Прозрачное оконное стекло
Настоящее изобретение относится к прозрачному оконному стеклу и может быть использовано для остекления автомобилей. Техническим результатом является повышение качества отражающих свойств стекла. Предложено прозрачное оконное стекло, включающее, по меньшей мере, одну прозрачную подложку (1) и, по меньшей мере, одно электропроводное покрытие (2). При этом электропроводное покрытие (2) включает, по меньшей мере, четыре функциональных слоя (3), расположенные один поверх другого. Каждый функциональный слой (3) включает, по меньшей мере, слой (4) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,3, первый согласующий слой (5) поверх слоя (4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления, электропроводный слой (6) поверх первого согласующего слоя (5), второй согласующий слой (7) поверх электропроводного слоя (6). Толщина одного из электропроводных слоев (6) в каждом случае составляет от 5 нм до 25 нм, а общая толщина всех электропроводных слоев (6) составляет от 20 нм до 100 нм. По меньшей мере, один слой (4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления, расположенный между двумя электропроводными слоями (6), включает слой диэлектрического материала (8) с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, и слой материала (9) с высоким коэффициентом преломления, большим или равным 2,1. Кроме того покрытие содержит дополнительный слой (4.1) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,9, расположенный поверх верхнего функционального слоя (3). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к прозрачному оконному стеклу с электропроводным покрытием, способу производства этого оконного стекла и его применению.
К остеклению автомобилей предъявляются высокие требования. Размер поля зрения и структурная устойчивость регулируются следующими правовыми нормами:
ECE R 43: «Einheitliche Vorschriften für die Genehmigung des Sicherheitsglases und der Verbundglaswerkstoffe [Единообразные положения в отношении утверждения материалов безосколочного остекления и многослойного остекления]», а также
Technische Anforderungen an Fahrzeugteile bei der Bauartprüfung [Технические требования к деталям автомобилей для типовых испытаний] 22, StVZO [Код дорожно-транспортных средств в Германии], «Безосколочное стекло».
Эти требования обычно удовлетворяют, применяя многослойное оконное стекло. Многослойное оконное стекло состоит из двух ли более индивидуальных стекол, в частности, изготовленных из флоат-стекла, и неподвижно скрепленных друг с другом одним или несколькими промежуточными слоями под действием тепла и давления. Промежуточные слои обычно изготовлены из термопластичных полимеров, таких как поливинилбутираль (PVB) или этилен-винилацетат (EVA).
Оконное стекло может иметь функцию электронагревания посредством прозрачных электропроводных покрытий. Такие электропроводные покрытия могут состоять из множества тонких металлических и диэлектрических слоев. Покрытия на основе тонких слоев серебра являются экономически реализуемыми и устойчивыми к старению.
Такие электропроводные покрытия могут быть использованы в качестве покрытий с отражающими свойствами в инфракрасном диапазоне, а также в качестве нагреваемых покрытий. Например, в WO 03/024155 A2 описано электропроводное покрытие с двумя слоями серебра.
Целью настоящего изобретения является обеспечение прозрачного оконного стекла с улучшенным электропроводным покрытием. Электропроводное покрытие должно обладать улучшенными отражающими свойствами.
Цель настоящего изобретения достигается посредством прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием, соответствующего пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения явствуют из зависимых пунктов формулы изобретения. Способ производства прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием и применение прозрачного оконного стекла следуют из других пунктов.
Прозрачное оконное стекло, соответствующее изобретению, включает, по меньшей мере, одну прозрачную подложку и, по меньшей мере, одно электропроводное покрытие, по меньшей мере, на одной поверхности прозрачной подложки, при этом, электропроводное покрытие включает, по меньшей мере, четыре функциональных слоя, расположенные один поверх другого, и каждый функциональный слой включает, по меньшей мере,
- слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления ≥1,3,
- первый согласующий слой поверх слоя сильно оптически преломляющего материала,
- электропроводный слой поверх первого согласующего слоя,
- второй согласующий слой поверх электропроводного слоя,
при этом, толщина одного из электропроводных слоев в каждом случае составляет от 5 нм до 25 нм, а общая толщина всех электропроводных слоев составляет от 20 нм до 100 нм, и, по меньшей мере, один слой сильно оптически преломляющего материала, расположенный между двумя электропроводными слоями, включает слой диэлектрического материала с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, и слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, и еще один слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления ≥1,9 расположен поверх верхнего функционального слоя.
