[RU]

Настоящее изобретение относится к прозрачному оконному стеклу, включающему по меньшей мере одну прозрачную подложку (1) и по меньшей мере одно электропроводное покрытие (2) по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки (1), причем электропроводное покрытие (2) имеет по меньшей мере два размещенных друг на друге функциональных слоя (3), и каждый функциональный слой (3) включает по меньшей мере один слой (4) оптически высокопреломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, поверх слоя (4) оптически высокопреломляющего материала выравнивающий слой (5), который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид, поверх выравнивающего слоя (5) первый согласующий слой (6), поверх первого согласующего слоя (6) электропроводный слой (7) и поверх электропроводного слоя (7) второй согласующий слой (8); общая толщина всех электропроводных слоев (7) составляет от 40 до 7 нм; и электропроводное покрытие (2) имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление менее Ом/квадрат, слой (4) оптически высокопреломляющего материала содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-металла.

(57) Реферат / Формула:

Настоящее изобретение относится к прозрачному оконному стеклу, включающему по меньшей мере одну прозрачную подложку (1) и по меньшей мере одно электропроводное покрытие (2) по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки (1), причем электропроводное покрытие (2) имеет по меньшей мере два размещенных друг на друге функциональных слоя (3), и каждый функциональный слой (3) включает по меньшей мере один слой (4) оптически высокопреломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, поверх слоя (4) оптически высокопреломляющего материала выравнивающий слой (5), который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид, поверх выравнивающего слоя (5) первый согласующий слой (6), поверх первого согласующего слоя (6) электропроводный слой (7) и поверх электропроводного слоя (7) второй согласующий слой (8); общая толщина всех электропроводных слоев (7) составляет от 40 до 7 нм; и электропроводное покрытие (2) имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление менее Ом/квадрат, слой (4) оптически высокопреломляющего материала содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-металла.

---

2420-515795ЕА/035
ПРОЗРАЧНОЕ ОКОННОЕ СТЕКЛО С ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫМ ПОКРЫТИЕМ
Изобретение относится к прозрачному оконному стеклу с электропроводным покрытием, способу его изготовления и его применению.
Зона видимости для оконного стекла транспортного средства, в частности ветрового стекла, должна поддерживаться свободной ото льда и конденсата. В автомобилях с двигателем внутреннего сгорания, например, на оконные стекла может быть направлен поток воздуха, нагретого теплом от мотора.
В альтернативном варианте оконное стекло может иметь электрический обогрев. Например, из патентного документа DE 10352464 А1 известен многослойный стеклопакет, в котором между двумя стеклянными пластинами проложены нагреваемые электрическим током проводники. При этом удельная теплопроизводительность Р, например около 600 Вт/м2, может быть обеспечена благодаря омическому сопротивлению проводников. Из соображений конструкции и безопасности число, а также диаметр проводников должны выдерживаться по возможности малыми. Проводники при дневном свете и ночью в свете фар должны быть визуально совсем или почти неразличимыми.
Также известны прозрачные электропроводные покрытия, в частности, на основе серебра. Такие электропроводные покрытия могут быть использованы в качестве покрытий с отражающими свойствами для излучения в инфракрасной области или также как нагреваемые покрытия. Например, патентный документ WO 03/024155 А2 представляет электропроводное покрытие с двумя серебряными слоями. Такие покрытия, как правило, имеют величины удельного поверхностного электрического сопротивления в диапазоне от 3 Ом/квадрат до 5 Ом/квадрат.
Удельная теплопроизводительность Р электрически
нагреваемого покрытия с удельным поверхностным электрическим сопротивлением R.QUadrat/ рабочим напряжением U и расстоянием h между двумя токоподводящими шинами может быть рассчитана по
формуле P=U2/ (RQuadratxh2) . Расстояние h между двумя токоподводящими шинами для типичных ветровых стекол легкового автомобиля составляет около 0,8 м, что примерно соответствует высоте оконного стекла. Чтобы при удельном поверхностном электрическом сопротивлении в 4 Ом/квадрат достигнуть желательной удельной теплопроизводительности Р на уровне 600 Вт/м2, необходимо рабочее напряжение U около 4 0 В. Поскольку бортовое напряжение легковых автомобилей обычно составляет 14 В, требуется блок питания или преобразователь напряжения, чтобы достигнуть рабочего напряжения 4 0 В. Повышение напряжения от 14 В до 40 В всегда связано с потерями электрической мощности и дополнительными затратами на добавочные конструкционные элементы.
Патентные документы US 2007/0082219 А1 и US 2007/0020465 А1 раскрывают прозрачные электропроводные покрытия по меньшей мере с тремя серебряными слоями. Для покрытий на основе трех слоев серебра в патентном документе US 2007/0082219 А1 приведены значения удельного поверхностного электрического сопротивления около 1 Ом/квадрат. Для рабочего напряжения U=14 В, удельного поверхностного электрического сопротивления R-Quadrat=l Ом/квадрат и расстояния h=0,8 м получается удельная теплопроизводительность Р около 300 Вт/м2.
Для обеспечения достаточной удельной
теплопроизводительности Р, например, около 500 Вт/м2, в частности, для обогревания более крупных оконных стекол, требуется дополнительное снижение удельного поверхностного сопротивления электрически нагреваемого покрытия. Это может быть достигнуто с помощью электрически нагреваемого покрытия, типично с тремя серебряными слоями, путем увеличения толщины отдельных слоев серебра. Однако слишком большая толщина слоев серебра ведет к неудовлетворительным оптическим характеристикам оконного стекла, в частности, в отношении светопропускания и цветности, так что могут не соблюдаться законодательные предписания, регламентированные, например, в ЕСЕ R 4 3 ("Единообразные предписания в отношении официального утверждения безопасных стекол и материалов для стеклопакетов").
Достаточно низкое удельное поверхностное электрическое сопротивление может быть достигнуто также применением четырех слоев серебра в проводящем покрытии, причем оптические характеристики оконного стекла благодаря малым толщинам отдельных серебряных слоев соответствуют законодательным предписаниям. Однако нанесение покрытий из четырех или более слоев серебра является технически трудоемким и дорогостоящим.
Задача настоящего изобретения состоит в создании прозрачного оконного стекла с улучшенным электропроводным покрытием. По сравнению с прототипом электропроводное покрытие должно иметь более низкое удельное поверхностное электрическое сопротивление RQuadrat и тем самым улучшенную удельную теплопроизводительность Р, а также улучшенные отражательные свойства в инфракрасном диапазоне. При этом оконное стекло должно иметь высокую прозрачность и высокую цветовую нейтральность, и его изготовление должно быть экономичным.
