Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С НИЗКИМ ПРОПУСКАНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА И НИЗКИМ ОТРАЖЕНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА - Патент РФ 2173470
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С НИЗКИМ ПРОПУСКАНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА И НИЗКИМ ОТРАЖЕНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА
ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С НИЗКИМ ПРОПУСКАНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА И НИЗКИМ ОТРАЖЕНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА

ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С НИЗКИМ ПРОПУСКАНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА И НИЗКИМ ОТРАЖЕНИЕМ ВИДИМОГО СВЕТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Солнечная управляющая пленка с низким пропусканием видимого света и низким отражением видимого света содержит первую и вторую подложки из прозрачного материала с нанесенными на каждую из них тонкой и неоднородной пленкой металла, которая обеспечивает уменьшение пропускания видимого света. При изготовлении солнечной управляющей пленки осаждают на подложку из прозрачного материала тонкое прозрачное покрытие из металла и объединяют в многослойную пленку несколько покрытых подложек так, чтобы неоднородные металлические покрытия были обращены друг к другу и оптически не связаны друг с другом. Образованная многослойная пленка имеет суммарную задерживающую способность пропускания видимого света, равную приблизительно сумме задерживающих способностей неоднородных металлических пленок, и отражение видимого света, по существу, равное отражению видимого света только одной из неоднородных пленок. Отражение видимого света многослойной пленкой менее 15%, если пропускание видимого света не более 35%, и не превышает 12%, если пропускание видимого света до 50%. Обеспечивается создание улучшенных пленок, которые имеют низкое пропускание видимого света и низкое отражение видимого света. 2 с. и 17 з.п.ф-лы, 1 табл., 8 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2173470
Класс(ы) патента: G02B1/10, G02B5/28, B32B17/06
Номер заявки: 97108567/28
Дата подачи заявки: 26.10.1995
Дата публикации: 10.09.2001
Заявитель(и): ЭМ ЭС СИ СПЕШИЭЛТИ ФИЛМЗ, ИНК. (US)
Автор(ы): ЯНГ Питер Й. (CN)
Патентообладатель(и): ЭМ ЭС СИ СПЕШИЭЛТИ ФИЛМЗ, ИНК. (US)
Описание изобретения: Настоящее изобретение относится к оптическим устройствам, таким как оконные пленки, управляющие солнечной энергией, имеющие низкое пропускание видимого света и низкое отражения видимого света, и к способу их изготовления.
Предшествующий уровень техники
Промышленность, занимающаяся окрашиванием стекол, заинтересована в создании стекол с покрытиями или пленками, управляющими солнечной энергией, с пропусканием видимого света (ПВС) менее 50%, а предпочтительно, менее 30%. В то же время требуется, чтобы эти покрытия или пленки имели отражение видимого света (OBC) на чистом стекле менее 15%, а предпочтительно, равным или менее 10%.
С помощью металлизированных пластиковых пленок, которые обычно применяются для управления солнечной энергией в промышленности, связанной с производством оконных стекол, пропускание видимого света или ПВС может быть уменьшено путем увеличения толщины металлического слоя на пленке, но это приводит к увеличению отражения видимого света или ОВС. Например, обычные солнечные пленки с нанесенным металлом с ПВС 25% имеют ОВС от 30% до 35% и более. Следовательно, ПВС и ОВС оказываются с взаимопротиворечащими друг другу интересами без приемлемой для промышленного производства компромиссной середины. Как правило, в настоящее время устанавливают ПВС на приемлемом уровне, а ОВС оставляют на более высоком уровне, чем требуется.
Другой подход к разрешению требований производства заключался в использовании окрашенных (цветных) пластиковых пленок или тонких пластин либо отдельно, либо в качестве подложки для металлических пленок или слоев. Однако цветные пленки имеют очень низкие рабочие характеристики при солнечном воздействии и со временем их цвет пропадает. Следовательно, окрашенные пленки не обеспечивают удовлетворительное решение тех требований, которые выдвигаются промышленностью.
Другая попытка снизить ОВС металлизированных пленок с низким ПВС заключалась в применении покрытий из оксида титана или оксида индий-олово, которые наносились на пленку или слой металла для управления коэффициентом отражения в узкой спектральной полосе. В соответствии с классической оптикой структура типа сэндвича, состоящая из металлической пленки между слоями из материала с высоким показателем преломления, может повышать коэффициент пропускания видимого света, это так называемое индуцированное пропускание, и уменьшать коэффициент отражения. В обычной практике для этого требуется толщина слоев оксида титана или оксида индий-олово от 70 до 100 нанометров, которые очень долго наносить и трудно управлять этим процессом. В результате, этот подход оказался слишком дорогим для практического его использования и, кроме того, в лучшем случае он обеспечивает только частичное решение дилемы между ПВС/ОВС.
В Патенте US 4,799,745 (Сертификат повторной экспертизы, В1 4799745) раскрыта пленка, отражающая инфракрасное излучение, использующаяся в фильтрах интерферометра Фабри-Перо, которая содержит два или более прозрачных слоев из металла, например серебра, золота, платины, палладия, алюминия, меди, никеля и их сплавов, отделенных непосредственно примыкающими к ним диэлектрическими объемными слоями, которые могут быть выполнены из оксидов индия, олова, титана, кремния, хрома и висмута. Родственный Патент US 5,071,206, который является продолжением в части патента 4,799,745, раскрывает цветную корректирующую пленку, отражающую инфракрасное излучение, которая содержит подложку, на которую нанесено семь непосредственно примыкающих друг к другу и чередующихся слоев из диэлектрика и серебра. Несмотря на то, что эти пленки имеют низкий коэффициент отражения для видимого света, но для их выполнения требуется путем распыления наносить от пяти до семи слоев материала друг на друга. Эта технология дорогая и не простая для выполнения. А при уменьшении коэффициента пропускания видимого света эта задача становится еще более сложной.
В публикации заявки РСТ WO 94/04356 сообщается, что отражательная способность углеродной тонкой пластины на основе полимера может быть понижена путем нанесения распылением на пластину несплошного, ветвящегося слоя из неорганического вещества, имеющего показатель преломления, больший, чем у полимера. Неорганическим веществом может быть оксид, нитрид или оксинитрид первичного металла, выбранного из тантала, ниобия, титана, гафния, вольфрама и циркония. Первичное покрытие может быть дополнено верхним слоем, содержащим оксид, нитрид или оксинитрид вторичного металла, выбранного из индия, олова и цинка. Эти покрытия увеличивают коэффициент пропускания света через полимерную пленку при минимальном окрашивании и матовости, когда они используются в качестве внутренних пластиковых поверхностей в оконных блоках, состоящих из нескольких оконных стекол. Следовательно, хотя отражательная способность и уменьшается, но коэффициент пропускания не уменьшается.
Таким образом, в промышленности остается большая потребность в разработке недорогого класса покрытий и/или покрывающих пленок, которые имели бы и низкое ПВС, и низкое ОВС.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании улучшенных оптических устройств, в частности улучшенных пленок, управляющих солнечной энергией, которые имеют и низкий коэффициент пропускания видимого света, и низкий коэффициент отражения видимого света, и способа их экономичного производства.
Другая задача изобретения состоит в создании улучшенных пленок и/или покрытий, управляющих солнечной энергией, которые имеют хорошие характеристики преломления солнечной энергии, а также низкое ПВС и низкое ОВС.
Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению металлические пленки выполнены тонкими и неоднородными и имеют заданное низкое отражение видимого света и оптически не связаны друг с другом, так что покрытые подложки из прозрачного материала, образующие многослойную пленку, имеют суммарную задерживающую способность пропускания видимого света, равную приблизительно сумме задерживающих способностей неоднородных металлических пленок, и отражение видимого света, по существу, равное отражению видимого света только одной из неоднородных пленок, причем отражение видимого света каждой неоднородной пленкой такое, что отражение видимого света многослойной пленкой на чистом стекле менее 15%, если пропускание видимого света менее 35%, и менее 12%, если пропускание видимого света до 50%.
Желательно, чтобы одна или две упомянутые подложки из прозрачного материала имели слой материала с высоким показателем преломления, который располагался бы между подложкой и неоднородной пленкой металла, выполненный с возможностью дополнительного управления пропусканием видимого света и отражением видимого света многослойной пленки.
Желательно, чтобы материалы с высоким показателем преломления выбирали из нитрида кремния, оксидов: хрома, ниобия и титана, и синтезированного оксида висмута, имеющего атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5.
Желательно, чтобы тонкие неоднородные металлические пленки выбирали из хрома, сплавов никель-хром и нержавеющей стали.
Желательно, чтобы хром, сплав никель-хром или нержавеющая сталь наносили на подложку путем распыления.
Желательно, чтобы содержалась третья подложка из прозрачного материала с нанесенной на нее тонкой неоднородной прозрачной пленкой металла, обеспечивающей уменьшение пропускания видимого света и имеющей, по существу, такое же низкое отражение видимого света, как и у других неоднородных пленок, причем упомянутая третья подложка была расположена в виде слоя между упомянутыми первой и второй подложками, причем неоднородная пленка металла была бы на ней отделена и оптически не связана с неоднородными пленками металла на упомянутых первой и второй подложках.
Желательно, чтобы одна, две или все три упомянутые подложки содержали слой материала с высоким показателем преломления между подложкой и неоднородной пленкой металла для дополнительного управления пропусканием видимого света и отражением видимого света многослойной пленкой.
Желательно, чтобы содержался слой связующего материала, чувствительного к давлению, на одной стороне многослойной пленки для приклеивания ее к окну и защитное покрытие на другой стороне многослойной пленки для защиты пленки от повреждений.
Желательно, чтобы материал с высоким показателем преломления содержал синтезированный оксид висмута, осажденный на материал подложки при реактивном распылении и имеющий атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5.
Желательно, чтобы материал с высоким показателем преломления выбирался из нитрида кремния и оксидов: хрома, ниобия и титана.
Желательно, чтобы пропускание видимого света многослойной пленкой лежало бы в диапазоне от 25% до 50%. Известен способ изготовления солнечной управляющей пленки, в котором осаждают на прозрачную подложку прозрачное покрытие металла, которое уменьшает пропускание видимого света через покрытую подложку (US 3889026A, 10.06.1975).
Задачей настоящего изобретения также является предложить способ для очень эффективного и экономичного массового производства улучшенных солнечных пленок и покрытий.
Поставленная задача решается тем, что осаждают неоднородное покрытие из металла, которое имеет заданное низкое отражение видимого света, объединяют в многослойную пленку несколько покрытых подложек так, чтобы неоднородные металлические покрытия были обращены друг к другу внутри многослойной пленки и были отделены друг от друга и не связаны оптически, и так, чтобы неоднородные металлические покрытия вместе обеспечивали заданную задерживающую способность для видимого света, которая достаточна для того, чтобы обеспечить заданный низкий уровень пропускания видимого света через многослойную пленку, при этом многослойная пленка имеет суммарную задерживающую способность пропускания видимого света, равную приблизительно сумме задерживающих способностей неоднородных металлических покрытий, и низкое отражение видимого света, по существу, равное отражению видимого света только одним из неоднородных металлических покрытий, причем многослойная пленка на чистом стекле имеет отражение видимого света, которое менее 15%, когда передача видимого света менее 35%, и менее 12%, когда пропускание видимого света менее 50%.
Желательно, чтобы послойное наложение покрытых подложек друг на друга, а также отделение их друг от друга и устранение оптической связи между ними осуществляли с помощью одного или нескольких промежуточных слоев связующего материала.
Желательно, чтобы сначала осаждали на подложку тонкий прозрачный слой материала с высоким показателем преломления, а затем осаждали металлическое покрытие на материал с высоким показателем преломления.
Желательно, чтобы материал с высоким показателем преломления имел показатель преломления по меньшей мере 2,0.
Желательно, чтобы осаждали на подложку методом реактивного распыления синтезированный оксид висмута, имеющий атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5, а затем осаждали бы методом распыления тонкое покрытие из металла на синтезированный оксид висмута.
Желательно, чтобы металл, нанесенный на каждую подложку, содержал хром, сплав никель-хром или нержавеющую сталь, желательно, чтобы сталь осаждали на подложку методом распыления.
Желательно, чтобы материалом с высоким показателем преломления являлся синтезированный оксид висмута с атомным отношением кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5.
Путем комбинирования двух или нескольких модулей, каждый из которых состоит из тонкой металлической пленки с низким отражением и пленки или слоя из материала с высоким преломлением, в частности, BiOx (x = 1.7 - 2.5), настоящее изобретение позволяет получить пленки и/или покрытия, управляющие солнечной энергией, которые имеют хорошие показатели отражения солнечной энергии, низкое отражение видимого света и низкое пропускание видимого света.
Задачей настоящего изобретения также является предложить способ для очень эффективного и экономичного массового производства улучшенных солнечных пленок и покрытий.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением обычная прозрачная пленка или тонкая пластина из материала подложки сначала обрабатывается на установке магнетронного катодного распыления, при этом на подложку напыляется путем распыления слой материала с высоким показателем преломления. Предпочтительно, чтобы материал с высоким показателем преломления содержал висмут, полученный при реактивном распылении с кислородом в атмосфере кислорода с регулируемым парциальным давлением, причем осажденный на подложку синтезированный оксид висмута с высоким содержанием кислорода должен иметь атомное отношение кислорода к висмуту в диапазоне 1.7 - 2.5. Динамическая скорость осаждения синтезированного BiOx очень высокая и покрытие или пленка, следовательно, наносятся на подложку легко, быстро и экономично. Подложка с покрытием затем проходит через установку магнетронного катодного распыления, где очень тонкая металлическая пленка быстро и экономично напыляется (осаждается) методом распыления на покрытие с высоким показателем преломления.
Осаждение методом распыления двух покрытий или пленок может выполняться путем пропускания дважды подложки через одну распылительную установку или путем пропускания подложки через установку, имеющую два или несколько распылительных устройств, расположенных последовательно вдоль пути перемещения подложки. Подложка может состоять из тонких пластин или непрерывного полотна из стекла или пластика. В любом случае подложка покрывается тонким слоем, имеющим высокий показатель преломления, и тонкой некогерентной пленкой металла. Это выполняется очень эффективно и быстро, вследствие чего получается устройство или элемент, управляющий солнечной энергией, который экономичен и имеет очень высокие рабочие характеристики.
Получающееся в результате устройство или элемент имеет очень низкое отражение видимого света и степень пропускания видимого света, зависящую, в первую очередь, от природы и толщины металлической пленки. При послойном наложении двух или нескольких устройств или элементов друг на друга может быть получен, по существу, любой требующийся уровень управления пропусканием видимого света.
Дополнительные варианты оптического исполнения могут быть получены с помощью использования различных материалов для выполнения нескольких покрытий, входящих в конечное многослойное устройство.
Таким образом, изобретение обеспечивает получение значительно улучшенных оптических устройств с низким ПВС и низким ОВС и предлагает эффективный и экономичный способ массового изготовления таких устройств.
Эти и другие цели и достоинства изобретения станут очевидными из последующего подробного описания с учетом прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематичное изображение в разрезе и в сильно увеличенном масштабе предпочтительного варианта солнечной управляющей пленки, выполненной в соответствии с изобретением и состоящей из двух устройств или элементов изобретения с низким отражением;
фиг. 2 - аналогичное схематичное изображение другого варианта многослойной структуры, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 - аналогичное схематичное изображение предпочтительного варианта солнечной управляющей пленки согласно изобретению и состоящего из трех устройств или элементов согласно изобретению с низким отражением; пленка показана приклеенной к оконному стеклу или окну;
фиг. 4 - аналогичное схематичное изображение другого варианта многослойной структуры, показанной на фиг. 3;
фиг. 5 содержит графическое сравнение характеристик пропускания и отражения видимого света для пленок, выполненных согласно изобретению, и обычных промышленно изготавливаемых солнечных управляющих пленок;
фиг. 6 - графическое сравнение характеристик пропускания и поглощения пленок, выполненных согласно изобретению, и обычных промышленно изготавливаемых пленок;
фиг. 7 - схематическое изображение установки для изготовления устройств или элементов с низким коэффициентом отражения согласно изобретению; и
фиг. 8 - график, иллюстрирующий корреляцию динамической скорости осаждения и атомного отношения в оксиде висмута с высоким содержанием кислорода при постепенном увеличении парциального давления кислорода для реактивного распыления висмута.
Наилучший способ осуществления изобретения
Далее представлено подробное раскрытие вариантов изобретения, которые, по мнению изобретателя, в настоящее время являются предпочтительными, для того чтобы наилучшим образом осуществить его изобретение.
Используемые в этом описании и приложенной формуле изобретения ниже указанные термины имеют следующие значения:
"Видимое излучение" или "свет" означает электромагнитное излучение, имеющее длину волны от 380 нанометров до 750 нанометров (Стандарт CIT).
"Прозрачность" означает наличие свойства пропускать видимое излучение.
"Пропускание видимого света", "пропускание визуального света" и сокращение "ПВС" означают выраженную в процентах величину видимого излучения или света, который проходит через прозрачное оптическое устройство, например чистое стеклянное окно.
"Отражение видимого света", "отражение визуального света" и сокращение "ОВС" означают выраженную в процентах величину видимого излучения, которое отражается от оптического устройства.
"Поглощение видимого света", "поглощение визуального света" и сокращение "ПГВС" означают выраженную в процентах величину видимого излучения или света, которое поглощается оптическим устройством. Как правило, сумма ПВС, ОВС и ПГВС должна быть равна 100%.
"КЗ" или "коэффициент затенения" - это строительный показатель, касающийся эффективности, с которой оконная система способна управлять солнечным излучением. Он выражается в виде отношения увеличения тепла при прохождении солнечного излучения через любую заданную оконную систему к увеличению тепла, которое было бы при тех же условиях, если окно сделано чистым, незатененным, из оконного стекла двойной прочности. Чем ниже коэффициент затенения, тем больше способность окна управлять солнечной энергией (Стандартный метод расчета ASHRAE). Чистому стеклу приписывается величина (коэффициента затенения) 1.00. Величина КЗ ниже 1.00 указывает на большее отражение (рассеивание в целом) тепла, чем у одиночного чистого оконного стекла.
"Неоднородный" в отношении металлического слоя или пленки означает отсутствие надлежащей непрерывности или упорядоченности, слой состоит из дискретных элементов, несогласующихся, неоднородных.
"Осаждение путем распыления" или "осажденный распылением" относится к процессу или продукту этого процесса, в котором слой материала осаждается на подложку с помощью использования установки магнетронного распыления.
Фиг. 1 схематично иллюстрирует часть поперечного сечения при значительном увеличении масштаба предпочтительного варианта многослойной пленки, управляющей энергией солнечного излучения, согласно изобретению. На фиг. 1 многослойная пленка, которая обозначена позицией 10, состоит из двух оптических модулей. Элементы или устройства 12 каждый состоит из подложки 14, слоя материала с высоким показателем преломления 16 и тонкого, несплошного, неоднородного, ветвистого слоя металла 18.
Подложка 14 может содержать любой из прозрачных материалов, применяемых в качестве основы, которые обычно используются для солнечных управляющих пленок, в частности гибких полимерных пленок, наносимых в виде полотна. Предпочтительный полимер - это обычно полиэтилентерфталатная (ПЭТ) пленка, имеющая толщину примерно от 1-2 мил (1 мил = 0.025 мм) до 50 мил. Показатель преломления таких пленок обычно находится в диапазоне 1.4 - 1.7.
Слой 16 формируется из материала, имеющего показатель преломления, больший, чем показатель преломления подложки 14, и предпочтительно он имеет величину показателя преломления 2.0 или более. Кроме того, предпочтительно, чтобы это был материал, который относительно легко может осаждаться на подложку путем распыления. Подходящими материалами являются обычные оксиды: хрома (хромистый оксид, диоксид и триоксид, CrO, CrO2, CrO3), ниобия (Nb2O5) и титана (TiO2), а также нитрид кремния (Si3N4). Все они могут непосредственно осаждаться на подложку 14 или осаждаться с помощью метода реактивного распыления. Однако, как далее будет описано более подробно, предпочтительным материалом для слоя 16 с высоким показателем преломления является синтезированный оксид висмута с высоким содержанием кислорода, который имеет атомное отношение (A/O) кислорода к висмуту от 1.7 до примерно 2.5. Обычный оксид висмута Bi2O3 имеет слишком большое поглощение в видимом спектральном диапазоне (ПГВС), чтобы рассматриваться в качестве оптического материала, и, определенно, не является кандидатом для выполнения слоя 16. С помощью распыления висмута в атмосфере с регулируемым парциальным давлением кислорода может быть получен синтетический оксид висмута с высоким содержанием кислорода, который не является материалом с высоким поглощением и который имеет показатель преломления от 2.4 до 2.7.
Толщина слоя 16 из материала с высоким показателем преломления будет изменяться в зависимости от требующегося ПВС многослойной пленки 10, а также от толщины и металла, выбранного для слоя 18, все они находятся во взаимосвязи. Как правило, для многослойных пленок, имеющих ПВС, равное или больше чем 20-25%, толщина слоя 16 будет порядка 0.1 - 10 нанометров (нм), а для многослойных пленок, имеющих ПВС, равное или меньше чем 20-25%, толщина слоя будет порядка 10-50 нм.
Формирование металлического слоя 18 в каждом оптическом модуле или элементе 12 многослойной пленки 10 очень критично к тому, насколько успешно изобретение реализовано на практике. Отражение или ОВС каждого слоя 18 должно быть почти таким же или в разумной степени близким по величине к требующемуся ОВС многослойной пленки 10 и должно в то же время обеспечивать разумный уровень способности задерживать видимый свет, так чтобы для уменьшения ПВС многослойной пленки до требующегося процента ПВС было бы объединено разумное небольшое число модулей. Для того чтобы разрешить эти противоречащие друг другу задачи, каждый металлический слой 18 должен представлять собой некогерентную пленку, обладающую возможностью рассеивать, диффузионно рассеивать и/или поглощать видимый свет, но иметь достаточную толщину, чтобы частично задерживать или уменьшать пропускание видимого света через модуль 12. Согласно изобретению это достигается за счет получения тонкой пленки из выбранного металла путем осаждения методом распыления.
Осаждение методом распыления очень тонкого металлического слоя или покрытия приводит к тому, что металл осаждается в виде объемных кластеров, очень похожих на камни или деревья в лесу. Пленка или покрытие некогрентно и, можно сказать, имеет вид ветвящийся. Поток осаждаемого металла не образует когерентного, с гладкой поверхностью, хорошо отражающего слоя, как это было бы, если осаждение проводилось непрерывно до получения определенной толщины. Обычно говорят, что толщина металлического слоя не должна превышать величины порядка 20 нм и, предпочтительно, попадать в диапазон значений примерно от 1 нм до 20 нм, а еще более предпочтительно, попадать в диапазон 2 - 5 нм, в зависимости от требующегося или установленного ПВС. Для пленок с низким отражением, выполненным согласно изобретению, покрытие должно быть достаточно тонким и неоднородным, чтобы ОВС для каждого металлического слоя 18 не превышало величину порядка 12%.
Применяемый металл предпочтительно выбирается из группы, включающей хром, сплавы никель-хром, а также нержавеющие стали. Выбор материалов для слоев 16 и 18 будет определять цвет многослойной пленки. Например, нержавеющая сталь будет образовывать пленку серого цвета. Другие вариации могут быть получены путем изготовления одного из модулей или элементов 12 из материалов, отличающихся от тех, которые используются при изготовлении другого модуля или элемента 12. Это связано с тем, что в многослойной пленке 10 модули физически изолированы и оптически не связаны друг с другом.
Как показано на фиг. 1, два модуля или оптических элемента 12 наложены друг на друга так, что их поверхности с металлическим покрытием находятся бок о бок друг с другом и пространственно разделены они промежуточным прозрачным слоем 20 из обычного связующего материала. Следовательно, в многослойной структуре способности этих двух модулей 12 задерживать видимый свет суммируются и вместе они могут уменьшить ПВС многослойной пленки до требующегося уровня. Более того, слои 16 из материалов с высоким показателем преломления могут выполняться для дополнения некогерентных металлических пленок 18, чтобы еще больше уменьшить пропускание и/или отражение и/или увеличить поглощение. Следовательно, преломляющие слои 16 и металлические слои 18 взаимозависимы и изменяемы в соответствии с требующимся результатом, т.е. они зависят от установленных ПВС, ОВС, цвета и затемненности многослойной пленки 10.
Для того чтобы закончить изделие, которое может использоваться в промышленности, связанной с производством оконных пленок, открытая поверхность одной из подложек 14 покрывается твердым покрытием 22, износостойким и защищающим от царапин, а открытая поверхность другой подложки 14 покрывается связующим материалом (клеем) 24, чувствительным к давлению, для того чтобы облегчить наложение многослойной пленки на окно, на блок оконных стекол и др. Во время использования пленки связующий материал 24, чувствительный к давлению, сохраняется и защищается обычной тепловыделяющей пластиной 26. Как обычно принято в данной области техники, в связующий материал 24, чувствительный к давлению, предпочтительно вводятся добавки, поглощающие ультрафиолет, и другие подобные вещества.
На фиг. 2 показан упрощенный другой вариант многослойной пленки, проиллюстрированной на фиг. 1. Несмотря на то, что структура на фиг. 2 не обеспечивает такую же способность для управления ПВС и ОВС, как структура, показанная на фиг. 1, тем не менее она содержит практичную и менее дорогую пленку, имеющую приемлемо низкие управляющие характеристики ПВС и ОВС. Такая структура пригодна для применения в тех случаях, когда предъявляются требования, менее жесткие, чем те, которые может обеспечить только структура, показанная на фиг. 1. Поскольку эти две структуры подобны, то элементы, показанные на фиг. 2, и соответствующие им элементы, показанные на фиг. 1, обозначены такими же цифровыми позициями, только с добавленной буквой "a". Как будет видно далее, различие между двумя структурами заключается в том, что в структуре на фиг. 2 отсутствуют слои 16 из материала с высоким показателем преломления.
В тех случаях, когда требуются солнечные пленки на чистом стекле с относительно высоким пропусканием видимого света (скажем, 20 - 50%), разумно низким, но не чрезмерно низким отражением видимого света (скажем, 13%) и не требуется темный цвет пленки, тогда упрощенная многослойная структура, показанная на фиг. 2, будет очень хорошо подходить.
Металлические пленки, которые имеют требующуюся способность задерживать видимый свет, могут быть легко получены путем осаждения методом распыления в виде достаточно тонкого и неоднородного слоя, который обеспечивает низкое ОВС - 9-10%. В качестве конкретного примера, солнечная управляющая пленка, выполненная, как показано на фиг. 2, и имеющая две пленки 18a из хрома, каждая из которых нанесена на соответствующую подложку 14a толщиной 2.5 нм, образует многослойную пленку, имеющую на чистом стекле ПВС 45% и ОВС 9%. В другом примере толщина каждого слоя хрома была увеличена до 3.5 нм для получения многослойной пленки, имеющей ПВС 25% и ОВС 13%. Для сравнения, обычные солнечные пленки, имеющие один слой металла и обеспечивающие ПВС 25%, будут иметь ОВС 30% или еще выше.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает значительные преимущества по сравнению с известными техническими решениями в отношении низкого отражения видимого света и низкой стоимости изготовления независимо от того, в какой форме оно реализовано: в виде более сложной структуры (фиг. 1) или в виде упрощенной конструкции, как на фиг. 2. Более того, когда требования оказываются более жесткими, чем обсуждаемые выше, то возможно потребуется обратиться к гибриду из структур, показанных на фиг. 1 и фиг. 2, т.е. к структуре, в которой два управляющих элемента 12/12a: один - из более сложных фильтров 12 (фиг. 1) и один - из упрощенных элементов 12a (фиг. 2).
Когда требования становятся еще более жесткими, то требуется обратиться к конструкции, показанной на фиг. 3 и фиг. 4, где солнечные пленки приклеены к оконному стеклу 28. В структурах на фиг. 3 и фиг. 4 пропускание видимого света и отражение видимого света уменьшаются до чрезвычайно низких уровней за счет использования трех управляющих элементов, раскрытых при пояснении фиг. 1. Поскольку элементы подобны и в значительной степени идентичны, на фиг. 3 использованы такие же обозначения позиций, как и на фиг. 1, с добавлением буквы "b", а на фиг. 4 - с добавлением буквы "c".
Обратимся к фиг. 3, на которой солнечная управляющая пленка, выполненная согласно изобретению, обозначенная 10b, состоит из трех модулей 12b, каждый из которых, в свою очередь, содержит полимерную подложку 14b, покрытие 16b с высоким показателем преломления и тонкую некогерентную металлическую пленку 18b. Три модуля объединены таким образом, что три металлические поверхности 18b являются внутренними для многослойного блока 10b и ламинарно расположены относительно друг друга за счет промежуточных слоев из связующего материала 20b. Толщина каждого слоя связующего материала обычно примерно от 0.5 до 5.0 микрон. По сути, этот блок - это то же самое, что и структура на фиг. 1 с третим модулем 12b, размещенным в виде слоя между первоначальными двумя модулями.
При использовании трех или даже большего количества металлических пленок 18b ПВС многослойной пленки может быть уменьшено до очень низкого уровня, например 20% или ниже, и, кроме того, отдельные пленки 18b могут быть сохранены достаточно тонкими и неоднородными, т.е. ветвистыми, так чтобы обеспечить очень низкий уровень ОВС, например 10% или ниже. Слои 16b с высоким показателем преломления также способствуют достижению очень низкого ОВС и получению затемненной пленки, если затемненность является требующейся характеристикой.
Слой из связующего материала 24b, чувствительного к давлению, наносится на одну из внешних поверхностей 14b многослойной пленки для приклеивания ее к окну 28, а твердое покрытие 22b, износостойкое и защищающее от царапин, наносится на другую наружную поверхность 14b многослойной пленки для защиты ее от повреждений, например, когда моют окно.
Многослойная пленка 10b при нормальном использовании будет приклеиваться к внутренней поверхности окна 28 или поверхности окна со стороны комнаты. Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, поверхность окна по правую руку является внутренней или поверхностью со стороны комнаты, к которой пленка приклеивается, а поверхность по левую руку обращена наружу, от дверей. На фиг. 3 металлический слой 18b внутреннего или центрального модуля 12b обращен к оконному стеклу или окну 28. Это приводит к тому, что уровни отражения на поверхности окна со стороны комнаты и снаружи окна одинаковые, т.е. ОВС (стекло) = ОВС (комната).
Многослойная пленка 10c, показанная на фиг. 4, представляет собой такую же пленку, как и многослойная пленка 10b на фиг. 3, за исключением того, что внутренний или центральный модуль 12c повернут на 180 градусов, т.е. его металлическая поверхность 18c обращена во внутрь комнаты. Это приводит к тому, что снижается ОВС со стороны стекла во всем блоке и несколько увеличивается ОВС со стороны комнаты, т.е. ОВС (стекло) < ОВС (комната). Таким образом, ориентируя модули, как показано на фиг. 4, внешнее отражение, ОВС (стекло) может быть уменьшено на несколько процентов по сравнению с внешним отражением для блока, показанного на фиг. 3.
Как обсуждалось выше, для модификации солнечной пленки, показанной на фиг. 1, со ссылкой на фиг. 2, один, два или все слои с высоким показателем преломления 16b и 16c на фиг. 3 и фиг. 4 могут быть исключены, если требования, предъявляемые к конечному изделию, позволяют их не включать.
Для проведения сравнительной оценки солнечных управляющих пленок, выполненных согласно изобретению, с существующими, промышленно изготавливаемыми солнечными управляющими пленками были изготовлены образцы с использованием той же самой подложки PET, которая используется в промышленных пленках, и методом распыления было выполнено покрытие на ней в виде тонкого несплошного слоя хрома, а предварительное покрытие из оксида или материала с высоким показателем преломления не наносилось. Затем пластины из пленок с хромовым покрытием накладывались послойно вместе со связующим материалом для формирования образца многослойной пленки, содержащей две подложки и два слоя хрома, как показано на фиг. 2 (далее этот образец называется DCr2), и накладывались три подложки и три слоя хрома, как показано на фиг. 3 (этот образец обозначается как TCr). Один образец был также приготовлен в соответствии с фиг. 1 (обозначен как DCr1). Эти пленки затем проверялись по характеристикам ОВС и ПГВС и сравнивались с имеющимися солнечными пленками промышленного изготовления.
Заявитель настоящего изобретения. Deposition Technologies, Inc. из Сан-Диего, Калифорния, производит различные солнечные управляющие пленки, содержащие полимерную подложку, покрытую одним слоем металла, а именно, титана (Ti), нержавеющей стали (SS) или инконеля, или нихрома (NiCr), а также многослойную пленку, продаваемую под товарным знаком Solar Bronze (SB), которая содержит полимерную подложку, тонкий слой нержавеющей стали, тонкий слой меди и тонкий слой нержавеющей стали. Каждая из этих пленок продается по ряду классов, имеющих различные характеристики пропускания или задержки видимого света. Обычно классы обозначаются в соответствии с эффективностью задержки света, т.е. пленка Solar Bronze, имеющая способность пропускать видимый свет - 25% и способность задерживать видимый свет - 75%, обозначается "75SB". Аналогично, "75Ti" и "75SS" соответственно обозначают пленку с титановым покрытием и пленку с покрытием нержавеющей сталью, каждая из которых имеет задерживающую способность для видимого света 75% и пропускную способность для видимого света 25%.
Для дифференциации во время проведения исследований, разработки и экспериментов солнечные пленки, выполненные согласно изобретению, обозначались наоборот, т.е. две цифры в числовом обозначении относятся к способности пропускать свет, а не к способности задерживать его. Следовательно, пленка "DCr2-45" - это пленка, выполненная в соответствии с фиг. 2 и имеющая ПВС 45%. Аналогичным образом, пленка "TCr-30" - это пленка, имеющая три тонких несплошных слоя хрома (без оксидного подслоя) и имеющая ПВС 30%.
Результаты проверки ясно показали эффективность пленок, выполненных согласно изобретению, по уменьшению ОВС, как это видно из таблицы (см. в конце описания).
Эффективность изобретения демонстрируется с помощью графиков на фиг. 5 и фиг. 6, на которых представлено соответственно сравнение отражения видимого света (ОВС) и поглощения видимого света (ПГВС) несколькими солнечными пленками при различных уровнях пропускания видимого света (ПВС). Графики иллюстрируют результаты тестов, проведенных на солнечных пленках, выполненных согласно изобретению, содержащих три слоя, или на пленках с хромом "TCr", содержащих два слоя, или на пленках с хромом, описанных со ссылкой на фиг. 2, "DCr2", и на одной пленке, содержащей два слоя хрома, описанной со ссылкой на фиг. 1, "DCrl", и сравнение их друг с другом, а также ОВС и ПГВС вышеупомянутых титановых пленок, "Ti", и пленок Solar Bronze, "SB". Кривые для промышленно изготавливаемых пленок с нержавеющей сталью или никелем/хромом очень похожи на кривые "Ti" и поэтому они исключены из графиков для ясности.
Как показано с помощью графиков, солнечные пленки, выполненные согласно изобретению, имеют значительно меньшую отражательную способность и значительно большее поглощение, чем промышленно изготовленные пленки. Графики также показывают уменьшение ОВС, которое может быть получено за счет использования трех металлических слоев вместо двух, и дополнительное уменьшение ОВС, которое может быть получено за счет включения слоев с высоким показателем преломления.
Как видно из данных, содержащихся в вышеприведенных таблицах, коэффициент экранирования или затенения "SC" солнечных пленок, выполненных согласно изобретени, даже касающийся только экспериментальных образцов, сохраняется на очень приличном уровне по отношению к промышленно изготовленным пленкам. Дальнейшее усовершенствование слоев из материала с высоким показателем преломления будет еще больше улучшать коэффициент затенения.
Помимо обеспечения значительно улучшенных рабочих характеристик, солнечные пленки согласно изобретению могут быть получены очень эффективно и экономично, используя обычную установку для магнетронного распыления и обычное оборудование для послойного наложения пленок. Распылительная установка используется для получения солнечных управляющих модулей 12, 12a, 12b и 12c, а модули затем объединяются и накладываются друг на друга в любой ориентации, как было показано ранее.
На фиг. 7 схематично представлен один вид установки, подходящей для формирования модулей путем распыления.
Установка включает вакуумную камеру 40, оборудованную средствами (не показаны) для вакуумирования камеры и средствами 42 и 43 для ввода в камеру или в выбранные участки камеры инертного газа, например аргона, и/или газа, например кислорода, который должен реагировать с материалом мишени для осаждения реактивного покрытия на полотно, например, в виде оксида материала мишени. Камера снабжена разматывающим барабаном 46, на который устанавливается ролик с материалом подложки в виде непрерывного полотна, на которое должно наноситься покрытие, и наматывающим барабаном 48 для намотки полотна из материала подложки, после того как на него нанесено покрытие. Полотно подложки может быть из любого материала, обычно используемого при распылении, например полиэстер, такой как PET. Как показано пунктирной линией, полотно 50 направляется с помощью нескольких направляющих роликов 52 по крайней мере в одно устройство для формирования покрытия на нем, а лучше в два устройства. В показанной установке устройства для нанесения покрытия включают находящиеся последовательно по направлению перемещения полотна первое устройство 56 для осаждения методом распыления и второе устройство 58 для осаждения методом распыления.
Для транспортировки полотна с заданной скоростью через устройства формирования покрытия установка снабжена системой привода полотна с переменной скоростью (не показана). Скорость выбирается в зависимости от требующейся характеристики покрытия. Обычно весь ролик с материалом полотна покрывается и затем вынимается из камеры.
Два устройства 56 и 58 для осаждения предпочтительно имеют одинаковую конструкцию и включают соответственно охлаждаемый изнутри вращающийся цилиндр 56a, 58a относительно большого диаметра для поддерживания и охлаждения полотна и один или несколько магнетронных катодов 56b, 58b для осаждения покрытия на полотно путем распыления материала. Каждый катод снабжен мишенью 56c, 58c из материала, который должен подвергаться ионной бомбардировке для осаждения его на полотно 50.
Для практической реализации настоящего изобретения две установки по осаждению покрытия, по существу, закрыты и изолированы друг от друга с помощью соответствующих перегородок и/или экранов 59, так чтобы соответственно операции по распылению различных материалов могли выполняться на двух устройствах, но все они были в одной и той же вакуумной камере и полотно через них проходило один раз. В варианте, предпочтительном для практического выполнения изобретения, первая установка 56 используется для осаждения на подложку слоя 16, 16b или 16c из материала с высоким показателем преломления, а второе рабочее место 58 используется для осаждения тонкой, несплошной пленки 18, 18a, 18b или 18c из металла, вследствие чего формируется модуль 12, 12a, 12b или 12c за один проход подложки от разматывающего барабана 46 до наматывающего барабана 48.
Оптические мониторы 62a, 62d размещены ниже по потоку от каждого устройства 56, 58. Мониторы предназначены для контроля за каждой операцией по формированию покрытия и для обеспечения требующейся толщины и состава покрытий на подложках.
Как понятно из вышеприведенного описания, материал, который должен наноситься во втором устройстве 58 в виде очень тонкой несплошной пленки металла или сплава металлов, выбирается предпочтительно из следующего ряда: хром и сплавы никель-хром, а также нержавеющая сталь. Распыление этих материалов очень направленное и осуществляется легко и быстро, в частности, в отношении толщины пленки, например 1-20 нм. Металл предпочтительно распыляется в атмосфере с парциальным давлением инертного газа, который вводится, по существу, в закрытое устройство 58 через ввод 43.
Материалы с высоким показателем преломления, обычно используемые в оптических пленках, наносятся медленнее и более трудно, особенно оксид титана, который является материалом с наиболее высоким показателем преломления. Можно показать, что для увеличения скорости осаждения оксида, чтобы сохранить темп, определяемый скоростью осаждения металлической пленки, необходимо добавить несколько магнетронных катодов в устройстве 56 и/или добавить еще устройство для осаждения оксида, промежуточное между устройствами 56 и 58. Как известно, состав с высоким показателем преломления может сам быть в качестве мишени 56c или мишень из металла сама по себе может реактивно распыляться в атмосфере с парциальным давлением реактивного газа, например кислорода и/или азота, введенных в устройство (устройства) 56 через ввод 42. Даже в этом случае из-за того, что осаждение TiO2 на подложку является настолько сложным и утомительным процессом, а получающееся изделие настолько дорогим, то в целях экономичности производства может использоваться другой оксид или нитрид, даже несмотря на то, что у него показатель преломления значительно ниже, чем требуется.
Оксид висмута Bi2O3, несмотря на то, что в литературе его относят к материалам для использования в дальней инфракрасной области спектра, не считается оптическим материалом в видимом диапазоне спектра, поскольку он сильно поглощает в видимом спектральном диапазоне и поэтому он не находит применения на рынке коммерческих солнечных пленок.
В части описания, приведенной перед раскрытием изобретения, было отмечено, что при формировании синтезированного BiOx, имеющего высокое содержание кислорода (x = > 1.7), получается тонкая пленка, которая не сильно поглощает и которая обладает очень высоким показателем преломления, сопоставимым с показателем преломления TiO2. Более важно то, что в соответствии со способом осуществления изобретения синтетический BiOx имеет скорость осаждения, которая в 25 или более раз выше, чем скорость осаждения TiO2, вследствие чего устраняются экономические препятствия, стоящие при использовании TiO2, и получается изделие, имеющее лучшие рабочие характеристики и более экономически приемлемое.
Осаждение пленки BiOx может осущестляться путем осаждения методом реактивного распыления, путем активизированного реактивного осаждения из газовой фазы и путем вакуумного осаждения при дуговом разряде, но как показано на фиг. 7, в настоящее время предпочтительным является реактивное осаждение методом распыления. А именно, мишень 56c содержит висмут и распыляется в атмосфере с парциальным давлением кислорода, причем парциальное давление кислорода может изменяться для получения слоя синтетического оксида висмута, имеющего атомное отношение кислорода к висмуту по меньшей мере от 1.7 до 2.5, т.е. BiOx (x = 1.7 - 2.5).
Толщина пленки синтезированного BiOx (x = 1.7 - 2.5), нанесенной на подложку 50, может меняться в пределах от 0.1 до 50 нм (10 - 500 ) в зависимости от требующихся рабочих характеристик. Диапазон рекомендованных толщин составляет 0.1 - 10 нм для солнечных пленок, имеющих ПВС ≥ 35%, и диапазон 10-50 нм для солнечных пленок, имеющих ПВС ≅ 35%. Скорость получения, как правило, будет изменяться от 20 футов в минуту (ф/мин) для более толстых пленок до 50 ф/мин для более тонких пленок. Для большинства приложений, предусмотренных настоящим изобретением, толщины пленок примерно 40 нм, наносимые на подложку со скоростью примерно 50 ф/мин, будут обеспечивать получение вполне подходящего изделия.
Однако требующаяся степень окисления висмута будет также входить в уравнение реакции. На фиг. 8 показана графическая корреляция скорости реактивного осаждения синтезированного оксида висмута, BiOx, методом распыления, атомного отношения кислорода к висмуту в оксиде и парциального давления кислорода в вакуумной камере, в которой проводится осаждение методом распыления. На фиг. 8 парциальное давление кислорода (ПДК) отложено вдоль оси абсцисс, динамическая скорость осаждения (ДСО) - вдоль левой оси ординат и атомное отношение (АО) - вдоль правой оси ординат. Опускающаяся кривая относится к ДСО, а поднимающаяся кривая относится к АО. ДСО вычислялась по двум сериям тестов. АО определялось по измерениям обратного резерфордовского рассеивания пучка ионов гелия (рентгеновская спектроскопия) и по профилям "Оже" электронной спектроскопии, прокалиброванным по коммерческому объемному образцу Bi2O3. По причинам, в настоящее время неизвестным, "Оже"-профили дают в результате завышенные значения АО по сравнению с результатами обратного резерфордовского рассеивания, особенно при более высоких значениях АО. Тем не менее, следует заметить в качестве общего наблюдения, что с увеличением ПДК АО растет и пленка становится видной, когда АО равно или превышает 1.7.
Как графически показано на фиг. 8, BiOx с АО, равным 1.8, может осаждаться при парциальном давлении кислорода 7.5 Е-5Т (7.5•10-5 Торр) и ДСО, равной 3.5 нм • с**2/j (толщина в нм, умноженная на площадь в сантиметрах квадратных и деленная на энергию в джоулях); a BiOx с АО 2.5 может быть получен при ПДК 12Е-5Т и ДСО 2.5 нм • см**2/j. И напротив, ДСО для реактивного распыления TiO2 обычно 0.1 нм • см**2/j. Следовательно, синтетический BiOx (x = > 1.7), получаемый согласно изобретению, может осаждаться в 25-35 раз быстрее, чем TiO2, что является очень существенным экономическим преимуществом, особенно с точки зрения того факта, что показатели преломления у них по существу одни и те же. Более того, повышенная скорость осаждения BiOx упрощает осаждение оксида при той же скорости перемещения полотна, при которой производится осаждение металла, что обеспечивает очень экономичное получение солнечных управляющих пленок согласно изобретению.
Учитывая скорость получения и качество требующегося покрытия, предпочтительные значения АО будут находиться в диапазоне от 1.8 до 2.2.
Измерения "Оже"-профилей показывают, что тонкое покрытие BiOx на подложке очень однородное. Фотографии сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) при увеличении в 50000 раз дополнительно показывают, что с увеличением ПДК при получении пленки BiOx, имеющей АО 1.7 или выше, поверхность покрытия становится чрезвычайно гладкой и однородной, благодаря чему значительно уменьшается поглощение и получается пленка с высоким показателем преломления, идеальная для практического осуществления изобретения.
Следовательно, изобретение предлагает для экономического массового производства высоко надежные солнечные управляющие пленки, имеющие низкое поглощение видимого света и низкое отражение видимого света.
Таким образом, задачи, решаемые данным изобретением, и его преимущества, которые были указаны, достигаются удобным, экономичным и практичным путем.
Несмотря на то, что здесь были описаны и проиллюстрированы предпочтительные варианты изобретения, понятно, что в них могут быть сделаны различные изменения, модификации, перегруппировки, не выходя за рамки изобретения, в том объеме, как оно охарактеризовано в прилагаемой формуле изобретения.
Формула изобретения: 1. Солнечная управляющая пленка с низким пропусканием видимого света и низким отражением видимого света, содержащая первую подложку из прозрачного материала с нанесенной на нее пленкой металла, которая обеспечивает уменьшение пропускания видимого света, и вторую подложку из прозрачного материала с нанесенной на нее пленкой металла, которая обеспечивает уменьшение пропускания видимого света, причем упомянутые пленки металла обращены друг к другу, отличающаяся тем, что металлические пленки выполнены тонкими и неоднородными и имеют заданное низкое отражение видимого света и оптически не связаны друг с другом, так что покрытые подложки из прозрачного материала, образующие многослойную пленку, имеют суммарную задерживающую способность пропускания видимого света, равную приблизительно сумме задерживающих способностей неоднородных металлических пленок, и отражение видимого света, по существу, равное отражению видимого света только одной из неоднородных пленок, причем отражение видимого света каждой неоднородной пленкой такое, что отражение видимого света многослойной пленкой на чистом стекле менее 15%, если пропускание видимого света не более 35%, и не превышает 12%, если пропускание видимого света до 50%.
2. Солнечная управляющая пленка по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из упомянутых подложек имеет слой из материала с высоким показателем преломления между подложкой и неоднородной пленкой металла, выполненный с возможностью дополнительного управления пропусканием видимого света и отражением видимого света многослойной пленки.
3. Солнечная управляющая пленка по п.2, отличающаяся тем, что материал с высоким показателем преломления выбирают из нитрида кремния, оксидов: хрома, ниобия и титана, и синтезированного оксида висмута, имеющего атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5.
4. Солнечная управляющая пленка по п.1, отличающаяся тем, что тонкие неоднородные металлические пленки выбирают из хрома, сплавов никель-хром и нержавеющей стали.
5. Солнечная управляющая пленка по п.4, отличающаяся тем, что хром, сплав никель-хром или нержавеющая сталь наносятся на подложку путем распыления.
6. Солнечная управляющая пленка по п.1, отличающаяся тем, что содержит третью подложку из прозрачного материала с нанесенной на нее тонкой, неоднородной, прозрачной пленкой металла, обеспечивающей уменьшение пропускания видимого света и имеющей, по существу, такое же низкое отражение видимого света, как и у других неоднородных пленок, причем упомянутая третья подложка расположена в виде слоя между упомянутыми первой и второй подложками, причем неоднородная пленка металла на ней отделена и оптически не связана с неоднородными пленками металла на упомянутых первой и второй подложках.
7. Солнечная управляющая пленка по п.6, отличающаяся тем, что одна, две или все упомянутые подложки содержат слой материала с высоким показателем преломления между подложкой и неоднородной пленкой металла для дополнительного управления пропусканием видимого света и отражением видимого света многослойной пленки.
8. Солнечная управляющая пленка по п.1, отличающаяся тем, что содержит слой связующего материала, чувствительного к давлению, на одной стороне многослойной пленки для приклеивания ее к окну и защитное покрытие на другой стороне многослойной пленки для защиты пленки от повреждений.
9. Солнечная управляющая пленка по п.7, отличающаяся тем, что материал с высоким показателем преломления содержит синтезированный оксид висмута, осажденный на подложку при реактивном распылении и имеющий атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5.
10. Солнечная управляющая пленка по п.7, отличающаяся тем, что материал с высоким показателем преломления выбирают из нитрида кремния и оксидов: хрома, ниобия и титана.
11. Солнечная управляющая пленка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что пропускание видимого света многослойной пленкой лежит в диапазоне от 25 до 50%.
12. Способ изготовления солнечной управляющей пленки, в котором осаждают на прозрачную подложку тонкое, прозрачное покрытие из металла, которое уменьшает пропускание видимого света через покрытую подложку, отличающийся тем, что осаждают неоднородное металлическое покрытие, которое имеет заданное низкое отражение видимого света, объединяют в многослойную пленку несколько покрытых подложек так, чтобы неоднородные металлические покрытия были обращены друг к другу внутри многослойной пленки и были отделены друг от друга и не связаны оптически, и так, чтобы неоднородные металлические покрытия вместе обеспечивали задерживающую способность для видимого света, которая достаточна для того, чтобы обеспечить заданный низкий уровень пропускания видимого света через многослойную пленку, при этом многослойная пленка имеет суммарную задерживающую способность пропускания видимого света, равную приблизительно сумме задерживающих способностей неоднородных металлических покрытий, и низкое отражение видимого света, по существу, равное отражению видимого света только одним из неоднородных металлических покрытий, многослойная пленка на чистом стекле имеет отражение видимого света, которое не превышает 15%, когда пропускание видимого света не более 35%, и не превышает 12%, когда пропускание видимого света не более 50%.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что послойное наложение покрытых подложек друг на друга, а также устранение оптической связи между ними осуществляют с помощью одного или нескольких промежуточных слоев из связующего материала.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что сначала осаждают на подложку тонкий прозрачный слой материала с высоким показателем преломления, а затем осаждают металлическое покрытие на материал с высоким показателем преломления.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутый материал с высоким показателем преломления имеет показатель преломления по меньшей мере 2,0.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутым материалом с высоким показателем преломления является синтезированный оксид висмута с атомным отношением кислорода к висмуту от 1,7 до 2.5.
17. Способ по п.12, отличающийся тем, что металл, осаждаемый на каждую подложку, содержит хром, сплав никель-хром или нержавеющую сталь.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что металл осаждают на подложку методом распыления.
19. Способ по п.12, отличающийся тем, что осаждение на подложку осуществляют реактивным распылением синтезированного оксида висмута, имеющего атомное отношение кислорода к висмуту от 1,7 до 2,5, затем осаждают распылением на синтезированный оксид висмута тонкое покрытие из хрома, сплава никель-хром или нержавеющей стали.