具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及透明窗玻璃，其包含至少一個(gè)透明基板(1)和在透明基板(1)的至少一個(gè)表面上的至少一個(gè)導(dǎo)電涂層(2)，其中導(dǎo)電涂層(2)包含至少兩個(gè)互相疊加布置的功能層(3)，且各功能層(3)至少包含，一個(gè)具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料層(4)，在所述光學(xué)高折射材料層(4)上方的平滑層(5)，所述平滑層含有至少一種非晶氧化物，在所述平滑層(5)上方的第一匹配層(6)，在第一匹配層(6)上方的導(dǎo)電層(7)，和在所述導(dǎo)電層(7)上方的第二匹配層(8)，所有導(dǎo)電層(7)的總厚度為40納米至75納米，且所述導(dǎo)電涂層(2)具有小于1歐姆/平方的薄層電阻。所述光學(xué)高折射材料層(4)含有至少一種混合的硅/金屬氮化物。
【專利說明】具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃
[0001]本發(fā)明涉及具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃、其制造方法及其用途。
[0002]機(jī)動(dòng)車窗，特別是擋風(fēng)玻璃的視野必須避免冰和冷凝。就帶有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車而言，可以例如將被發(fā)動(dòng)機(jī)熱加熱的空氣流導(dǎo)向窗戶。
[0003]或者，窗戶可具有電加熱功能。例如從DE 103 52 464 Al中獲知復(fù)合玻璃板，其中在兩個(gè)玻璃板之間安置電熱絲。可以通過該電熱絲的歐姆電阻調(diào)節(jié)比加熱輸出P，例如大約600 W/m2。由于設(shè)計(jì)和安全方面考慮，電熱絲的數(shù)量以及電熱絲的直徑必須保持盡可能小。這些電熱絲絕不能可見或必須在日光和在夜晚在車頭燈照明下幾乎不可被察覺。
[0004]透明導(dǎo)電涂層也是已知的，特別是基于銀。此類導(dǎo)電涂層可用作對(duì)紅外范圍具有反射性質(zhì)的涂層或甚至用作可加熱涂層。WO 03/024155 A2公開了例如具有兩個(gè)銀層的導(dǎo)電涂層。此類涂層通常具有3歐姆/平方至5歐姆/平方的薄層電阻。
[0005]可以用公式P = U2/(RTO*h2)由薄層電阻、工作電壓U和兩個(gè)匯流條之間的距離h計(jì)算電加熱涂層的比加熱輸出P。兩個(gè)匯流條之間的距離h在轎車的典型擋風(fēng)玻璃中為大約0.8米，這大致相當(dāng)于窗玻璃的高度。為了在4歐姆/平方的薄層電阻下獲得600W/m2的所需比加熱輸出P，大約40 V的工作電壓U是必需的。由于機(jī)動(dòng)車的車載電壓通常為14 V，需要電源或電壓轉(zhuǎn)換器以生成40 V的工作電壓。從14 V提高到40 V的電壓始終與電力線損和附加部件的附加成本相關(guān)。
[0006]US 2007/0082219 Al和US 2007/0020465 Al公開了具有至少三個(gè)銀層的透明導(dǎo)電涂層。在US 2007/0082219 Al中，對(duì)基于三個(gè)銀層的涂層報(bào)道了接近I歐姆/平方的薄層電阻。工作電壓U = 14 V、薄層電阻= I歐姆/平方和距離h = 0.8 m產(chǎn)生大約300 W/m2的比加熱輸出P。
[0007]為了提供足夠的比加熱輸出P，例如大約500 W/m2，特別是用于加熱相對(duì)較大的窗玻璃，必須進(jìn)一步降低電加熱涂層的薄層電阻。這可以借助通常具有三個(gè)銀層的電加熱涂層通過提高各銀層的厚度實(shí)現(xiàn)。但是，銀層的過大層厚度導(dǎo)致窗玻璃的光學(xué)性質(zhì)不足，特別是在透射比和顏色外觀方面，以致無法符合例如ECE R 43 ("Uniform Provis1nsconcerning the Approval of Safety Glazing and Composite Glass Materials")中規(guī)定的法律法規(guī)。
[0008]通過在導(dǎo)電涂層中使用四個(gè)銀層，也可以實(shí)現(xiàn)足夠低的薄層電阻，由于各銀層的較小的層厚度，窗玻璃的光學(xué)性質(zhì)符合法律要求。但是，具有四個(gè)或更多個(gè)銀層的涂層的施加在技術(shù)上復(fù)雜并且昂貴。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供具有改進(jìn)的導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃。該導(dǎo)電涂層應(yīng)特別具有與現(xiàn)有技術(shù)相比較低的薄層電阻并因此具有改進(jìn)的比加熱輸出P以及改進(jìn)的對(duì)紅外范圍的反射性質(zhì)。該窗玻璃應(yīng)具有高透射比和高度顏色中性(color neutrality)并可經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。優(yōu)選實(shí)施方案出自從屬權(quán)利要求。
[0011]本發(fā)明的透明窗玻璃包含至少一個(gè)透明基板和在所述透明基板的至少一個(gè)表面上的至少一個(gè)導(dǎo)電涂層，其中
-所述導(dǎo)電涂層具有至少兩個(gè)互相疊加布置的功能層且各功能層包含至少 -一個(gè)具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料層，