Если первый слой расположен поверх второго слоя, в контексте настоящего изобретения это означает, что первый слой расположен дальше от подложки, на которую нанесены слои, чем второй слой.
Если первый слой расположен под вторым слоем, в контексте настоящего изобретения это означает, что второй слой расположен дальше от подложки, на которую нанесены слои, чем первый слой.
В контексте настоящего изобретения слой может быть изготовлен из одного материала. Однако, слой также может включать два или более индивидуальных слоя, изготовленных из разных материалов. Функциональный слой, соответствующий изобретения, включает, например, по меньшей мере, один слой сильно оптически преломляющего материала, первый и второй согласующий слой и электропроводный слой.
Общая толщина электропроводных слоев всего электропроводного покрытия в соответствии с изобретением составляет от 20 нм до 100 нм. В этом преимущественном диапазоне общей толщины всех содержащих серебро слоев с типичным расстоянием h между двумя подводящими шинами и рабочим напряжением U от 12 В до 15 В с успехом может быть достигнута адекватно высокая тепловая мощность Р и адекватно высокая проницаемость. Покрытие обычно характеризуется удельным поверхностным сопротивлением, лежащим в диапазоне от 0,5 Ом/квадрат до 1 Ом/квадрат.
Каждый функциональный слой электропроводного покрытия, соответствующего изобретению, включает, по меньшей мере, один слой сильно оптически преломляющего материала, расположенный между двумя электропроводными слоями, который включает слой диэлектрического материала с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, и слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления большим или равным 2,1.
Особое преимущество изобретения заключается в структуре, по меньшей мере, одного слоя сильно оптически преломляющего материала, расположенного между двумя электропроводными слоями, который включает, в соответствии с изобретением, по меньшей мере, один слой диэлектрического материала с коэффициентом преломления менее 2,1 и, по меньшей мере, один слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1. Неожиданно было обнаружено, что такая структура слоя обеспечивает высокую проницаемость и нейтральный цвет, таким образом, существенно улучшая отражающие свойства.
В контексте настоящего изобретения, слой сильно оптически преломляющего материала лежит между двумя электропроводными слоями, когда, по меньшей мере, один электропроводный слой расположен поверх слоя сильно оптически преломляющего материала, и когда электропроводный слой расположен под слоем сильно оптически преломляющего материала. Однако, такая структура не требует непосредственного контакта электропроводного слоя со слоем сильно оптически преломляющего материала.
Предпочтительно, первый и/или второй согласующий слой может включать оксид цинка. В предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что толщина слоя сильно оптически преломляющего материала может составлять от 10 нм до 100 нм, при этом, слой сильно оптически преломляющего материала толщиной, по меньшей мере, 20 нм, расположен между двумя электропроводными слоями. Кроме того, слой сильно оптически преломляющего материала может иметь коэффициент преломления, больший или равный 1,9, и/или содержать, по меньшей мере, нитрид кремния или смешанный нитрид кремния/металла, такой как SiZrN, и их смеси.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, слой сильно оптически преломляющего материала включает смешанный нитрид кремния/циркония. Смешанный нитрид кремния/циркония, предпочтительно, осаждают при помощи мишени, содержащей от 40% вес. до 70% вес. кремния, от 30% вес. до 60% вес. циркония, а также связанные с процессом производства примеси. Особенно предпочтительно, мишень содержит от 45% вес. до 60% вес. кремния, от 40% вес. до 55% вес. циркония, а также связанные с процессом производства примеси. Осаждение смешанного нитрида кремния/циркония выполняют способом катодного распыления при добавлении в качестве реакционного газа азота.
Другим предпочтительным вариантом осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, предусматривается наличие сглаживающего слоя, который может находиться, по меньшей мере, между двумя электропроводными слоями, в частности, под одним из первых согласующих слоев. Сглаживающий слой может содержать смешанный оксид цинка/олова. Электропроводный слой, осажденный на сглаживающий слой, обладает высокой степенью проницаемости и, одновременно, меньшим удельным поверхностным сопротивлением. Этот эффект является тем более благоприятным, чем тоньше электропроводный слой.
В другом предпочтительном варианте осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, другой слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления ≥1,9 обеспечивается поверх самого верхнего функционального слоя. Этот слой может содержать нитрид кремния в качестве сильно оптически преломляющего материала. Использование нитрида кремния позволяет защитить расположенные ниже слои от коррозии, согласовать оптические свойства функциональных слоев со свойствами промежуточного слоя и является экономически целесообразным.
Указанные величины коэффициента преломления измерены при помощи гелиево-неонового лазера при длине волны 633 нм.
В особенно предпочтительном варианте осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, электропроводный слой включает, по меньшей мере, серебро или содержащий серебро сплав. Содержащие серебро слои содержат, по меньшей мере, 90% вес. серебра, предпочтительно, 99,9% вес. Содержащие серебро слои наносят обычными способами осаждения слоев металла, например, вакуумными способами, такими как усиленное магнетроном катодное распыление.
Величины толщины согласующего слоя, сглаживающего слоя, слоя сильно оптически преломляющего материала и содержащего серебро слоя с надлежащей проницаемостью, удельным поверхностным сопротивлением и цветовыми параметрами могут быть легко получены специалистами в данной области путем моделирования в диапазоне указанных выше величин толщины слоев.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, электрически нагреваемое покрытие занимает, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 70%, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 90% площади стороны оконного стекла, на которую оно нанесено.
Кроме того, является предпочтительным, чтобы, по меньшей мере, один функциональный слой включал блокирующий слой, смежный с электропроводным слоем, и чтобы блокирующий слой, предпочтительно, содержал, по меньшей мере, никель, хром или их сплавы. Блокирующий слой может иметь толщину от 0,1 нм до 5 нм. Блокирующий слой между вторым согласующим слоем и содержащим серебро слоем предотвращает контакт чувствительного содержащего серебро слоя с окислительной реакционноспособной атмосферой во время осаждения следующего слоя, изготовленного из оксида цинка, способом катодного распыления.
Согласующий слой, сглаживающий слой, слой сильно оптически преломляющего материала, блокирующий слой и содержащий серебро слой осаждают известными способами, например, способом усиленного магнетроном катодного распыления. Катодное распыление проводят в атмосфере защитного газа, например, аргона, или в атмосфере реакционноспособного газа, например, путем добавления кислорода или азота.
Прозрачная подложка может быть соединена со вторым оконным стеклом посредством термопластичного промежуточного слоя с образованием многослойного оконного стекла, характеризующегося общей проницаемостью более 70%. Термин «общая проницаемость» основывается на способе испытания светопроницаемости автомобильных окон, предписываемом ЕСЕ-R 43, приложение 3, 9.1. Многослойное оконное стекло и/или промежуточный слой могут иметь клинообразное поперечное сечение. Преимуществом клинообразного поперечного сечения является то, что при отражении не возникает дополнительного, нежелательного двоичного изображения.
Электрически нагреваемое покрытие, предпочтительно, расположено на всей стороне оконного стекла, на которую оно нанесено, минус краевая область в виде рамки шириной от 2 мм до 20 мм, предпочтительно, от 5 мм до 10 мм. Она выполняет роль электроизоляции между находящимся под напряжением покрытием и корпусом автомобиля. Область без покрытия, предпочтительно, герметизирована промежуточным слоем или акриловым клеем с целью предотвращения диффузии паров. Чувствительное к коррозии покрытие защищено от воздействия влаги и атмосферного кислорода этим диффузионным барьером. Кроме того, электрически нагреваемое покрытие может быть лишено покровного слоя в другой области, которая, например, выполняет роль окна передачи данных или окна коммуникации. Прозрачное оконное стекло проницаемо для электромагнитного и, в частности, инфракрасного излучения в другой, лишенной покровного слоя области.
В предпочтительном варианте осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, электрически нагреваемое покрытие соединено с источником напряжения подводящими шинами, величина прикладываемого к электрически нагреваемому покрытию напряжения составляет от 12 В до 15 В.
Прозрачное электропроводное покрытие соединено с подводящими шинами для подачи электропитания.
Подводящие шины изготовлены, преимущественно, путем печати с нанесением электропроводной пасты, которую обжигают перед изгибанием и/или во время изгибания оконного стекла. Электропроводная паста, предпочтительно, содержит частицы серебра и стеклянную фритту. Толщина слоя обожженной содержащей серебро пасты составляет, предпочтительно, от 5 мкм до 20 мкм.
В альтернативном варианте осуществления подводящих шин используют тонкие и узкие полоски металлической фольги или металлическую проволоку, предпочтительно, содержащие медь и/или алюминий, в частности, полоски медной фольги толщиной, приблизительно, 50 мкм. Ширина полосок медной фольги составляет, предпочтительно, от 1 мм до 10 мм. Полоски металлической фольги или металлическую проволоку размещают на покрытии во время нанесения связующего слоя. В ходе последующей автоклавной обработки, под действием тепла и давления достигается более надежный электрический контакт между подводящими шинами и покрытием. В качестве альтернативы, электрический контакт между покрытием и подводящими шинами может быть установлен посредством пайки или приклеивания с использованием электропроводного клея.
В области автомобилестроения проводники из фольги широко используются в качестве питающих линий для подключения подводящих шин, находящихся внутри многослойного оконного стекла, к источнику питания. Гибкие проводники из фольги, иногда также именуемые «плоский провод» или «проводник плоских зон», предпочтительно, изготовлены из полоски луженой меди толщиной от 0,03 мм до 0,1 мм и шириной от 2 мм до 16 мм. Установлено, что медь хорошо подходит для изготовления токопроводящих дорожек благодаря хорошей электропроводности и легкости превращения в фольгу. В то же время, это дешевый материал. Также могут быть использованы другие электропроводные материалы, из которых можно изготовить фольгу. Это, например, алюминий, золото, серебро или олово, а также их сплавы.
Для электроизоляции и стабилизации полоску луженой меди наносят на материал-носитель, изготовленный из пластика или с обеих сторон ламинированный пластиком. Изолирующий материал содержит, как правило, пленку на основе полиимида толщиной от 0,025 мм до 0,05 мм. Могут быть использованы другие пластики или материалы с требуемыми изоляционными свойствами. На одном проводнике из фольги может располагаться множество электропроводных слоев, электрически изолированных друг от друга.
Проводники из фольги, пригодные для подключения электропроводных слоев в многослойном оконном стекле, имеют общую толщину всего 0,3 мм. Такие тонкие проводники из фольги могут быть без труда встроены в термопластичный клеевой слой между отдельными листами стекла.
В качестве альтернативы, в качестве питающих линий также может быть использована металлическая проволока. Металлическая проволока содержит, в частности, медь, вольфрам, золото, серебро или алюминий или сплавы, по меньшей мере, двух из этих металлов. Сплавы также могут содержать молибден, рений, осмий, иридий, палладий или платину.
В предпочтительном варианте осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, электрически нагреваемое покрытие характеризуется тепловой мощностью от 500 Вт/м2 до 700 Вт/м2.
Кроме этого, изобретение включает способ производства прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием, при этом, на прозрачную подложку последовательно наносят, по меньшей мере, четыре функциональных слоя, и каждый функциональный слой включает, по меньшей мере, один слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления≥1,3, при этом, первый согласующий слой расположен поверх слоя сильно оптически преломляющего материала, электропроводный слой расположен поверх первого согласующего слоя, второй согласующей слой расположен поверх электропроводного слоя. Толщина одного из электропроводных слоев в каждом случае составляет от 5 нм до 25 нм, общая толщина электропроводных слоев составляет от 20 нм до 100 нм. Кроме того, слой сильно оптически преломляющего материала, расположенный между двумя электропроводными слоями, включает:
- слой диэлектрического материала с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1 и
- слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1,
при этом, дополнительный слой (4.1) сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления ≥1,9 располагают поверх самого верхнего функционального слоя (3).
Кроме того, изобретением предусматривается применение прозрачного оконного стекла в качестве оконного стекла автомобилей, в частности, в качестве ветрового стекла автомобилей.
Далее изобретение подробно поясняется со ссылкой на чертежи и пример. Чертежи являются схематичными и выполнены не в масштабе. Чертежи ни коим образом не ограничивают изобретение.
На чертежах показано:
Фиг. 1: поперечное сечение одного из вариантов осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, имеющего электропроводное покрытие,
Фиг. 2: вид сверху прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, как части многослойного оконного стекла, и
Фиг. 3: вид в сечении по А-А на фиг. 2.
На фигурах один из вариантов осуществления прозрачного оконного стекла, соответствующего изобретению, представлен на примере ветрового стекла пассажирского автомобиля. На фиг. 1 показано прозрачное оконное стекло, соответствующее изобретению, включающее подложку 1 и электропроводное покрытие 2.
Электрически нагреваемое покрытие 2 включает четыре функциональных слоя 3 (3.1, 3.2, 3.3 и 3.4), которые соответственно расположены один поверх другого. Каждый функциональных слой 3 включает:
- слой сильно оптически преломляющего материала 4 (4.1, 4.2, 4.3 и 4.4), содержащий нитрид кремния (Si3N4),
- первый согласующий слой 5 (5.1, 5.2, 5.3 и 5.4), содержащий оксид цинка (ZnO),
- электропроводный слой 6 (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), содержащий серебро или сплав серебра,
- второй согласующий слой 10 (10.1, 10.2, 10.3 и 10.4), содержащий оксид цинка (ZnO).
Слои расположены в указанном порядке в направлении увеличения расстояния от подложки 1. Поверх самого верхнего функционального слоя 3.4 предусмотрено наличие другого слоя 4.1 сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления от 1,9 до 2,1. Этот другой слой и самый нижний слой покрытия 2 содержат, каждый, в качестве сильно оптически преломляющего материала нитрид кремния (Si3N4) при толщине слоя (sic) от 10 нм до 50 нм. Использование нитрида кремния в качестве покровного слоя позволяет защитить нижележащие слои.
Соответствующие первый согласующий слой 5 и второй согласующий слой 7 содержат оксид цинка (ZnO) с коэффициентом преломления от 1,8 до 2,0 и имеют толщину от 2 нм до 20 нм, предпочтительно, 5-10 нм.
Каждый функциональный слой 3 электропроводного покрытия 2 включает слой 4.2, 4.3, 4.4 сильно оптически преломляющего материала, расположенный между двумя электропроводными слоями 6, который включает слой 8.2, 8.3, 8.4 диэлектрического материала с коэффициентом преломления от 1,9 до 2,1 и слой 9.2, 9.3, 9.4 сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления от 2,1 до 2,3.
Слой 8.2, 8.3, 8.4 диэлектрического материала с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, содержит нитрид кремния и имеет толщину от 10 нм до 50 нм, в частности, от 20 нм до 40 нм.
Слой 9.2, 9.3, 9.4 сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, содержит смешанный нитрид кремния/циркония (SiZrNx) и имеет толщину от 10 нм до 50 нм, особенно предпочтительно, от 15 нм до 30 нм.
Электропроводные слои 6 (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) содержат серебро и имеют толщину от 5 нм до 25 нм. Особенно предпочтительной является толщина слоя от 11 нм до 18 нм. Общая толщина электропроводных слоев 6 (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) составляет 57 нм.
Блокирующий слой 11, расположен между каждым из электропроводных слоев 6 (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) и вторым согласующим слоем 7, находящимся над ним. Блокирующий слой 11 состоит, например, из слоя толщиной от 0,2 нм до 0,4 нм, который содержит никель, хром или их сплавы и осажден способом усиленного магнетроном катодного распыления.
Сглаживающий слой 10.2, 10.3, 10.4, в каждом случае находящийся между двумя электропроводными слоями 6, находится, в каждом случае, под одним из первых согласующих слоев 5.2, 5.3, 5.4. Сглаживающие слои 10.2, 10.3, 10.4 содержат смешанный оксид цинка/олова (ZnSnO) и имеют толщину 2-20 нм, предпочтительно, 5-10 нм.
Точная последовательность слоев и их толщина приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Номер позиции | Номер позиции | Толщина слоя | |
| Si3N4 | 4.1 | 20 нм - 40 нм | |
| ZnO | 10.4 | 3.4 | 5 нм - 10 нм |
| NiCr | 11 | 0,2-0,4 нм | |
| Ag | 6.4 | 14 нм | |
| ZnO | 5.4 | 5 нм - 10 нм | |
| ZnSnO | 10.4 | 5 нм - 10 нм | |
| SiZrN | 9.4 | 4.4 | 15 нм - 30 нм |
| Si3N4 | 8.4 | 20 нм - 40 нм | |
| ZnO | 10.3 | 3.3 | 5 нм - 10 нм |
| NiCr | 11 | 0,2 -0,4 нм | |
| Ag | 6.3 | 14 нм | |
| ZnO | 5.3 | 5 нм - 10 нм | |
| ZnSnO | 10.3 | 5 нм - 10 нм | |
| SiZrN | 9.3 | 4.3 | 15 нм - 30 нм |
| Si3N4 | 8.3 | 20 нм - 40 нм | |
| ZnO | 7.2 | 3.2 | 5 нм - 10 нм |
| NiCr | 11 | 0,2-0,4 нм | |
| Ag | 6.2 | 17 нм | |
| ZnO | 5.2 | 5 нм - 10 нм | |
| ZnSnO | 10.2 | 5 нм - 10 нм | |
| SiZrN | 9.2 | 4.2 | 15 нм - 30 нм |
| Si3N4 | 8.2 | 20 нм - 40 нм | |
| ZnO | 7.1 | 3.1 | 5 нм - 10 нм |
| NiCr | 11 | 0,2 нм - 0,4 нм | |
| Ag | 6.1 | 12 нм | |
| ZnO | 5.1 | 5 нм - 10 нм | |
| Si3N4 | 4.1 | 20 нм - 40 нм | |
| Стекло-подложка | 1 |
Слой сильно оптически преломляющего материала 4, сглаживающий слой 10, согласующий слой 5 и 7 и электропроводный слой 6 осаждали способом катодно-лучевого распыления. Мишень для осаждения согласующего слоя 5 и 7 содержала 92% вес. оксида цинка (ZnO). Мишень для осаждения сглаживающего слоя 10 содержала 68% вес. олова, 30% вес. цинка. Мишень для осаждения слоя сильно оптически преломляющего материала 4 содержала 52,9% вес. кремния, 43,8% вес. циркония. Осаждение сглаживающего слоя 10 проводили при добавлении во время катодного распыления кислорода в качестве реакционноспособного газа. Осаждение слоя сильно оптически преломляющего материала 4 проводили при добавлении во время катодного распыления азота в качестве реакционноспособного газа.
На фиг. 2 и 3 показана, в каждом случае, деталь прозрачного оконного стекла, являющегося частью многослойного оконного стекла. Многослойное оконное стекло предназначено для использования в качестве ветрового стекла пассажирского автомобиля. Прозрачная подложка 1 соединена со вторым листом стекла 13 посредством термопластичного промежуточного слоя 12. На фиг. 2 показан вид сверху поверхности прозрачной подложки 1, обращенной наружу от термопластичного промежуточного слоя. Прозрачная подложка 1 представляет собой сторону оконного стекла, обращенную во внутреннее пространство автомобиля. Прозрачная подложка 1 и второй лист стекла 13 изготовлены из флоат-стекла и имеют, в каждом случае, толщину 2,1 мм. Термопластичный промежуточный слой 12 содержит поливилинбутираль (PVB) и имеет толщину 0,76 мм.
Электропроводное покрытие 2 нанесено на поверхность прозрачной подложки 1, обращенную к термопластичному промежуточному слою 12. Электропроводное покрытие 2 представляет собой электрически нагреваемое покрытие с соответствующим электрическим подключением. Электропроводное покрытие 2 занимает всю поверхность прозрачной подложки 1 за исключением краевой лишенной покрытия области в виде рамки шириной b, равной, приблизительно, 8 мм. Область без покрытия выполняет роль электроизоляции между находящимся под напряжением электропроводным покрытием 2 и корпусом автомобиля. Область без покрытия герметизирована путем наклеивания промежуточного слоя 12 с целью предохранения электропроводного покрытия 2 от разрушения и коррозии.
Подводящая шина 14 расположена, соответственно, на наружном верхнем и нижнем крае прозрачной подложки 1 с целью электрического подключения электропроводного покрытия 2. Подводящие шины 14 изготовлены путем печати на электропроводном покрытии 2 с использованием электропроводной содержащей серебро пасты и обжига. Толщина слоя обожженной содержащей серебро пасты составляет 15 мкм. Подводящие шины 14 электрически соединены с нижележащими областями электропроводного покрытия 2.
Подводящая шина 14, в каждом случае, припаяна к питающей линии 15. Питающие линии 15 изготовлены из луженой медной фольги шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Электрически нагреваемое покрытие 2 подключено к источнику 16 питания посредством подводящих шин 14 и питающих линий 15. Источник 16 питания представляет собой, например, бортовой автомобильный источник питания с напряжением 14 В, 24 В или 40 В.
На второй лист стекла 13 нанесен слой непрозрачной краски шириной 20 мм в качестве рамки по краю поверхности, обращенной к термопластичному промежуточному слою 12, представляющий собой маскирующий оттиск 17. Маскирующий оттиск 17 делает незаметной клеевую полосу, при помощи которой прозрачное оконное стекло прикреплено к корпусу автомобиля. Маскирующий оттиск 17 одновременно осуществляет функцию защиты клея от УФ излучения и, таким образом, от преждевременного старения клея. Кроме того, маскирующий оттиск 17 скрывает подводящие шины 14 и питающие линии 15.
Список позиций на чертежах
(1) прозрачная подложка
(2) электропроводное покрытие
(3), (3.1), (3.2), (3.3), (3.4) функциональный слой
(4), (4.1), (4.2), (4.3), (4.4) слой сильно оптически преломляющего материала
(5), (5.1), (5.2), (5.3), (5.4) первый согласующий слой
(6), (6.1), (6.2), (6.3), (6.4) электропроводный слой
(7), (7.1), (7.2), (7.3), (7.4) второй согласующий слой
(8) слой диэлектрического материала с коэффициентом преломления ≤ 2,1
(9) слой сильно оптически преломляющего материала с коэффициентом преломления ≥ 2,1
(10), (10.2), (10.3), (10.4) сглаживающий слой
(11) блокирующий слой
(12) промежуточный слой
(13) второй лист стекла
(14) подводящая шина
(15) питающая линия
(16) источник питания
(17) маскирующий отпечаток
a ширина области, скрытой под (17)
b ширина области без покрытия
A-A' линия сечения
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), при этом
электропроводное покрытие (2) включает, по меньшей мере, четыре функциональных слоя (3), расположенные один поверх другого, и каждый функциональный слой (3) включает, по меньшей мере,
- слой (4) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,3,
- первый согласующий слой (5) поверх слоя (4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления,
- электропроводный слой (6) поверх первого согласующего слоя (5),
- второй согласующий слой (7) поверх электропроводного слоя (6),
при этом толщина одного из электропроводных слоев (6) в каждом случае составляет от 5 нм до 25 нм, а общая толщина всех электропроводных слоев (6) составляет от 20 нм до 100 нм, и, по меньшей мере, один слой (4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления, расположенный между двумя электропроводными слоями (6), включает
- слой диэлектрического материала (8) с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, и
- слой материала (9) с высоким коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, и
дополнительный слой (4.1) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,9, расположенный поверх верхнего функционального слоя (3).
2. Прозрачное оконное стекло по п. 1, в котором толщина слоя указанного материала (4) с высоким коэффициентом преломления составляет от 10 нм до 100 нм.
3. Прозрачное оконное стекло по пп. 1, 2, в котором слой указанного материала (4) с высоким коэффициентом преломления, предпочтительно, имеет коэффициент преломления, больший или равный 1,9.
4. Прозрачное оконное стекло по п. 3, в котором толщина слоя (4.2, 4.3, 4.4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления, расположенного между двумя электропроводными слоями (6), составляет от 20 нм до 100 нм.
5. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-4, в котором слой (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления содержит, по меньшей мере, нитрид кремния.
6. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-5, в котором слой (4.2, 4.3, 4.4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления, расположенный между двумя электропроводными слоями (6), содержит смешанный нитрид кремния/циркония.
7. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-6, в котором, по меньшей мере, между двумя электропроводными слоями (6) сглаживающий слой (10) расположен под одним из первых согласующих слоев (5).
8. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-7, в котором электропроводный слой (6) содержит, по меньшей мере, серебро или содержащий серебро сплав.
9. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-8, в котором, по меньшей мере, один функциональный слой (3), предпочтительно каждый функциональный слой (3), включает блокирующий слой (11), смежный с электропроводным слоем (6), и блокирующий слой (11) предпочтительно содержит, по меньшей мере, никель, хром или их сплавы.
10. Прозрачное оконное стекло по п. 9, в котором блокирующий слой (11) имеет толщину от 0,1 нм до 5 нм.
11. Прозрачное оконное стекло по пп. 1-10, в котором прозрачная подложка (1) соединена со вторым листом стекла (13) посредством, по меньшей мере, одного термопластичного промежуточного слоя (12) с образованием многослойного оконного стекла, и при этом многослойное стекло характеризуется общей проницаемостью предпочтительно более 70%.
12. Способ производства прозрачного оконного стекла с электропроводным покрытием (2) по одному из пп. 1-11, в котором, по меньшей мере, четыре функциональных слоя (3) последовательно наносят на прозрачную подложку (1) и для нанесения каждого функционального слоя (3) наносят последовательно, по меньшей мере,
- слой (4) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,3,
- поверх слоя (4) указанного материала с высоким коэффициентом преломления - первый согласующий слой (5),
- поверх первого согласующего слоя (5) - электропроводный слой (6),
- поверх электропроводного слоя (6) - второй согласующий слой (7), при этом
толщина одного из электропроводных слоев (6) в каждом случае составляет от 5 нм до 25 нм, общая толщина всех электропроводных слоев (6) составляет от 20 нм до 100 нм, и,
по меньшей мере, между двумя электропроводными слоями (6) наносят
- слой диэлектрического материала (8) с коэффициентом преломления, меньшим или равным 2,1, и
- слой материала (9) с высоким коэффициентом преломления, большим или равным 2,1, и
поверх верхнего функционального слоя (3) наносят дополнительный слой (4.1) материала с высоким коэффициентом преломления ≥1,9.
13. Применение прозрачного оконного стекла по одному из пп. 1-11 в качестве остекления в транспортных средствах.
14. Применение по п. 13, в котором прозрачное оконное стекло применяется в качестве ветрового стекла в автомобилях.
