商业规模上，合理成本下的生产方法。

本发明涉及一种包括基体，至少四层涂层和一个表面保护层的透明制品。涂层包括一个第一减反射层、一个银或其它金属的透明层和一个包括一层二氧化钛（TiO₂）和一层另一种介电物质的第二减反射层。二氧化钛层也可以是第一减反射层的组成部分。包括二氧化钛层的每一减反射层还包括一透明氧化物或其它介电质层，该层具有约2.7（即二氧化钛的近似折射率）和基体或表面层附近的折射率之间的中等折射率。这种中等折射率材料最好是氧化锌，因为这种材料可以比较迅速和廉价地用反应溅射法沉积。氧化铋、氧化铟、氧化锡、一氧化硅和其它材料也可以作中等折射率层。如果需要的话，可以采用如铟-锡氧化物这样的混合氧化物或两层或多层的复合物。最好，这种金属层具有小于5欧姆/100平方英尺（ohms/square）的薄层电阻。最好的金属是银，因为它具有中和色和高电导率，而在不太苛刻的应用中，可以使用铜、金或铝。

图1为本发明透明制品的横剖面图。

图2为本发明的另一实施例的横剖面图。

图3a和图3b为表示对比涂层（曲线1）和最佳实施例（曲线2）的光谱透射率和反射率的曲线图。

图4为制备本发明透明制品的装置的示意图。

在图1中表明了本发明的一个最佳实施例。这种透明基片即基础材料11典型地是具有折射率约1.5的玻璃或塑料。可以采用厚度为2.5mm的钠-钙-硅浮法玻璃。将这种基片涂上第一透明减反射层12，最好是采用金属的反应溅射法沉积。此层可以包括30-60纳米厚的具有折射率约为2，10的氧化锌层。其次，是厚度为10-50纳米的金属层14;最好是15-20纳米厚的银层。其次，是2-5纳米厚的氧化钛层16，最好它是通过氧化金属钛层来形成，然后再通过反应溅射法沉积附加的二氧化钛层。接着是层18，该层具有表面层19和二氧化钛折射率2.7之间的中等折射率。这种层18可以同于或不厚于层12的氧化锌层。表面层19为透明的玻璃或塑料，典型的具有约1.5的折射率。