-在所述光學(xué)高折射材料層上方，含有至少一種非晶氧化物的平滑層，
-在所述平滑層上方，第一匹配層，
-在第一匹配層上方，導(dǎo)電層，和 -在所述導(dǎo)電層上方，第二匹配層，
-所有導(dǎo)電層的總層厚度為40納米至75納米，且 -所述導(dǎo)電涂層具有小于I歐姆/平方的薄層電阻。
[0012]如果第一層布置在第二層上方，這在本發(fā)明上下文中意味著，第一層比第二層更遠(yuǎn)離透明基板。如果第一層布置在第二層下方，這在本發(fā)明上下文中意味著，第二層比第一層更遠(yuǎn)離透明基板。最上功能層是距透明基板最遠(yuǎn)的功能層。最底層是距透明基板最近的功能層。
[0013]在本發(fā)明上下文中，層可以由一種材料制成。但是，層還可包含兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立的不同材料層。本發(fā)明的功能層包含例如至少一個(gè)光學(xué)高折射材料層、平滑層、第一和第二匹配層和導(dǎo)電層。
[0014]如果第一層布置在第二層上方或下方，這在本發(fā)明上下文中不一定意味著所述第一和第二層互相直接接觸?？梢栽诘谝缓偷诙又g布置一個(gè)或更多個(gè)其它層，只要這未被明確排除。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，至少在透明基板的一個(gè)表面上施加該導(dǎo)電涂層。但是，也可以為透明基板的兩個(gè)表面都提供本發(fā)明的導(dǎo)電涂層。
[0016]該導(dǎo)電涂層可以遍布透明基板的整個(gè)表面。但是，或者，該導(dǎo)電涂層可以僅遍及透明基板的一部分表面。該導(dǎo)電涂層優(yōu)選遍及透明基板表面的至少50%，特別優(yōu)選至少70%，相當(dāng)特別優(yōu)選至少90%。
[0017]可以在透明基板表面上直接施加導(dǎo)電涂層?；蛘呖梢栽谡迟N到透明基板上的載體膜上施加導(dǎo)電涂層。
[0018]本發(fā)明的特定優(yōu)點(diǎn)特別來自各功能層內(nèi)的光學(xué)高折射材料的層。在本發(fā)明上下文中，“光學(xué)高折射材料”是指折射率大于或等于2.1的材料。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，將導(dǎo)電層在每種情況中布置在兩個(gè)絕緣體層之間的層序是已知的。這些絕緣體層通常包括氮化硅。已經(jīng)令人驚訝地證實(shí)，本發(fā)明的光學(xué)高折射材料層導(dǎo)致導(dǎo)電涂層的薄層電阻降低，同時(shí)透明窗玻璃具有良好光學(xué)特征，特別是較高透射比和中性色效應(yīng)。有利地，借助根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)高折射材料層和平滑層，可以實(shí)現(xiàn)薄層電阻的低值和因此高的比加熱輸出。具體而言，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)必須在導(dǎo)電層的高的層厚度下(這如此大地降低透過窗玻璃的透射比以致不符合根據(jù)ECE R 43對(duì)機(jī)動(dòng)車窗玻璃的透射比的要求)才能實(shí)現(xiàn)的薄層電阻值。
[0019]在550納米波長(zhǎng)下測(cè)量折射率的報(bào)道值。
[0020]具有導(dǎo)電涂層的本發(fā)明的透明窗玻璃優(yōu)選具有大于70%的總透射比。術(shù)語“總透射比”基于ECE-R 43，Annex 3, § 9.1規(guī)定的測(cè)試機(jī)動(dòng)車窗透光性的方法。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，該導(dǎo)電涂層具有小于I歐姆/平方的薄層電阻。該導(dǎo)電涂層的薄層電阻優(yōu)選為0.4歐姆/平方至0.9歐姆/平方，特別優(yōu)選0.5歐姆/平方至0.8歐姆/平方，例如大約0.7歐姆/平方。在薄層電阻的這一范圍內(nèi)，有利地實(shí)現(xiàn)高的比加熱輸出P。此外，該導(dǎo)電涂層在薄層電阻的這一范圍內(nèi)具有特別好的對(duì)紅外范圍的反射性質(zhì)。
[0022]為了提高總透射比和/或降低薄層電阻，可以對(duì)具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃施以例如在500 ° C至700 ° C溫度下的溫度處理。
[0023]已經(jīng)證實(shí)，可以對(duì)本發(fā)明的導(dǎo)電涂層施以這樣的溫度處理而不破壞涂層。本發(fā)明的透明窗玻璃也可以凸面或凹面彎曲而不破壞涂層。這些是本發(fā)明的導(dǎo)電涂層的主要優(yōu)點(diǎn)。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該導(dǎo)電涂層具有三個(gè)功能層?？捎纱吮苊饩哂兴膫€(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電層的導(dǎo)電涂層的技術(shù)上復(fù)雜和昂貴的生產(chǎn)。
[0025]該光學(xué)高折射材料層優(yōu)選具有2.1至2.5，特別優(yōu)選2.1至2.3的折射率η。
[0026]該光學(xué)高折射材料層優(yōu)選含有至少一種混合的硅/金屬氮化物，特別優(yōu)選混合的硅/鋯氮化物。這在導(dǎo)電涂層的薄層電阻方面特別有利。該混合的硅/鋯氮化物優(yōu)選具有摻雜劑。該光學(xué)高折射材料層可例如含有鋁摻雜的混合的硅/鋯氮化物(SiZrNx:Al)。