Задача настоящего изобретения решена соответственно изобретению с помощью прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием согласно пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению прозрачное оконное стекло включает по меньшей мере одну прозрачную подложку и по меньшей мере одно электропроводное покрытие по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки, причем
электропроводное покрытие имеет по меньшей мере два размещенных друг на друге функциональных слоя, и каждый функциональный слой включает по меньшей мере
один слой оптически высокопреломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1,
поверх слоя оптически высокопреломляющего материала выравнивающий слой, который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид,
- поверх выравнивающего слоя первый согласующий слой,
- поверх первого согласующего слоя электропроводный слой,
- поверх электропроводного слоя второй согласующий слои,
общая толщина наслоений всех электропроводных слоев составляет от 40 нм до 75 нм, и
- электропроводное покрытие имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление менее 1 Ом/квадрат.
Если первый слой размещен поверх второго слоя, то в смысле изобретения это означает, что первый слой расположен более отдаленно от прозрачной подложки, чем второй слой. Если первый слой размещен ниже второго слоя, то в смысле изобретения это значит, что второй слой расположен более отдаленно от прозрачной подложки, чем первый слой. Самый верхний функциональный слой представляет собой такой функциональный слой, который расположен на наибольшем расстоянии от прозрачной подложки. Самый нижний функциональный слой представляет собой тот функциональный слой, который имеет наименьшее расстояние от прозрачной подложки.
Слой в соответствии с изобретением может состоять из одного материала. Но слой также может включать два или больше отдельных слоев из различных материалов. Соответствующий изобретению функциональный слой включает, например, по меньшей мере один слой оптически высокопреломляющего материала, один выравнивающий слой, один первый и один второй согласующий слой и один электропроводный слой.
Если первый слой размещен поверх второго слоя или под ним, то в смысле изобретения это не обязательно означает, что первый и второй слои находятся в непосредственном контакте друг с другом. Между первым и вторым слоями могут быть расположены один или множество дополнительных слоев, если только это явным образом не исключается.
Электропроводное покрытие согласно изобретению наносится по меньшей мере на одну поверхность прозрачной подложки. Также обе поверхности прозрачной подложки могут быть снабжены соответствующим изобретению электропроводным покрытием.
Электропроводное покрытие может быть расположено на всей поверхности прозрачной подложки. Но в альтернативном варианте электропроводное покрытие может занимать только часть
поверхности прозрачной подложки. Электропроводное покрытие предпочтительно покрывает по меньшей мере 50%, в особенности предпочтительно по меньшей мере 7 0% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% поверхности прозрачной подложки.
Электропроводное покрытие может быть нанесено непосредственно на поверхность прозрачной подложки. В альтернативном варианте электропроводное покрытие может быть нанесено на пленочный носитель, который наклеивается на прозрачную подложку.
Особенное преимущество изобретения обеспечивается, в
частности, слоями оптически высокопреломляющего материала
внутри каждого функционального слоя. В смысле изобретения,
оптически высокопреломляющим материалом обозначается материал,
коэффициент преломления которого является большим или равным
2,1. Согласно прототипу, известны последовательности слоев, в
которых электропроводные слои размещены между двумя в каждом
случае диэлектрическими слоями. Эти диэлектрические слои обычно
содержат нитрид кремния. Неожиданно было показано, что
соответствующие изобретению слои оптически высокопреломляющего
материала ведут к снижению удельного поверхностного
электрического сопротивления электропроводного покрытия при
одновременно хороших оптических характеристиках прозрачного
оконного стекла, в частности, высоком светопропускании и
нейтральной цветности. Вместе с соответствующими изобретению
выравнивающими слоями, благодаря слоям оптически
высокопреломляющего материала могут быть достигнуты предпочтительно низкие значения удельного поверхностного электрического сопротивления и тем самым высокие значения удельной теплопроизводительности. В частности, могут быть достигнуты значения удельного поверхностного электрического сопротивления, для которых согласно прототипу требуются электропроводные слои с большими толщинами слоев, которые настолько сильно снижают светопропускание через оконное стекло, что не удовлетворяются требования, предъявляемые к светопропусканию автомобильных стекол согласно ЕСЕ R 43.
Приведенные значения для коэффициента преломления измерены
при длине волны 550 нм.
Соответствующее изобретению прозрачное оконное стекло с электропроводным покрытием предпочтительно имеет полное светопропускание свыше 70%. Термин "полное светопропускание" относится к регламентированному в ECE-R 43, Приложение 3, § 9.1, методу испытания светопроницаемости оконных стекол транспортных средств.
Электропроводное покрытие согласно изобретению имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление менее 1 Ом/квадрат. Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия предпочтительно составляет от 0,4 Ом/квадрат до 0,9 Ом/квадрат, в особенности предпочтительно от 0,5 Ом/квадрат до 0,8 Ом/квадрат, например, примерно 0,7 Ом/квадрат. В этом диапазоне удельного поверхностного электрического сопротивления достигаются предпочтительно высокие значения удельной теплопроизводительности Р. Кроме того, электропроводное покрытие в этом диапазоне удельного поверхностного электрического сопротивления имеет особенно хорошие отражательные характеристики в инфракрасной области.
Для повышения полного светопропускания и/или для снижения удельного поверхностного электрического сопротивления прозрачное оконное стекло с электропроводным покрытием может быть подвергнуто термической обработке, например, при температуре от 500°С до 700°С.
Было обнаружено, что соответствующее изобретению электропроводное покрытие может быть подвергнуто такой термической обработке без ущерба покрытию. К тому же, соответствующее изобретению прозрачное оконное стекло может быть изогнуто, чтобы сделать его выпуклым или вогнутым, без повреждения покрытия. Эти обстоятельства представляют существенные достоинства соответствующего изобретению электропроводного покрытия.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения электропроводное покрытие имеет три функциональных слоя. Тем самым можно избежать технически трудоемкого и дорогостоящего изготовления электропроводного покрытия с
четырьмя или более электропроводными слоями.
Слой оптически высокопреломляющего материала
предпочтительно имеет коэффициент преломления "п" от 2,1 до 2,5, в особенности предпочтительно от 2,1 до 2,3.
Слой оптически высокопреломляющего материала
предпочтительно содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-металла, в особенности предпочтительно смешанный нитрид кремния-циркония. Это является особенно предпочтительным в отношении удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного покрытия. Смешанный нитрид кремния-циркония предпочтительно имеет легирующие добавки. Например, слой оптически высокопреломляющего материала может содержать легированный алюминием смешанный нитрид кремния-циркония (SiZrNx:Al) .
Смешанный нитрид кремния-циркония предпочтительно осаждается с помощью стимулированного магнитным полем катодного распыления мишени, которая содержит от 4 0% по весу до 7 0% по весу кремния, от 30% по весу до 60% по весу циркония и от 0% по весу до 10% по весу алюминия, а также обусловленные технологическим процессом примеси. Особенно предпочтительно мишень содержит от 45% по весу до 60% по весу кремния, от 35% по весу до 55% по весу циркония и от 3% по весу до 8% по весу алюминия, а также обусловленные технологическим процессом примеси. Осаждение смешанного нитрида кремния-циркония предпочтительно выполняется с введением азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
Однако слой оптически высокопреломляющего материала может также содержать, например, по меньшей мере смешанный нитрид кремния-алюминия, смешанный нитрид кремния-гафния или смешанный нитрид кремния-титана. В альтернативном варианте слой оптически высокопреломляющего материала может содержать, например, МпО, W03, Nb205, Bi203, Ti02, Zr3N4 и/или A1N.
