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CN104619493A - 包含溶胶-凝胶层的具有漫反射的透明元件 - Google Patents

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Saint Gobain Glass France SAS
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Abstract

本发明涉及具有漫反射性质的透明层状元件，该层状元件包含两个由具有基本相同的折光指数的电介质材料构成的外层和插入在该两个外层之间的中间层，这种中间层由为具有与外层的折光指数不同的折光指数的电介质层或者金属层的单一层形成或者由层堆叠体形成，该堆叠体包含至少一个其折光指数与外层的折光指数不同的电介质层或者金属层，该上外层是包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质的溶胶-凝胶层。

Description

包含溶胶-凝胶层的具有漫反射的透明元件
本发明涉及具有漫反射性质的透明层状元件。
该层状元件可以是刚性的或者柔性的。它特别地可以是玻璃板，例如基于玻璃或者聚合物材料构成的玻璃板。它还可以是基于聚合物材料的挠性膜，其尤其能够被用于表面上以为该表面提供漫反射性质而同时保持它的透射性质。
已知的玻璃板包括标准的透明玻璃板，其引起入射辐射在该玻璃板上的镜面透射和反射，和半透明玻璃板，其引起入射辐射在玻璃板上的漫透射和反射。
通常，当在该玻璃板上的具有给定入射角的入射辐射被该玻璃板在多个方向上进行反射时，通过玻璃板的反射被认为是漫反射。当在玻璃板上的具有给定入射角的入射辐射被该玻璃板以等于该入射角的反射角度进行反射时，通过玻璃板的反射被认为是镜面反射。类似地，在玻璃板上具有给定入射角的入射辐射被该玻璃板以等于该入射角的透射角度透射时，穿过该玻璃板的透射被认为是镜面透射。
标准透明玻璃板的缺点是它们以反射镜方式返回锐利反射，这在某些应用中不是合意的。因此，当玻璃板用于建筑物窗户或者显示屏时，优选地限制反射的存在，反射降低了穿过该玻璃板的可见性。在玻璃板上的锐利反射还可以引起耀眼的风险，因此在安全方面的风险，例如当交通工具前灯在建筑物的玻璃化幕墙上反射时。这种问题最特别由于机场的玻璃化幕墙而产生。实际上，消除任何使在接近于航站楼的飞行员耀眼的风险是重要的。
而且，半透明玻璃板，虽然具有不产生锐利反射的优点，然而它不提供穿过该玻璃板的清楚的视野。
本发明通过提出一种层状元件正是更特别地用于克服这些缺点，所述层状元件允许同时具有优异的穿过该元件的清晰视野、限制在元件上的"镜子"类型的反射，和促进在元件上的漫反射。
申请人已经发现为具有特定的漫反射的透明层状元件(用于玻璃板中)的使用允许获得在透射中为透明的而且具有漫反射的玻璃板。这些性质尤其借助于特定的层堆叠体而获得，所述堆叠体具有限定的折光指数和几何形状。总之，层状元件包含由电介质材料或者金属材料组成的中间层，优选薄层或者薄层堆叠体，所述层被两个外层(由具有基本相同的折光指数的电介质材料组成的上外层和下外层)围绕。在这种层状元件中，在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的并且与在两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的其它纹理化的接触表面平行。
申请人已经发现本发明的层状元件的有利性质是特别地由于在所述外层之间的指数协调性，即这两个层具有基本相同的折光指数的事实。根据本发明，指数协调性或者指数差异对应于在该层状元件的两个外层的组成电介质材料之间在589nm的折光指数的差异的绝对值。该指数的差异越小，穿过该玻璃板，该视野将是越清晰的。本申请人已经发现优异的视野使用低于0.050，优选低于0.030，更好地低于0.015的指数协调性得到。
可以设想用于层状元件的数种结构和制备方法，它们尤其在构成下外层和中间层的材料的选择上进行改变。由电介质材料组成的下外层选自：
- 透明基材，其主要表面之一进行纹理化和另一个是光滑的，优选由无机或者有机玻璃制成的基材，选自聚合物、玻璃或者陶瓷，
-　电介质材料层，其例如通过磁控管溅射进行沉积，选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 基于最初为粘性的、液体或者浆体状态的，适合于成型操作的可固化材料的层，包含：
　　- 光致交联的和/或光致聚合的材料，
　　- 经由溶胶-凝胶法沉积的层，
- 由可热成型或者压敏塑料制成的插入层或者片材，其可以优选地基于选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚对苯二酸乙二醇酯(PET)或者乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
在这些材料中，一些在它们的可获得性和/或它们的价格方面是特别有利的，例如粗糙的或者纹理化的玻璃基材，如由Saint-Gobain销售的Satinovo®。
如在上面所解释，为了获得穿过该玻璃板的特别清楚的视野，在由粗糙基材组成的下外层和构成该层状元件的上外层的材料之间的折光指数的变化优选地低于0.050，更好是低于0.015。
然而，在用于构成上外层所提出的材料中，并不总是可以获得低至0.015的指数变化。例如对于标准玻璃，相同类型的玻璃的指数可能在不同工厂之间在1.517至1.523之间变化。这种大约0.006的变化在优选的折光指数差距的可接受范围(对于包含具有漫反射的透明元件的玻璃板)面前是不可忽略的。
因此，当选择纹理化玻璃基材作为下外层时，如果寻求优异的清晰性时，选择在上面对于下外层所提供的名单中的所有类型的材料作为上外层是不可行的。
申请人已经令人惊讶地发现，将特定的溶胶-凝胶层特定地用作为该层状元件的上外层允许容易地制备具有漫反射的层状透明元件，其具有可以尤其低于0.015的指数协调性。本发明的溶胶-凝胶层具有，作为构成它的不同前体化合物的比例的函数，可调节的折光指数，其尤其可以为1.459至1.700，优选地1.502至1.538。
借助于本发明的解决方案，因此可以精确地调节折光指数以保证在下外层和上外层之间的折光指数差距低于定义值。
在本发明的溶胶-凝胶层的指数方面的灵活配制(formulation)允许获得透明层状元件，其在光学性能方面具有恒定品质，不管该基材的来源或者该基材的种类。此外，还可以使用具有显著更高的指数的塑料基材作为下外层。
特定选择溶胶-凝胶层作为层状元件的上外层使得可以：
- 精确地匹配该下外层的指数，而使用其它类型外层时是不可行的，
- 根据玻璃的来源，调节适应该玻璃的精确指数，
- 根据下外层的种类，获得可调节的组成，无论它是无机的或者有机的，
- 将提供有色外观的组分加入至溶胶-凝胶层，
- 将该外层施用至具有不同尺寸的复杂表面，而不需要重型设备；
- 获得表面、组成和厚度均匀的沉积物。
为此，本发明主题是具有两个光滑的主要外表面(2A，4A)的透明层状元件(1)，特征在于该层状元件包含:
- 两个外层，下外层(2)和上外层(4)，其每个形成该层状元件的两个主要外表面(2A，4A)之一并且其由具有基本相同的折光指数(n2，n4)的电介质材料组成，和
- 插入在外层之间的中间层(3)，这种中间层(3)由为具有与外层的折光指数不同的折光指数(n3)的电介质层或者金属层的单一层形成，或者由层(31，32，…，3k)堆叠体形成，该堆叠体包含至少一个其折光指数与外层的折光指数不同的电介质层或者金属层，
其中，在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的并且与在两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的其它纹理化的接触表面平行，和
其中，该上外层(4)是包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质的溶胶-凝胶层。
根据本发明使用的特定层状元件允许获得入射辐射在层状元件上的镜面透射和辐射的漫反射，不管光源的方向为怎样。
视野的极端清楚性是由于尽可能调节的指数协调性。
在本发明的范围中，区分一方面金属层(对于它们，折光指数的值是不重要的)和另一方面电介质层(对于它们，应当考虑相对于外层的折光指数的差异)。
在整个说明书中，根据本发明的透明层状元件被认为是水平布置，其中它的向下取向的第一面定义了下主要外表面和它的与第一面相反的向上取向的第二面定义了上主要外表面；措辞"在...上方"和"在...下方"的意义因此应该相对于这种取向进行考虑。除非特别地规定，术语"在...上方"和"在...下方"不必然表示该两个层彼此接触进行布置。术语"下"和"上"在本文中参照这种设置进行使用。
该层状元件任选地包含至少一个设置在该上和/或下外层的上方或下方的附加层。所述附加层(一个或多个)可以由电介质材料组成，所有电介质材料具有与该层状元件的外层的电介质材料基本相同的折光指数或者具有不同的折光指数。
对于本发明来说，术语“指数”指在589nm波长进行测量的光学折光指数。
根据本发明，薄层是具有低于1微米的厚度的层。
当该两种电介质材料具有的这样折光指数(在它们在589nm的折光指数之间的差异的绝对值小于或等于0.150)时，两种电介质材料或者层具有基本相同的折光指数，或者具有基本相等的折光指数。
根据本发明，在该层状元件的两个外层的组成电介质材料之间在589nm的折光指数的差异的绝对值，以优选递增的次序，小于或等于0.050，小于或等于0.030，小于或等于0.020，小于或等于0.018，小于或等于0.015，小于或等于0.010，小于或等于0.005。
当两种电介质材料或者层在589nm的折光指数之间的差值的绝对值严格地高于0.15时，该两种电介质材料或者层具有不同的折光指数。根据有利的特征，在一方面所述外层，和另一方面该中间层的至少一个电介质层之间在589nm的折光指数的差异的绝对值大于或等于0.3，优选大于或等于0.5，更优选大于或等于0.8。这种相对大的折光指数差异在该层状元件内部的至少一个纹理化接触表面上出现。这允许促进辐射在这种纹理化接触表面上的反射，即辐射通过该层状元件的漫反射。
在两个相邻层之间的接触表面是在该两个相邻层之间的界面。
电介质材料或者层是非金属材料或者层。优选地，该电介质材料或者层是有机或者无机性质。该无机电介质材料或者层可以选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，所述过渡金属、非金属或者碱土金属优选选自硅，钛，锡，锌，铝，钼，铌，锆和镁。该有机电介质材料或者层选自聚合物。
据认为电介质材料或者层是具有低导电率，优选低于100S/m的导电率的材料或者层。
透明元件是一种穿过它存在至少在用于该元件的目标应用的波长范围中的辐射透射的元件。举例来说，当该元件用作为建筑物或者交通工具玻璃板时，它至少在可见光波长范围中是透明的。
纹理化表面或者粗糙表面是其中表面性质在比在表面上的入射辐射的波长更大等级进行改变的表面。该入射辐射这时以漫射方式通过该表面进行透射和漫射。优选地，根据本发明的纹理化或者粗糙表面具有对应于至少0.5微米，尤其1至100微米，更好是1至5微米的算术平均偏差Ra(对应于在评价长度上从粗糙度轮廓的中线开始测量的该粗糙度轮廓R的所有绝对距离的算术平均值)的粗糙度参数。
光滑表面是其中该表面不规则性使得该辐射不被这些表面不规则性偏离的表面。该入射辐射这时以镜面方式通过该表面进行透射和反射。优选地，光滑表面是其中所述表面不规则性具有比在该表面上的入射辐射的波长更小的尺寸的表面。然而，根据本发明，这样的外层或者附加层的表面被认为是光滑的：它们具有一定表面不规则性，但是它们与一个或多个由具有基本相同的折光指数的电介质材料组成的附加层接触，并且它们，在它们的与跟所述具有一定不规则性的层接触的面相对的面上，具有的表面的表面不规则性具有比在表面上的入射辐射的波长小得多或大得多的尺寸(大尺度的起伏)。优选地，光滑表面是具有对应于低于0.1微米，优选地的低于0.01微米的算术平均值偏差Ra的粗糙度参数，或者低于10°的斜率的表面。
玻璃板对应于有机或者无机的透明基材。
借助于本发明，获得入射辐射在层状元件上的镜面透射和漫反射。该镜面透射确保穿过该层状元件的清楚视野。漫反射允许避免在层状元件上的锐利反射和耀眼的风险。
在层状元件上的漫反射来源于这样的事实：在两个相邻层(其之一是电介质层和另一个是金属层或者其两个都是都是具有不同折光指数的电介质层)之间的每个接触表面是纹理化的。因此，当在层状元件上的入射辐射达到这种接触表面时，它被金属层反射或者由于在两个电介质层之间的折光指数的差异而被反射和，由于该接触表面是纹理化的，因此该反射是漫反射。
镜面透射来源于这种事实：该层状元件的两个外层具有光滑的主要外表面并且由具有基本上相同的折光指数的材料组成，和在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个纹理化接触表面与在两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的其它纹理化的接触表面是平行的。
该层状元件的光滑外表面允许获得辐射在每个空气/外层界面的镜面透射，即它们允许辐射从空气进入到外层中或者辐射从外层离开进入空气中，而不改变该辐射的方向。
纹理化接触表面的平行性意味着该中间层的组成层或者每个组成层(其是具有与外层折光指数不同的折光指数的电介质层或者其是金属层)具有与该中间层跟所述外层的接触表面垂直地均一的厚度。
这种厚度均一性可以在该纹理的整个范围上是全面的或者仅仅在该纹理的区段上是局部的。特别地，当该纹理具有出斜率变化时，在两个连续的纹理化接触表面之间的厚度可以作为该纹理的斜率的函数而每个区段进行改变，然而该纹理化接触表面总是保持彼此平行。这种情况尤其对于通过阴极溅射沉积的层而存在，其中当该纹理的斜率提高时该层的厚度则是更小的。因此，局部地，在每个具有给定斜率的纹理区段上，层的厚度保持不变，但是层的厚度在具有第一斜率的第一纹理区段和具有与第一斜率不同的第二斜率的第二纹理区段之间是不同的。
有利地，为了获得在该层状元件内部的纹理化接触表面的平行性，该中间层的组成层或者每个组成层是通过阴极溅射进行沉积的层。事实上，阴极溅射，特别地磁场增强的阴极溅射，保证该界定所述层的表面是彼此平行的，这对于其它沉积技术如蒸发或者化学气相沉积(CVD)，或者溶胶-凝胶法则不是这种情况。然而，在该层状元件内部的纹理化接触表面的平行性对于获得穿过该元件的镜面透射是必不可少的。
在该层状元件的第一外层上的入射辐射穿过该第一外层而不改变它的方向。由于物质种类的差异，电介质或者金属，或者在第一外层和该中间层的至少一个层之间的折光指数的差异，该辐射然后在中间层中进行折射。由于一方面在该层状元件的两个相邻层(其之一是电介质层和另一个是金属层或者其两个是具有不同折光指数的电介质层)之间的纹理化接触表面是彼此完全平行的，和另一方面，第二外层具有与第一外层基本相同的折光指数，根据用于折射的Snell-Descartes定律，该辐射从中间层离开在第二外层中的折射角度等于该辐射离开第一外层在该中间层上的入射角。
辐射因此从该层状元件的第二外层沿着与它在该元件的第一外层上的入射方向相同的方向出来。该辐射通过该层状元件的透射因此是镜面的。由于该层状元件的镜面透射性质，因此获得穿过该层状元件清楚的视野，即该层状元件不是半透明的。
根据本发明的一个方面，利用该层状元件的漫反射性质以在该辐射的入射侧上在多个方向中反射该辐射的大部分。由于该层状元件的镜面透射性质，获得这种强烈的漫反射而同时穿过该层状元件具有清楚的视野，即该层状元件不是半透明的。这种具有强烈漫反射的透明层状元件例如应用于显示屏或者投影屏。
该上外层是溶胶-凝胶层，其包含根据溶胶-凝胶法获得的基于二氧化硅的有机/无机混合基质。
溶胶-凝胶法在于，在第一步中，制备包含前体的称为"溶胶-凝胶溶液"的溶液，该前体在水存在时引起聚合反应。当这种溶胶-凝胶溶液被沉积在表面上时，由于在溶胶-凝胶溶液中存在水或者与环境水汽接触时，前体水解并且缩合以形成俘获该溶剂的网络。这些聚合反应引起越来越密集的物种的形成，其产生形成溶胶然后凝胶的胶体微粒。在约几百度的温度下这些凝胶的干燥和增密在基于二氧化硅的前体存在时产生相当于玻璃的溶胶-凝胶层，其特征与传统玻璃的特征相似。
由于它们的粘度，呈胶体溶液或者凝胶形式的溶胶-凝胶溶液可以容易地被沉积在该中间层的与第一外表面相对的主纹理化表面上，同时与该表面的纹理共形。溶胶-凝胶层将能"填充"该中间层的粗糙度。这是因为这种层包含与该中间层的表面(其因此进行纹理化)的粗糙度匹配的表面和与这种表面相反的为平面的主要外表面。通过溶胶-凝胶法沉积的层因此确保该层状元件的表面的平面化。
根据本发明，该溶胶-凝胶层包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质。这种基质从混合前体获得，该混合前体是有机硅烷RnSiX(4-n)。这些分子同时地包含可水解的官能团，其引起产生包含保持与二氧化硅主链连接的有机官能团的氧化硅网络或者基质。
根据本发明的一种变型，该溶胶-凝胶层还包含至少一种金属氧化物或者至少一种硫族化合物的颗粒。
根据本发明的另一种变型，该基于二氧化硅的有机/无机混合基质还包含至少一种金属氧化物。这种包含有机官能团的基于二氧化硅和至少一种金属氧化物的基质可以从有机硅烷和至少一种金属氧化物前体的结合使用而获得。这些前体然后与有机硅烷一起形成二氧化硅和金属氧化物的混合基质。
根据本发明的优选实施方案，该溶胶-凝胶层包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质和至少一种金属氧化物，在该基质中分散有至少一种金属氧化物或者的至少一种硫族化合物的颗粒，如二氧化硅和氧化锆的有机/无机混合基质，在其中分散有二氧化钛颗粒。
本发明的溶胶-凝胶层的主要化合物由形成基质的化合物和分散在所述基质中的颗粒组成。该溶胶-凝胶层的主要化合物因此可以是：
- 该基质的包含有机官能团的二氧化硅，
- 该基质的一种或多种金属氧化物，
- 分散在该基质中的金属氧化物和/或硫族化合物的颗粒。
为了精确地调节该溶胶-凝胶层的折光指数，改变来源于该基质或者以颗粒形式分散的金属氧化物的比例。通常，该金属氧化物具有比二氧化硅更高的折光指数。通过提高金属氧化物的比例，提高该溶胶-凝胶层的折光指数。该溶胶-凝胶层的折光指数作为一种类型金属氧化物的体积分数的函数线性地提高(在所述金属氧化物的体积比例低于阈值时)。例如，当加入TiO2颗粒时，对于TiO2相对于该溶胶-凝胶层的主要化合物总体积的体积比例低于20%时，观察到该溶胶-凝胶层的折光指数的线性变化。
因此可以在理论上溶胶-凝胶层的折光指数作为构成溶胶-凝胶层的主要化合物的函数进行确定，并因此在理论上确定将允许在固化之后获得具有所要求的折光指数的溶胶-凝胶层的溶胶-凝胶溶液的配方。
本发明的计算方案因此是特别有利的。例如在接收旨在用作为下外层的玻璃基材时，测量它们的折光指数。然后，配制溶胶-凝胶溶液，其在固化之后将提供具有低于0.015的与所述基材的折光指数协调性的溶胶-凝胶层。
该溶胶-凝胶层可以具有在宽指数范围，尤其1.459至1.700，优选地1.502至1.538，更好是1.517至1.523的范围内的折光指数。
该溶胶-凝胶层的主要化合物以递增优选的次序，以质量计占该溶胶-凝胶层的总质量的至少80%，至少90%，至少95%，至少99%，100%。
该溶胶-凝胶层以质量计优选地包含，相对于该构成溶胶-凝胶层的主要化合物的总质量:
- 50%至100%，优选地70%至95%，更好地85%至90%的该基质的包含有机官能团的二氧化硅，和/或
- 0至10%，优选地1%至5%，更好地2%至4%的该基质的金属氧化物，和/或
- 0至40%，优选地1%至20%，更好地5%至15%的分散在该基质中的金属氧化物和/或硫族化合物的颗粒。
该金属氧化物颗粒相对于该溶胶-凝胶层的主要化合物的总体积的体积比例是，以递增优选的次序，在0至25%，1%至15%，2%至8%之间。
该溶胶-凝胶层通过溶胶-凝胶溶液的固化而获得并且包含由至少一种具有通式RnSiX(4-n)的有机硅烷的水解和缩合产生的产品，其中:
- n等于1，2，3，优选地n等于1或者2，更好是n等于1，
- 基团X，其可以是相同的或者不同的，表示选自烷氧基、酰氧基和卤素基团的可水解基团，优选地烷氧基，和
- 基团R，其可以是相同的或者不同的，表示经由碳原子与硅连接的不可水解的有机基(或者有机官能团)。
优选地，该溶胶-凝胶层通过溶胶-凝胶溶液的固化而获得并且包含由以下化合物水解和缩合而产生的产物:
i) 至少一种有机硅烷，和
ii) 至少一种金属氧化物的前体和/或
iii) 至少一种金属氧化物或者至少一种硫族化合物的颗粒。
该有机/无机混合基质的金属氧化物颗粒和/或该金属氧化物的前体包含选自以下的金属：钛，锆，锌，铌，铝和钼。
该有机硅烷(一种或多种)包含2个或者3个，特别地3个可水解的基团X，和1个或2个，特别地一个不可水解的基团R。
该基团X优选地选自烷氧基-O-R'，特别地C1-C4烷氧基，酰氧基-O-C(O)R'，其中R'是烷基，优选C1-C6烷基，优选甲基或者乙基，卤化物，如Cl，Br和I，和这些基团的组合。优选地，该基团X是烷氧基，特别地甲氧基或者乙氧基。
该基团R是不可水解的基于烃的基团。某些基团根据本发明是适合的。这些基团的存在和种类允许获得具有与本发明的应用相容的厚度的溶胶-凝胶层。优选地，对应于该不可水解的有机官能团的基团R具有至少50g/摩尔，优选地至少100g/摩尔的摩尔质量。这种基团R因此是不能除去的基团，甚至在干燥步骤之后也如此，并且可以选自:
- 烷基，优选地线性或支化C1-C10烷基，更优选地C3-C10烷基，如，例如甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基；
- 链烯基团，优选地C2-C10链烯基，例如乙烯基，1-丙烯基，2-丙烯基和丁烯基；
- 炔基团，例如乙炔基和炔丙基；
- 芳基团，优选地C6-C10芳基，如苯基和萘基；
- 烷芳基团；
- 芳基-烷基团；
- (甲基)丙烯酰基和(甲基)丙烯酰氧基丙基；
- 缩水甘油基和缩水甘油基氧基。
上面定义的基团，如烷基，链烯基，炔基，烷芳基和芳烷基还可以包含至少一种选自以下的基团：伯、仲或者叔胺基团(该不可水解基团这时是，例如，氨基芳基或者氨烷基)，酰胺，烷羰基，取代或者未被取代的苯胺，醛，酮，羧基，酸酐，羟基，烷氧基，烷氧基羰基，巯基，氰基，羟基苯基，羧酸烷基酯，磺酸，磷酸或者甲基(丙烯酰氧基氧)基团，包含环氧化物环的基团，如缩水甘油基和缩水甘油基氧基(glycidiloxy)、烯丙基、乙烯基。
该特别优选的有机硅烷包含彼此相同的或者不同的，优选地相同的基团X，并且表示可水解的基团，优选地C1至C4烷氧基，更优选地乙氧基或者甲氧基；和R是不可水解的基团，优选地缩水甘油基或者缩水甘油基氧基-C1至C20，优选地C1至C6亚烷基，例如缩水甘油氧基丙基，缩水甘油氧基乙基，缩水甘油氧基丁基，缩水甘油氧基戊基，缩水甘油氧基己基和2-(3,4-环氧环己基)乙基。
有利地，该有机硅烷化合物选自以下化合物：烯丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基­三甲氧基­硅烷，N-[N'-(2'-氨基乙基)-2-氨基乙基]-3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)，3-巯基丙基三甲氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷，3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷，N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，对-氨基苯基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基二异丙基乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷，(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷，3-巯基丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，乙烯基甲基二乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，N-[(3-(三乙氧基硅烷基)丙基]-4,5-二羟基咪唑。
在上面列出的化合物中，优选的化合物是GLYMO。
该分散在该基于二氧化硅的有机/无机混合基质的金属氧化物和/或硫族化合物的颗粒优选地选自:TiO2、ZrO2、ZnO、NbO、SnO2、Al2O3、MoO3、ZnS、ZnTe、CdS、CdSe、IrO2、WO3、Fe2O3、FeTiO3、BaTi4O9、SrTiO3、ZrTiO4、Co3O4、基于铋的三元氧化物、MoS2、RuO2、Sb2O4、Sb2O5、BaTi4O9、MgO、CaTiO3、V2O5、Mn2O3、CeO2、RuS2、Y2O3、La2O3。
优选地，该颗粒是包含选自以下的金属的金属氧化物的颗粒：钛、锆、锌、铌、铝和钼。
根据特别有利的实施方案，该金属氧化物是氧化钛(TiO2)，呈金红石或者锐钛矿形式，或者氧化锆(ZrO2)。
该至少一种金属氧化物或者至少一种硫族化合物的颗粒具有，以递增优选的次序，小于或等于1微米，小于或等于60nm，小于或等于50nm，小于或等于20nm的平均直径。该颗粒通常具有高于1nm，甚至高于5nm的直径。
该硫族化合物的金属氧化物的折光指数为，以递增优选的次序，高于1.49，高于1.50，高于1.60，高于1.70，高于1.80，高于1.90，高于2.00，高于2.10，高于2.20。
作为可以使用商业产品，可以提到以名称Optolake 1120Z® (11RU7-A-8)由Catalyst & Chemical(CCIC)公司销售的产品，其对应于TiO2胶体。还可以提及由Cristal Global公司以商标S5-300A销售的产品，其对应于TiO2颗粒的稳定水分散体(以相对于该分散体总质量的23质量%)，具有约330m2/g的BET比表面积和约50nm的平均直径。
该金属氧化物前体可以选自有机金属化合物，如金属醇盐，和金属盐，其包含该金属元素。
该金属氧化物前体可以包含选自以下的金属：钛、锆、锌、铌、铝和钼。优选地，该溶胶-凝胶溶液包含至少一种锆、铝或者钛氧化物的前体，优选地金属醇盐或者金属卤化物。前体化合物的实例是以下：
- Al(OCH3)3、Al(OC2H5)3、Al(OC3H7)3、Al(OC4H9)3、Al(OC2H4OC4H9)3、AlCl3、AlCl(OH)2，
- TiCl4、Ti(OC2H5)4、Ti(OC3H7)4、Ti(OC4H9)4、Ti(2-乙基己氧基)4，
- ZrCl4、Zr(OC2H5)4、Zr(OC3H7)4、ZrOCl2、Zr(2-乙基己氧基)4。
优选地，根据本发明的溶胶-凝胶溶液包含单一化合物，其选自烷醇锆，如四丙醇锆(TPOZ)。
有机硅烷(i)，金属氧化物前体(ii)和金属氧化物和硫族化合物(iii)是该溶胶-凝胶溶液的主要化合物。该溶胶-凝胶溶液还包含，除了这些“主要的“产品以外，添加剂和溶剂。该添加剂优选地相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量为低于10%质量，优选地低于5%质量。
有机硅烷的比例，按质量计相对于该溶胶-凝胶溶液的主要组分的总质量，以递增优选的次序，为50%至99%，60%至98%，70%至95%，80%至90%。
金属氧化物前体的比例，按质量计相对于该溶胶-凝胶溶液的主要组分的总质量，以递增优选的次序，为0至10%，1%至10%，2%至8%，4%至7%。
金属氧化物和硫族化合物的比例，按质量计相对于该溶胶-凝胶溶液的主要组分的总质量，以递增优选的次序，为0至40%，1%至20%，2%至10%，4%至9%。
该溶胶-凝胶溶液还可以包含，除该主要化合物之外，至少一种溶剂和任选的至少一种添加剂。
该溶剂选自水和有机溶剂。该溶胶-凝胶溶液优选地包含水以允许水解和缩合反应。该溶胶-凝胶溶液还可以包含至少一种有机溶剂，其在大气压的沸点优选地为70至140℃。作为根据本发明可以使用的有机溶剂，可以提到醇、酯、酮和四氢吡喃，和它们的混合物。该醇优选地选自C1-C6醇，如甲醇。该酯优选地选自乙酸酯，特别地可以提到乙酸乙酯。在酮中，将优选地使用甲基乙基酮。
在适合的溶剂中，因此可以提到水、甲醇、乙醇、丙醇(正丙醇和异丙醇)、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、2-甲基-2-丁醇、丁氧基乙醇，和水/有机溶剂混合物。
溶剂的比例可以在宽范围内改变。它们将尤其取决于待获得的厚度。这是因为，该溶胶-凝胶溶液的固体含量越大，它更可能沉积大的厚度并因此获得大厚度的溶胶-凝胶层。
溶剂相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量的质量比例可以例如占至少10%并最多80%。
同样，主要化合物相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量的质量比例为例如至少20%并最多90%。
水相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量的质量比例例如占10%至40%，10%至30%或者15%至25%。
当该溶胶-凝胶溶液还包含一种或多种有机溶剂时，有机溶剂相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量的质量比例为例如10%至40%，10%至30%或者15%至25%。
该组合物还可以包含不同的添加剂，如表面活性剂，UV吸收剂，颜料或者染料，水解和/或缩合催化剂，固化催化剂。该添加剂的总比例优选地相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量为低于5%质量。
该表面活性剂改善湿润性并且促进组合物更好地在待涂覆的表面上铺开。在这些表面活性剂中，可以提到非离子型表面活性剂，如乙氧基化或者中性的脂肪醇，例如含氟表面活性剂。作为含氟表面活性剂，尤其可以提到由3M以商标FC-4430销售的产品。
表面活性剂按质量计的比例为，相对于该溶胶-凝胶溶液的总质量，以递增优选的次序，0.01%至5%，0.05%至3%，0.10%至2.00%。
该水解和/或缩合的催化剂优选地选自酸或者碱。
该酸催化剂可以选自有机酸和无机酸，和其混合物。该有机酸尤其可以选自羧酸，如脂族单羧酸，例如醋酸，多羧酸，如二羧酸和三羧酸，例如柠檬酸，和其混合物。在无机酸中，可以使用硝酸或者盐酸和它们的混合物。
当该组合物包含金属氧化物前体时，醋酸具有提供稳定剂功能的附加优点。这是因为，醋酸可与这些前体螯合并因此防止这种类型产品的过快速水解。
该碱性催化剂可以选自胺碱，如乙醇胺和三乙胺，和其混合物。碱被用在特别地在由于该使用的基材或者硅烷的性质而使得酸将被禁止的情况中。
该溶液还可以包含颜料、染料或者珍珠母。根据这种实施方案，该溶胶-凝胶层可以具有有色外观。另一种用于获得这种有色外观的替代方案在于选择在胶体颗粒的基质中引入有色金属氧化物，如钴、钒、铬、锰、铁、镍或者铜的氧化物颗粒和能够提供所述有色外观的任何其它过渡金属或者非金属的氧化物的颗粒。
该沉积可以根据以下技术之一进行实施：
- 浸涂(英文术语“dip-coating”)；
- 旋涂(英文术语“spin-coating”)；
- 层流涂布(英文术语“laminar-flow-coating”或者“meniscus coating”)；
- 喷涂(英文术语“spray-coating”)；
- 渗涂(英文术语“soak-coating”)；
- 辊涂(英文术语“roll-process”)；
- 刷涂(英文术语“paint-coating”)；
- 丝网印刷(英文术语“screen-printing”)。
该沉积优选地通过使用气力喷雾的喷涂进行实施。
该溶胶-凝胶层填充该中间层的粗糙度，由此确保该层状元件的表面的平面化。该中间层的主要外表面的纹理由多个图案形成，该图案相对于该接触表面的总平面是凹进或者凸起状。在最低的凹孔和最高的凸起部或者顶点之间定义的厚度对应于被称为“顶点-至-凹谷值”的值。该溶胶-凝胶层的厚度必须是足够的以使得该中间层的表面平面化并因此必须是至少等于该中间层的纹理的顶点-至-凹谷值。该溶胶-凝胶层的厚度优选高于该中间层的顶点-至-凹谷值。
根据本发明，溶胶-凝胶层的厚度由该中间层的最低凹孔开始进行定义。溶胶-凝胶层的厚度可以是5nm和100微米，优选50nm至50微米。这种厚度可以通过一个或多个施用操作(或者道次)经由如浸渍、喷洒或者喷射的技术以单层形式获得。
该溶胶-凝胶膜的干燥温度可以为0至200℃，优选100℃至150℃，更优选120℃至170℃。
有利地，本发明的装置允许获得：
- 作为中间层的选择和下外层厚度的选择的函数的可变光透射，
- 低于5%，优选低于2.5%，更好是低于1%的根据标准ASTM D 1003测量的透射浊度，
- 高于93%，优选高于95%，更好是高于97%的使用来自BYK的Haze-Gard Plus仪器测量的明亮度(clarté)。
根据本发明的一个方面，该由电介质材料组成的层状元件的下外层选自：
- 透明基材，其主要表面之一是纹理化的和其另一个主要表面是光滑的，优选地选自聚合物、玻璃和陶瓷，
- 电介质材料层，其选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 基于最初为粘性、液体或者浆体状态的，适合于成型操作的可固化材料的层，其包含：
　　- 光致交联的和/或光致聚合的材料，
　　- 经由溶胶-凝胶法沉积的层，
- 可热成型或者压敏塑料的插入层或者片材，其可以优选地基于选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚对苯二酸乙二醇酯(PET)或者乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
该透明基材的主要表面之一的纹理化可以使用任何已知的纹理化方法获得：例如通过压印该基材的表面，该基材的表面预先加热至可以使它变形的温度，特别地通过使用辊(在它的表面具有与待在该基材上形成的纹理互补的纹理)的辊压；通过使用研磨颗粒或者研磨面，特别地通过砂磨；通过化学处理，特别地在玻璃基材的情况下的酸处理；通过模塑，特别地在由热塑性聚合物制成的基材的情况下的注塑；或者通过蚀刻获得。
当该透明基材用聚合物制成时，它可以是刚性的或者柔性的。根据本发明是适合的聚合物的实例特别地包含：
- 聚酯，如聚对苯二酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；
- 聚丙烯酸酯，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；
- 聚碳酸酯；
- 聚氨酯；
- 聚酰胺；
- 聚酰亚胺；
- 含氟酯聚合物，如乙烯-四氟乙烯(ETFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚氯三氟乙烯(PCTFE)，乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)和氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP)；
- 光致交联的和/或光致聚合的树脂，如硫代烯(thiolène)，聚氨酯，氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯、聚酯-丙烯酸酯树脂，和
- 聚硫氨酯(polythiouréthanes)。
这些聚合物通常具有1.30至1.70的折光指数。然而，有利的是，注意这些聚合物中一些，尤其包含硫的聚合物，如聚硫氨酯，可以具有可以最高至1.74的高折光指数。
可以直接地用作为该层状元件的外层的玻璃基材的实例包含：
- 由Saint-Gobain Glass公司以Satinovo®系列销售的玻璃基材，其已经进行纹理化并且在它们的主要表面之一上具有通过砂磨或者酸侵蚀获得的纹理；
- 由Saint-Gobain Glass公司以Albarino® S、P或者G系列或者以Masterglass®系列销售的玻璃基材，其已经在它们的主要表面之一上具有通过辊压获得的纹理；
- 通过砂磨进行纹理化的高指数玻璃基材，如燧石玻璃，其由Schott公司以商标SF6(n=1.81)，7SF57(n=1.85)，N-SF66(n=1.92)和P-SF68(n=2.00)销售。
选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物的电介质材料的层可以通过磁控管溅射进行沉积然后通过使用研磨颗粒或研磨面的研磨，特别地通过喷砂、通过化学处理或者通过蚀刻进行纹理化。
该层状元件的下外层还可以基于最初为适合于成型操作的粘性的液体或者浆体状态的可固化材料。
最初以粘性的液体或者浆体状态进行沉积的层可以是光致交联的和/或光致聚合材料的层。优选，这种光致交联的和/或光致聚合的材料在室温下为液体形式并且产生，当它已被照射和光交联的和/或光聚合时，透明的无气泡或者无任何其它不规则性的固体。它特别地可以是树脂，如通常用作为粘合剂、粘结剂或者表面涂层的那些。这些树脂通常基于环氧，环氧硅烷，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酸或者甲基丙烯酸类型的单体/共聚单体/预聚物。可以提及的实例包括硫代烯，聚氨酯，氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯或者聚酯-丙烯酸酯树脂。代替树脂，它可以是光致交联的含水凝胶，如聚丙烯酰胺凝胶。在本发明中可以使用的光致交联的和/或光致聚合的树脂的实例包括由JSR Corporation公司销售的KZ6661类型UV可固化树脂，。
作为变型，最初以粘性的液体或者浆体状态进行沉积的外层可以是经由溶胶-凝胶法沉积的层。
基于最初为粘性的液体或者浆体状态的可固化材料的下外层的纹理化可以使用在其表面上具有与待在所述层的主要外表面上形成的纹理互补的纹理的辊进行实施。
该下外层可以包含基于由通过压缩和/或加热进行纹理化的可热成型塑料或者压敏塑料的插入层或者片材的层。这种基于聚合物材料的层可以特别地是基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚对苯二酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)的层。标准层压插入层(PVB，EVA，PU，SentryGlas®)的指数在589nm最大为约1.491。
下外层的厚度优选地为1微米至6毫米，根据电介质材料的选择而改变。
该平面或者纹理化玻璃基材优选具有为0.4至6mm，优选0.7至2mm的厚度。
该平面或者纹理化聚合物基材优选具有为0.020至2mm，优选0.025至0.25mm的厚度。
由电介质材料层组成的外层优选具有0.2至20微米，优选0.5至2微米的厚度。
该基于最初为粘性的，液体或者浆体状态的适合于成型操作的可固化材料的层优选具有0.5至100微米，优选0.5至40微米，更好是0.5至15微米的厚度。基于光致交联的和/或光致聚合的材料的层优选具有0.5至20微米，优选0.7至10微米的厚度。经由溶胶-凝胶法沉积的层优选具有0.5至50微米，优选10至15微米的厚度。
基于由塑料制成的插入层或者片材的层优选地具有10微米至1毫米，优选地0.3至1毫米的厚度。
该电介质材料或者层可以具有:
- 1.51至1.53的折光指数，例如在使用标准玻璃的情况下，
- 在使用具有低折光指数的电介质材料或者层的情况下，低于1.51，优选低于1.49的折光指数，
- 在使用具有高折光指数的电介质材料或者层的情况下，高于1.54，优选高于1.7的折光指数，
该层状元件的中间层的层或者层堆叠体可以包括：
- 至少一个由电介质材料层组成的薄层，该电介质材料选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 至少一个薄金属层，尤其银、金、铜、钛、铌、硅、铝、镍-铬(NiCr)合金、不锈钢或者它们合金的薄层。
由电介质材料组成的薄层可以选自：
- 至少一个由具有不同于外层的折光指数的高折光指数的电介质材料组成的薄层，该电介质材料如Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO3 、NbO、TiO2、ZrO2；
- 至少一个由具有不同于外层的折光指数的低折光指数的电介质材料组成的薄层，该电介质材料如SiO2、MgF2、AlF3。
该中间层的厚度的选择取决于某些参数。通常，认为该中间层的总厚度为5至200nm和该中间层的一个层的厚度为1至200nm。
当该中间层是金属层时，该层的厚度优选地为5-40nm，更好为6-30纳米，甚至更好为6-20纳米。
当该中间层是电介质层，例如TiO2电介质层时，它优选地具有20-100纳米和更好是55-65纳米的厚度和/或2.2至2.4的折光指数。
有利地，该层状元件的中间层的组成可以进行调节以为该层状元件提供附加性质，例如日照控制类型的热性质。因此，在一个实施方案中，该层状元件的中间层是透明的薄层堆叠体，其包含交替的“n”个金属功能层，尤其基于银或者含银金属合金的功能层，和“(n+1)”个抗反射涂层，其中n≥1，其中每个金属功能层被设置在两个抗反射涂层之间。
已知地，这种具有金属功能层的堆叠体在日光辐射范围内和/或在长波长的红外辐射范围内具有反射性质。在这种堆叠体中，金属功能层基本上决定热性能，而包围它们的抗反射涂层以干涉方式作用于光学方面。因为，虽然该金属功能层允许获得希望的热性能，甚至在对于每个金属功能层为约10nm的低几何厚度时也如此，然而它们强烈阻止在可见光波长范围中的辐射的通过。因此，在每个金属功能层的任一侧上的抗反射涂层是必要的以确保在可见光范围中的优良的光透射。
获得的层状元件这时兼具了光学性质，即入射辐射在层状元件上的镜面透射和漫反射的性质，和热性质，即日照控制性质。这种层状元件可以用于建筑物或者交通工具的防晒窗玻璃和/或隔热窗玻璃。
根据本发明的一个方面，在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层或者其两者是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个接触表面的纹理是由多个的图案形成，该图案相对于该接触表面的总平面为凹进或者凸起状。优选地，在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层，另一个是金属层或者它们两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个接触表面的图案的平均高度为1微米至100微米。对于本发明来说，该接触表面的图案的平均高度被定义为对于该接触表面的每个图案在该顶点和该接触表面的总平面之间获取的距离yi(作为绝对值)的算术平均值，等于 。
在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的纹理的图案可以在该接触表面上随机进行分布，该两个相邻层之一是电介质层和另一个是金属层，或者它们两个是具有不同折光指数的电介质层。作为变型，在该层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面的纹理的图案可以在该接触表面上周期性地进行分布，该两个相邻层之一是电介质层和另一个是金属层，或者它们两个是具有不同折光指数的电介质层。这些图案特别地可以是圆锥体、角锥、凹槽、沟道或者小波纹。
根据本发明的一个方面，对于该中间层(其由具有与它本身不同种类(电介质或者金属)的层或者具有与它本身不同的折光指数的层围绕)的每个层，这种层的厚度(跟它与相邻层的接触表面垂直地获取)相对于它与相邻层接触的每个表面的图案的平均高度是更小的。这种低厚度允许提高这种可能性：辐射进入这种层的进入界面和辐射从这种层中出来的离开界面是平行的，并因此提高该辐射穿过该层状元件的镜面透射的百分比。有利地，该中间层(该中间层被插入在两个与它本身不同种类(电介质或者金属)的层或者具有与它本身不同的折光指数的层之间)的每个层的厚度(其中这种厚度通过跟它与相邻层的接触表面垂直地获取)低于它与相邻层接触的每个表面的图案的平均高度的1/4。
有利地，该层状元件包含，在它的至少一个光滑主要外表面上，抗反射涂层(在空气和该形成这种主要外表面的外层的组成材料之间的界面处)。由于存在这种抗反射涂层，在层状元件上在这种主要外表面一侧上的入射辐射优先在该层状元件的每个纹理化接触表面上而不是在光滑外表面上被反射，其对应于漫反射方式而不是镜面反射方式。相对于镜面反射，因此有利于该辐射通过该层状元件的漫反射。
在层状元件的至少一个主要外表面上提供的抗反射涂层可以是允许降低在空气和层状元件的相应外层之间的界面处的辐射反射的任何类型涂层。它尤其可以是具有在空气的折光指数和该外层的折光指数之间的折光指数的层，如通过真空技术沉积在该外层的表面上的层或者溶胶-凝胶类型的多孔层，或者在该外层用玻璃制成的情况下，通过“蚀刻”类型的酸处理获得的该外玻璃层的凹孔化表面部分。作为变型，该抗反射涂层可由交替地具有较小和较大的折光指数的薄层堆叠体形成，该薄层堆叠体用作为在空气和外层之间界面处的干涉滤波器，或者由具有在空气的折光指数和该外层的折光指数之间的连续或者分级的折光指数梯度的薄层堆叠体形成。
该中间层由在该第一外层的纹理化主要表面上以共形方式沉积的单一层或者由在该第一外层的纹理化主要表面上以共形方式依次沉积的层堆叠体形成。
根据本发明，认为该中间层以共形方式被沉积在该第一外层的纹理化主要表面上，如果在该沉积之后该中间层的上表面进行纹理化并且与第一外层的纹理化接触表面平行的话。在该第一外层的纹理化主要表面上该中间层以共形方式的沉积或者该中间层的多个层依次以共形方式的沉积优选通过阴极溅射，尤其磁场增强溅射进行实施。
该附加层优选地选自：
- 透明基材，其选自如上面所定义的聚合物、玻璃或者陶瓷的但包含两个光滑的主要表面，
- 如上所述的最初为粘性的液体或者浆体状态的适合于成型操作的可固化材料，
- 如上所述的由可热成型或者压敏塑料制成的插入层或者片材。
该溶胶-凝胶层的主要外表面可以具有某些大等级的表面不规则性。为了重建该层状元件的外层的光滑性质，因此可行的是，使具有与所述外层基本相同的折光指数的附加层(如，如上所述的塑料片材)与这种具有一定不规则性的平面接触进行设置。
有利地，用该层状元件的光滑主要外表面和/或该玻璃板的光滑主要外表面是平面或者弯曲的，优选地，这些光滑的主要外表面彼此平行。这有助于限制用于穿过该层状元件的辐射的光分散，并因此有助于改善穿过该层状元件的视野的清楚性。
该层状元件可以是刚性玻璃板或者挠性膜。这种挠性膜有利地在它的主要外表面之一上被提供有用保护条带覆盖的粘合剂层，该条带旨在被去除以使该膜粘合。呈挠性膜形式的层状元件这时能够通过粘合被用至已有的表面，例如玻璃板的表面上，以为这种表面提供漫反射性质，而同时维持镜面透射性质。
在本发明的一种实施方案中，下外层是透明基材。该中间层由在该第一外层的纹理化主要表面上以共形方式沉积的单一层或者由在该第一外层的纹理化主要表面上以共形方式依次沉积的层堆叠体形成。优选地，该中间层通过阴极溅射，尤其磁场增强的阴极溅射进行沉积。第二外层或者上外层包含在该中间层的与第一外层相反的纹理化主要表面上沉积的溶胶-凝胶层。
根据本发明的另一方面，上附加层可以用作为反向基材(contre-substrat)。该溶胶-凝胶层这时提供在该下外层(其提供有中间层)和该反向基材之间的稳固连接。
根据本发明的另一方面，当下外层或者附加层包含基于由可热成型或者压敏塑料制成的插入层或者片材的层时，可以使用附加层，例如其折光指数基本上等于外层的折光指数的透明基材。基于由塑料制成的插入层或者片材的层这时对应于层压插入层，该插入层确保在用该中间层涂覆的层状元件的下外层和该附加层之间连接。
本发明的透明层状元件优选地包含以下堆叠体：
- 任选地至少一个下附加层，其选自透明基材(其两个主要表面是光滑的)，如聚合物和玻璃，和由可热成型或者压敏塑料制成的插入层，
- 下外层，其选自透明基材，如聚合物和玻璃，和最初为粘性的液体或者浆体状态的适合于成型操作的可固化材料，
- 中间层，其包含由电介质材料组成的薄层或者薄金属层，
- 上外层，其选自溶胶-凝胶层，
- 任选地至少一个上附加层，其选自透明基材(其两个主要表面是光滑的，并且选自聚合物和玻璃)，和由可热成型或者压敏塑料制成的插入层，
在本发明的一个变型中，层状元件包含:
- 下外层，其选自由粗糙玻璃制成的透明基材，
- 中间层
- 上外层，其选自溶胶-凝胶层，
- 上附加层，其选自由平面玻璃制成的透明基材。
根据另一个实施方案，本发明的层状元件包含以下堆叠体:
- 下外层，其选自由粗糙玻璃制成的透明基材，
- 中间层
- 上外层，其选自溶胶-凝胶层，
- 任选地，上附加层，其选自由可热成型或者压敏材料制成的插入层，在其上优选地重叠另一个选自透明玻璃基材的上附加层。
本发明的另一主题是用于制备先前描述的层状元件的方法，包括以下步骤:
- 作为第一外层或者下外层提供透明基材，其主要表面之一进行纹理化和其另一个主要表面是光滑的；
- 在该下外层的纹理化主要表面上沉积中间层，即，当该中间层由单一层形成时，其是具有不同于下外层的折光指数的电介质层，或者金属层，通过在所述纹理化主要表面上共形地沉积该中间层进行实施，或者当该中间层由包含至少一个具有不同于下外层的折光指数的电介质层或者金属层的层堆叠体形成时，通过在所述纹理化主要表面上以共形方式依次沉积该中间层的层进行实施；
- 在该中间层的与下外层相反的纹理化主要表面上形成上外溶胶-凝胶层，其中下和上外层由具有基本相同的折光指数的电介质材料组成，其通过溶胶-凝胶法的沉积进行实施，
- 任选地在该层状元件的光滑主要外表面(一个或多个)上形成至少一个上和/或下附加层。
本发明主题还是建筑物的幕墙，尤其机场航站楼的幕墙，其包含至少一个如先前描述的层状元件。
本发明的另一主题是显示屏或者投影屏，其包含如先前描述的层状元件。特别地，本发明主题是平视显示系统的玻璃板，其包含如先前描述的层状元件。
最后，本发明主题是如先前描述的层状元件作为用于交通工具、建筑物、街道附属设施、室内家具、显示屏或者投影屏或者平视显示系统的玻璃板的全部或部分的用途。根据本发明的层状元件可以，例如，被集成到橱窗中，因此允许图像待投影在所述层状元件上。
本发明的特征和优点将在下面的层状元件的数种实施方案的描述中呈现，这种描述仅仅作为举例并且参考附图给出，其中:
- 附图1是根据本发明的层状元件的截面示意图；
- 附图2是对于该层状元件的第一种变型的附图1的细节I的更大比例尺的视图；
- 附图3是对于该层状元件的第二种变型的附图1的细节I的更大比例尺的视图；
- 附图4和5表示流程图，该流程图显示用于制备根据本发明的层状元件的方法的步骤；
- 附图6显示折光指数作为在溶胶-凝胶层中TiO2的体积比例的函数的变化，
- 附图7显示使用扫描电子显微镜拍摄的在其上已经由溶胶-凝胶法沉积溶胶-凝胶层的由Satinovo®透明粗糙玻璃的轧光基材的图像，
- 附图8和9是显示浊度(位于右侧的纵轴)和明亮度(位于左侧的纵轴)作为溶胶-凝胶层的折光指数的函数和作为在用作为下外层的Satinovo®基材和溶胶-凝胶层之间的折光指数的变化的函数进行改变的曲线。
为了附图的清晰度起见，没有严格遵循在附图中的不同层的相对厚度。此外，该中间层的层或者每个层的厚度作为该纹理的斜率的函数的可能变化没有显示在该附图中，理解的是，这种可能的厚度变化对该纹理化接触表面的平行性没有影响。事实上，对于该纹理的每个给定的斜率，该纹理化接触表面是彼此平行的。
在附图1中举例说明的层状元件1包含两个由具有基本相同的折光指数n2，n4的透明电介质材料组成的外层2和4。每个外层2或者4具有光滑的主要表面，分别是2A或者4A，其朝向该在该层状元件外部，和具有纹理化的主要表面，分别是2B或者4B，其朝向该层状元件的内部。
该层状元件1的光滑外表面2A和4A允许辐射在每个表面2A和4A处的镜面透射，即辐射进入到外层中或者辐射从外层离开而不改变该辐射的方向。
内表面2B和4B的纹理是彼此互补的。如在附图1中清楚可见，纹理化表面2B和4B以一种构造进行彼此面对设置，在该构造中它们的纹理是严格地彼此平行。层状元件1还包含在纹理化表面2B和4B之间接触插入的中间层3。
在附图2中显示的变型中，中间层3是单层并且由透明材料组成，该透明材料是金属材料或者具有不同于外层2和4的折光指数n3的电介质材料。
在附图3中显示的变型中，中间层3由数个层31，32，…，3k的透明堆叠体形成，其中层31至3k的至少一个是金属层或者其折光指数不同于外层2和4的折光指数的电介质层。优选地，位于该堆叠体的末端的两个层31和3k的至少每个是金属层或者具有不同于外层2和4折光指数的折光指数n31或者n3k的电介质层。
在附图2和3中，S0表示在外层2和中间层3之间的接触表面和S1表示在中间层3和外层4之间的接触表面。此外，在附图3中，S2至Sk依次，从最靠近表面S0的接触表面开始计，表示中间层3的内接触表面。
在附图2的变型中，由于在纹理化表面2B和4B(它们彼此平行)之间接触地布置中间层3，在外层2和中间层3之间的接触表面S0是纹理化的并且与在中间层3和外层4之间的接触表面S1平行。换句话说，中间层3是纹理化层，其在它的整个面积内具有均一厚度e3，该厚度与接触表面S0和S1垂直地获取。
在附图3的变型中，在该中间层3的组成堆叠体的两个相邻层之间的每个接触表面S2，…，Sk是纹理化的并且与在外层2，4和中间层3之间的接触表面S0和S1严格地平行。因此，在元件1的相邻层之间的所有接触表面S0，S1，…Sk是纹理化的并且彼此平行，该相邻层是不同种类(电介质或者金属)或者是具有不同折光指数的电介质层。特别地，该中间层3的组成堆叠体的每个层31，32，…，3k具有均一厚度e31，e32，…，e3k，该厚度垂直于该接触表面S0，S1，…Sk来获得。
如附图1所示，该层状元件1的每个接触表面S0，S1或S0，S1，…，Sk的纹理由多个图案形成，所述图案相对于该接触表面的总平面π是凹进或者突起状的。优选地，每个纹理化接触表面S0，S1或者S0，S1，…，Sk的图案的平均高度为1微米至100微米。每个纹理化接触表面的图案的平均高度被定义为算术平均值，其中yi是对于该表面的每个图案在顶点和平面π之间取的距离，如在附图1中示意地显示。
根据本发明的一个方面，该中间层3的组成层或者每个组成层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k低于层状元件1的每个纹理化接触表面S0，S1或者S0，S1，…，Sk的图案的平均高度。这种条件对于提高辐射进入中间层3的层中的进入界面和辐射从这种层中出来的离开界面是平行的可能性并因此对于提高该辐射穿过该层状元件1的镜面透射的百分比是重要的。出于不同层的可视性的考虑，这种条件在附图中没有严格地被遵循。
优选地，该中间层3的组成层或者每个组成层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k低于该层状元件的每个纹理化接触表面的图案的平均高度的1/4。实际上，当中间层3是薄层或者薄层堆叠体时，该中间层3的每个层的厚度e3或者e31，e32，…，e3k大约为或者低于该层状元件的每个纹理化接触表面的图案的平均高度的1/10。
附图1举例说明了辐射路径，其在层状元件1上在外层2的一侧上入射。入射线Ri以给定的入射角θ到达外层2上。如在附图1中所示，入射线Ri，当它们到达在外层2和中间层3之间的接触表面S0时，被金属表面或者由于在分别在外层2和中间层3之间(在附图2的变型中)和在外层2和层31之间(在附图3的变型中)的接触表面处的折光指数的差异而被反射。由于接触表面S0进行纹理化，反射多个方向Rr中发生。该辐射被该层状元件1的反射因此是漫射。
入射辐射的一部分还在中间层3中被折射。在附图2的变型中，接触表面S0和S1彼此平行，根据Snell-Descartes定律这暗示n2.sin(θ)=n4.sin(θ')，其中θ是辐射从外层2开始在中间层3上的入射角和θ'是辐射从中间层3开始在外层4中的折射角。在附图3的变型中，由于接触表面S0，S1，…，Sk全部彼此平行，来自Snell-Descartes定律的关系式n2.sin(θ)=n4.sin(θ')仍然得到证实。因此，在该两种变型中，由于该两个外层的折光指数n2和n4是彼此基本相等的，透射穿过该层状元件的光束Rt以等于它们的入射角θ的透射角θ'在该层状元件上进行透射。该辐射穿过该层状元件1的透射因此是镜面透射。
类似地，在该两种变型中，与先前同样的理由，在该层状元件1上在外层4的一侧上的入射辐射以漫射方式进行反射和以镜面方式透射通过该层状元件。
有利地，该层状元件1在它的至少一个光滑外表面2A和4A上包含抗反射涂层6。优选地，抗反射涂层6被提供在该用来接受辐射的层状元件的每个主要外表面上。在附图1的实施例中，仅仅该外层2的表面2A被提供有抗反射涂层6，因为它是朝向辐射入射侧的层状元件的表面。
如先前提到的，在外层2或者4的光滑表面2A和/或4A上提供的抗反射涂层6可以是允许降低辐射在空气和外层之间的界面处的反射的任何类型涂层。它尤其可以是具有在空气的折光指数和该外层的折光指数之间的折光指数的层，充当干涉滤波器的薄层堆叠体，或者具有折光指数梯度的薄层堆叠体。
用于制备本发明的玻璃板的方法的实施例在下面通过参考附图4进行描述。根据这种方法，中间层3以共形方式被沉积在刚性或者柔性透明基材的纹理化表面2B上，形成层状元件1的外层2。这种基材的与纹理化表面2B相对的主要表面2A是光滑的。这种基材2尤其可以是Satinovo®、Albarino®或Masterglass®类型的纹理化玻璃基材。作为变型，基材2可以是基于为刚性或者柔性的聚合物材料的基材，例如，聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯类型的基材。
尤其优选地在真空下通过磁场增强的阴极溅射(被称为"磁控管阴极"溅射)实施中间层3(无论它是单层或者由数个层的堆叠体形成)的共形沉积。这种技术允许在基材2的纹理化表面2B上以共形方式沉积该单层或者以共形方式地依次沉积该堆叠体的不同层。它们特别地可以是薄电介质层，尤其层Si3N4、SnO2、ZnO、ZrO2、SnZnOx、AlN、NbO、NbN、TiO2、SiO2、Al2O3、MgF2、AlF3的层，或者薄金属层，尤其银、金、钛、铌、硅、铝、镍-铬(NiCr)合金层，或者这些金属的合金层。
在附图4的方法中，层状元件1的第二外层4可以通过用其折光指数基本上等于基材2的折光指数的透明溶胶-凝胶层覆盖该中间层3而形成。这种粘性的液体或者浆体状态的层匹配中间层3的与基材2相反的表面3B的纹理。因此，确保，在层4的固化状态时，在中间层3和外层4之间的接触表面S1进行很好地纹理化并且与在中间层3和外层2之间的接触表面S0平行。
附图4的层状元件1的外层4是经由溶胶-凝胶法在中间层3的纹理化表面上沉积的溶胶-凝胶层。
最后，一个或多个附加层12可以是在该层状元件上方形成。在这种情况下，该一个或多个附加层优选地是平面玻璃基材，塑料插入层或者插入层和平面玻璃基材的重叠物。
根据本发明的一个实施方案，可以有利的是，在形成该层状元件的外层的溶胶-凝胶层上通过靠着该层状元件的光滑主要外表面设置PVB或者EVA层压插入层而形成附加层12。该附加层12在这种情况下优选地具有与该层状元件的从溶胶-凝胶法获得的外层基本相同的折光指数。
该附加层还可以是透明基材，例如平面玻璃。在这种情况下，该附加层用作为反向基材。该溶胶-凝胶层这时确保在该下外层(其被提供有中间层)和该反向基材之间的稳固连接。
当该直接地在所述上附加层下方的附加层由聚合物层压插入层形成时，透明基材作为上附加层的用途是特别有用的。
由PVB或者EVA层压插入层形成的第一附加层12可以靠着该层状元件的外上表面进行设置和由平面玻璃基材组成的第二附加层12可以适合被安装在该插入层上方。
在这种构造中，附加层与层状元件经由传统层压方法相结合。在这种方法中，聚合物层压插入层和基材从该层状元件的上外主要表面开始依次进行设置，然后向如此形成的层压结构施用压缩和/或加热，至少至该聚合物层压插入层的玻璃化转变温度(例如在压机或者烘箱中)。
在这种层压方法期间，当插入层形成直接地位于该层状元件(其上层是溶胶-凝胶层)上方的上附加层时，它同时与该溶胶-凝胶层的上表面和与该平面玻璃基材的下表面共形。
在附图5中图示的方法中，层状元件1是具有约200-300微米总厚度的挠性膜。该层状元件通过以下各项的重叠而形成：
- 由聚合物挠性膜形成的下附加层12，
- 外层2，其由在紫外辐射作用下光致交联和/或光致聚合的材料制成，所述层靠着该挠性膜的光滑的主要表面之一进行施用；
- 中间层3，
- 具有50nm至50微米的厚度的溶胶-凝胶层，以形成该层状元件1的第二外层4。
形成下附加层的挠性膜可以是具有100μm微米的厚度的聚对苯二酸乙二醇酯(PET)膜，和外层2可以是具有大约10微米的厚度的如由JSR Corporation销售的KZ6661类型的在UV可固化的树脂的层。挠性膜和层2都具有在589nm大约1.65的基本相同的折光指数。在固化状态中，树脂层显示与PET优良的粘合作用。
以这样的粘度将树脂层2施用在挠性膜上，该粘度允许将纹理置于到它的与薄膜12相反的表面2B上。如在附图5中所图示，表面2B的纹理化可以使用辊13进行实施，该辊在它的表面上具有与要在层2上形成的纹理互补的纹理。一旦纹理已经形成，重叠的挠性膜和树脂层2使用紫外辐射进行照射，如在附图5中由箭头所示，其允许使树脂层2与它的纹理一起的固化并且使挠性膜和树脂层2之间装配在一起。
随后使其折光指数与外层2折光指数不同的中间层3通过磁控管阴极溅射共形地沉积在该纹理化表面2B上。如上所述，这种中间层可以是单层或者由层堆叠体形成。它可以是，例如:
- 具有55至65nm，即约60nm的厚度和在550nm为2.45的折光指数的TiO2层，
- 如在专利申请WO 02/48065和EP 0847965中描述的包含至少一个基于银的层的层堆叠体。
该溶胶-凝胶层然后被沉积在中间层3上以便形成层状元件1的第二外层4。这种第二外层4与中间层3的与外层2相反的纹理化表面3B共形。
粘合剂层14，其用旨在被去除用于粘结的保护条带(衬垫)15覆盖，可以被施用于到该层状元件1的层4的外表面4A上。层状元件1因此为易于通过粘结而被施用至表面(如玻璃板的表面)上的挠性膜的形式，以为这种表面提供漫反射性质。在附图5的实例中，将粘合剂层14和保护条带15施用于到层4的外表面4A上。层2的外表面2A(其用于接受入射辐射)它本身被提供有抗反射涂层。
以特别有利的方式，如在附图5中建议，该方法的不同步骤可以连续地在相同生产线上进行实施。
该层状元件1的抗反射涂层(一个或多个)的置入没有在附图4至5中被显示。应当注意的是，在这些附图中图示的每种方法中，抗反射涂层(一个或多个)可以无区别地在装配该层状元件之前或之后被置入在外层的光滑表面2A和/或4A上。
本发明不限于所描述和表示的实例。特别地，当层状元件是如在附图5的实施例中的挠性膜时，基于聚合物膜(例如基于PET膜)形成的每个外层的厚度可以大于10微米，特别地大约10微米至1mm。
此外，在附图5的实施例中的第一外层2的纹理可以不使用被沉积在该聚合物膜上的可固化树脂层而获得，而是直接地通过热压印聚合物膜，特别地通过使用纹理化辊的辊轧或者通过使用冲头的压制而获得。
对于塑料基材(代替玻璃基材)，还可以设想相似的结构。
根据本发明的玻璃板可以用于全部已知的玻璃板应用，如用于交通工具、建筑物、街道附属设施、室内家具、照明、显示屏等等。它还可以是基于聚合物材料的挠性膜，其尤其能被施用于表面上以便为该表面提供漫反射性质而同时保持它的透射性质。
本发明的具有强烈漫反射的层状元件可用于平视显示(Head Up Display)系统中。以已知的方式，HUD系统，其特别用于飞机座舱和火车中，以及当今用于私人的机动车辆(轿车、货车等等)中，允许显示被投影在玻璃板上的信息，通常交通工具的风挡，信息朝向驾驶员或者观察者反射。这些系统允许通知该交通工具的驾驶员，而不使他必须从交通工具的前方视野转移他的目光，这大大提高安全性。驾驶员看见位于在该玻璃板后方一定距离的虚像。
根据本发明的一个方面，将该层状元件作为玻璃板被集成到HUD系统中，在该玻璃板上投射所述信息。根据本发明的另一方面，该层状元件是施用于HUD系统(尤其风挡)的玻璃板的主要表面上的挠性膜，该信息被投影在该挠性膜一侧的玻璃板上。在这两种情况中，强烈的漫反射在该辐射在该层状元件中遇到的第一个纹理化接触表面上发生，这允许该虚像的优良可视，而保持穿过该玻璃板的镜面透射，其保证穿过该玻璃板的清楚的视野。
注意的是，在现有技术的HUD系统中，虚像通过将信息投影在具有由两个玻璃片材和塑料插入层形成的层压结构的玻璃板(特别地风挡)上获得。这些现有的系统的缺点是驾驶员这时看见重影，由该玻璃板的朝向该座舱内部的表面反射的第一个图像和由该玻璃板的外表面反射的第二个图像，这两个图像相互之间轻微地位移。这种位移可以干扰信息的观察。
本发明允许克服这种问题。特别地，当该层状元件，作为玻璃板或者作为施用于该玻璃板(接受来自投射光源的辐射)的主要表面上的挠性膜，被集成到HUD系统中时，在该辐射在该层状元件中遇到的第一个纹理化接触表面上的漫反射可以显著地高于在与空气接触的外表面上的反射。因此，通过促进在该层状元件的第一纹理化接触表面上的反射来限制双重反射。
实施例
I. 包含可调节的折光指数的溶胶-凝胶溶液和溶胶-凝胶层的制备
在实施例中制备的溶胶-凝胶层包含二氧化硅和氧化锆的有机/无机混合基质，在其中分散有二氧化钛颗粒。在溶胶-凝胶溶液中使用的主要化合物是：
- 3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)，
- 呈在丙醇中70质量%溶液形式的丙醇锆，
- TiO2，以名称Cristal Activtm销售，其呈在具有23质量%固体含量的水分散体中直径低于50nm的颗粒形式。
该基质的第一种前体组合物通过混合有机硅烷、丙醇锆的溶液、醋酸和任选的水进行制备。所述组分在强烈搅拌下以滴状进行混合。然后将其它化合物加入到这种第一组合物(即颗粒形式的二氧化钛的水分散体)中，表面活性剂和任选的其它稀释溶剂，如乙醇。如此获得溶胶-凝胶溶液。
根据被加到该溶胶-凝胶溶液中的二氧化钛的分散体比例，所述溶胶-凝胶层的基质，一旦交联，将或多或少填有TiO2颗粒。溶胶-凝胶层的折光指数取决于二氧化钛的体积分数。因此可以在1.490至1.670之间以大约0.001的高精度的调节来改变获得的溶胶-凝胶层的折光指数。这对于用作为下外层的所有类型的标准玻璃基材允许获得低于0.015的指数协调性。
溶胶-凝胶层的固体含量对在一次通过中可以沉积的最大厚度具有影响。
为了举例说明这些结果，制备了不同的溶胶-凝胶溶液。然后通过喷射将这些溶液施用在载体上并且在150℃或者200℃的温度下交联20分钟至数小时的时间段以便形成具有1.493至1.670的折光指数的溶胶-凝胶层。
II. TiO2的体积比例对溶胶-凝胶层的折光指数的影响
以下表总结了测试的溶胶-凝胶溶液的组成以及获得的溶胶-凝胶层的组成。
关于溶胶-凝胶溶液，该提供的比例对应于相对于溶胶-凝胶溶液总质量的质量比例。
关于该溶胶-凝胶层，TiO2的体积比例相对于包含二氧化硅和氧化锆的混合基质和TiO2颗粒的主要组分的总体积进行定义。主要组分的比例对应于溶胶-凝胶层的主要化合物相对于主要化合物总质量的质量比例。
在通过水解反应和缩合使有机硅烷和丙醇锆交联之后，在溶胶-凝胶层中获得基于包含不可水解的有机基的氧化硅(在下文称为"Gly-SiO2")和氧化锆(在其中分散有TiO2颗粒)的基质。这三种化合物代表该溶胶-凝胶层的主要化合物。
对于低于20%的TiO2的体积比例，二氧化钛的体积分数对溶胶-凝胶层的折光指数具有线性影响。对于高的比例，折光指数继续提高，但是观察到该曲线的斜率的降低。然而，一旦该曲线已经确定，本领域的技术人员可以估算，通过近似法，该包含高于20%的体积分数的TiO2的溶胶-凝胶层的折光指数。
附图6显示了作为TiO2在溶胶-凝胶层中的体积比例的函数的折光指数的改变。观察到折光指数作为TiO2比例的函数的线性变化对于低于20%的比例是线性的。
对于TiO2量的0.1体积%的误差，折光指数的精度为7×10-4。
III. MEB观测
实施了通过扫描电子显微镜法的观察以保证所述溶胶-凝胶层允许在厚度中填充该基材的粗糙度并且获得平整的上表面。在附图7中的图像显示了在其上已通过溶胶-凝胶法进行沉积的溶胶-凝胶层的来自Saint-Gobain公司的Satinovo®透明粗糙玻璃的经轧光处理的基材。这些4mm厚的基材包含通过酸侵蚀获得的纹理化主要表面。这些基材因此用作为该层状元件的下外层。这种下外层的纹理化的图案的平均高度，其对应于该Satinovo®玻璃的纹理化表面的粗糙度Ra，为1至5微米。它的折光指数是1.518和它的PV为12至17微米。
在显示用溶胶-凝胶层覆盖的Satinovo®基材的剖视野的左边图像中，清楚地看到该纹理由多个相对于该接触表面的总平面是凹孔或者凸起状的图案形成。该溶胶-凝胶层的厚度为14.3微米。
该右边图像表示相同基材的俯视野。有意地，该溶胶-凝胶层没有被施用在该Satinovo®基材的整个化表面上。溶胶-凝胶层允许使该基材的粗糙度平坦化。
IV. 指数协调的影响的评价
为了测量在溶胶-凝胶层的指数变化的影响，制备了不同的溶胶-凝胶溶液并且沉积在上面定义的Satinovo®透明粗糙玻璃的经轧光处理的基材上。干燥后该沉积的溶胶-凝胶层的厚度为大约15微米。
这种测试的目的是为了显示在上和下外层之间的指数协调性对该玻璃板的光学性质的影响，如：
- 在可见光范围中的光透射值TL(%)，其根据标准ISO 9050:2003(D65光源；2°观察器)进行测量，
- 透射浊度值(Haze T)(%)，其使用浊度计根据标准ASTM D1003对于在下外层侧上的层状元件上的入射辐射进行测量，
- 透明度(%)，使用来自BYK的Haze-Gard浊度计。
此外，穿过该如此涂覆的基材"视野"品质在视觉上通过5个观察员以盲试地进行评价，即观察者不知道特征，如折光指数或者溶胶-凝胶层与基材的指数协调性(accordd'indice)。该观察者对每个用溶胶-凝胶层涂覆的基材赋予选自以下的评价指标:"-"差，"+"一般，"++"较好，"+++"优异。
为了简化这种测试，省略了中间层。然而，中间层的去除不改变关于所研究的性质所观察到的趋势。
以下表总结了所测试的溶胶-凝胶溶液的组成以及获得的溶胶-凝胶层的组成。
获得的结果整理在上面的表中。
Δn表示在Satinovo®基材和溶胶-凝胶层之间的指数变化。
附图8是显示浊度(位于右侧的纵轴)和透明度(位于左侧的纵轴)作为该溶胶-凝胶层的折光指数的函数的变化的曲线。该垂直的黑直线图示Satinovo®玻璃基材的指数。
附图9是显示浊度(位于右侧的纵轴)和透明度(位于左侧的纵轴)作为在Satinovo®基材和溶胶-凝胶层之间的折光指数变化的函数的改变的曲线。
当该溶胶-凝胶层具有1.500至1.530的指数时，获得低于0.5%的穿过该如此涂覆的基材的浊度值。然而，浊度值单独不足以表征视野的优异性。这种为什么还确定透明度的原因。发现，与浊度值相反，浊度值在所指出的指数范围中是几乎恒定的，透明度的值在这种范围内反映了对于溶胶-凝胶层的折光指数值其中心约在该基材的指数值(即1.518)的峰。更特别地，对于低于0.020的折光指数差距，获得优良的结果，和对于低于0.015，甚至低于0.005的折光指数差距，获得优异的结果。
总结而言，在指数n1的下外层和指数n2的上外溶胶-凝胶层之间的折光指数差距的绝对值优选地低于0.020，更好是低于0.015，甚至更好是低于0.013。
V. 层压的影响
为了证明层压不干扰光学性能，在以下基材之间实施对比试验：
S1: 用溶胶-凝胶层O涂覆的Satinovo®基材，
S2: 借助于PVB插入层与平面玻璃层压的用溶胶-凝胶层O涂覆的Satinovo®基材，
S3: 用PVB插入层涂覆的Satinovo®基材。
TL (%) 浊度 (%) 明亮度(%)
S1 90.1 1.88 92.5
S2 88.5 1.22 99.4
S3 - 4.5 58
虽然当基材不进行层压时获得较好的结果，光学性能在两种情况下均是优良的。层压具有"平坦化"的优点或者消除该溶胶-凝胶层的主要表面的缺陷。如此获得完全平坦的外表面，而无任何小波浪外观并且保护不受粉尘影响。
有益的是，注意到无溶胶-凝胶层的直接层压引起4.5%的浊度和58%的明亮度，这些值完全地在可容许的范围之外。
VI. 该磁控管层的存在的影响
这种测试使用包含以下堆叠体的透明层状元件进行实施：
- 下外层：4mm或者6mm的Satinovo®玻璃基材，
- 中间层：包含至少一个通过磁控管溅射沉积的基于银的层的层堆叠体，
- 上外层：溶胶-凝胶层O，
- 上附加层：PVB插入层，
- 上附加层：4mm的平面玻璃。
通过磁控管沉积的中间层的存在为层状元件提供固有的浑浊效果，该浑浊效果产生自在中间层上的反射。甚至在完美的指数协调性的情况下，这时也具有浑浊。浊度值取决于中间层的性质。
施用溶胶-凝胶层。最后，组装件通过使0.38mm厚的PVB插入层与溶胶-凝胶层和Planilux®平面玻璃接触进行层压。轧光平面玻璃对于头两个实施例(具有SKN层)具有4mm的厚度和对后两个实施例具有6mm厚度。
中间层的层堆叠体例如描述在专利申请WO 02/48065和EP 0847965中。该中间层，当它们被沉积在平面上时，具有下面给出的特征。
TL(%) Re% Ri%
SKN165 60 16 17
SKN154 50 18 28
PB120 20 21 31
SS108 8 42 37
在以下表中，对于包含通过磁控管沉积的银基层的堆叠体(作为中间层)的不同层状元件测量了浊度和明亮度值。这时观测到浊度升高数个百分点和可以达到相对高的值。另一方面，明亮度本身仍然是很高的，具有高于97%的值。这允许获得具有非常好的透射视野品质的玻璃板。
具有层的元件 TL(%) 浊度(%) 明亮度(%)
E1:SKN165 52.7 4.5 97.8
E2:SKN154 46.1 4.3 97.5
E3:PB120 26.2 2.9 98.5
E4:SS108 12.4 3.5 98.1

Claims (15)

1.具有两个光滑的主要外表面(2A，4A)的透明层状元件(1)，特征在于该层状元件包含:
- 两个外层，下外层(2)和上外层(4)，其每个形成该层状元件的两个主要外表面(2A，4A)之一并且其由具有基本相同的折光指数(n2，n4)的电介质材料构成，和
- 插入在外层之间的中间层(3)，这种中间层(3)由为具有与外层的折光指数不同的折光指数(n3)的电介质层或者金属层的单一层形成，或者由层(31，32，…，3k)堆叠体形成，该堆叠体包含至少一个其折光指数与外层的折光指数不同的电介质层或者金属层，
其中，在该层状元件的两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的每个接触表面(S0，S1，…，Sk)是纹理化的并且与在两个相邻层，其之一是电介质层和另一个是金属层，或者其两个是具有不同折光指数的电介质层，之间的其它纹理化的接触表面平行，和
其中，该上外层(4)是包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质的溶胶-凝胶层。
2.根据权利要求1的层状元件，特征在于在该层状元件的两个外层的组成电介质材料之间在589nm的折光指数的差异的绝对值小于或等于0.020，优选小于或等于0.015。
3.根据权利要求1或2的层状元件，特征在于在一方面所述外层(2,4)，和另一方面该中间层(3)的至少一个电介质层之间在589nm的折光指数的差异的绝对值大于或等于0.3，优选大于或等于0.5。
4.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该溶胶-凝胶层还包含至少一种金属氧化物的颗粒或者至少一种硫族化合物的颗粒。
5.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该基于二氧化硅的有机/无机混合基质还包含至少一种金属氧化物。
6.根据权利要求4或5的层状元件，特征在于该金属氧化物包含选自以下的金属：钛，锆，锌，铌，铝和钼。
7.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于溶胶-凝胶层包含二氧化硅和氧化锆的有机/无机混合基质，在其中分散有二氧化钛颗粒。
8.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于透射浊度低于5%的和/或明亮度高于93%。
9.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该溶胶-凝胶层通过溶胶-凝胶溶液的固化而获得并且包含由至少一种具有通式RnSiX(4-n)的有机硅烷的水解和缩合产生的产品，其中:
- n等于1，2，3，优选地n等于1或者2，更好是n等于1，
- 基团X，是相同的或者不同的，表示选自烷氧基、酰氧基和卤素基团的可水解基团，优选烷氧基，和
- 基团R，是相同的或者不同的，表示经由碳原子与硅连接的不可水解的有机基。
10.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该溶胶-凝胶层通过溶胶-凝胶溶液的固化而获得并且包含由以下化合物水解和缩合而产生的产物:
i) 至少一种有机硅烷，和
ii) 至少一种金属氧化物的前体和/或
iii) 至少一种金属氧化物的颗粒或者至少一种硫族化合物的颗粒。
11.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于它还包含至少一个设置在该上和/或下外层的上方或下方的附加层，该附加层优选地选自：
- 透明基材，其选自聚合物、玻璃或者陶瓷，其包含两个光滑的主要表面，
- 最初为粘性的、液体或者浆体状态的适合于成型操作的可固化材料，
- 由可热成型或者压敏塑料制成的插入层。
12.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该层状元件的下外层选自：
- 透明基材，其主要表面之一是纹理化的和其另一个主要表面是光滑的，优选地选自聚合物、玻璃和陶瓷，
- 电介质材料层，其选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 基于最初为粘性的、液体或者浆体状态的，适合于成型操作的可固化材料的层，其包含：
　　- 光致交联的和/或光致聚合的材料，
　　- 经由溶胶-凝胶法沉积的层，
- 由可热成型或者压敏塑料制成的插入层，其可以优选地基于选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯(PU)，聚对苯二酸乙二醇酯(PET)或者乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
13.根据前述权利要求任一项的层状元件，特征在于该中间层的层或者层堆叠体包括：
- 至少一个由电介质材料层组成的薄层，该电介质材料选自一种或多种过渡金属、非金属或者碱土金属的氧化物、氮化物或者卤化物，
- 至少一个薄金属层，尤其银、金、铜、钛、铌、硅、铝、镍-铬(NiCr)合金、不锈钢或者它们合金的薄层。
14.用于制备根据权利要求1-13任一项的层状元件的方法，包括以下步骤:
- 作为下外层，提供透明基材，其主要表面之一进行纹理化和其另一个主要表面是光滑的；
- 在该下外层的纹理化主要表面上沉积中间层，即，当该中间层由单一层形成时，其是具有与下外层的折光指数不同折光指数的电介质层，或者金属层，通过在所述纹理化主要表面上共形地沉积该中间层进行实施，或者当该中间层由包含至少一个具有与下外层的折光指数不同的折光指数的电介质层或者金属层的层堆叠体形成时，通过在所述纹理化主要表面上以共形方式依次沉积该中间层的层进行实施；
- 在该中间层的与下外层相反的纹理化主要表面上形成上外溶胶-凝胶层，其中下和上外层由具有基本相同的折光指数的电介质材料组成，其通过溶胶-凝胶法沉积进行实施，
- 任选地在该层状元件的一个或多个光滑主要外表面上形成至少一个上和/或下附加层。
15.根据权利要求1-13任一项的层状元件(1)的用途，用作为用于交通工具、建筑物、街道附属设施、室内家具、显示屏或者平视显示系统的玻璃板的全部或一部分。
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