涂覆的窗玻璃制造技术

本发明专利技术提供了一种涂覆的窗玻璃，包括：透明的玻璃衬底，其中所述衬底的表面是直接或间接地涂覆有基于透明导电涂层(TCC)的至少一个层和/或基于具有至少1.75的折射指数的材料的至少一个层，并且其中在所述表面的所述涂覆之前，所述表面具有至少0.4纳米的表面算术平均高度值Sa。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种涂覆的窗玻璃，制造所述窗玻璃的方法，以及使用酸性气体增加由该涂覆的窗玻璃显示出的雾度(光散射)的用途。目前对于器件例如光伏(PV)模块、发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)存在着显著兴趣。也给予了园艺用玻璃相当大的关注。这些器件和窗玻璃的制造商的目标是以许多不同的方式来操纵光。光伏(PV)模块或太阳能电池是将阳光转换成直流电(DC)电能的材料结器件。当暴露于阳光(由来自光子的能量构成)时，PV模块p-n结的电场分离自由电子和空穴对，从而产生光电压。当将PV模块连接到电负载时，从n侧到p侧的电路允许电子流动，同时PV模块结的面积和其它参数确定可用的电流。电功率是电压乘以随着电子和空穴复合产生的电流的乘积。应该理解，在本专利技术的上下文中，术语“PV模块”包括由太阳辐射的转换在其电极间发生电流的产生的部件的组装件，而无论组装件的尺寸、所产生的电流的强度和电压、以及该部件的组装件是否呈现一个或多个内部电连接(串联和/或并联)。因而就本专利技术的意义而言，术语“PV模块”在这里相当于“光电器件”或“光电面板”，以及“光伏电池”。PV模块依赖于被称为半导体的物质。在其纯的形式下，半导体是绝缘体，但在加热或与其它材料结合时能导电。混合或“掺杂”(例如磷)的半导体产生过量的自由电子。这被称为n型半导体。掺杂有其它材料例如硼的半导体产生过量“空穴”，即接受电子的空间。这被称为p型半导体。PV模块连接n型和p型材料，在其间具有被称为结的层。即使在没有光时，少量的电子从n型移动穿过该结到达p型半导体，从而产生小的电压。在光的存在下，光子驱逐大量的电子，其流动穿过该结从而产生可用于驱动电器件的电流。传统的PV模块在n型和p型层中使用硅。而最新一代的薄膜PV模块使用碲化镉(CdTe)，无定形或微晶硅，或铜铟镓硒(CIGS)的薄层。以不同的方式形成半导体结，要么以无定形硅(a-Si)中的p-i-n的器件，要么以用于CdTe和CIGS的异质结(例如用薄的硫化镉层，其允许大部分阳光穿过)。在其最简单的形式下，当暴露在阳光下时，a-Si电池的其输出功率遭受显著的下降(范围15-35％)。更好的稳定性要求使用更薄的层，然而，这降低了光吸收和因此降低了电池的效率。这导致业界开发级联和甚至三层器件，其包含堆叠在彼此顶部的p-i-n的电池。一般的，透明导电氧化物(TCO)层形成电池的前电接触点，金属层形成后接触点。TCO可以基于掺杂的氧化锌(例如ZnO：Al[ZAO]或ZnO：B)、掺杂有氟的氧化锡(SnO2：F)或铟和锡(ITO)的氧化物材料。化学沉积这些材料，例如通过化学气相沉积(“CVD”)或物理沉积这些材料，例如通过磁控溅射而真空沉积。对PV模块而言，其可以有利地散射进入该模块的光，以改善它的量子效率。关于薄膜硅PV模块，这对于增加散射角并因此改善在模块中捕获弱吸收的长波长光将是有用的。LED是由半导体材料制成的正向偏置的p-n结二极管。横跨p-n结的耗尽区自发形成，且防止电子和空穴复合。当以足够的电压使p-n结正向偏置(接通)时，耗尽区变窄，且电子可以克服耗尽区的电阻率从而跨越p-n结到p型区中，其中电子-空穴对的复合引起能量通过光的发射而释放。这种效应被称为电致发光，且由半导体的能隙确定光的颜色。但是应该理解，在本专利技术的上下文中，术语“LED”包括利用当施加正向偏压时发光的半导体材料的二极管的任何部件的组装件。早期的LED器件发射低强度的红光，但现代的LED可用在整个可见光、紫外光和红外波长，具有非常高的亮度。LED比传统的光源呈现许多优点，包括更低的能耗、更长的寿命、改善的耐用性、更小的尺寸和更快的切换。然而，它们相对昂贵，并且需要比传统光源更精确的电流和热的管理。LED的应用是多种多样的。它们被用作低能的指示器，但在普通照明和汽车照明中也用作传统光源的替代。LED的紧凑尺寸允许开发新的文本和视频显示器和传感器，而它们的高切换速率在通信技术中是有用的。OLED是其中发射性电致发光层响应于电流而发光的有机材料的膜或主要基于所述有机材料的膜的LED。有机分子是导电的，这是在分子的全部或部分上由共轭引起的π电子的离域的结果。在某些情况下，该有机半导体材料层位于两个电极之间。通常，这些电极中的至少一个是透明的。应该理解，在本专利技术的上下文中，术语“OLED”包括利用当施加正向偏压时发光的有机半导体材料的二极管的任何部件的组装件。OLED可以用于电视屏幕、计算机监视器、小型或便携式系统屏幕、诸如在移动电话等中发现的那些。典型的OLED包括至少两个有机层，例如导电层和发光层，其嵌入在两个电极之间。一个电极通常是由反射性金属制成的。另一个电极典型是通过玻璃衬底支撑的透明导电涂层(TCC)。氧化铟锡(ITO)通常在OLED的前部作为阳极使用。在操作期间，跨OLED施加电压，使得阳极相对于该阴极为正。电子电流从阴极流过该器件到阳极，和静电力使电子和空穴朝向彼此，且它们在较靠近发光层处复合，导致其频率在可见光区域中的辐射发光。