[0027]該混合的硅/鋯氮化物優(yōu)選借助磁場(chǎng)輔助的陰極濺射用含有40重量％至70重量％硅、30重量％至60重量％鋯和O重量％至10重量％鋁以及生產(chǎn)相關(guān)摻合物的靶沉積。該靶特別優(yōu)選含有45重量％至60重量％硅、35重量％至55重量％鋯和3重量％至8重量％鋁以及生產(chǎn)相關(guān)摻合物。優(yōu)選在陰極濺射過程中在添加氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體下進(jìn)行該混合的硅/鋯氮化物的沉積。
[0028]但是，該光學(xué)高折射材料層還可含有例如至少混合的硅/鋁氮化物、混合的硅/鉿氮化物或混合的硅/鈦氮化物?；蛘撸摴鈱W(xué)高折射材料層還可含有例如MnO、W03、Nb2O5,Bi2O3' T12, Zr3N4 和 / 或 A1N。
[0029]布置在兩個(gè)導(dǎo)電層之間的各光學(xué)高折射材料層的層厚度優(yōu)選為35納米至70納米，特別優(yōu)選45納米至60納米。在層厚度的這一范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層的特別有利的薄層電阻和透明窗玻璃的特別好的光學(xué)特征。在本發(fā)明上下文中，如果至少一個(gè)導(dǎo)電層布置在該光學(xué)高折射材料層上方且如果至少一個(gè)導(dǎo)電層布置在該光學(xué)高折射材料層下方，則光學(xué)高折射材料層布置在兩個(gè)導(dǎo)電層之間。根據(jù)本發(fā)明，該光學(xué)高折射材料層不與相鄰導(dǎo)電層直接接觸。
[0030]最下方光學(xué)高折射材料層的層厚度優(yōu)選為20納米至40納米。由此獲得特別好的結(jié)果。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，在最上功能層上方布置覆蓋層。該覆蓋層保護(hù)布置在其下方的層免受腐蝕。該覆蓋層優(yōu)選是絕緣體。該覆蓋層可以例如含有氮化硅和/或氧化錫。
[0032]該覆蓋層優(yōu)選含有至少一種具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料。該覆蓋層特別優(yōu)選含有至少一種混合的硅/金屬氮化物，特別是混合的硅/鋯氮化物，如鋁摻雜的混合的硅/鋯氮化物。這在本發(fā)明的透明窗玻璃的光學(xué)性質(zhì)方面特別有利。但是，該覆蓋層還可含有其它混合的硅/金屬氮化物，例如混合的硅/鋁氮化物、混合的硅/鉿氮化物或混合的硅/鈦氮化物?；蛘?，該覆蓋層還可含有例如MnO、WO3> Nb2O5, Bi203、T12, Zr3N4和/或A1N。
[0033]該覆蓋層的層厚度優(yōu)選為20納米至40納米。由此獲得特別好的結(jié)果。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，該導(dǎo)電涂層的各功能層包括至少一個(gè)平滑層。該平滑層布置在第一匹配層下方，優(yōu)選在光學(xué)高折射材料層與第一匹配層之間。該平滑層優(yōu)選與第一匹配層直接接觸。該平滑層實(shí)現(xiàn)隨后在上方施加的導(dǎo)電層的表面的優(yōu)化，特別是平滑化。沉積在更光滑表面上的導(dǎo)電層具有更高的透射比以及同時(shí)更低的薄層電阻。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，該平滑層含有至少一種非晶氧化物。該氧化物可以是無定形的或部分無定形的(因此部分結(jié)晶)但不是完全結(jié)晶的。該非晶平滑層具有低粗糙度并由此形成有利地光滑的表面以便在該平滑層上施加層。該非晶平滑層進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)直接沉積在該平滑層上的層(其優(yōu)選為第一匹配層)的改進(jìn)的表面結(jié)構(gòu)。該平滑層可以例如含有一種或多種元素錫、硅、鈦、鋯、鉿、鋅、鎵和銦中的至少一種氧化物。
[0036]該平滑層優(yōu)選含有非晶混合氧化物。該平滑層非常特別優(yōu)選含有混合的錫/鋅氧化物。該混合氧化物可具有摻雜劑。該平滑層可例如含有銻摻雜的混合的錫/鋅氧化物(SnZnOx: Sb)。該混合氧化物優(yōu)選具有亞化學(xué)計(jì)量的氧含量。例如從DE 198 48 751 Cl中獲知通過反應(yīng)性陰極濺射制造混合的錫/鋅氧化物層的方法。該混合的錫/鋅氧化物優(yōu)選用含有25重量％至80重量％鋅、20重量％至75重量％錫和O重量％至10重量％銻以及生產(chǎn)相關(guān)摻合物的靶沉積。該靶特別優(yōu)選含有45重量％至75重量％鋅、25重量％至55重量％錫和I重量％至5重量％銻以及其它金屬的生產(chǎn)相關(guān)摻合物。在陰極濺射過程中在添加氧氣作為反應(yīng)氣體下進(jìn)行該混合的錫/鋅氮化物的沉積。
[0037]平滑層的層厚度優(yōu)選為3納米至20納米，特別優(yōu)選4納米至12納米。該平滑層優(yōu)選具有小于2.2的折射率。
[0038]導(dǎo)電層優(yōu)選含有至少一種金屬，例如金或銅，或合金，特別優(yōu)選銀或含銀合金。但是，導(dǎo)電層還可含有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它導(dǎo)電材料。
[0039]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，該導(dǎo)電層含有至少90重量％銀,優(yōu)選至少99.9重量％銀。優(yōu)選使用傳統(tǒng)的金屬層沉積方法，例如通過真空法，如磁場(chǎng)輔助的陰極濺射施加導(dǎo)電層。
[0040]該導(dǎo)電層優(yōu)選具有8納米至25納米，特別優(yōu)選10納米至20納米的層厚度。這在導(dǎo)電層的透明度和薄層電阻方面特別有利。
[0041]所有導(dǎo)電層的總層厚度根據(jù)本發(fā)明為40納米至75納米。在所有導(dǎo)電層的總厚度的這一范圍內(nèi)，在機(jī)動(dòng)車窗，特別是擋風(fēng)玻璃典型的匯流條間距h和12 V至15 V的工作電壓U下，有利地實(shí)現(xiàn)足夠高的比加熱輸出P和同時(shí)足夠高的透射比。此外，在所有導(dǎo)電層的總厚度的這一范圍內(nèi)，該導(dǎo)電涂層具有特別好的對(duì)紅外范圍的反射性質(zhì)。所有導(dǎo)電層的總層厚度過低會(huì)導(dǎo)致過高的薄層電阻和因此過低的比加熱輸出P以及降低的對(duì)紅外范圍的反射性質(zhì)。所有導(dǎo)電層的總層厚度過高會(huì)過大地降低透過窗玻璃的透射比，以致不符合依據(jù)ECE R 43對(duì)機(jī)動(dòng)車窗的透射比的要求。已經(jīng)證實(shí)，在50納米至60納米，特別是51納米至58納米的所有導(dǎo)電層的總層厚度下實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。這在導(dǎo)電涂層的薄層電阻和透明窗玻璃的透射比方面特別有利。
[0042]第一匹配層和/或第二匹配層優(yōu)選含有O ￡ δ ￡ 0.01的氧化鋅ZnCVs，例如鋁摻雜的氧化鋅(Ζη0:Α1)。氧化鋅優(yōu)選相對(duì)于氧亞化學(xué)計(jì)量沉積，以防止過量氧與含銀層的反應(yīng)。優(yōu)選通過磁場(chǎng)輔助的陰極濺射沉積該氧化鋅層。靶優(yōu)選含有85重量％至100重量％氧化鋅和O重量％至15重量％鋁以及生產(chǎn)相關(guān)摻合物。該靶特別優(yōu)選含有90重量％至95重量％氧化鋅和5重量％至10重量％鋁以及生產(chǎn)相關(guān)摻合物。或者，該靶優(yōu)選含有95重量％至99重量％鋅和I重量％至5重量％鋁，并在添加氧氣作為反應(yīng)氣體下進(jìn)行該層的沉積。第一匹配層和第二匹配層的層厚度優(yōu)選為3納米至20納米，特別優(yōu)選4納米至12納米。
[0043]在本發(fā)明的透明窗玻璃的一個(gè)有利的實(shí)施方案中，至少一個(gè)功能層包括至少一個(gè)阻隔層。該阻隔層與導(dǎo)電層直接接觸并緊鄰布置在導(dǎo)電層上方或緊鄰布置在導(dǎo)電層下方。因此，在導(dǎo)電層與阻隔層之間沒有布置其它層。該功能層還可包括兩個(gè)阻隔層，優(yōu)選一個(gè)阻隔層緊鄰布置在導(dǎo)電層上方，一個(gè)阻隔層緊鄰布置在導(dǎo)電層下方。特別優(yōu)選地，各功能層包括至少一個(gè)這樣的阻隔層。該阻隔層優(yōu)選含有鈮、鈦、鎳、鉻和/或它們的合金，特別優(yōu)選鎳-鉻合金。該阻隔層的層厚度優(yōu)選為0.1納米至2納米。因此，獲得良好結(jié)果。緊接在導(dǎo)電層下方的阻隔層特別用于在溫度處理過程中穩(wěn)定該導(dǎo)電層并改進(jìn)導(dǎo)電涂層的光學(xué)品質(zhì)。緊接在導(dǎo)電層上方的阻隔層防止敏感的導(dǎo)電層在通過反應(yīng)性陰極濺射沉積下一層，例如優(yōu)選含有氧化鋅的第二匹配層的過程中與氧化性反應(yīng)氣氛接觸。
[0044]例如基于鈦或鎳-鉻合金的阻隔層本身根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)是已知的。通常，使用厚度為大約0.5納米或甚至少許納米的阻隔層。已經(jīng)令人驚訝地證實(shí)，該導(dǎo)電涂層的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造導(dǎo)致涂層的易發(fā)生缺陷(其例如由腐蝕或透明基板的表面缺陷造成)性降低。因此，在本發(fā)明的導(dǎo)電涂層中可以使用具有顯著降低的層厚度的阻隔層。特別薄的阻隔層的特定優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的提高的透射比和顏色中性以及較低的生產(chǎn)成本。在0.1納米至0.5納米,優(yōu)選0.1納米至0.3納米,特別是0.2納米至0.3納米的阻隔層的層厚度下獲得特別好的結(jié)果。
[0045]透明基板優(yōu)選含有玻璃，特別優(yōu)選平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、鈉鈣玻璃，或透明塑料，優(yōu)選硬質(zhì)透明塑料，特別是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或它們的混合物。從DE 697 31 268 T2，第8頁(yè)，段落
[0053]中獲知適當(dāng)玻璃類型的實(shí)例。
[0046]透明基板的厚度可以廣泛變動(dòng)，因此可以理想地適應(yīng)個(gè)例的要求。優(yōu)選使用具有
1.0毫米至25毫米，優(yōu)選1.4毫米至2.6毫米的標(biāo)準(zhǔn)厚度的窗玻璃。透明基板的尺寸可以廣泛變動(dòng)，并取決于本發(fā)明的用途。透明基板例如在汽車領(lǐng)域中和在建筑領(lǐng)域中具有200平方厘米直至4平方米的常規(guī)面積。
[0047]該透明基板可具有任何三維形狀。優(yōu)選地，該三維形狀沒有陰影區(qū)以致其可以例如通過陰極濺射涂布。該透明基板優(yōu)選是平面的，或在一個(gè)或多個(gè)空間方向中輕微或極大彎曲。該透明基板可以是無色或有色的。
[0048]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，該透明基板經(jīng)由至少一個(gè)熱塑性中間層粘合到第二玻璃板上以形成復(fù)合窗玻璃。優(yōu)選在面向熱塑性中間層的透明基板表面上施加本發(fā)明的導(dǎo)電涂層。由此有利地保護(hù)該導(dǎo)電涂層免受破壞和腐蝕。
[0049]該復(fù)合窗玻璃優(yōu)選具有大于70%的總透射比。
[0050]該熱塑性中間層優(yōu)選含有熱塑性塑料，例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或它們的多個(gè)層，優(yōu)選具有0.3毫米至0.9毫米的厚度。
[0051]第二玻璃板優(yōu)選含有玻璃，特別優(yōu)選平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、鈉鈣玻璃，或透明塑料，優(yōu)選硬質(zhì)透明塑料，特別是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或它們的混合物。第二玻璃板優(yōu)選具有1.0毫米至25毫米，特別優(yōu)選1.4毫米至2.6毫米的厚度。
[0052]導(dǎo)電涂層優(yōu)選遍布透明基板的整個(gè)表面，減去具有2毫米至20毫米，優(yōu)選5毫米至10毫米寬度的外周框狀無涂層區(qū)。該無涂層區(qū)優(yōu)選作為蒸氣擴(kuò)散屏障被熱塑性中間層或丙烯酸酯粘合劑氣密密封。通過該蒸氣擴(kuò)散屏障保護(hù)腐蝕敏感的導(dǎo)電涂層對(duì)抗水分和大氣氧。如果該復(fù)合窗玻璃作為機(jī)動(dòng)車窗，例如作為擋風(fēng)玻璃提供，并且如果利用該導(dǎo)電涂層作為電加熱涂層，該外周無涂層區(qū)也實(shí)現(xiàn)電壓承載涂層與機(jī)動(dòng)車體之間的電絕緣。
[0053]透明基板可以在至少一個(gè)其它區(qū)域中無涂層，該區(qū)域例如充當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸窗口或通訊窗口。在所述其它無涂層區(qū)域中，該透明窗玻璃可透過電磁輻射，特別是紅外輻射。
[0054]可以直接在透明基板表面上施加該導(dǎo)電涂層?；蛘?，可以在嵌在兩個(gè)中間層之間的載體膜上施加該導(dǎo)電涂層。該載體膜優(yōu)選含有熱塑性聚合物，特別是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其組合。
[0055]該透明基板也可以例如經(jīng)由間隔物連接到第二玻璃板上以形成隔熱玻璃窗單元。該透明基板也可以經(jīng)由熱塑性中間層和/或間隔物連接到多于一個(gè)其它玻璃板上。如果該透明基板連接到一個(gè)或多個(gè)其它玻璃板上，這些其它玻璃板中的一個(gè)或多個(gè)也可具有導(dǎo)電涂層。
[0056]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電涂層是電加熱涂層。在這種情況中，該導(dǎo)電涂層適當(dāng)?shù)仉娊佑|。
[0057]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的導(dǎo)電涂層是對(duì)紅外范圍具有反射性質(zhì)的涂層。為此，該導(dǎo)電涂層不需要電接觸。在本發(fā)明上下文中，“對(duì)紅外范圍具有反射性質(zhì)的涂層”被理解為特別是指在1000納米至1600納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有至少20%的反射比的涂層。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電涂層優(yōu)選在1000納米至1600納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有大于或等于50%的反射比。
[0058]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，該導(dǎo)電涂層經(jīng)由集電導(dǎo)體(collectingconductors)連接到電壓源上并且施加在該導(dǎo)電涂層上的電壓優(yōu)選具有12 V至15 V的值。集電導(dǎo)體，所謂的匯流條，用于轉(zhuǎn)移電力。從DE 103 33 618 B3和EP O 025 755 BI中獲知合適的匯流條的實(shí)例。
[0059]有利地通過印刷導(dǎo)電糊制造匯流條。如果在施加導(dǎo)電涂層后彎曲透明基板，優(yōu)選在透明基板彎曲前和/或彎曲時(shí)烘烤該導(dǎo)電糊。該導(dǎo)電糊優(yōu)選含有銀粒子和玻璃料。烘烤的導(dǎo)電糊的層厚度優(yōu)選為5微米至20微米。
[0060]在另一實(shí)施方案中，使用薄和窄的金屬箔條或金屬絲作為匯流條，其優(yōu)選含有銅和/或鋁；特別使用厚度為優(yōu)選10微米至200微米，例如大約50微米的銅箔條。銅箔條的寬度優(yōu)選為I毫米至10毫米?？梢岳缤ㄟ^焊接或用導(dǎo)電粘合劑膠粘產(chǎn)生導(dǎo)電涂層與匯流條之間的電接觸。如果透明基板是復(fù)合玻璃的一部分，可以在復(fù)合層組裝過程中將金屬箔條或金屬絲置于導(dǎo)電涂層上。在隨后的高壓加熱過程中，通過熱和壓力的作用實(shí)現(xiàn)匯流條與涂層之間可靠的電接觸。
[0061]在汽車領(lǐng)域中，通常使用箔導(dǎo)體作為用于接觸復(fù)合窗玻璃內(nèi)部的匯流條的饋線。在 DE 42 35 063 AU DE 20 2004 019 286 Ul 和 DE 93 13 394 Ul 中描述了箔導(dǎo)體的實(shí)例。
[0062]撓性箔導(dǎo)體，有時(shí)也被稱作“扁導(dǎo)體”或“平帶導(dǎo)體”優(yōu)選由具有0.03毫米至0.1毫米厚度和2毫米至16毫米寬度的鍍錫銅條制成。銅經(jīng)證實(shí)成功用于此類導(dǎo)電帶，因?yàn)槠渚哂辛己玫碾妼?dǎo)率以及良好的可加工成箔的性質(zhì)。同時(shí)，材料成本低。也可以使用可加工成箔的其它導(dǎo)電材料。其實(shí)例是鋁、金、銀或錫及其合金。
[0063]為了電絕緣和為了穩(wěn)定化，將該鍍錫銅條施加在由塑料制成的載體材料上或在兩面上都與其層壓。作為規(guī)則，該絕緣材料通常含有0.025-毫米至0.05-毫米厚的聚酰亞胺基薄膜。也可以使用具有所需絕緣性質(zhì)的其它塑料或材料。互相電隔離的多個(gè)導(dǎo)電層可位于一個(gè)箔導(dǎo)體條中。
[0064]適合接觸復(fù)合窗玻璃中的導(dǎo)電層的箔導(dǎo)體具有僅0.3毫米的總厚度。這樣的薄箔導(dǎo)體可以毫無困難地嵌在各玻璃板之間的熱塑性中間層中。
[0065]或者，也可以使用細(xì)金屬絲作為饋線。該金屬絲特別含有銅、鎢、金、銀或鋁或這些金屬的至少兩種的合金。該合金還可含有鑰、錸、鋨、銥、鈀或鉬。
[0066]本發(fā)明還包括制造根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的方法，其中在透明基板上相繼施加至少兩個(gè)功能層，并為了相繼施加各功能層，至少施加
(a)一個(gè)具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料層，
(b)平滑層，其含有至少一種非晶氧化物，
(c)第一匹配層，
(d)導(dǎo)電層，和
(e)第二匹配層。
[0067]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，在施加至少一個(gè)導(dǎo)電層之前或之后施加阻隔層。
[0068]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，在施加最上功能層后施加覆蓋層。
[0069]各層通過本身已知的方法，例如通過磁場(chǎng)輔助的陰極濺射沉積。陰極濺射在保護(hù)性氣氛，例如氬氣中，或在反應(yīng)性氣氛中，例如通過添加氧氣或氮?dú)膺M(jìn)行。
[0070]通過在上述層厚度范圍內(nèi)模擬，本領(lǐng)域技術(shù)人員以簡(jiǎn)單方式得出在透射比、薄層電阻和顏色值方面具有所需性質(zhì)的各層的層厚度。
[0071]在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方案中，將透明基板和第二玻璃板加熱至500 1:至700°〇的溫度并將透明基板和第二玻璃板疊合粘合到熱塑性中間層上。玻璃板的加熱可以在彎曲過程中進(jìn)行。該導(dǎo)電涂層必須特別適合承受彎曲過程和/或?qū)訅哼^程而不受損。通常通過加熱改進(jìn)上述導(dǎo)電涂層的性質(zhì)，特別是薄層電阻。
[0072]該導(dǎo)電涂層可以在加熱基板之前連接到至少兩個(gè)匯流條上。
[0073]本發(fā)明進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明的透明窗玻璃作為窗玻璃或作為窗玻璃的一部分，特別是作為隔熱玻璃單元或復(fù)合窗玻璃的一部分、在建筑物中或在陸地、空中或水上交通運(yùn)輸工具，特別是機(jī)動(dòng)車中，例如作為擋風(fēng)玻璃、后窗、側(cè)窗和/或車頂窗玻璃或作為擋風(fēng)玻璃、后窗、側(cè)窗和/或車頂窗玻璃的一部分，特別是用于加熱窗戶和/或用于降低內(nèi)部空間的升溫的用途。根據(jù)本發(fā)明的窗玻璃特別用作對(duì)紅外范圍具有反射性質(zhì)的窗玻璃和/或作為可電加熱窗玻璃。
[0074] 下面參照附圖和示例性實(shí)施方案詳細(xì)解釋本發(fā)明。附圖是示意性的并且不按比例。附圖決不限制本發(fā)明。
[0075]它們描繪了:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面，
圖2是作為復(fù)合窗玻璃的一部分的根據(jù)本發(fā)明的透明窗玻璃的平面視圖，
圖3是圖2的復(fù)合窗玻璃的橫截面A-A’，且圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)流程圖。
[0076]圖1描繪帶有透明基板I和導(dǎo)電涂層2的根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面?；錓含有浮法玻璃并具有2.1毫米的厚度。導(dǎo)電涂層2包含三個(gè)功能層3 (3.1、3.2和3.3)，它們互相疊合布置。各功能層3包含
-光學(xué)高折射材料層4 (4.1, 4.2和4.3)，
-平滑層 5 (5.1, 5.2 和 5.3)，
-第一匹配層6 (6.1, 6.2和6.3)
-導(dǎo)電層 7 (7.1, 7.2 和 7.3)，
-阻隔層 11 (11.1, 11.2 和 11.3)和 -第二匹配層 8 (8.1， 8.2 和 8.3)。
[0077]這些層以距透明基板I漸遠(yuǎn)的所示次序布置。在最上功能層3.3上方布置覆蓋層
9。確切的層序以及合適的材料和示例性層厚度列在表1中。
[0078]通過陰極射線濺射沉積導(dǎo)電涂層2的各層。用于沉積匹配層6，8的靶含有92重量％氧化鋅(ZnO )和8重量％鋁。用于沉積平滑層5的靶含有68重量％錫、30重量％鋅和2重量％銻。在陰極濺射過程中在添加氧氣作為反應(yīng)氣體下進(jìn)行沉積。用于沉積光學(xué)高折射材料層4以及覆蓋層9的靶含有52.9重量％硅、43.8重量％鋯和3.3重量％鋁。在陰極濺射過程中在添加氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體下進(jìn)行沉積。
[0079]有利地，借助具有光學(xué)高折射材料層4和平滑層5的導(dǎo)電涂層2的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比降低的薄層電阻和因此改進(jìn)的對(duì)紅外范圍的反射性質(zhì)和改進(jìn)的比加熱輸出。根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃的光學(xué)性質(zhì)滿足汽車工業(yè)中對(duì)玻璃窗的法定要求。
[0080]圖2和圖3各自描繪了根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃作為復(fù)合窗玻璃的一部分的細(xì)節(jié)。該復(fù)合窗玻璃作為轎車擋風(fēng)玻璃提供。透明基板I經(jīng)由熱塑性中間層17粘合到第二玻璃板12上。圖2描繪背向熱塑性中間層的透明基板I的表面的平面視圖。透明基板I是面向轎車內(nèi)部的玻璃板。透明基板I和第二玻璃板12含有浮法玻璃并各自具有2.1毫米的厚度。熱塑性中間層17含有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)并具有0.76毫米的厚度。
[0081]在面向熱塑性中間層17的透明基板I的表面上施加導(dǎo)電涂層2。導(dǎo)電涂層2是可電加熱涂層并為此電接觸。導(dǎo)電涂層2遍布透明基板I的整個(gè)表面，減去具有8毫米寬度b的外周框狀無涂層區(qū)。該無涂層區(qū)用于電壓承載導(dǎo)電涂層2與車體之間的電絕緣。該無涂層區(qū)通過膠合到中間層17上而氣密密封以保護(hù)導(dǎo)電涂層2免受破壞和腐蝕。
[0082]在每種情況中在透明基板I的外上沿和下沿上布置用于導(dǎo)電涂層2的電接觸的匯流條13。使用導(dǎo)電銀糊將匯流條13印刷到導(dǎo)電涂層2上并烘烤。烘烤銀糊的層厚度為15微米。將匯流條13導(dǎo)電連接到位于其下方的導(dǎo)電涂層2的區(qū)域上。
[0083]饋線16由具有10毫米寬度和0.3毫米厚度的鍍錫銅箔制成。各饋線16在每種情況中焊接到匯流條13之一上。導(dǎo)電涂層2經(jīng)由匯流條13和饋線16連接到電壓源14上。電壓源14是機(jī)動(dòng)車的14V的車載電壓。
[0084]在第二玻璃板12上在面向熱塑性中間層17的表面的邊緣上框狀施加具有20毫米寬度a的不透明色彩層作為掩蔽印刷體15。掩蔽印刷體15使得將復(fù)合窗玻璃粘合到車體上的粘合劑條從視線中隱藏。掩蔽印刷體15同時(shí)保護(hù)粘合劑免受UV輻射并因此防止粘合劑過早老化。此外，通過掩蔽印刷體15遮蔽匯流條13和饋線16。
[0085]圖3描繪圖2的復(fù)合窗玻璃在下沿區(qū)域中沿A-A’的橫截面。看到具有導(dǎo)電涂層
2、第二玻璃板12、熱塑性中間層17、匯流條13和饋線16以及掩蔽印刷體15的透明基板I。
[0086]圖4描繪用于制造具有導(dǎo)電涂層2的透明窗玻璃的根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)示例性實(shí)施方案的流程圖。
[0087]
實(shí)施例
[0088]制造根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電涂層的透明窗玻璃。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1和2的層序和層厚度列在表1中。在涂布透明基板I后，測(cè)定導(dǎo)電涂層2的薄層電阻。然后帶有導(dǎo)電涂層2的透明基板I在大約650 °〇的溫度下彎曲。彎曲過程持續(xù)大約10分鐘。然后，將透明基板I與厚度2.1毫米的同樣彎曲的第二玻璃板12經(jīng)由熱塑性中間層17在大約140 V的溫度和大約12巴的壓力下層壓。熱塑性中間層含有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)并具有0.76毫米的厚度。導(dǎo)電涂層2面向熱塑性中間層17布置。
[0089]在溫度處理之前和之后測(cè)得的薄層電阻Rto的值概括在表3中。
[0090]表1
【權(quán)利要求】
1.透明窗玻璃，其包含至少一個(gè)透明基板(I)和在透明基板(I)的至少一個(gè)表面上的至少一個(gè)導(dǎo)電涂層(2)，其中 -導(dǎo)電涂層(2)具有至少兩個(gè)互相疊加布置的功能層(3)且各功能層(3)包含至少 一個(gè)具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料層(4)， 在所述光學(xué)高折射材料層(4)上方，含有至少一種非晶氧化物的平滑層(5)， 在所述平滑層(5)上方，第一匹配層(6)， 在第一匹配層(6)上方,導(dǎo)電層(7),和 在所述導(dǎo)電層(7)上方，第二匹配層(8)， -所有導(dǎo)電層(7)的總層厚度為40納米至75納米，且 -所述導(dǎo)電涂層(2)具有小于I歐姆/平方的薄層電阻， 且其中所述光學(xué)高折射材料層(4)含有至少一種混合的硅/金屬氮化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的透明窗玻璃，其中導(dǎo)電涂層(2)是可電加熱涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的透明窗玻璃，其中導(dǎo)電涂層(2)是對(duì)紅外范圍具有反射性質(zhì)的涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1至3之一的透明窗玻璃，其中導(dǎo)電涂層(2)具有三個(gè)互相疊加布置的功能層⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的透明窗玻璃，其中導(dǎo)電涂層(2)具有0.4歐姆/平方至0.9歐姆/平方的薄層電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的透明窗玻璃，其中所有導(dǎo)電層(7)的總層厚度為50納米至60納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的透明窗玻璃，其中所述光學(xué)高折射材料層(4)含有至少一種混合的硅/鋯氮化物，如鋁摻雜的混合的硅/鋯氮化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的透明窗玻璃，其中布置在兩個(gè)導(dǎo)電層(7)之間的各光學(xué)高折射材料層⑷具有35納米至70納米，優(yōu)選45納米至60納米的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的透明窗玻璃，其中平滑層(5)含有至少一種非晶混合氧化物，優(yōu)選混合的錫/鋅氧化物，如銻摻雜的混合的錫/鋅氧化物，且優(yōu)選具有3納米至20納米，特別優(yōu)選4納米至12納米的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的透明窗玻璃，其中導(dǎo)電層(7)含有至少銀或含銀合金，并優(yōu)選具有8納米至25納米，特別優(yōu)選10納米至20納米的層厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一的透明窗玻璃，其中第一匹配層(6)和/或第二匹配層(8)含有OI δ < 0.01的氧化鋅ZnCVs，如鋁摻雜的氧化鋅并優(yōu)選具有3納米至20納米，特別優(yōu)選4納米至12納米的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的透明窗玻璃，其中至少一個(gè)功能層(3)，優(yōu)選各功能層(3)包括至少一個(gè)阻隔層(11)，其緊鄰布置在導(dǎo)電層(7)上方和/或緊鄰布置在導(dǎo)電層(7)下方，并優(yōu)選含有至少鈮、鈦、鎳、鉻或它們的合金，特別優(yōu)選鎳-鉻合金，且其中阻隔層(11)具有0.1納米至2納米，優(yōu)選0.1納米至0.3納米的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一的透明窗玻璃，其中在最上功能層(3)上方布置覆蓋層(9)，且其中覆蓋層(9)優(yōu)選含有至少一種具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料，特別優(yōu)選混合的硅/金屬氮化物，特別是混合的硅/鋯氮化物，如鋁摻雜的混合的硅/鋯氮化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一的透明窗玻璃，其中透明基板(I)經(jīng)由至少一個(gè)熱塑性中間層(17)粘合到第二玻璃板(12)上，以形成復(fù)合窗玻璃且其中所述復(fù)合窗玻璃的總透射比優(yōu)選大于70%。
15.制造根據(jù)權(quán)利要求1至14之一的具有導(dǎo)電涂層(2)的透明窗玻璃的方法，其中在透明基板(I)上相繼施加至少兩個(gè)功能層(3)，并為了相繼施加各功能層(3)，至少施加 (a)一個(gè)具有大于或等于2.1的折射率的光學(xué)高折射材料層(4)， (b)平滑層(5)，其含有至少一種非晶氧化物， (c)第一匹配層(6)， (d)導(dǎo)電層(7)，和 (e)第二匹配層(8)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一的透明窗玻璃作為窗玻璃或作為窗玻璃的一部分，特別是作為隔熱玻璃窗單元或復(fù)合窗玻璃的一部分、在建筑物中或在陸地、空中或水上交通運(yùn)輸工具，特別是機(jī)動(dòng)車中，例如作為擋風(fēng)玻璃、后窗、側(cè)窗和/或車頂窗玻璃，特別是用于加熱窗戶和/或用于降低內(nèi)部空間的升溫的用途。
【文檔編號(hào)】H05B3/86GK104081876SQ201280066685
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2012年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月10日
【發(fā)明者】C.施米茨, K.菲舍爾, S.彥齊克, M.內(nèi)安德, U.比勒特, D.盧克森布格 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