Толщина наслоения каждого слоя оптически
высокопреломляющего материала, который размещен между двумя электропроводными слоями, предпочтительно составляет от 35 нм до 70 нм, особенно предпочтительно от 45 нм до 60 нм. В этом
диапазоне толщин слоя достигаются особенно благоприятные
значения удельного поверхностного электрического сопротивления
электропроводного покрытия и особенно хорошие оптические
характеристики прозрачного оконного стекла. Слой оптически
высокопреломляющего материала в смысле изобретения размещен
между двумя электропроводными слоями, когда по меньшей мере
один электропроводный слой расположен поверх слоя оптически
высокопреломляющего материала и когда по меньшей мере один
электропроводный слой размещен под слоем оптически
высокопреломляющего материала. Но слой оптически
высокопреломляющего материала согласно изобретению не находится в непосредственном контакте с соседними электропроводными слоями.
Толщина наслоения самого нижнего слоя оптически высокопреломляющего материала предпочтительно составляет от 2 0 нм до 40 нм. Тем самым достигаются особенно хорошие результаты.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения поверх самого верхнего функционального слоя размещен покровный слой. Покровный слой защищает расположенные под ним слои от коррозии. Покровный слой предпочтительно является диэлектрическим. Покровный слой может содержать, например, нитрид кремния и/или оксид олова.
Покровный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один оптически высокопреломляющий материал с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1. В особенности предпочтительно покровный слой содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-металла, в частности, смешанный нитрид кремния-циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния-циркония. Это является особенно благоприятным в отношении оптических характеристик соответствующего изобретению прозрачного стекла. Однако покровный слой также может содержать другие смешанные нитриды кремния-металла, например, смешанный нитрид кремния-алюминия, смешанный нитрид кремния-гафния или смешанный нитрид кремния-титана. В альтернативном варианте покровный слой может содержать также, например, MnO, WO3, Nb205, Bi203, Ti02, Zr3N4 и/или A1N.
Толщина покровного слоя предпочтительно составляет от 2 0 нм до 40 нм. Тем самым достигаются особенно хорошие результаты.
Каждый функциональный слой электропроводного покрытия согласно изобретению включает по меньшей мере один выравнивающий слой. Выравнивающий слой размещен под первым согласующим слоем, предпочтительно между слоем оптически высокопреломляющего материала и первым согласующим слоем. Выравнивающий слой предпочтительно находится в непосредственном контакте с первым согласующим слоем. Выравнивающий слой производит первую оптимизацию, в частности, выравнивание поверхности для наносимого затем поверх него электропроводного слоя. Осажденный на выровненную поверхность электропроводный слой имеет более высокую степень светопропускания при одновременно более низком удельном поверхностном электрическом сопротивлении.
Выравнивающий слой согласно изобретению содержит по
меньшей мере один некристаллический оксид. Оксид может быть
аморфным или частично аморфным (и тем самым частично
кристаллическим), но не полностью кристаллическим.
Некристаллический выравнивающий слой имеет низкую шероховатость и тем самым образует преимущественно гладкую поверхность для наносимых поверх выравнивающего слоя покрытий. Кроме того, некристаллический выравнивающий слой создает улучшенную поверхностную структуру слоя, наносимого непосредственно поверх выравнивающего слоя, который предпочтительно представляет собой первый согласующий слой. Выравнивающий слой может содержать, например, по меньшей мере один оксид одного или более элементов из олова, кремния, титана, циркония, гафния, цинка, галлия и индия.
Выравнивающий слой предпочтительно содержит
некристаллический смешанный оксид. Выравнивающий слой наиболее предпочтительно содержит смешанный оксид олова-цинка. Смешанный оксид может иметь легирующие добавки. Выравнивающий слой может содержать, например, легированный сурьмой смешанный оксид олова-цинка (SnZnOx:Sb) . Смешанный оксид предпочтительно имеет содержание кислорода ниже стехиометрического. Способ получения
слоев смешанного оксида олова-цинка путем реактивного катодного распыления известен, например, из патентного документа DE 19848751 С1. Смешанный оксид олова-цинка предпочтительно осаждается из мишени, которая содержит от 25% по весу до 80% по весу цинка, от 20% по весу до 75% по весу олова и от 0% по весу до 10% по весу сурьмы, а также обусловленные технологическим процессом примеси. Особенно предпочтительно мишень содержит от 45% по весу до 75% по весу цинка, от 25% по весу до 55% по весу олова и от 1% по весу до 5% по весу сурьмы, а также обусловленные технологическим процессом примеси других металлов. Осаждение смешанного оксида олова-цинка выполняется с введением кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
Толщина выравнивающего слоя предпочтительно составляет от 3 нм до 2 0 нм, особенно предпочтительно от 4 нм до 12 нм. Выравнивающий слой предпочтительно имеет коэффициент преломления менее 2,2.
Электропроводный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, например золото или медь, или сплав, в особенности предпочтительно серебро или содержащий серебро сплав. Но электропроводный слой также может содержать другие, известные специалисту электропроводные материалы.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения электропроводный слой содержит по меньшей мере 90% по весу серебра, предпочтительно по меньшей мере 99, 9% по весу серебра. Электропроводный слой предпочтительно наносится общеупотребительными способами осаждения металлических слоев, например, вакуумным способом, таким как стимулированное магнитным полем катодное распыление.
Электропроводный слой предпочтительно имеет толщину слоя от 8 нм до 25 нм, в особенности предпочтительно от 10 нм до 20 нм. Это является особенно благоприятным в отношении светопропускания и удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного слоя.
Совокупная толщина наслоений всех электропроводных слоев согласно изобретению составляет от 40 нм до 75 нм. В этом
диапазоне совокупной толщины всех электропроводных слоев для типичных в автомобильных оконных стеклах, в частности ветровых стеклах, расстояний h между двумя токоподводящими шинами и при рабочем напряжении U в диапазоне от 12 В до 15 В предпочтительно достигается достаточно высокая удельная теплопроизводительность Р и одновременно достаточно высокое светопропускание. К тому же, электропроводное покрытие в этом диапазоне совокупной толщины всех электропроводных слоев имеет особенно хорошие отражательные характеристики в инфракрасной области. Слишком малые совокупные толщины наслоений всех электропроводных слоев приводят к слишком высокому удельному поверхностному электрическому сопротивлению R.QUadrat и тем самым к низкой удельной теплопроизводительности Р, а также к ухудшенным отражательным характеристикам в инфракрасной области. Слишком большие совокупные толщины наслоений всех электропроводных слоев слишком сильно снижают светопропускание через оконное стекло так, что не выполняются требования к светопропусканию автомобильных оконных стекол согласно ЕСЕ R 43. Было показано, что особенно хорошие результаты достигаются при совокупной толщине всех электропроводных слоев от 50 нм до 60 нм, в частности, от 51 нм до 58 нм. Это является особенно благоприятным в отношении удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного покрытия и светопропускания прозрачного оконного стекла.
Первый согласующий слой и/или второй согласующий слой предпочтительно содержит оксид цинка ZnOi-5 с 0 <5^0,01, например, легированный алюминием оксид цинка (ZnO:Al). Оксид цинка предпочтительно осаждается при содержании кислорода ниже стехиометрического, во избежание реакции избыточного кислорода с содержащим серебро слоем. Слой оксида цинка предпочтительно осаждается с помощью стимулированного магнитным полем катодного распыления. Мишень предпочтительно содержит от 8 5% по весу до 100% по весу оксида цинка и от 0% по весу до 15% по весу алюминия, а также обусловленные технологическим процессом примеси. Особенно предпочтительно мишень содержит от 90% по весу до 95% по весу оксида цинка и от 5% по весу до 10% по весу
алюминия, а также обусловленные технологическим процессом примеси. В альтернативном варианте мишень содержит от 95% по весу до 99% по весу цинка и от 1% по весу до 5% по весу алюминия, причем осаждение слоев выполняется с введением кислорода в качестве реакционного газа. Толщины слоев первого согласующего слоя и второго согласующего слоя предпочтительно составляют от 3 нм до 2 0 нм, в особенности предпочтительно от 4 нм до 12 нм.
В одном предпочтительном варианте исполнения
соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла по
меньшей мере один функциональный слой включает по меньшей мере
один блокирующий слой. Блокирующий слой находится в
непосредственном контакте с электропроводным слоем и размещен
непосредственно над или непосредственно под электропроводным
слоем. Таким образом, между электропроводным слоем и
блокирующим слоем не расположено никакого дополнительного слоя.
Функциональный слой также может включать два блокирующих слоя,
причем один блокирующий слой предпочтительно размещен
непосредственно выше, и один блокирующий слой расположен
непосредственно ниже электропроводного слоя. В особенности
предпочтительно каждый функциональный слой включает по меньшей
мере один такой блокирующий слой. Блокирующий слой
предпочтительно содержит ниобий, титан, никель, хром и/или их
сплавы, в особенности предпочтительно хромоникелевые сплавы.
Толщина наслоения блокирующего слоя предпочтительно составляет
от 0,1 нм до 2 нм. При этом достигаются хорошие результаты.
Блокирующий слой непосредственно под электропроводным слоем
служит, в частности, для стабилизации электропроводного слоя во
время термической обработки и улучшает оптическое качество
электропроводного покрытия. Блокирующий слой непосредственно
над электропроводным слоем предотвращает контакт
чувствительного электропроводного слоя с окислительной реакционной атмосферой во время осаждения последующего слоя в условиях реактивного катодного распыления, например, второго согласующего слоя, который предпочтительно содержит оксид цинка.
Блокирующие слои, например, на основе титана или хромоникелевых сплавов, как таковые известны из прототипа. Как правило, применяются блокирующие слои с толщиной около 0,5 нм или даже нескольких нанометров. Неожиданно было обнаружено, что соответствующая изобретению конфигурация электропроводного покрытия ведет к снижению восприимчивости покрытия к дефектам, которые, например, вызываются коррозией или поверхностными дефектами прозрачной подложки. Поэтому в соответствующем изобретению электропроводном покрытии могут быть использованы блокирующие слои с явно уменьшенной толщиной слоя. Особенное преимущество особенно тонких блокирующих слоев состоит в более высоком светопропускании и цветовой нейтральности соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием, а также в более низкой стоимости изготовления. Особенно хорошие результаты достигаются при толщине блокирующих слоев от 0,1 нм до 0,5 нм, предпочтительно от 0,1 нм до 0,3 нм, в частности, от 0,2 нм до 0,3 нм.
Прозрачная подложка предпочтительно содержит стекло, в особенности предпочтительно плоское листовое стекло, флоат-стекло, кальциевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое стекло, или прозрачные полимеры, предпочтительно твердые прозрачные полимеры, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси. Примеры пригодных стекол известны из патентного документа DE 69731268 Т2, страница 8, абзац [0053].
Толщина прозрачной подложки может варьироваться в широких пределах и тем самым превосходно приспосабливаться к требованиям конкретной ситуации. Предпочтительно используются стеклянные пластины со стандартными толщинами от 1,0 мм до 25 мм и предпочтительно от 1,4 мм до 2,6 мм. Размер прозрачной подложки может варьироваться в широких пределах и согласуется с соответствующим изобретению вариантом применения. Прозрачная
подложка, например в автомобилестроении и архитектурной отрасли, имеет обычные площади от 200 см2 до 4 м2.
Прозрачная подложка может иметь любую трехмерную форму.
Трехмерная форма предпочтительно не имеет затененных зон, чтобы на них могло быть нанесено покрытие, например, катодным распылением. Прозрачная подложка предпочтительно является плоской или же слегка или сильно изогнутой по одному направлению или по многим направлениям в пространстве. Прозрачная подложка может быть бесцветной или окрашенной.
В одном предпочтительном варианте осуществления
изобретения прозрачная подложка по меньшей мере одним
термопластичным промежуточным слоем соединена со второй
подложкой с образованием многослойного стекла. Соответствующее
изобретению электропроводное покрытие предпочтительно нанесено
на обращенную к термопластичному промежуточному слою
поверхность прозрачной подложки. Благодаря этому
электропроводное покрытие предпочтительно защищается от повреждений и коррозии.
Многослойный стеклопакет предпочтительно имеет полное светопропускание свыше 70%.
Термопластичный промежуточный слой предпочтительно
содержит термопластичные полимеры, например, поливинилбутираль
(PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU),
полиэтилентерефталат (PET) или множество этих слоев, предпочтительно с толщинами от 0,3 мм до 0,9 мм.
Вторая стеклянная пластина предпочтительно содержит стекло, в особенности предпочтительно листовое стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое стекло, или прозрачные полимеры, предпочтительно твердые прозрачные полимеры, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси. Вторая стеклянная пластина предпочтительно имеет толщину от 1,0 мм до 25 мм и особенно предпочтительно от 1,4 мм до 2,6 мм.
Электропроводное покрытие предпочтительно занимает всю поверхность прозрачной подложки целиком, за вычетом окружающей по периметру рамообразной непокрытой области с шириной от 2 мм до 20 мм, предпочтительно от 5 мм до 10 мм. Непокрытая область предпочтительно герметично запечатана термопластичным
промежуточным слоем или акрилатным клеем в качестве барьера против диффузии пара. С помощью барьера против диффузии пара чувствительное к коррозии электропроводное покрытие защищается от воздействия влаги и кислорода воздуха. Если многослойный стеклопакет предусматривается в качестве автомобильного оконного стекла, например в качестве ветрового стекла, и электропроводное покрытие используется в качестве электрически нагреваемого покрытия, то окружающая по периметру непокрытая область к тому же обеспечивает электрическую изоляцию между находящимся под напряжением покрытием и кузовом автомобиля.
Прозрачная подложка может быть свободной от покрытия по меньшей мере на одном дополнительном участке, который, например, служит в качестве окошка для передачи данных или коммуникационного окна. Прозрачное оконное стекло на одном дополнительном непокрытом участке является прозрачным для электромагнитного и, в частности, инфракрасного излучения.
Электропроводное покрытие может быть нанесено
непосредственно на поверхность прозрачной подложки. В
альтернативном варианте электропроводное покрытие может быть
нанесено на пленочный носитель, который укладывается между
двумя промежуточными слоями. Пленочный носитель предпочтительно
содержит термопластичный полимер, в частности,
поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), полиэтилентерефталат (PET) или их комбинации.
Прозрачная подложка может быть, например, соединена со второй стеклянной пластиной через распорный элемент с образованием изолирующего остекления. Прозрачная подложка также может быть соединена с более чем одной дополнительной стеклянной пластиной через термопластичные промежуточные слои и/или распорные элементы. Если прозрачная подложка соединена с одной или со многими дополнительными стеклянными пластинами, то одна или многие из этих дополнительных стеклянных пластин тоже могут иметь электропроводное покрытие.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующее изобретению электропроводное покрытие представляет собой электрически нагреваемое покрытие. При этом
электропроводное покрытие имеет надлежащий электрический контакт.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующее изобретению электропроводное покрытие представляет собой покрытие с отражательными свойствами в инфракрасном диапазоне. Для этого электропроводное покрытие не должно иметь электрического контакта. Под покрытием с отражательными свойствами в инфракрасном диапазоне в смысле изобретения следует понимать, в частности, покрытие, которое имеет коэффициент отражения по меньшей мере 2 0% в диапазоне длин волн от 1000 нм до 1600 нм. Соответствующее изобретению электропроводное покрытие предпочтительно имеет коэффициент отражения, больший или равный 50% в диапазоне длин волн от 1000 нм до 160 0 нм.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения электропроводное покрытие соединено через токоподводящие шины с источником напряжения, и подводимое к электропроводному покрытию напряжение предпочтительно имеет значение от 12 В до 15 В. Токоподводящие шины, так называемые электрические шины, служат для передачи электрической мощности. Примеры пригодных токоподводящих шин известны из патентных документов DE 10333618 ВЗ и ЕР 0025755 В1.
Токоподводящие шины предпочтительно изготавливаются методом печати из проводящей пасты. Если прозрачная подложка после нанесения электропроводного покрытия подвергается изгибанию, то проводящая паста предпочтительно выжигается перед изгибанием и/или при изгибании прозрачной подложки. Проводящая паста предпочтительно содержит частицы серебра и стеклянную фритту. Толщина слоя выжигаемой проводящей пасты предпочтительно составляет от 5 мкм до 2 0 мкм.
В одном альтернативном варианте исполнения в качестве токоподводящих шин применяются тонкие и узкие полоски из металлической фольги или металлические проволоки, которые предпочтительно содержат медь и/или алюминий, в частности, используются полоски из медной фольги с толщиной предпочтительно от 10 мкм до 200 мкм, например, около 50 мкм.
Ширина полосок из медной фольги предпочтительно составляет от 1 мм до 10 мм. Электрический контакт между электропроводным покрытием и токоподводящими шинами может быть создан, например, припаиванием или приклеиванием с помощью электропроводного клеевого средства.
Если прозрачная подложка составляет часть многослойного
стеклопакета, то полоски из металлической фольги или
металлические проволоки при сборке композитных слоев могут быть
уложены на электропроводное покрытие. В последующем процессе
обработки в автоклаве при воздействии теплоты и давления
достигается надежный электрический контакт между
токоподводящими шинами и покрытием.
В качестве питающего провода для контактирования токоподводящих шин во внутренней части многослойных стеклопакетов в автомобильной отрасли обычно применяются фольговые проводники. Примеры фольговых проводников описаны в патентных документах DE 4235063 Al, DE 202004019286 U1 и DE 9313394 U1.
Гибкие фольговые проводники, также называемые плоскими проводниками или плоскими ленточными проводниками, предпочтительно состоят из луженой медной ленты с толщиной от 0,03 мм до 0,1 мм и шириной от 2 мм до 16 мм. Для таких проводящих лент выбрана медь, поскольку она имеет хорошую электрическую проводимость, а также хорошую пригодность для переработки в фольгу. Одновременно являются низкими затраты на материал. Также могут быть использованы другие электропроводные материалы, из которых может быть сделана фольга. Примерами тому являются алюминий, золото, серебро или олово и их сплавы.
Луженая медная лента для электрической изоляции и для стабилизации наносится на несущий материал из полимера и с обеих сторон ламинируется им. Изоляционный материал, как правило, содержит пленку толщиной от 0,025 мм до 0,05 мм на основе полиимида. Также могут быть применены другие полимеры или материалы с необходимыми изоляционными свойствами. В одной ленте из фольговых проводников могут находиться множество электрически изолированных друг от друга проводящих слоев.
Фольговые проводники, которые пригодны для контактирования электропроводных слоев в многослойных стеклопакетах, имеют общую толщину только 0,3 мм. Тонкие фольговые проводники такого рода могут быть без затруднений уложены между отдельными пластинами в термопластичном промежуточном слое.
В альтернативном варианте в качестве питающего провода могут быть использованы тонкие металлические проволоки. Металлические проволоки содержат, в частности, медь, вольфрам, золото, серебро или алюминий или сплавы по меньшей мере двух этих металлов. Сплавы также могут содержать молибден, рений, осмий, иридий, палладий или платину.
Кроме того, изобретение включает способ изготовления соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием, причем по меньшей мере два функциональных слоя нанесены по очереди на прозрачную подложку, и для нанесения каждого функционального слоя последовательно наносятся по меньшей мере
(a) слой оптически высокопреломляющего материала с
коэффициентом преломления, большим или равным 2,1,
(b) выравнивающий слой, который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид,
(c) первый согласующий слой,
(d) электропроводный слой и
(e) второй согласующий слой.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения до или после нанесения по меньшей мере одного электропроводного слоя наносится блокирующий слой.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения после нанесения самого верхнего функционального слоя наносится покровный слой.
Отдельные слои осаждаются известными способами, например, способом стимулированного магнитным полем катодного распыления. Катодное распыление выполняется в атмосфере защитного газа, например из аргона, при необходимости в атмосфере реакционного газа, например, при введении кислорода или азота.
Толщины отдельных слоев с желательными свойствами в
отношении светопропускания, удельного поверхностного
электрического сопротивления и цветности могут быть определены специалистом простым путем моделирования в диапазоне вышеуказанных толщин слоев.
В одном предпочтительном варианте осуществления
изобретения прозрачная подложка и вторая стеклянная пластина
подвергаются нагреванию при температуре от 500°С до 700°С, и
прозрачная подложка и вторая стеклянная пластина соединяются
термопластичным промежуточным слоем по всей поверхности.
Нагревание оконного стекла может быть выполнено в рамках
процесса изгибания. Электропроводное покрытие должно быть
особенно пригодны для того, чтобы выдерживать процесс изгибания
и/или процесс соединения без повреждений. Свойства, в частности
удельное поверхностное электрическое сопротивление,
вышеописанного электропроводного покрытия обычно улучшаются вследствие нагревания.
Электропроводное покрытие перед нагреванием подложки может быть соединено по меньшей мере с двумя токоподводящими шинами.
Кроме того, изобретение включает применение
соответствующего изобретению прозрачного стекла в качестве оконного стекла или в качестве составной части оконного стекла, в частности, в качестве компонента изолирующего остекления или многослойного стеклопакета, в строениях или в поступательно движущихся средствах для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности, в транспортных средствах, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, боковых стекол и/или стеклянной крыши, или в качестве компонента ветрового стекла, заднего стекла, боковых стекол и/или стеклянной крыши, в частности, для обогревания оконного стекла и/или сокращения нагревания внутреннего пространства. При этом соответствующее изобретению оконное стекло используется, в частности, в качестве стекла с отражательными свойствами в инфракрасной области и/или в качестве электрически нагреваемого оконного стекла.
Далее изобретение более подробно разъясняется с помощью чертежа и примеров исполнения. Чертеж представляет собой
схематическое изображение и выполнен не в масштабе. Чертеж никоим образом не ограничивает изобретение. Как показано:
фиг.1 представляет в разрезе один вариант исполнения соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием,
фиг.2 представляет вид сверху на соответствующее изобретению оконное стекло как часть многослойного стеклопакета,
фиг.3 представляет разрез по линии А-А' через многослойный стеклопакет согласно фиг.2, и
фиг. 4 представляет подробную блок-схему одного варианта исполнения соответствующего изобретению способа.
Фиг. 1 показывает в разрезе один вариант исполнения соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием, с прозрачной подложкой 1 и электропроводным покрытием 2. Подложка 1 содержит флоат-стекло и имеет толщину 2,1 мм. Электропроводное покрытие 2 включает три функциональных слоя 3 (3.1, 3.2 и 3.3), которые по всей поверхности размещены один поверх другого. Каждый функциональный слой 3 включает
- слой 4 (4.1, 4.2 и 4.3) оптически высокопреломляющего материала,
- выравнивающий слой 5 (5.1, 5.2 и 5.3),
- первый согласующий слой б (6.1, 6.2 и 6.3)
- электропроводный слой 7 (7.1, 7.2 и 7.3),
- блокирующий слой 11 (11.1, 11.2 и 11.3) и
- второй согласующий слой 8 (8.1, 8.2 и 8.3).
Слои размещены в приведенной последовательности по мере увеличения расстояния от прозрачной подложки 1. Поверх самого верхнего функционального слоя 3.3 расположен покровный слой 9. Точный порядок следования слоев с подходящими материалами и примерными толщинами слоев представлен в таблице 1.
Отдельные слои электропроводного покрытия 2 были осаждены путем катодного лучевого распыления. Мишень для осаждения согласующих слоев б, 8 содержала 92% по весу оксида цинка (ZnO)
и 8% по весу алюминия. Мишень для осаждения выравнивающих слоев 5 содержала 68% по весу олова, 30% по весу цинка и 2% по весу сурьмы. Осаждение выполнялось с введением кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления. Мишень для осаждения слоев 4 оптически высокопреломляющего материала, а также покровного слоя 9 содержала 52,9% по весу кремния, 43,8% по весу циркония и 3,3% по весу алюминия. Осаждение проводилось с введением азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
С помощью соответствующей изобретению конфигурации электропроводного покрытия 2 со слоями 4 оптически высокопреломляющего материала и выравнивающими слоями 5 предпочтительно достигается пониженное по сравнению с прототипом удельное поверхностное электрическое сопротивление и тем самым улучшенные отражательные свойства для инфракрасной области и улучшенная удельная теплопроизводительность. При этом оптические характеристики соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием удовлетворяют законодательным предписаниям для остекления в автомобилестроении.
Фиг.2 и фиг.3 показывают в каждом случае деталь соответствующего изобретению прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием в качестве части многослойного стеклопакета. Многослойный стеклопакет предусмотрен в качестве ветрового стекла легкового автомобиля. Прозрачная подложка 1 соединена термопластичным промежуточным слоем 17 со второй стеклянной пластиной 12. Фиг.2 показывает вид сверху на обращенную в сторону от термопластичного промежуточного слоя поверхность прозрачной подложки 1. Прозрачная подложка 1 представляет собой пластину, обращенную к внутреннему пространству легкового автомобиля. Прозрачная подложка 1 и вторая стеклянная пластина 12 содержат флоат-стекло и имеют толщину в каждом случае 2,1 мм. Термопластичный промежуточный слой 17 содержит поливинилбутираль (PVB) и имеет толщину 0,7 6 мм.
На обращенную к термопластичному промежуточному слою 17
поверхность прозрачной подложки 1 наносится электропроводное покрытие 2. Электропроводное покрытие 2 представляет собой электрически нагреваемое покрытие и для этого снабжено электрическим контактом. Электропроводное покрытие 2 занимает всю поверхность прозрачной подложки 1 целиком, за вычетом окружающей по периметру рамообразной непокрытой области с шириной "Ь" 8 мм. Непокрытая область служит для электрической изоляции между находящимся под напряжением электропроводным покрытием 2 и кузовом автомобиля. Непокрытая область герметично запечатана путем склеивания с промежуточным слоем 17, чтобы защитить электропроводное покрытие 2 от повреждений и коррозии.
На верхней и нижней кромке прозрачной подложки 1 в каждом случае размещена токоподводящая шина 13 для электрического контактирования электропроводного покрытия 2. Токоподводящие шины 13 были напечатаны с помощью проводящей серебряной пасты на электропроводном покрытии 2 и подвергнуты выжиганию. Толщина слоя серебряной пасты после выжигания составляет 15 мкм. Токоподводящие шины 13 электропроводно соединены с расположенными под ними участками электропроводного покрытия 2.
Питающие проводники 16 состоят из полосок луженой медной фольги с шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Каждый питающий проводник 16 в каждом случае припаян к токоподводящей шине 13. Электропроводное покрытие 2 через токоподводящие шины 13 и питающие проводники 16 соединено с источником 14 напряжения. Источник 14 напряжения представляет собой бортовое напряжение 14 В автомобиля.
На вторую стеклянную пластину 12 по краю обращенной к термопластичному промежуточному слою 17 поверхности в виде рамки нанесен непрозрачный красочный слой с шириной "а" 2 0 мм в качестве декоративной окантовки 15 стекла. Декоративная окантовка 15 стекла закрывает вид на клеевую полосу, с помощью которой многослойный стеклопакет приклеен к кузову автомобиля. Декоративная окантовка 15 стекла одновременно служит в качестве защиты клеевого средства от УФ-излучения и тем самым в качестве защиты от преждевременного старения клеевого материала. Кроме того, декоративной окантовкой 15 стекла закрыты токоподводящие
шины 13 и питающие проводники 16.
Фиг. 3 показывает разрез по линии А-А' через многослойный стеклопакет согласно фиг.2 в области нижнего края. Можно различить прозрачную подложку 1 с электропроводным покрытием 2, вторую стеклянную пластину 12, термопластичный промежуточный слой 17, токоподводящую шину 13, питающий проводник 16, а также декоративную окантовку 15 стекла.
Фиг.4 показывает блок-схему одного примера исполнения соответствующего изобретению способа изготовления прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием 2.
Примеры
Было изготовлено соответствующее изобретению прозрачное оконное стекло с электропроводным покрытием. Последовательность слоев и толщины слоев для соответствующих изобретению примеров 1 и 2 приведены в таблице 1. После нанесения покрытия на прозрачную подложку 1 было определено удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия 2. Затем снабженная электропроводным покрытием 2 прозрачная подложка 1 была подвергнута изгибанию при температуре около 650°С. Длительность процесса изгибания составляла около 10 минут. Затем прозрачная подложка 1 была ламинирована с также изогнутой второй стеклянной пластиной 12 с толщиной 2,1 мм с помощью термопластичного промежуточного слоя 17 при температуре около 14 0°С и давлении около 12 бар (1,2 МПа). Термопластичный промежуточный слой содержал поливинилбутираль (PVB) и имел толщину 0,76 мм. Электропроводное покрытие 2 при этом было размещено обращенным к термопластическому промежуточному слою 17 .
Измеренные значения удельного поверхностного
электрического сопротивления R.QUadrat до и после термической обработки обобщены в таблице 3.
Сравнительные примеры
Сравнительные примеры были выполнены точно так же, как примеры. Различие состояло в электропроводном покрытии 2. В отличие от примеров, в каждом случае между двумя электропроводными слоями серебра были размещены не слои оптически высокопреломляющего материала согласно изобретению, а диэлектрические слои, содержащие нитрид кремния. Такие слои, содержащие нитрид кремния, известны из уровня техники для разделения электропроводных слоев. Кроме того, в сравнительном примере 1 электропроводное покрытие, в отличие от
соответствующего изобретению примера, включало только один выравнивающий слой, содержащий легированный сурьмой оксид олова-цинка, который был размещен под самым нижним серебряным слоем. В сравнительном примере 2 электропроводное покрытие включало, как в соответствующем изобретению примере, в совокупности три выравнивающих слоя, содержащих легированный сурьмой оксид олова-цинка, причем каждый выравнивающий слой был расположен в каждом случае под электропроводным слоем серебра. Толщины наслоений электропроводных слоев, которые содержали серебро, в сравнительных примерах были выбраны точно такими же, как в соответствующем изобретению примере 1. Точные последовательности слоев с толщинами и материалами слоев в сравнительных примерах приведены в таблице 2.
Измеренные значения удельного поверхностного
электрического сопротивления RQuadrat до и после термической обработки обобщены в таблице 3.
Благодаря одинаковым толщинам электропроводных слоев, сравнение между соответствующим изобретению примером 1 и сравнительными примерами четко показывает влияние соответствующей изобретению конфигурации электропроводного покрытия 2 со слоями 4 оптически высокопреломляющего материала на удельное поверхностное электрическое сопротивление. Соответствующее изобретению электропроводное покрытие 2 в примере 1, по сравнению со сравнительным примером 1 неожиданно имело уже перед термической обработкой сниженное на 16% удельное поверхностное электрическое сопротивление RQuadrat-Термическая обработка приводила к дополнительному снижению
УДеЛЬНОГО ПОВерХНОСТНОГО ЭЛеКТрИЧеСКОГО СОПрОТИВЛеНИЯ RQuadrat-
После термической обработки и ламинирования удельное
поверхностное электрическое сопротивление RQuadrat
электропроводного покрытия 2 в соответствующем изобретению примере снизилось на 19% относительно сравнительного примера 1.
Снижение удельного поверхностного электрического сопротивления RQuadrat электропроводного покрытия 2 в соответствующем изобретению примере 1 относительно сравнительного примера 1 нельзя объяснить исключительно присутствием дополнительных выравнивающих слоев 5.2 и 5.3, как ясно из сравнительного примера 2. Действительно, дополнительные выравнивающие слои в сравнительном примере 2 ведут к снижению
УДеЛЬНОГО ПОВерХНОСТНОГО ЭЛеКТрИЧеСКОГО СОПрОТИВЛеНИЯ RQuadrat
относительно сравнительного примера 1 на 13% до термической обработки и на 15% после термической обработки. Однако особенно низкое удельное поверхностное электрическое сопротивление в примере 1 с соответствующими изобретению слоями 4.2 и 4.3 оптически высокопреломляющего материала не достигается в сравнительном примере 2. В соответствующем изобретению примере 1 удельное поверхностное электрическое сопротивление RQuadrat по сравнению со сравнительным примером 2 снижено на 5% до термической обработки и на 6% после термической обработки.
Соответствующий изобретению пример 2 имел такую же последовательность слоев, как пример 1. Однако толщины слоев были выбраны иными, нежели в примере 1. В частности,
электропроводное покрытие 2 в примере 2 имело более толстые электропроводные слои 7. Благодаря этому удалось еще больше снизить удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия 2.
В таблице 4 обобщены оптические характеристики
многослойного стеклопакета из соответствующего изобретению
прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием по
примеру 2, второй стеклянной пластиной 12 и термопластичным
промежуточным слоем 17. При этом TL (А) означает полное
светопропускание света со спектральным составом A, Ra*(D65/8°)
и Rb*(D65/8°) означают цветовые координаты в Ъ*а*Ь*-цветовом
пространстве при отражении света от источника D65 и с углом
падения 8°, Ta*(D65/8°) и Tb*(D65/8°) означают цветовые
координаты в Ъ*а*Ь*-цветовом пространстве при пропускании света
от источника D65 и с углом падения 8°. Полное светопропускание
через соответствующее изобретению оконное стекло после
термической обработки составляло свыше 70%. Цветовые тона в
Ъ*а*Ь*-цветовом пространстве находились в благоприятном
диапазоне величин. Соответствующее изобретению оконное стекло
отвечает законодательным требованиям в отношении
светопропускания и нейтральной цветности и может быть использовано в качестве остекления для транспортных средств.
В дополнительных испытаниях было показано, что для соответствующего изобретению электропроводного покрытия 2 может быть достигнуто удельное поверхностное электрическое сопротивление с минимальным значением около 0,4 Ом/квадрат при светопропускании через прозрачное оконное стекло свыше 7 0%.
Посредством соответствующих изобретению слоев 4 оптически
высокопреломляющего материала и соответствующих изобретению
выравнивающих слоев 5 отчетливо снижается удельное
поверхностное электрическое сопротивление RQuadrat
электропроводного покрытия 2. При этом соответствующее
изобретению прозрачное оконное стекло имеет высокое
светопропускание и высокую нейтральность цветности.
Незначительное удельное поверхностное электрическое
сопротивление RQuadrat ведет к улучшению удельной теплопроизводительности Р, когда электропроводное покрытие 2 используется в качестве электрически нагреваемого покрытия, при одновременно хороших оптических характеристиках прозрачного оконного стекла. Этот результат был непредсказуемым и неожиданным для специалиста.
Список условных обозначений:
(1) прозрачная подложка
(2) электропроводное покрытие
(3) функциональный слой
(3.1), (3.2), (3.3) первый, второй, третий функциональный
слой
(4) слой оптически высокопреломляющего материала
(4.1), (4.2), (4.3) первый, второй, третий слой оптически высокопреломляющего материала
(5) выравнивающий слой
(5.1), (5.2), (5.3) первый, второй, третий выравнивающий
слой
(6) первый согласующий слой
(6.1), (6.2), (6.3) первый, второй, третий первый согласующий слой
(7) электропроводный слой
(7.1), (7.2), (7.3) первый, второй, третий
электропроводный слой
(8) второй согласующий слой
(8.1), (8.2), (8.3) первый, второй, третий второй согласующий слой
(9) покровный слой
(11) блокирующий слой
(11.1), (11.2), (11.3) первый, второй, третий блокирующий
слой
(12) вторая стеклянная пластина
(13) токоподводящая шина
(14) источник напряжения
(15) декоративная окантовка стекла
(16) питающий проводник
(17) термопластичный промежуточный слой
(12)
ширина покрытого окантовкой ширина непокрытого участка ¦А' линия разреза
(15)
участка
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Прозрачное оконное стекло, включающее по меньшей мере
одну прозрачную подложку (1) и по меньшей мере одно
электропроводное покрытие (2) по меньшей мере на одной
поверхности прозрачной подложки (1), причем
- электропроводное покрытие (2) имеет по меньшей мере два размещенных друг на друге функциональных слоя (3), и каждый функциональный слой (3) включает по меньшей мере
о один слой (4) оптически высокопреломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1,
о поверх слоя (4) оптически высокопреломляющего материала выравнивающий слой (5), который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид,
о поверх выравнивающего слоя (5) первый согласующий слой
(б) ,
о поверх первого согласующего слоя (б) электропроводный слой (7) и
о поверх электропроводного слоя (7) второй согласующий слой (8),
- общая толщина всех электропроводных слоев (7) составляет от 4 0 нм до 7 5 нм, и
электропроводное покрытие (2) имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление менее 1 Ом/квадрат,
и слой (4) оптически высокопреломляющего материала содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-металла.
2. Прозрачное оконное стекло по п.1, причем электропроводное покрытие (2) представляет собой электрически нагреваемое покрытие.
3. Прозрачное оконное стекло по п.1, причем электропроводное покрытие (2) представляет собой покрытие с отражательными свойствами в инфракрасной области.
4. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-3, причем электропроводное покрытие (2) имеет три размещенных один поверх другого функциональных слоя.
5. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-4, причем электропроводное покрытие (2) имеет удельное поверхностное
4.
электрическое сопротивление от 0,4 Ом/квадрат до 0,9 Ом/квадрат.
6. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-5, причем общая толщина всех электропроводных слоев (7) составляет от 50 нм до 60 нм.
7. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-6, причем слой (4) оптически высокопреломляющего материала содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния-циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния-циркония.
8. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-7, причем каждый размещенный между двумя электропроводными слоями (7) слой (4) оптически высокопреломляющего материала имеет толщину от 35 нм до 70 нм, предпочтительно от 45 нм до 60 нм.
9. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-8, причем выравнивающий слой (5) содержит по меньшей мере один некристаллический смешанный оксид, предпочтительно смешанный оксид олова-цинка, такой как легированный сурьмой смешанный оксид олова-цинка, и предпочтительно имеет толщину от 3 нм до 2 0 нм, в особенности предпочтительно от 4 нм до 12 нм.
10. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-9, причем электропроводный слой (7) содержит по меньшей мере серебро или содержащий серебро сплав и предпочтительно имеет толщину от 8 нм до 25 нм, в особенности предпочтительно от 10 нм до 20 нм.
11. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-10, причем первый согласующий слой (6) и/или второй согласующий слой (8) содержит оксид цинка ZnOi-5 с 0 <5^0,01, такой как легированный алюминием оксид цинка, и предпочтительно имеет толщину от 3 нм до 2 0 нм, в особенности предпочтительно от 4 нм до 12 нм.
12. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-11, причем по меньшей мере один функциональный слой (3), предпочтительно каждый функциональный слой (3), включает по меньшей мере один блокирующий слой (11), который размещен непосредственно над и/или непосредственно под электропроводным слоем (7) и предпочтительно содержит по меньшей мере ниобий, титан, никель, хром или их сплавы, в особенности
11.
предпочтительно хромоникелевые сплавы, и причем блокирующий слой (11) имеет толщину от 0,1 нм до 2 нм, предпочтительно от 0,1 нм до 0,3 нм.
13. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-12, причем над самым верхним функциональным слоем (3) размещен покровный слой (9), и причем покровный слой (9) предпочтительно содержит по меньшей мере один оптически высокопреломляющий материал с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, в особенности предпочтительно смешанный нитрид кремния-металла, в частности, смешанный нитрид кремния-циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния-циркония.
14. Прозрачное оконное стекло по одному из п.п.1-13, причем прозрачная подложка (1) с помощью по меньшей мере одного термопластичного промежуточного слоя (17) соединена со второй стеклянной пластиной (12) с образованием многослойного стеклопакета, и причем полное светопропускание многослойного стеклопакета предпочтительно составляет свыше 70%.
15. Способ изготовления прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием (2) по одному из п.п.1-14, причем по меньшей мере два функциональных слоя (3) последовательно нанесены на прозрачную подложку (1), и для нанесения каждого функционального слоя (3) последовательно наносят по меньшей мере
(a) слой (4) оптически высокопреломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1,
(b) выравнивающий слой (5), который содержит по меньшей мере один некристаллический оксид,
(c) первый согласующий слой (б),
(d) электропроводный слой (7) и
(e) второй согласующий слой (8).
16. Применение прозрачного оконного стекла по одному из п.п.1-14 в качестве оконного стекла или в качестве компонента оконного стекла, в частности, в качестве компонента изолирующего остекления или многослойного стеклопакета в строениях или в поступательно движущихся средствах для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности, в
16.
транспортных средствах, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, боковых стекол и/или стеклянной крыши, в частности, для обогревания оконного стекла и/или сокращения нагревания внутреннего пространства.
По доверенности
515795
Фиг.З
А-А'
Подготовка прозрачной подложки (1)
Нанесение на нее слоя (4) оптически высокопреломляющего материала
Нанесение на него выравнивающего слоя (5)
Нанесение на него первого согласующего слоя (6)
Нанесение на него электропроводного слоя (7)
Нанесение на него блокирующего слоя (11)
VII
Нанесение на него второго согласующего слоя (8)
Vllf
Двукратное повторение этапов от II до
Нанесение на него покровного слоя (9)
Изгибание подложки (1) при температуре 650°С
Ламинирование подложки (1) со второй стеклянной пластиной (12) через термопластичный промежуточный слой (17)
Фиг.4
1/4
1/4
2/4
2/4
3/4
3/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4
4/4