典型地通过如下方式制成LED和OLED：提供包括透明衬底和导电涂层叠层的透明导电电极，并在其上构建包括所述器件的有源区和另外的电极的连续层，其也可以是透明的。透明导电电极经常通过使用技术如CVD在衬底上沉积导电的涂层叠层实现。导电叠层通常包括TCC诸如TCO，例如掺杂的金属氧化物，作为最上层(即离衬底最远的层)。除了提供必需的电性能和机械稳定性，TCO还应该在制造该器件的其余部分时提供用于沉积其他层的合适表面。对LED和OLED而言，重点明显是从器件中提取光，使得它可以达到其目的，而不是仅仅加热该器件。例如，通过增加光散射，侧光式LED光源可受益于光输出耦合(光子从LED的逃逸)。迄今，通常通过使用外部光提取膜(例如在透明衬底的外表面上的)增强从OLED面板的光提取。这对于OLED制造以提供结合内部的光提取结构和TCC的集成衬底而言是显著的突破。在这一领域中，用于园艺例如温室，优选传输漫射光的窗玻璃和因此可以散射光的窗玻璃，是令人感兴趣的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种涂覆的窗玻璃，其包括：透明的玻璃衬底，其中所述衬底的表面直接或间接地涂覆有基于透明导电涂层(TCC)的至少一个层和/或基于具有至少1.75的折射指数的材料的至少一个层，以及其中在所述表面的所述涂覆之前，所述表面具有至少0.4纳米的表面算术平均高度值Sa。已经令人惊奇地发现，本专利技术的涂覆的窗玻璃表现出光散射，使得其在LED和OLED中的使用可以提供改善的光提取。此外，这些涂覆的窗玻璃也可应用于PV模块，以促进光的捕获，以提高效率。还可以在园艺应用中利用这些涂覆的窗玻璃的光散射性质。在本专利技术的以下讨论中，对于参数的允许范围的上限或下限的替代值的公开，连同指示一个所述值比其他值更加高度优选，应解释为这样的隐含声明：在所述替代值的更为优选和较不优选值之间的所述参数的每一中间值，就其本身而言，比所述较不优选的值和在所述较不优选的值和所述中间值之间的每个值优选，除非有相反的说明。在本专利技术的上下文中，在层被说成“基于”特定的一种或多种材料的情况下，这意味着该层主要由相应的所述一种或多种材料构成，这意味着它典型地包括至少约50原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂覆的窗玻璃，包括：透明的玻璃衬底，其中所述衬底的表面直接或间接地涂覆有基于透明导电涂层(TCC)的至少一个层和/或基于具有至少1.75的折射指数的材料的至少一个层，以及其中在所述表面的所述涂覆之前，所述表面具有至少0.4纳米的表面算术平均高度值Sa。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 GB 1403223.91.涂覆的窗玻璃，包括：透明的玻璃衬底，其中所述衬底的表面直接或间接地涂覆有基于透明导电涂层(TCC)的至少一个层和/或基于具有至少1.75的折射指数的材料的至少一个层，以及其中在所述表面的所述涂覆之前，所述表面具有至少0.4纳米的表面算术平均高度值Sa。2.根据权利要求1的窗玻璃，其中在所述表面的所述涂覆之前，所述表面具有至少0.6纳米的表面算术平均高度值Sa。3.根据权利要求1或权利要求2的窗玻璃，其中所述窗玻璃表现出至少0.4％的雾度。4.根据前述任一权利要求的窗玻璃，其中所述TCC是透明导电氧化物(TCO)，并且其中所述TCO是如下中的一者或多者：掺杂氟的氧化锡(SnO2：F)，掺杂铝、镓或硼的氧化锌(ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B)，掺杂锡的氧化铟(ITO)，锡酸镉，ITO：ZnO，ITO：Ti，In2O3，In2O3-ZnO(IZO)，In2O3：Ti，In2O3：Mo，In2O3：Ga，In2O3:W，In2O3:Zr，In2O3:Nb，In2-2xMxSnxO3，ZnO:F，Zn0.9Mg0.1O:Ga，和(Zn,Mg)O:P，ITO:Fe，SnO2:Co,In2O3:Ni，In2O3:(Sn,Ni)，ZnO:Mn，和ZnO:Co，其中M是Zn或Cu。5.根据前述任一权利要求的窗玻璃，其中基于TCC的至少一个层中的每一层的厚度为100nm，但至多450纳米。6.根据前述任一权利要求的窗玻璃，其中具有至少1.75的折射指数的材料是SnO2、TiO2和ZnO中一种或多种。7.根据前述任一权利要求的窗玻璃，其中基于具有至少1.75的折射指数的材料的至少一个层中的每一层的厚度为至少50纳米，但至多200nm。8.根据前述任一权利要求的窗玻璃，其中所述窗玻璃还包括基于金属或准金属的氧化物，如SiO2、SnO2、TiO2、氮氧化硅和/或氧化铝中的至少一个层。9.根据权利要求8的窗玻璃，其中基于金属或准金属的氧化物的所述至少一个层中的一个层位于与玻璃衬底的所述表面直接接触。10.根据权利要求9或权利要求10的窗玻璃，其中基于金属或准金属的氧化物的至少一个层中的每一层的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·D·桑德森，N·麦克斯波尔兰，D·A·斯特里克勒，L·J·佩拉，
申请(专利权)人：皮尔金顿集团有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB