CH699041B1 - Sonnenschutzglas. - Google Patents

Abstract

Glas mit Beschichtung, wobei die Beschichtung eine funktionelle Schicht aus CrxNy zur erhöhten Reflexion von infrarotem Licht mit einem stöchiometrischen Verhältnis y/x kleiner als 1 und eine dielektrische Schicht aufweist, wobei die funktionelle Schicht zwischen Glas und dielektrischer Schicht angeordnet ist, und eine Antireflexionsschicht mit einer optisch wirksamen Dicke vorhanden ist, derart, dass eine beschichtungsseitige Reflexion im sichtbaren Bereich reduziert bzw. minimiert wird. Erfindungsgemäss umfasst die Antireflexionsschicht die dielektrische Schicht. Dabei kann die Antireflexionsschicht eine Deckschicht der Beschichtung des Glases bilden und durch die dielektrische Schicht gebildet sein, wobei dann die optisch wirksame Dicke der Antireflexionsschicht durch die Dicke der dielektrischen Schicht selbst gegeben ist.

Description

  Technisches Gebiet

  

[0001]    Die Erfindung betrifft ein Glas mit Beschichtung, wobei die Beschichtung eine funktionelle Schicht aus CrxNyzur erhöhten Absorption von sichtbarem und infrarotem Licht mit einem stöchiometrischen Verhältnis y/x kleiner als 1 und eine dielektrische Schicht aufweist, wobei die funktionelle Schicht zwischen Glas und dielektrischer Schicht angeordnet ist, und weiter eine Antireflexionsbeschichtung mit einer optisch wirksamen Dicke vorhanden ist, derart, dass eine beschichtungsseitige Reflexion im sichtbaren Bereich reduziert bzw. minimiert wird.

Stand der Technik

  

[0002]    Sonnenschutzgläser weisen typischerweise nach aussen eine hohe Lichtreflexion von 15%-30% auf. Derartig beschichtete Gläser finden beispielsweise Anwendung als Sonnenschutz oder Sichtschutz z. B. als Einzelglas, in Verbindung mit Isolierglas oder laminiertem Glas. Sonnenschutzgläser werden z.B. bei Fahrzeug- und Gebäudeverglasungen eingesetzt. Bekannte konventionelle Sonnenschutzgläser mit oder ohne Wärmeschutz haben aber den Nachteil, dass sie zum Gebäudeinneren hin einen ähnlich hohen Reflexionskoeffizienten aufweisen wie nach aussen, d.h. etwa 15% bis 30% des sichtbaren Lichts werden zum Gebäudeinnern hin reflektiert. Eine innenseitige Lichtreflexion wird aber bei der Durchsicht von innen nach aussen als störend empfunden. Insbesondere wirkt sich die innenseitige Lichtreflexion vor allem nachts störend aus.

   Die hohe Reflexion verhindert bei aussenseitiger Dunkelheit den Durchblick vom künstlich beleuchteten hellen Innenraum in den umgebenden dunklen Aussenraum.

  

[0003]    Bekannt sind z.B. Antireflexionsschichten (AR-Schichten), die auf optische Komponenten wie Linsen, Prismen etc. aufgebracht werden. Derartige Antireflexgläser weisen aber keine Sonnenschutzeigenschaften auf. Eine Reduzierung der Transmission im sichtbaren Spektralbereich, wie bei Sonnenschutzgläsern, ist bei diesen Produkten nicht erwünscht. Vielmehr entsprechen die Anforderungen, wie z.B. optimale Transmissionsgrade, Farbneutralität in der Durchsicht sowie möglichst niedrige Reflexionsgrade, an derartige Antireflexgläser grundlegend anderen Erfordernissen als die Anforderungen an entspiegelte Sonnenschutzverglasungen.

  

[0004]    Zudem weisen derartige herkömmliche AR-Schichten meist einen komplizierten Schichtaufbau auf. Insbesondere umfassen die AR-Schichten typischerweise Schichtenstapel mit mehreren einzelnen Schichten, welche in Material und Dicke exakt aufeinander abgestimmt sein müssen. Diese Schichtenstapel müssen auf die Unterlage (z.B. Glassubstrat oder bereits mit einer Sonnenschutzschicht beschichtetes Glas) aufgebracht werden, wodurch sich ein sehr komplizierter Schichtenaufbau der gesamten Beschichtung der Unterlage ergibt. Zudem stellt jede Grenzschicht zwischen zwei benachbarten Schichten z.B. aufgrund einer möglichen Ablösung der Schichten eine potenzielle Fehlerquelle dar.

  

[0005]    Eine mögliche Kombination der Eigenschaften Sonnenschutz und Antireflexion findet sich in der WO 2005/115 940 A1, die eine Beschichtung aus wenigstens einer IR-reflektierenden Metallschicht, wie Silber, Gold, Kupfer oder Mischungen davon, enthält und eine darüber liegende Schutzschicht, einen so genannten Topcoat, aus z.B. 2-3 Schichten umfasst. Dabei werden auf Sonnenschutzschichten Topcoats bzw. Schutzschichten aufgebracht, um die Reflexion im sichtbaren Spektralbereich zu erniedrigen und gleichzeitig eine verbesserte mechanische und chemische Beständigkeit zu erlangen.

  

[0006]    Grundsätzlich besteht bei derartig beschichteten Gläsern zur Anwendung als z.B. Fassadenverglasung das Bedürfnis, die gewünschten optischen Eigenschaften bei einer Wärmebehandlung wie thermischem Härten oder Biegen nicht zu verändern. Insbesondere soll bei einer thermischen Behandlung eine möglichst geringe Veränderung der optischen Eigenschaften wie z.B. Transmission, Reflexion und Farbe auftreten. Bei einer verbesserten thermischen Stabilität der optischen Eigenschaften können Beschichtungen wirtschaftlich auf grossformatige Gläser aufgebracht werden, welche anschliessend auf das Endmass zugeschnitten und wahlweise mit oder ohne nachfolgender Wärmebehandlung weiterverarbeitet werden können, wobei die optischen und chemisch/mechanischen Spezifikationen der beschichteten Gläser im Wesentlichen erhalten bleiben.

  

[0007]    Ein bekanntes Material für IR-reflektierende Beschichtungen mit einer gewissen thermischen Stabilität sind z.B. Chromnitride. Eine mögliche Ausführung eines Schichtsystems mit einer Chromnitrid-Schicht ist z. B. in der EP 0 546 302 B1 beschrieben. Damit werden für Biegetemperaturen bis 630 [deg.]C relativ geringe Farbveränderungen von [Delta]E < 1.6 vor und nach dem Biegen erreicht. Die Lehre der EP 0 546 302 B1 enthält aber keine Angaben zu den Herstellbedingungen und den Eigenschaften des Chromnitrids. Insbesondere ist nicht ersichtlich, wie sich eine Wärmebehandlung auf die optischen Eigenschaften des vorgeschlagenen Schichtsystems im nahen IR-Spektralbereich auswirkt. Chromnitrid existiert nämlich bei Raumtemperatur in zwei stabilen Phasen: Cr2N und CrN.

   Bei reaktiv gesputterten Schichten bestimmen die Prozessparameter wie Gaspartialdruck, Temperatur und Rate die Schichteigenschaften sehr stark. Wenn der Stickstoff-Anteil im Sputtergas erhöht wird, ist es möglich, Schichten von Cr mit gelöstem Stickstoff über Cr2N-CrN Mischungen bis hin zu reinen CrN herzustellen (S.M. Aouadi et al., J. Vac. Sci. Technol. A 19(6), 2800 (2001)).

  

[0008]    Ein stöchiometrisches Verhältnis y/x einer CrxNySchicht, welches verschieden von 1 ist, ist zwar in der US 2003/0 180 546 A1 vorgesehen. Dort ist ein Schichtsystem mit einer CrxNy-Schicht beschrieben, die ein Verhältnis von y/x (d. h. das Verhältnis N zu Cr) aufweist, das vorzugsweise im Bereich zwischen 0.45 und 0.55 liegt. Im sichtbaren Spektralbereich wird mit diesem Schichtsystem bei einer Wärmebehandlung bei 580-600[deg.]C für 4 bis 5 Minuten ein [Delta]E < 1.7 erzielt.

  

[0009]    Damit weisen bekannte Wärme- und/oder Sonnenschutzgläser zwar eine gute thermische Stabilität der optischen Eigenschaften im sichtbaren Bereich auf. Hinsichtlich einer gleichzeitigen thermischen Stabilität der optischen Eigenschaften im Infrarotbereich ist dem Stand der Technik jedoch nichts zu entnehmen. Zudem weisen die bekannten Wärme- und Sonnenschutzgläser eine symmetrische Reflektivität auf, wodurch bei guten Sonnenschutzeigenschaften, d.h. guter aussenseitiger Reflektivität, auch ein unerwünschtes hohes Reflexionsvermögen auf der Innenseite folgt.

  

[0010]    Insbesondere besteht damit ein Bedarf für beschichtete Gläser, welche vor und nach einer Wärmebehandlung wie thermischem Härten oder Biegen möglichst geringe Veränderung der optischen Eigenschaften sowohl im sichtbaren wie auch im infraroten Spektralbereich wie Transmission, Reflexion und Farbe zeigen und dabei einseitig eine geringe Reflexion von sichtbarem Licht aufweisen.

Darstellung der Erfindung

  

[0011]    Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes, kostengünstig und einfach herzustellendes widerstandsfähiges Sonnenschutzglas mit einer Antireflexionsbeschichtung (AR-Schicht) zu schaffen, welches eine gute optische Stabilität gegenüber einer Wärmebehandlung aufweist.

  

[0012]    Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung umfasst das Glas eine Beschichtung mit einer funktionellen Schicht aus CrxNyzur erhöhten Absorption von sichtbarem und infrarotem Licht mit einem stöchiometrischen Verhältnis y/x kleiner als 1 und einer dielektrischen Schicht, wobei die funktionelle Schicht zwischen Glas und dielektrischer Schicht angeordnet ist. Dabei ist eine Antireflexionsschicht mit einer optisch wirksamen Dicke vorhanden, derart, dass eine beschichtungsseitige Reflexion im sichtbaren Bereich reduziert bzw. minimiert wird. Erfindungsgemäss umfasst die Antireflexionsschicht die dielektrische Schicht.

  

[0013]    Im Folgenden wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass das Glas als eine Scheibe ausgeführt ist, welche einen Innenraum von einem Aussenraum abtrennt. Dabei wird mit "Innenseite" bzw. mit "innen" eine einem Innenraum zugewandte Seite bzw. mit "Aussenseite" bzw. "aussen" eine dem Aussenraum zugewandte Seite bezeichnet. Weiter wird im Folgenden nicht mehr explizit auf Sonnenschutz- (Schichten mit Metallen wie Chrom, nicht Silber) und/oder Wärmeschutzgläser (Schichten mit Silber) verwiesen. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit werden, sofern nicht anders vermerkt, mit Sonnenschutzgläsern bzw. -beschichtungen auch Wärmschutzgläser bzw. -beschichtungen mit eingeschlossen.

  

[0014]    Weiter werden in der vorliegenden Anmeldung die folgenden (aus dem Architekturglasbereich bekannten) Definitionen physikalischer Grössen verwendet:
<tb>Sym.<sep>Bezeichnung<sep>Definition


  <tb>g<sep>Gesamtenergiedurchlass<sep>Mass für die totale Wärmeeinstrahlung bestehend aus dem direkten Sonnenlicht und der sekundären Wärmeabgabe nach innen, infolge der Absorption des Glases (in Prozent).


  <tb>Tv<sep>Lichttransmission<sep>Prozentualer Anteil (0 bis 100%) des sichtbaren Lichtes, das von der Verglasung durchgelassen wird.


  <tb>S<sep>Selektivität<sep>Verhältniszahl von Lichttransmission/Gesamtenergiedurchlass: Tv/g.


  <tb>Rv<sep>Lichtreflexion<sep>Prozentualer Anteil (0 bis 100%) des sichtbaren Lichtes, das von der Verglasung reflektiert wird.


  <tb>T1000 nm
T1500 nm<sep>Lichttransmission<sep>Prozentualer Anteil (0 bis 100%) des Lichtes bei der Wellenlänge 1000 nm bzw. 1500 nm, dass von der Verglasung durchgelassen wird.


  <tb>L*
a*
b*<sep>Farbkoordinaten<sep>Es wird hierbei auf den Farbraum CIE L*, a*, b* Bezug genommen gemäss K. McLaren, "The Development of the CIE 1976 (L*, a*, b*) uniform colour-space and colour difference formula", Journal of the Society of Dyers and Colourists '92, pp. 338-341 (1976).


  <tb>[Delta]E<sep>Farbabweichung<sep>[([Delta]L*)<2>+ ([Delta]a*)<2> + ([Delta]b*)<2>]<1/2>
<Die minimale Farbdifferenz, die vom Auge gerade noch aufgelöst werden kann, wird normalerweise als 1 angenommen. Typische Farbabweichung für ein weitgehend farbstabiles Produkt ist 3.


  <tb>Rs<sep>Flächenwiderstand<sep>Elektrischer Widerstand in Ohm sq oder Ohm (sprich: Ohm Square) einer beschichteten, quadratischen Scheibe, wenn zwei gegenüberliegende Kanten über ihre gesamte Länge kontaktiert werden.


  <tb>-<sep>Korrosionsbeständigkeit<sep>Überprüfung durch Festklimatest von 120 Stunden gemäss DIN 50 017 und Salznebeltest von 24 Stunden gemäss DIN 50 021.

  

[0015]    Um bei einem entspiegelten Glas, insbesondere einem Sonnenschutzglas, einen komplizierten Aufbau einer AR-Schicht zu vermeiden und damit den Aufwand bei der Herstellung gering zu halten, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, gewisse Schichten einer Sonnenschutzbeschichtung derart auszugestalten, dass diese Schichten in einer Doppelfunktion mehrfach genutzt werden können. Insbesondere erfüllt die dielektrische Schicht des erfindungsgemässen Glases eine Doppelfunktion, einerseits z.B. als äussere Schutzschicht für die funktionelle Schicht der Sonnenschutzbeschichtung und andererseits als an der Reflexionsminderung beteiligte oder für die Reflexionsminderung verantwortliche Schicht im System der AR-Schicht.

   In ihrer Funktion als Schutzschicht bildet die dielektrische Schicht z.B. eine Sauerstoff-Barriere und verhindert eine Oxidation der funktionellen Schicht bei einer Wärmebehandlung des beschichteten Glases. In ihrer erfindungsgemässen weiteren Funktion als Teil der AR-Schicht wirkt die dielektrische Schicht reflexionsmindernd.

  

[0016]    Eine mehrfache Nutzung einzelner Schichten einer Beschichtung eines Glases hat verschiedene technische Vorteile. Beispielsweise kann die Anzahl der Schichten, welche erforderlich sind, um die verschiedenen gewünschten Wirkungen zu erzielen (Sonnenschutz und AR-Wirkung), deutlich reduziert werden. Die gesamte Beschichtung des Glases kann somit mit geringerem Herstellungs-Aufwand auf ein Glassubstrat aufgebracht werden. Durch die Verringerung der Anzahl der erforderlichen Schichten ist zudem die Anzahl der Grenzflächen aneinandergrenzender Schichten reduziert, welche z. B. aufgrund einer möglichen Ablösung bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Schichten potenzielle Fehlerquellen darstellen.

  

[0017]    Bei einer möglichen Ausführung ist z.B. die gesamte AR-Schicht durch die dielektrische Schicht gebildet, wobei die dielektrische Schicht selbst eine Verminderung der beschichtungsseitigen Reflexion bewirkt. Die AR-Schicht kann aber neben der dielektrischen Schicht auch weitere Schichten umfassen. Es ist z.B. denkbar, dass eine aus einem früheren Herstellungsschritt bereits bestehende dielektrische Schicht durch Aufbringen weiterer Schichten, mitunter desselben Materials, auf die erforderliche optische Dicke aufgedickt wird, um die gewünschte AR-Wirkung zu erreichen. Damit ergibt sich der weitere Vorteil, dass bereits fertig hergestellte beschichtete Sonnenschutzgläser, deren Beschichtung eine äussere dielektrische Schicht aufweist, nachträglich mit einer zusätzlichen Schicht versehen werden können, um eine AR-Schicht zu Erzeugen.

   Die AR-Wirkung ergibt sich dann aus einer bereits bestehenden äusseren dielektrischen Schicht der Sonnenschutzbeschichtung zusammen mit der zusätzlich aufgebrachten Schicht. Die AR-Schicht wird dabei auf die bereits vorhandene Beschichtung abgestimmt und kann im Nachhinein vergleichsweise einfach aufgebracht werden. Damit ergibt sich auf wirtschaftlich günstige Art die Möglichkeit des Nachrüstens einer bestehenden Sonnenschutz- bzw. Wärmeschutzverglasung.

  

[0018]    Als weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Beschichtung kann die AR-Schicht derart ausgestaltet sein, dass sie dieselben Materialeigenschaften wie die dielektrische Schicht aufweist. Aus dem Stand der Technik sind sonnenschutzbeschichtete Gläser bekannt, welche eine nur geringe Farbänderung bei einer Wärmebehandlung (Tempern) erfahren (z.B. die eingangs erwähnte US 2003/0180 546). Dabei kommen funktionelle Schichten aus Chrom-Nitrid zur Anwendung, welche zwischen zwei dielektrischen Schichten aus Silizium-Nitrid angeordnet sind. Die optische Stabilität hinsichtlich einer Farbänderung der funktionellen Schicht aus CrxNy hängt dabei von einer geeigneten Wahl des stöchiometrischen Verhältnisses y/x ab.

   Es hat sich herausgestellt, dass ein Verhältnis von y/x, welches kleiner als 1 ist, die Farbstabilität der funktionellen Schicht bei einer Wärmebehandlung verbessert. Zusätzliche AR-Schichten bei derartigen Gläsern verhindern jedoch häufig das nachträgliche thermische Härten, da die optischen Eigenschaften von AR-Schichten bei einer Wärmebehandlung oft nicht erhalten bleiben. Es ist z.B. bei TiO2-Schichten bekannt, dass diese beim Tempern auskristallisieren und damit einerseits die optischen (Farbtreue) und andererseits die mechanischen Eigenschaften sich ändern (die TiO2-Schicht kann sich z.B. von einer Unterlage lösen).

  

[0019]    Erfindungsgemäss umfasst die AR-Schicht die dielektrische Schicht bzw. ist durch die dielektrische Schicht gebildet, welche bevorzugt Materialien wie Si3N4 oder SiO2 umfasst. Diese Materialien bleiben beim Tempern amorph und ändern ihre Struktur nicht. Die optischen sowie die mechanischen (Haftungs-)Eigenschaften bleiben weitgehend erhalten. Damit wird durch die Erfindung nicht nur eine vereinfachte Ausführung einer AR-Schicht bereitgestellt, sondern es wird zudem erreicht, dass das beschichtete Glas bei weitgehend gleich bleibenden optischen Eigenschaften gesamthaft thermisch härtbar ist. Damit lassen sich die Beschichtungen mit den gewünschten Eigenschaften wirtschaftlich auf grossformatige Gläser aufbringen, anschliessend auf das Endmass zuschneiden und mit oder ohne nachfolgender Wärmebehandlung weiterverarbeiten.

   Dabei bleiben die optischen und chemisch/mechanischen Eigenschaften der Beschichtung unabhängig von der Wärmebehandlung erhalten.

  

[0020]    Erfindungsgemäss wird eine Reflexion sichtbaren Lichts des beschichteten Glases durch die AR-Schicht im Wesentlichen nur einseitig vermindert bzw. minimiert. Auf einer einem Innenraum zugewandten Innenseite weist das Glas ein deutlich geringeres Reflexionsvermögen auf als auf einer einem Aussenraum zugewandten Aussenseite. Die Sicht von innen nach aussen durch das erfindungsgemässe Glas wird damit nicht oder nur in geringem Masse durch reflektiertes Licht gestört. Der Vorteil des erfindungsgemässen Glases mit Beschichtung zeigt sich besonders stark bei im Aussenraum herrschender Dunkelheit (z.B. nachts) und im Innenraum vorhandener Beleuchtung.

  

[0021]    Insbesondere ist das Reflexionsvermögen des erfindungsgemässen Glases im sichtbaren Spektralbereich auf der beschichteten Seite kleiner als auf der unbeschichteten. Damit wird eine innenseitig verminderte Reflexion mit einer Beschichtung erreicht, welche auf einer Innenseite der Glasscheibe aufgebracht sein kann und somit weitgehend vor Witterungseinflüssen geschützt ist. Das erfindungsgemässe Glas kann dabei die gleiche Sonnenschutzwirkung aufweisen wie ein herkömmliches Glas mit symmetrischem Reflexionsvermögen. Insbesondere weist das erfindungsgemässe beschichtete Glas ein glasseitiges Reflexionsvermögen im sichtbaren Bereich von etwa 20-30% auf, während beschichtungsseitig Reflexionsvermögen erreicht werden, welche so tief wie 2% sein können.

  

[0022]    Das Material der AR-Schicht kann derart gewählt sein, dass die AR-Schicht auch eine Schutzschicht für darunterliegende, d. h. zwischen Glas und AR-Schicht liegende Schichten bildet. Als geeignete Materialien kommen hierbei z.B. Keramiken oder keramikähnliche Materialien zum Einsatz, insbesondere auch Nichtoxid-Keramiken, welche eine besonders grosse Härte und Zähigkeit aufweisen. Wird zudem die AR-Schicht als äusserste Schicht der Beschichtung, d.h. als glasfernste Schicht, angeordnet, kann damit die gesamte Beschichtung des Glases z.B. gegen äussere Einflüsse geschützt werden.

  

[0023]    Bevorzugt ist das erfindungsgemässe Glas scheibenförmig ausgebildet. Dabei kann eine Oberfläche des Glases, welche nicht mit der erfindungsgemässen Beschichtung versehen ist, ebenfalls eine, möglicherweise andersartige, weitere Beschichtung aufweisen. Ebenso ist es denkbar, dass zwischen den genannten Schichten der Beschichtung, d.h. zwischen dielektrischer Schicht, funktioneller Schicht und AR-Schicht, weitere Schichten vorhanden sind. Insbesondere kann z.B. eine weitere dielektrische Schicht zwischen Glas und funktioneller Schicht vorhanden sein, welche weitgehend der glasfern angeordneten dielektrischen Schicht entspricht. Die funktionelle Schicht ist dann zwischen zwei dielektrischen Schichten angeordnet.

  

[0024]    Bevorzugt bildet die AR-Schicht eine Deckschicht der Beschichtung des Glases. Eine Deckschicht bezeichnet hierbei eine vom Glas am weitesten entfernte äusserste Schicht der Beschichtung bzw. eines die Beschichtung bildenden Stapels aus Schichten. Da keine weitere Schicht mehr über der AR-Schicht ausgebildet ist, ist das resultierende Reflexionsvermögen einfacher zu kontrollieren und die AR-Schicht braucht nur den darunterliegenden Schichten der Sonnenschutz- und/oder Wärmeschutzbeschichtung angepasst zu werden. Insbesondere ist bei einer nachträglichen Beschichtung eines bestehenden Sonnenschutzglases nur die genau eine AR-Schicht auf die bestehende Sonnenschutzbeschichtung aufzubringen. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass eine weitere Schicht wie z.B. eine Deck- bzw. Schutzschicht über der AR-Schicht ausgebildet ist.

   Die Deckschicht über der AR-Schicht ist dann bevorzugt vergleichsweise sehr dick oder vergleichsweise sehr dünn ausgebildet, derart, dass sie optisch neutral ist. Während eine derartige Ausführungsform je nach Anforderungen mit gewissen Vorteilen verbunden sein kann, ist für die Erzeugung der Deckschicht wenigstens ein zusätzlicher Herstellungsschritt erforderlich, welcher aufgrund besserer Wirtschaftlichkeit bevorzugt vermieden wird.

  

[0025]    Bevorzugt ist die gesamte AR-Schicht durch die dielektrische Schicht gebildet. Die für die Verminderung bzw. Minimierung der Reflexion erforderliche optisch wirksame Dicke der AR-Schicht ist dann durch die Dicke der dielektrischen Schicht selbst gegeben. Damit wirkt die dielektrische Schicht als AR-Schicht, während sie gleichzeitig die Deck- bzw. Schutzfunktion für die funktionelle Schicht der Sonnenschutzbeschichtung erfüllt. Damit erfordert die Erzeugung der AR-Schicht keinen zusätzlichen Herstellungsschritt: Die AR-Schicht wird mit dem Aufbringen der dielektrischen Schicht in der erwünschten Dicke erzeugt. Weiter ist keine zusätzliche Deckschicht erforderlich, welche die AR-Schicht oder sogar die gesamte Beschichtung schützt.

   Die dielektrische Schicht an sich bildet bereits eine Schutzschicht und ist bevorzugt derart widerstandsfähig ausgebildet, dass sie eine dreifache Funktion übernehmen kann: Sauerstoffbarriere für funktionelle Schicht, AR-Schicht, Deck- bzw. Schutzschicht des gesamten Beschichtungsstapels.

  

[0026]    Es ist auch denkbar, dass die AR-Schicht selbst aus einem Schichtenstapel besteht und weitere Schichten neben der dielektrischen Schicht aufweist. Insbesondere kann die AR-Schicht weitere Schichten aufweisen, welche z. B. dasselbe Material wie die dielektrische Schicht aufweisen. Die für die AR-Wirkung erforderliche optische Dicke der AR-Schicht ergibt sich dann aus der Kombination der dielektrischen Schicht mit den weiteren Schichten. Die weiteren Schichten der AR-Schicht können aber auch andere Materialien umfassen, welche sich von dem Material der dielektrischen Schicht unterschieden.

  

[0027]    Während eine erfindungsgemässe AR-Schicht grundsätzlich sämtliche bekannten, für derartige Anwendungen geeigneten Materialien aufweisen kann, ist eine Ausführung der AR-Schicht mit Keramiken oder keramikartigen Materialien wie SiO2oder Si3N4 bevorzugt. Beide Materialien zeichnen sich durch besonders gute mechanische Eigenschaften aus. Insbesondere Si3N4, welches Rohstoff einer Nichtoxid-Keramikart ist, zeichnet sich durch besondere Härte und Zähigkeit aus. Vorzugsweise kommen diese Materialien auch bei der dielektrischen Schicht zum Einsatz, wobei sie auch für die Funktion als Sauerstoffbarriere geeignet sind. Weiter zeichnen sich sowohl SiO2 als auch Si3N4 durch eine besonders gute Stabilität der optischen Eigenschaften bei Wärmebehandlung aus.

   Beide Materialien lassen sich vergleichsweise einfach in herkömmlichen Sputterverfahren aufbringen, wobei wahlweise die reaktive Atmosphäre in der Sputterkammer durch O2oder N2 gebildet wird. Andere bekannte Materialien für AR-Schichten wie z.B. ZnO sind zur Anwendung bei einem thermisch stabilen beschichteten Glas nicht geeignet, da sie bereits bei geringen Temperaturen, im Falle von ZnO bereits bei 300[deg.]C, zerfallen.

  

[0028]    Aufgrund der besonders guten mechanischen Eigenschaften von SiO2sowie Si3N4 ist es bei geeigneter Anordnung der Schichten nicht erforderlich, die Beschichtung des Glases mit einer weiteren Schutzschicht zu versehen. Wird die Beschichtung durch die AR-Schicht abgeschlossen, d.h. bildet die AR-Schicht die äusserste Schicht der Beschichtung, so ist die gesamte Beschichtung durch die AR-Schicht geschützt. Die AR-Schicht übernimmt somit auch die Funktion einer Schutzschicht, welche bei herkömmlichen Beschichtungen oft durch eine weitere, aber ansonsten optisch nicht funktionelle Schicht wie z.B. TiO2 gebildet ist. Es ist aber auch denkbar eine weitere, zusätzliche äusserste Schicht über der AR-Schicht aufzubringen, welche den gesamten Schichtenstapel schützt.

  

[0029]    Beide Materialien, SiO2 und Si3N4, weisen zudem eine gute Beständigkeit gegenüber Wärmebehandlungen auf. Insbesondere bleiben sie bei einer thermischen Behandlung weitgehend farbecht bzw. die Änderungen der spektralen optischen Eigenschaften im sichtbaren Bereich sind verhältnismässig klein. Bevorzug ist damit das gesamte beschichtete Glas thermisch härtbar, wobei die spektrale Transmissionsänderung bei der Wärmebehandlung im Wellenlängenbereich von im Wesentlichen 1000-2500 nm im Wesentlichen kleiner als 8%, insbesondere kleiner als 2%, ist. Je nach Anforderung können diese Werte zugunsten einer vereinfachten Herstellung oder besseren Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung auch grösser sein.

   Vorzugsweise ist jedoch die farbliche Änderung aufgrund der thermischen Behandlung so klein wie möglich gewählt, um bei der Herstellung des Glases ohne Einbussen der optischen Qualitäten eine Härtung durch Hitzebehandlung vornehmen zu können.

  

[0030]    Ein erfindungsgemässes Glas ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass gesamthaft die beschichtungsseitige Reflexion von sichtbarem Licht 5% nicht übersteigt. Insbesondere können auch Reflexionen von bis zu 2% erreicht werden. Bevorzugt liegt das beschichtungsseitige Reflexionsvermögen in einem Bereich von 2% bis 4%. Es ist durchaus denkbar, dass je nach Erfordernis durch andere Materialwahl und/oder andere Abstimmung der AR-Schicht auch kleinere Werte erreicht werden können. Eine beschichtungsseitige Reflexion von 5 % kann aber auch überstiegen werden, wenn damit z.B. eine vereinfachte Herstellung im Vordergrund steht und die Anforderungen an ein erfindungsgemässes Glas dies zulassen bzw. erfordern.

   Die glasseitige Reflexion von sichtbarem Licht liegt bei derartigen Ausführungsformen allgemein in einem Bereich zwischen 20% und 50%, insbesondere zwischen 35% und 45%, bevorzugt um 37%. Grundsätzlich kann der angegebene Bereich aber auch über- oder unterschritten werden.

  

[0031]    Aus der eingangs genannten US 2003/0 180 546 A1 geht zwar hervor, dass eine IR-reflektierende Schicht aus CrxNymit einem stöchiometrischen Verhältnis von 0.25 < y/x < 0.7 bei einer Wärmebehandlung recht gute Stabilität der optischen Eigenschaften im sichtbaren Bereich aufweist. Eine Stabilität der optischen Eigenschaften im infraroten Bereich, insbesondere hinsichtlich des Reflektionsvermögens von Infrarotstrahlung, wie es bei einer Wärme- bzw. Sonnenschutzschicht besonders wichtig ist, wurde dabei jedoch nicht in Betracht gezogen. Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, dass in einem Bereich mit einem Stickstoffanteil unterhalb des in der US 2003/0 180 546 A1 angegebenen Bereichs die thermische Stabilität der optischen Eigenschaften sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Spektralbereich in Kombination besonders gut ist.

   Insbesondere hat sich gezeigt, dass die kombinierte optische Stabilität für infrarotes und sichtbares Licht der CrxNy-Schicht bei einem stöchiometrischen Verhältnis y/x in einem Bereich zwischen etwa 0.05 und 0.25 optimal ist. Das beschichtete Glas ist dann im Gegensatz zu den vorbekannten CrxNy-Schichten mit höherem Stickstoff-Gehalt thermisch stabil bezüglich Transmission von sichtbarem Licht und naher Infrarotstrahlung und weist zudem eine praktisch konstante Transmission im nahen infraroten Spektralbereich auf. Insbesondere bleibt im Gegensatz zu stickstoffreicheren CrxNyVerbindungen von y/x > 0.5 die Transmission oberhalb 1000 nm nach der Wärmebehandlung im Wesentlichen konstant.

  

[0032]    Durch die erfindungsgemässe Wahl des Verhältnisses y/x im Bereich 0.05 < y/x < 0.25 werden somit die Sonnenschutzeigenschaften (Reflektivität bzw. Transmission im Infrarotbereich) durch die Wärmebehandlung kaum beeinflusst. Damit lassen sich in vorteilhafter Weise Absorptionsschichten herstellen, welche gegenüber den gebräuchlichen Wärmebehandlungen von Glas, wie Härten und Biegen, äusserst stabil sind. Insbesondere lassen sich damit Beschichtungen wirtschaftlich auf grossformatige Gläser aufbringen, anschliessend auf das Endmass zuschneiden und mit oder ohne nachfolgender Wärmebehandlung weiterverarbeiten, wobei die optischen Eigenschaften im sichtbaren und infraroten Bereich in beiden Fällen weitgehend erhalten bleiben.

   Zusätzlich zur thermischen Stabilität hinsichtlich der optischen Eigenschaften im Infrarotbereich ergibt sich im erfindungsgemässen Bereich auch ein besonders stabiler Gesamtenergiedurchlass g, eine geringe Farbabweichung [Delta]E und eine höhere Selektivität S (siehe unten: Wege zur Ausführung der Erfindung).

  

[0033]    Als relevanter Prozessparameter zum Einstellen der Stöchiometrie von CrxNy, bei gegebener Anlagengeometrie (z. B. In-Iine System A700 Leybold Optics), eignet sich der spezifische N2-Fluss: N2(sccm)/(Ar(sccm)+N2(sccm))/Kathodenleistung(kW), wobei die Einheit "sccm" für "Standard cubic centimeters per minute" steht. Das Verhältnis y/x lässt sich bei einem bestehenden Produkt näherungsweise durch Rutherford-Back-Scattering (RBS) oder X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) bestimmen. Die Genauigkeit liegt dabei typischerweise bei etwa 10%-15%.

  

[0034]    Ein erfindungsgemässes Glas mit Beschichtung kommt bevorzugt bei einem Isolierglas zur Anwendung. Insbesondere ist dabei eine Ausführung des Isolierglases bevorzugt, welche zumindest zwei parallele Scheiben umfasst, wobei eine erste Scheibe eine äussere und eine zweite Scheibe eine innere Scheibe des Isolierglases bildet. Wenigstens eine der beiden Scheiben, bevorzugt die äussere Scheibe, umfasst dabei ein erfindungsgemässes Glas mit einer Beschichtung, welche eine dielektrische Schicht und eine funktionelle Schicht aus CrxNyzur erhöhten Reflexion von infrarotem Licht aufweist, wobei das Verhältnis von y/x kleiner als 1 ist und die funktionelle Schicht zwischen Glas und dielektrischer Schicht angeordnet ist.

   Dabei ist eine Antireflexionsschicht mit einer optisch wirksamen Dicke vorhanden, derart, dass eine beschichtungsseitige Reflexion im sichtbaren Bereich reduziert bzw. minimiert wird, wobei die AR-Schicht erfindungsgemäss die dielektrische Schicht umfasst. Insbesondere kann das beschichtete Glas gemäss sämtlichen vorgenannten Ausführungsformen sowie allen denkbaren Abwandlungen zur Anwendung kommen.

  

[0035]    Vorzugsweise ist die Beschichtung des Glases der ersten Scheibe auf einer der zweiten Scheibe zugewandten Seite angeordnet. Bei einem Glas mit mehreren parallelen Scheiben werden die verschiedenen Oberflächen der Scheiben fachüblich mit Positionen von aussen nach innen durchnummeriert. Bei einem Isolierglas mit zwei Scheiben entspricht eine äusserste Oberfläche des Isolierglases, und damit eine äussere Oberfläche der äusseren Scheibe, einer Position (1), während eine innenseitige Oberfläche der äusseren Scheibe einer Position (2) entspricht. Damit bezeichnet eine Position (3) eine äussere Oberfläche der inneren Scheibe, während Position (4) die innerste Oberfläche des Isolierglases und somit eine innere Oberfläche der inneren Scheibe bezeichnet.

  

[0036]    Mit dieser Nomenklatur ist die Beschichtung des erfindungsgemässen Glases der äusseren Scheibe bevorzugt in Position (2) angeordnet. Damit ergibt sich der Vorteil, dass die Beschichtung nicht durch weitere Massnahmen wie z. B. einer weiteren Beschichtung oder einer Folie gegen Witterungseinflüsse geschützt werden muss: Durch die Anordnung in Position (2) zwischen den beiden Scheiben ist die Beschichtung durch die zweite, innere Scheibe bereits gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse geschützt.

  

[0037]    Die beiden Scheiben des Isolierglases können entweder aneinanderanstossen oder voneinander beabstandet angeordnet sein. Bei einer Beabstandung der Scheiben ergibt sich der Vorteil eines Zwischenraums zwischen den Scheiben, welcher z.B. evakuiert oder mit einem Gas befüllt sein kann, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit bzw. ein hohes Wärmeisolationsvermögen hat. Bei einer Gasfüllung können z.B. Edelgase wie Xenon, Krypton oder Argon sowie Gemische derselben und/oder mit Luft zur Anwendung kommen. Es ist aber auch denkbar, andere bekannte Wärmeisolationsgase anzuwenden wie z.B. freonartige Gase. Insbesondere kommt in einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Isolierglases eine Befüllung mit einem Argon-Luft-Gemisch (90% Argon, 10% Luft) zum Einsatz.

  

[0038]    Bevorzugt weist die zweite, innere Scheibe zumindest eine AR-Beschichtung auf. Die AR-Beschichtung der zweiten Scheibe kann dabei auf herkömmliche und bekannte Art ausgeführt sein und ist hier nicht näher beschrieben. Bevorzugt kommen dabei AR-Beschichtungen zum Einsatz, wie sie z.B. bei Gläsern der Produktreihe LUXAR<(R)> des Anmelders vorhanden sind. Vorzugsweise ist die wenigstens eine AR-Schicht der inneren Scheibe auf der inneren Oberfläche, welche der äusseren Scheibe abgewandt ist, angeordnet. In oben beschriebener Nomenklatur ist diese Oberfläche mit der Position (4) bezeichnet. In Kombination können mit erfindungsgemäss beschichteten äusseren Glasscheiben und AR-Beschichtungen der inneren Scheiben hervorragende Ergebnisse hinsichtlich der guten Sonnenschutzwirkung in Verbindung mit einer geringen Innenreflexion erreicht werden.

  

[0039]    In einer bevorzugten Ausführungsform weist die innere Scheibe neben der AR-Schicht in Position (4) auch eine Wärmeschutzschicht auf, welche in Position (3) angeordnet ist, d. h. auf einer der äusseren Scheibe zugewandten Oberfläche der inneren Scheibe. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmeschutzschicht mit einer zusätzlichen AR-Schicht versehen. Die Wärmeschutzschicht kann dabei auf bekannte Art ausgeführt sein. Bevorzugt kommt dabei eine Wärmeschutzbeschichtung zum Einsatz, wie sie in der Produktreihe SILVERSTAR<(R)>des Anmelders vorhanden ist. Derartige Beschichtungen weisen z.B. einen Stapel aus einer Silberschicht zwischen zwei Metalloxidschichten auf. Der Stapel der Wärmeschutzschicht ist dann z.B. mit einer keramikähnlichen Schutzschicht überdeckt. Derartige Beschichtungen sind bekannt und sind hier nicht weiter beschrieben.

   Gesamthaft lassen sich mit einem derartigen Isolierglas repräsentative Werte für Reflexionen innen von 4.7% und aussen von 37% erreichen, wobei ein Lichttransmissionsgrad von 31% und ein Strahlungsabsorptionsgrad von 52% realisiert werden kann. Ein derartiges Isolierglas kann gemäss der Norm DIN EN 410 einen Gesamtenergiedurchlassgrad von 25% und gemäss DIN EN 673 einen Ug-Wert von 1.2 W/m<2>K aufweisen. Diese Werte variieren jedoch mit der spezifischen Ausführung eines erfindungsgemässen Isolierglases.

  

[0040]    Es ist aber auch denkbar, dass Positionen (3) und (4) jeweils nur mit einer AR-Schicht versehen sind, wobei die AR-Schichten z.B. identisch sein können. Damit ergibt sich zwar eine geringere Wärmedämmung, was aber je nach Anwendung (z.B. Klimaregion, wo das Isolierglas zur Anwendung kommt) auch eine bevorzugte Ausführungsform des Isolierglases sein kann. Mit einem derartigen Isolierglas lassen sich Werte für die Reflexion innen von 4% und aussen von 37% erreichen, wobei ein Lichttransmissionsgrad von 32% und ein Strahlungsabsorptionsgrad von 49% realisiert werden kann. Ein derartiges Isolierglas kann gemäss der Norm DIN EN 410 einen Gesamtenergiedurchlassgrad von 30% aufweisen und gemäss DIN EN 673 einen Ug-Wert von 2.6 W/m<2>K.

  

[0041]    Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

  

[0042]    Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Ansicht eines Querschnitts durch ein erfindungsgemässes Glas mit Beschichtung;


  <tb>Fig. 2<sep>einen experimentell ermittelten Zusammenhang zwischen dem spezifischen N2-Fluss und dem stöchiometrischen Verhältnis y/x;


  <tb>Fig. 3<sep>spektrale Transmission von elektromagnetischer Strahlung eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 1 mit Beschichtung in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 4<sep>spektrale Transmission eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 2 in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 5<sep>spektrale Transmission eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 3 in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 6<sep>spektrale Transmission eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 4 in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 7<sep>spektrale Transmission eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 5 in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 8<sep>spektrale Transmission eines erfindungsgemässen Glases gemäss Beispiel 6 in Abhängigkeit der Wellenlänge vor und nach einer Wärmebehandlung;


  <tb>Fig. 9<sep>spektrale Transmission von elektromagnetischer Strahlung eines erfindungsgemässen Isolierglases gemäss Beispiel 7 mit einer getemperten äusseren Scheibe aus einem erfindungsgemässen beschichteten Glas und einer ungetemperten erfindungsgemässen Glasscheibe;


  <tb>Fig. 10<sep>eine schematische Ansicht eines Querschnitts durch ein erfindungsgemässes Isolierglas.

  

[0043]    Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

  

[0044]    Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts durch ein erfindungsgemässes beschichtetes Glas 1. Das Glas 1 umfasst ein scheibenförmiges Glassubstrat 2 mit einer typischen Dicke von 1 mm bis 12 mm. Vorzugsweise wird das Glassubstrat 2 durch ein Floatglas gebildet. Auf einer Oberfläche 3 des Glassubstrats 2 ist eine erste, optionale innere dielektrische Schicht 4 vorhanden, welche in der Ausführungsform gemäss Fig. 1 direkt auf das Glassubstrat 2 aufgebracht ist. Die innere dielektrische Schicht 4 besteht z.B. aus Siliziumnitrid (Si3N4) oder Siliziumoxid (SiO2). Auf einer dem Glassubstrat 2 abgewandten Oberfläche 4.1 der inneren dielektrischen Schicht 4 ist eine absorbierende Funktionsschicht 5 aus Chromnitrid (CrxNy) angeordnet. Die Funktionsschicht 5 ist auf einer glasfernen Oberfläche 5.1 von einer äusseren dielektrischen Schicht 6 überdeckt.

   Die äussere dielektrische Schicht 6 kann dabei z.B. aus demselben Material bestehen wie die innere dielektrische Schicht 4 (z. B. aus Siliziumnitrid Si3N4 oder Siliziumoxid SiO2). Es ist grundsätzlich aber auch denkbar, dass die beiden dielektrischen Schichten 4 und 6 aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Dabei können die dielektrischen Schichten 4 und 6 auch unterschiedliche Dicken aufweisen. Bevorzugt ist wie in der Fig. 1dargestellt die äussere dielektrische Schicht 6 dicker als die innere dielektrische Schicht 4 ausgebildet. Typische Schichtdicken für die dielektrischen Schichten 4 und 6 sind 3-100 nm und für die Funktionsschicht 5 etwa 1-20 nm.

  

[0045]    Gemäss Darstellung der Fig. 1ist auf einer äusseren Oberfläche 6.1 der äusseren dielektrischen Schicht 6 eine weitere Schicht 7 aufgebracht. Die weitere Schicht 7 ist dabei z.B. aus Si3N4gefertigt, kann aber auch aus SiO2 gefertigt sein. Insbesondere kann die weitere Schicht 7 dasselbe Material wie die äussere dielektrische Schicht 6 umfassen. Die äussere dielektrische Schicht 6 zusammen mit der weiteren Schicht 7 bildet eine erfindungsgemässe AR-Schicht 8 des beschichteten Glases 1. Eine äussere Oberfläche 7.1 der weiteren Schicht 7 bildet eine äusserste Oberfläche und schliesst das beschichtete Glas 1 auf einer glasabgewandten Seite nach aussen hin ab.

  

[0046]    Typische Dicken der AR-Schicht 8 liegen im Bereich von 40-100 nm, wobei die Dicken von dem in der AR-Schicht 8 zur Anwendung kommenden Materialien, insbesondere den Brechungsindizes der Materialien abhängen. Die AR-Schicht bzw. die Schichten, welche die AR-Schicht bilden, ist bzw. sind dabei derart angepasst, dass die optische Dicke der gesamten AR-Schicht im Wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge derjenigen elektromagnetischen Strahlung entspricht, deren Reflexion am stärksten vermindert werden soll. In einer nicht dargestellten Ausführungsform können die äussere dielektrische Schicht 6 und die weitere Schicht 7 der AR-Schicht 8 dabei auch durch eine einzige Schicht gebildet sein.

   In diesem (nicht dargestellten) Fall ist die AR-Schicht durch die äussere dielektrische Schicht selbst gebildet und der erforderliche Schichtaufbau kann damit bei gleich bleibender Funktionalität deutlich vereinfacht werden.

  

[0047]    Während in Fig. 1 die absorbierende Funktionsschicht 5 in direktem Kontakt mit den dielektrischen Schutzschichten 4 und 6 ist und nur eine funktionelle Schicht aufweist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Weitere Schichten können z.B. zwischen der inneren dielektrischen Schicht 4 und der Funktionsschicht 5 und/oder zwischen der Funktionsschicht 5 und der äusseren dielektrischen Schicht 6 eingeschoben sein. Weiter können zusätzliche Schichten zwischen dem Glassubstrat 2 und der inneren dielektrischen Schicht 4 oder über Schicht 7 aufgebracht werden. Eine mögliche zusätzliche aussen liegende Deckschicht ist dann aber bevorzugt vergleichsweise dick oder sehr dünn ausgebildet, derart, dass die Deckschicht optisch neutral ist.

  

[0048]    Wie auch bei den oben genannten Schichten 4, 5 und 6 können auch zwischen der äusseren dielektrischen Schicht 6 und der weiteren Schicht 7 zusätzliche Schichten vorhanden sein. Dabei kann z.B. eine nicht dargestellte optionale Schicht aus TiO2zwischen den Schichten 6 und 7 angeordnet sein. Derartige weitere Schichten können z.B. eine Folge einer nachträglichen Beschichtung eines an sich fertig gestellten Sonnenschutzglases sein. Das Sonnenschutzglas umfasst dann z.B. die Schichten 2, 4, 5, 6 sowie eine über der äusseren dielektrischen Schicht 6 liegende TiO2-Schutzschicht. Nach der nachträglichen Beschichtung mit der weiteren Schicht 7 ist die TiO2-Schicht dann zwischen der weiteren Schicht 7 und der äusseren dielektrischen Schicht 6 angeordnet.

   Die weitere Schicht 7 ist in diesem Fall derart ausgebildet, dass sie zusammen mit der TiO2-Schicht und der äusseren dielektrischen Schicht 6 die AR-Schicht 8 des erfindungsgemässen Glases bildet.

  

[0049]    Die Schichten 4, 5, 6 und 7 können z.B. mittels Magnetron-Sputtern aufgetragen werden. Dabei versteht es sich, dass die Stöchiometrien von z.B. Siliziumnitrid und/oder Siliziumdioxid in gewissen Grenzen von der Idealform Si3N4bzw. SiO2 abweichen können.

  

[0050]    Eine konkret realisierte Ausführung eines erfindungsgemässen Glases mit Beschichtung ist z.B. durch die folgenden Werte charakterisiert, wobei die TiO2-Schicht optional ist:

Tabelle A: Exemplarische Schichtdicken

  

[0051]    
<tb>Fig. 1<sep>Schichtmaterial<sep>Dicke<sep>Funktion


  <tb>7<sep>Si3N4(SiO2)<sep>15... 25 nm<sep>AR-Schicht


  <tb>(optional)<sep>TiO2<sep>4... 5 nm<sep>


  <tb>6<sep>Si3N4<sep>25 nm<sep>


  <tb>5<sep>CrN<sep>8 nm (1... 11 nm)<sep>Sonnenschutz


  <tb>4<sep>Si3N4<sep>5...6 nm<sep>dielektr. Schicht


  <tb>2<sep>Floatglas<sep>6 mm<sep>Substrat

  

[0052]    Wie bereits oben erwähnt ist es auch möglich, die Schicht 6 selbst in einer Dicke von 40-100 nm vorzusehen, wobei die Schichten TiO2 und 7 dann z.B. nicht vorhanden sind. Die Schicht 6 bildet dann die gesamte AR-Schicht. In einer beispielhaften Ausführung kann eine erfindungsgemässe, thermisch stabile Absorptionsbeschichtung auch Teil einer Sonnenschutzbeschichtung mit zwei zusätzlichen (Wäremschutz-)Funktionsschichten aus z.B. Silber sein (nicht dargestellt).

  

[0053]    Fig. 2 zeigt einen experimentell ermittelten Zusammenhang zwischen dem spezifischen N2-Fluss und dem stöchiometrischen Verhältnis y/x bei der Herstellung der CrxNy-Schicht. Auf einer waagerechten Achse 10 ist dabei der spezifische N2-Fluss N2/(Ar+N2)/kW aufgetragen. Auf einer dazu senkrechten Achse 11 ist das stöchiometrische Verhältnis y/x von N:Cr aufgetragen. Beide Achsen 10 und 11 sind linear skaliert, wobei die Achse 10 in Schritte von 0.025 und die Achse in Schritte von 0.1 eingeteilt ist. Der auf der Achse 10 aufgetragene Bereich umfasst 0.00 bis 0.20 und auf der Achse 11 ist der Bereich 0.0 bis 1.2 aufgetragen. Die Achsen 10 und 11 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 12. Die folgenden Werte sind im Diagramm eingetragen:

Tabelle B: Wertetabelle

  

[0054]    
<tb>Spez. N2-Fluss<sep>0.000<sep>0.019<sep>0.053<sep>0.098<sep>0.124<sep>0.200


  <tb>y/x<sep>0.00<sep>0.15<sep>0.26<sep>0.46<sep>0.6<sep>1.00

  

[0055]    Die Werte ergeben sich aus den in den Beispielen 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen einer "blauen" Sonnenschutzbeschichtung. Diese Beschichtungen weisen neben der äusseren dielektrischen Schicht der AR-Schicht eine weitere innere dielektrische Schicht auf, welche zwischen der funktionellen Schicht und dem Glassubstrat angeordnet ist (siehe Tabelle A). Neben dieser Ausführungsform gibt es aber auch so genannte "neutrale" erfindungsgemässe Sonnenschutzbeschichtungen, bei welchen keine weitere dielektrische Schicht zwischen dem Glassubstrat und der funktionellen CrxNy-Schicht angeordnet ist und die funktionellen Schicht z.B. direkt auf das Glassubstrat aufgebracht ist.

  

[0056]    Mögliche Ausführungen der Erfindung sind dabei nicht auf die Beispiele 1-6 beschränkt und dienen lediglich der Illustration der erfinderischen Idee. Beispiele 1 bis 3 und 6 zeigen dabei weniger bevorzugte Ausführungsformen, um im Gegensatz die Vorteile der bevorzugten Ausführungen gemäss Beispielen 4 und 5 zu verdeutlichen. Die Proben wurden in sämtlichen Beispielen 1 bis 6 in einer Wärmebehandlung (WB) für etwa 160 Sekunden auf 695[deg.]C aufgeheizt und anschliessend in etwa 60 Sekunden rasch abgekühlt, um eine thermische Härtung des Glases zu erreichen. Die Wahl der genauen Parameter zur Herstellung kann aber je nach Ausführungsform und Anwendung variiert werden und liegt im Bereich fachmännischen Ermessensspielraums. Typische Parameter für eine Wärmebehandlung sind z.B. eine Temperatur von 680-700 Grad Celsius für eine Dauer von 2-5 Minuten.

   Die Beispiele 7 und 8 beschreiben zwei Ausführungsformen von Isoliergläsern, welche ein erfindungsgemässes Glas mit Beschichtung, z.B. gemäss Beispielen 4 oder 5, aufweisen.

Beispiel 1

  

[0057]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines Vergleichsbeispiels mit CrxNy von suboptimaler Stöchiometrie y/x = 1 (Bestimmung durch RBS) ist in Tabelle 1 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

Tabelle 1: Schichtdesign und Herstellungsparameter (Beispiel 1)

  

[0058]    
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar Fluss<sep>N2-Fluss<sep>Spez. N2-Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>544<sep>0.10<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNy<sep>DC<sep>1.5<sep>334<sep>0.50<sep>175<sep>75<sep>0.200<sep>20<sep>530


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>544<sep>0.41<sep>150<sep>150<sep><sep>17<sep>

  

[0059]    Fig. 3 zeigt die Transmission vor 23 und nach 24 einer Wärmebehandlung (WB) bei einem Glas mit Beschichtung gemäss Beispiel 1. Dabei ist auf einer waagerechten Achse 20 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 21 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 20 und 21 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 22. Die Achse 20 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 21 in Schritte von 10%. Der auf der Achse 20 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 21 umfasst 0 bis 80%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission im infraroten Spektralbereich über 1000 nm nach der Wärmebehandlung stark ansteigt. Tabelle 2 zeigt dazugehörige optische Daten.

Tabelle 2: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 1)

  

[0060]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB<sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>34.86<sep>36.92<sep>+6%


  <tb><sep><sep>L*<sep>65.64<sep>67.22<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-1.32<sep>-1.08<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>2.18<sep>2.22<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.60<sep>


  <tb><sep>Reflexion <sep>Rv<sep>9.30<sep>11.88<sep>+28%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>36.56<sep>41.02<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>5.08<sep>4.50<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-10.65<sep>2.97<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>14.35<sep>


  <tb><sep>Reflexion <sep>Rv<sep>32.76<sep>35.91<sep>+10%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>63.97<sep>66.45<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.67<sep>-0.05<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>12.01<sep>7.99<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>4.78<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>28.90<sep>34.30<sep>+19%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>35.30<sep>49.90<sep>+41%


  <tb><sep><sep>g<sep>47<sep>51<sep>


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>0.7<sep>0.7<sep>

  

[0061]    Wie in Tabelle 2 ersichtlich, resultieren bei diesem Vergleichsbeispiel hohe [Delta]E > 4 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion. Der glasseitige Reflexionswert steigt um 28% an. Störend für eine Sonnenschutzbeschichtung wirkt sich auch der Anstieg beim g-Wert von 47 auf 51 aus.

Beispiel 2

  

[0062]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines Vergleichsbeispiels mit CrxNy von suboptimaler Stöchiometrie y/x = 0.6 (Bestimmung durch XPS) ist in Tabelle 1 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

Tabelle 3: Schichtdesign und Herstellungsparameter (Beispiel 2)

  

[0063]    
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar Fluss<sep>N2-Fluss<sep>Spez. N2-Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>436<sep>0.10<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNy<sep>DC<sep>1.5<sep>334<sep>0.46<sep>175<sep>40<sep>0.124<sep>15<sep>100


  <tb>Si3N4<sep>MF<sep>5.0<sep>252<sep>0.67<sep>150<sep>80<sep><sep>17<sep>

  

[0064]    Fig. 4 zeigt die Transmission vor 33 und nach 34 einer Wärmebehandlung bei einem Glas gemäss Beispiel 2. Dabei ist auf einer waagerechten Achse 30 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 31 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 30 und 31 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 32. Die Achse 30 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 31 in Schritte von 5%. Der auf der Achse 30 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 31 umfasst 0 bis 30%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission im infraroten Spektralbereich über etwa 1000 nm nach der Wärmebehandlung wiederum signifikant ansteigt. Tabelle 4 zeigt die dazugehörigen optischen Daten.

Tabelle 4: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 2)

  

[0065]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB<sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>22.92<sep>23.95<sep>4%


  <tb><sep><sep>L*<sep>55.00<sep>56.04<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-1.30<sep>-1.48<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>2.28<sep>2.90<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.23<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>16.01<sep>15.39<sep>-4%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>46.99<sep>46.16<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.76<sep>1.44<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-16.54<sep>-16.00<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.21<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>35.97<sep>36.45<sep>1%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>66.50<sep>66.86<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.90<sep>0.80<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>15.03<sep>13.07<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.99 <sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>17.62<sep>18.59<sep>5%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>17.48<sep>20.38<sep>17%


  <tb><sep><sep>g<sep>36<sep>37<sep>


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv /g<sep>0.6<sep>0.6<sep>

  

[0066]    Wie in Tabelle 4 ersichtlich, resultieren bei diesem Vergleichsbeispiel relativ geringe [Delta]E < 2 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion. Die Transmission bei 1500 nm steigt aber immer noch um 17% an nach der Wärmebehandlung, was aber beim g-Wert nur noch eine geringe Änderung von 36 auf 37 bewirkt.

Beispiel 3

  

[0067]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines Vergleichsbeispiels mit CrxNy von suboptimaler Stöchiometrie y/x = 0.46 (Bestimmung durch XPS) ist in Tabelle 5 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

Tabelle 5: Schichtdesign und Herstellparameter (Beispiel 3)

  

[0068]    
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar Fluss<sep>N2-Fluss<sep>Spez. N2-
Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/
kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>436<sep>0.10<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNy<sep>DC<sep>1.5<sep><sep>0.48<sep>175<sep>30<sep>0.098<sep>15<sep>98


  <tb>Si3N4<sep>MF<sep>2.5<sep>252<sep>0.67<sep>150<sep>80<sep><sep>17<sep>

  

[0069]    Fig. 5 zeigt die Transmission vor 43 und nach 44 einer Wärmebehandlung bei einem Glas gemäss Beispiel 3. Dabei ist auf einer waagerechten Achse 40 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 41 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 40 und 41 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 42. Die Achse 40 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 41 in Schritte von 5%. Der auf der Achse 40 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 41 umfasst 0 bis 25%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission bis in den infraroten Spektralbereich auch nach der Wärmebehandlung praktisch konstant bleibt. Tabelle 6 zeigt die dazugehörigen optischen Daten.

Tabelle 6: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 3)

  

[0070]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB <sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>20.71<sep>22.02<sep>6%


  <tb><sep><sep>L*<sep>52.63<sep>24.05<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.95<sep>1.26<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>2.92<sep>2.95<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.45<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>17.99<sep>16.80<sep>-7%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>49.48<sep>148.01<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.46<sep>0.28<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-17.10<sep>-17.06<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.64 <sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>37.83<sep>37.06 <sep>-2 %


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>67.90<sep>67.32<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.91<sep>0.85<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>14.31<sep>13.21<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.24<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>16.27<sep>16.77<sep>3%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>15.94<sep>16.79<sep>5%


  <tb><sep><sep>g<sep>35<sep>36<sep>


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>0.6<sep>0.6<sep>

  

[0071]    Wie ersichtlich in Tabelle 6, resultieren bei diesem Vergleichsbeispiel relativ geringe [Delta]E < 2 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion. Die Transmissionswerte bei 1000 nm und 1500 nm bleiben praktisch konstant nach der Wärmebehandlung. Der Anstieg beim g-Wert von 35 auf 36 ist gering. Die Korrosionsbeständigkeit, überprüft durch Klima- und Salznebel-Test, ist gut.

Beispiel 4

  

[0072]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines ähnlichen Beispiels mit einer CrxNy Stöchiometrie y/x = 0.26 (Bestimmung durch XPS) entsprechend der Erfindung ist in Tabelle 7 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

Tabelle 7: Schichtdesign und Herstellparameter (Beispiel 4)

  

[0073]    
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar
Fluss<sep>N2-
Fluss<sep>Spez. N2-
Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>436<sep>0.10<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNy<sep>DC<sep>1.5<sep>334<sep>0.52<sep>175<sep>15<sep>0.053<sep>17<sep>43


  <tb>Si3N4<sep>MF<sep>2.5<sep>252<sep>0.67<sep>150<sep>80<sep><sep>17<sep>

  

[0074]    Fig. 6 zeigt die Transmission vor 53 und nach 54 der Wärmebehandlung bei einem Glas gemäss Beispiel 4. Dabei ist auf einer waagrechten Achse 50 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 51 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 50 und 51 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 52. Die Achse 50 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 51 in Schritte von 2%. Der auf der Achse 50 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 51 umfasst 0 bis 18%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission bis in den infraroten Spektralbereich auch nach der Wärmebehandlung praktisch konstant bleibt. Tabelle 8 zeigt die dazugehörigen optischen Daten.

Tabelle 8: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 4)

  

[0075]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB<sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>15.79<sep>16.42<sep>+4 %


  <tb><sep><sep>L*<sep>43.25<sep>47.52<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.86<sep>-1.19<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>1.85<sep>2.45<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.07<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>22.07<sep>19.97<sep>-10%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>54.10<sep>51.10<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.05<sep>0.77<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-12.55<sep>-12.59<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>2.40<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>48.89<sep>44.08<sep>-10%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>72.16<sep>72.28<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>0.31<sep>0.25<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>12.27<sep>9.89<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>2.39<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>12.40<sep>12.42<sep>0%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>12.33<sep>12.12<sep>-2%


  <tb><sep><sep>g<sep>30<sep>31<sep>


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>0.5<sep>0.5<sep>

  

[0076]    Wie ersichtlich in Tabelle 8 resultieren bei diesem erfindungsgemässen Beispiel akzeptable [Delta]E < 3 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion sowie geringe Transmissionsänderungen über 1000 nm von <2%. Die Änderung im g-Wert ist gering. Die Korrosionsbeständigkeit, überprüft durch Klima- und Salznebel-Test, ist gut.

Beispiel 5

  

[0077]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines weiteren Beispiels mit einer CrxNy Stöchiometrie y/x = 0.15 (XPS) entsprechend der Erfindung ist in Tabelle 9 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

Tabelle 9: Schichtdesign und Herstellparameter (Beispiel 5)

  

[0078]    
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar
Fluss<sep>N2-
Fluss<sep>Spez. N2-
Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>436<sep>0.10<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNy<sep>DC<sep>1.5<sep>334<sep>0.52<sep>175<sep>5<sep>0.019<sep>20<sep>93


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>544<sep>0.41<sep>150<sep>150<sep><sep>17<sep>

  

[0079]    Fig. 7 zeigt die Transmission vor 63 und nach 64 der Wärmebehandlung bei einem Glas gemäss Beispiel 5. Dabei ist auf einer waagrechten Achse 60 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 61 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 60 und 61 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 62. Die Achse 60 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 61 in Schritte von 2%. Der auf der Achse 60 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 61 umfasst 0 bis 20%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission vom sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich bei der Wärmebehandlung praktisch konstant bleibt. Tabelle 10 zeigt die dazugehörigen optischen Daten.

Tabelle 10: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 5)

  

[0080]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>Vor WB<sep> nach WB <sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>13.23<sep>13.55 <sep>+2%


  <tb><sep><sep>L*<sep>43.25<sep>43.57<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.17<sep>0.62<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>2.23<sep>2.61<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>0.94<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>23.30<sep>22.37<sep>-4%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>55.38<sep>54.42<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.46<sep>-0.73<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-11.81<sep>-11.88<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.00<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>50.43<sep>51.50<sep>+2%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>76.33<sep>76.98<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-0.15<sep>-0.65<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>7.81<sep>5.83<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>2.14<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>11.95<sep>12.50<sep>5%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>12.92<sep>14.00<sep>8%


  <tb><sep><sep>g<sep>29<sep>30<sep>


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>0.5<sep>0.5<sep>

  

[0081]    Wie ersichtlich in Tabelle 10 resultieren bei diesem erfindungsgemässen Beispiel sehr kleine [Delta]E < 2 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion sowie geringe Transmissionsänderungen über 1000 nm < 8%. Der g-Wert ändert sich um 1. Die Korrosionsbeständigkeit, überprüft durch Klima- und Salznebel-Test, ist gut.

Beispiel 6

  

[0082]    Das Schichtdesign und die Herstellbedingungen eines weiteren Beispiels mit einer CrxNy Stöchiometrie y/x = 0 (rein metallisch) ist in Tabelle 11 aufgeführt. Als Substrat wurde ein klares Floatglas der Dicke 4 mm verwendet.

  

[0083]    Tabelle 11: Schichtdesign und Herstellparameter (Beispiel 6)
<tb>Schicht<sep>Kath.<sep>Leistung<sep>Spannung<sep>Vorschub<sep>Ar
Fluss<sep>N2-
Fluss<sep>Spez. N2-
Fluss<sep>Dicke<sep>Rs


  <tb>Einheit<sep>Typ<sep>kW<sep>V<sep>m/min<sep>sccm<sep>sccm<sep>N2/(Ar+N2)/kW<sep>nm<sep>Ohm


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>436<sep>0.1<sep>150<sep>150<sep><sep>85<sep>


  <tb>CrxNY<sep>DC<sep>1.5<sep><sep>0.77<sep>175<sep>0<sep>0.000<sep>15<sep>36


  <tb>Si3N4<sep>DC<sep>2.5<sep>544<sep>0.41<sep>150<sep>150<sep><sep>17<sep>

  

[0084]    Fig. 8 zeigt die Transmission vor 73 und nach 74 der Wärmebehandlung bei einem Glas gemäss Beispiel 6. Dabei ist auf einer waagerechten Achse 70 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 71 die Transmission in % aufgetragen. Die beiden Achsen 70 und 71 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 72. Die Achse 70 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 71 in Schritte von 2%. Der auf der Achse 70 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 71 umfasst 0 bis 18%. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission vom sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich bei der Wärmebehandlung praktisch konstant bleibt. Tabelle 12 zeigt die dazugehörigen optischen Daten.

Tabelle 12: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 6)

  

[0085]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB<sep>Delta (%) 


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>9.15<sep>9.53<sep>+4%


  <tb><sep><sep>L*<sep>36.27<sep>36.99<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>3.25<sep>2.8<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>3.11<sep>3.05<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>0.85<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>31.03<sep>30.51<sep>0%


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>62.54<sep>62.09<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-2.83<sep>-2.42<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-10.71<sep>-11.19<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>0.77<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>55.02<sep>54.85<sep>0%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>79.05<sep>78.96<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-1.14<sep>-1.12<sep>


  <tb><sep><sep>b* <sep>7.68<sep>6.27 <sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.41<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>T1000nm<sep>11.49<sep>11.23<sep>-2%


  <tb><sep><sep>T1500nm<sep>15.46<sep>14.58<sep>-6%


  <tb><sep><sep>g<sep>27 <sep>27 <sep>0%


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>0.3<sep>0.3<sep>

  

[0086]    Wie in Tabelle 12 ersichtlich resultieren bei diesem Vergleichsbeispiel sehr kleine [Delta]E < 2 sowohl bei der glasseitigen wie auch bei der schichtseitigen Reflexion sowie geringe Transmissionsänderungen über 1000 nm < 10%. Der g-Wert ändert sich kaum. Die Selektivität ist mit 0.3 aber sehr niedrig und damit die Sonnenschutzwirkung ineffizient.

  

[0087]    In Fig. 10 ist ein Isolierglas 100 mit einer erfindungsgemäss beschichteten äusseren Glasscheibe 110 dargestellt. Von der Glasscheibe 110 beabstandet ist eine zweite, innere Glasscheibe 111 angeordnet, wodurch sich zwischen den Scheiben 110 und 111 ein Zwischenraum 112 ergibt. Bezugszeichen 101 bis 104 bezeichnen die oben beschriebenen Schichtpositionen (1), (2), (3), und (4). Die Dicke A der Scheibe 110 beträgt im vorliegenden Beispiel 6 mm, der Innenabstand der Scheiben bzw. die Dicke B des Zwischenraums 112 beträgt 16 mm und die Dicke C der Scheibe 111 beträgt 4 mm. Die Beschichtung der erfindungsgemässen Glasscheibe 110 ist in Position 102 angeordnet und der Zwischenraum ist mit einem Gemisch aus z. B. 90% Argon und 10% Luft gefüllt.

  

[0088]    Weiter ist in der Position 104 eine AR-Beschichtung vorhanden. Wahlweise können je nach Anforderung in der Position 103 eine weitere Wärmeschutzbeschichtung aus z.B. Silber und/oder eine weitere AR-Beschichtung vorhanden sein.

Beispiel 7

  

[0089]    Die Tabelle 13 zeigt typische Kennwerte für eine Ausführung einer Verglasung gemäss der Fig. 10mit einer erfindungsgemäss beschichteten Glasscheibe 110, wobei die Beschichtung in Position 102 angeordnet ist. Die weitere Glasscheibe 111 weist in den Positionen 103 und 104 je eine Entspiegelungsschicht, d.h. eine AR-Schicht, auf. Bevorzugt kommen dabei AR-Beschichtungen zum Einsatz, wie sie z.B. bei Gläsern der Produktreihe LUXAR<(R)>des Anmelders vorhanden sind. In der Tabelle sind die entsprechenden Daten für jeweils eine Ausführung mit einer ungetemperten (ohne Wärmebehandlung) äusseren Glasscheibe 110 und einer getemperten (mit Wärmebehandlung) äusseren Glasscheibe 110 aufgeführt.

  

[0090]    Bei diesem Beispiel weist die funktionelle CrxNy-Schicht des erfindungsgemäss beschichteten Glases 110 eine dünnere CrxNy-Schicht auf als bei den vorherigen Beispielen 1 bis 6. Der Anteil des transmittierten Lichts ist daher trotz der zusätzlichen Glasscheibe 111 und deren AR-Beschichtungen grösser als bei den Beispielen, welche nur eine erfindungsgemässe beschichtete Glasscheibe beschreiben.

Tabelle 13: Optische Charakterisierung vor/nach Wärmebehandlung (Beispiel 7)

  

[0091]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB<sep>nach WB<sep>Delta (%)


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>31.98<sep>34.36<sep>+2%


  <tb><sep><sep>L*<sep>63.33<sep>65.25<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-3.83<sep>-4.06<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>2.6<sep>2.98<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.97<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>36.74<sep>34.61<sep>-2 %


  <tb><sep>glasseitig<sep>L*<sep>67.08<sep>65.44<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>-4.41<sep>-4.6<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-2.97<sep>-4.02<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>1.96<sep>


  <tb><sep>Reflexion<sep>Rv<sep>3.95<sep>4.77<sep>1%


  <tb><sep>schichtseitig<sep>L*<sep>23.51<sep>26.08<sep>


  <tb><sep><sep>a*<sep>18.79<sep>14.52<sep>


  <tb><sep><sep>b*<sep>-5.4<sep>3.5<sep>


  <tb><sep><sep>[Delta]E<sep><sep>10<sep>


  <tb>Infrarot<sep><sep>g<sep>30<sep>31<sep>1%


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>1.1<sep>1.1<sep>

  

[0092]    Fig. 9 zeigt die spektrale Transmission eines Isolierglases gemäss Beispiel 7 mit einer ungetemperten 83 und einer getemperten äusseren Glasscheibe 110. Dabei ist auf einer waagrechten Achse 80 die Wellenlänge in nm und auf einer dazu senkrechten Achse 81 der Bruchteil der Transmission aufgetragen. Die beiden Achsen 80 und 81 schneiden sich in einem gemeinsamen Nullpunkt 82. Die Achse 80 ist in 500-nm-Schritte unterteilt und die Achse 81 in Schritte von 0.05. Der auf der Achse 80 dargestellte Bereich umfasst 0 bis 2500 nm und der Bereich der Achse 81 umfasst 0 bis 0.4. Dabei ist ersichtlich, wie die Transmission des gesamten Isolierglases vom sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich bei einer getemperten und einer ungetemperten äusseren Glasscheibe nur eine geringe spektrale Änderung der Transmission aufweist.

Beispiel 8

  

[0093]    Die folgende Tabelle 14 zeigt typische Kennwerte für eine weitere Ausführung einer Verglasung gemäss der Fig. 10 mit je einer AR-Schicht in den Positionen 103 und 104. Die Werte der Beispiele 7 und 8 unterscheiden sich aufgrund einer unterschiedlichen Ausführung der erfindungsgemässen AR-Schicht der Scheibe 110. Die äussere Scheibe 110 ist dabei keiner Wärmebehandlung unterzogen worden. Im Beispiel 8 ist die AR-Schicht derart ausgestaltet, dass sich gesamthaft im sichtbaren Bereich eine innenseitige Reflexion von etwa 2.8% ergibt.

Tabelle 14: Optische Charakterisierung ohne Wärmebehandlung (Beispiel 8)

  

[0094]    
<tb><sep>Parameter<sep><sep>vor WB 


  <tb>Sichtbar<sep>Transmission<sep>Tv<sep>33


  <tb><sep>Reflexion glasseitig<sep>Rv<sep>39


  <tb><sep>Reflexion schichtseitig<sep>Rv<sep>2.8


  <tb>Infrarot<sep><sep>g<sep>30 


  <tb>Selektivität<sep><sep>Tv/g<sep>1.1

  

[0095]    Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung ein beschichtetes Sonnenschutzglas bereitgestellt wird, welches kostengünstig herzustellen ist und eine hohe optische Stabilität sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Bereich gegenüber einer Wärmebehandlung aufweist. Dabei ermöglicht das erfindungsgemässe Glas aufgrund einer bezüglich der Beschichtung asymmetrischen Reflexion auch bei Dunkelheit eine gute Sicht von einem durch das Glas abgetrennten Innenraum nach aussen auf.

Claims (14)

1. Glas mit Beschichtung, wobei die Beschichtung

a) eine funktionelle Schicht aus CrxNy zur erhöhten Absorption von sichtbarem und infrarotem Licht mit einem stöchiometrischen Verhältnis y/x kleiner als 1 und

b) eine dielektrische Schicht aufweist,

c) wobei die funktionelle Schicht zwischen Glas und dielektrischer Schicht angeordnet ist,

d) und eine Antireflexionsschicht mit einer optisch wirksamen Dicke vorhanden ist, derart, dass eine beschichtungsseitige Reflexion im sichtbaren Bereich reduziert bzw. minimiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass

e) die Antireflexionsschicht die dielektrische Schicht umfasst.

2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht eine Deckschicht der Beschichtung des Glases bildet.

3. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht durch die dielektrische Schicht gebildet ist und die für die Verminderung bzw. Minimierung der Reflexion erforderliche, optisch wirksame Dicke der Antireflexionsschicht damit durch die Dicke der dielektrischen Schicht gegeben ist.

4. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Verminderung bzw. Minimierung der Reflexion erforderliche, optisch wirksame Dicke der Antireflexionsbeschichtung durch das Aufbringen weiterer Schichten auf die dielektrische Schicht, insbesondere durch das Aufbringen weiterer Schichten aus Materialien, welche sich von dem Material der dielektrischen Schicht unterscheiden, erreicht wird.

5. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht Schichten aus Keramiken oder keramikartigen Materialien, insbesondere SiO2 oder Si3N4, umfasst.

6. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtungsseitige Reflexion von sichtbarem Licht 5% nicht übersteigt und insbesondere im Bereich von 2%-4% liegt.

7. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das stöchiometrische Verhältnis y/x von Stickstoff zu Chrom der CrxNy-Schicht im Bereich zwischen 0.05 und 0.25 liegt.

8. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der dielektrischen Schicht Si3N4umfasst.

9. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas thermisch härtbar ist, wobei die spektrale Transmissionsänderung bei der Wärmebehandlung in einem Wellenlängenbereich von 1000-2500 nm kleiner als 8%, insbesondere kleiner als 2%, ist.

10. Isolierglas mit wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Glasscheiben, wobei eine erste Glasscheibe eine äussere Scheibe und eine zweite Glasscheibe eine innere Scheibe des Isolierglases bildet, wobei die äussere Scheibe ein Glas mit einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.

11. Isolierglas nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Glases der äusseren Scheibe auf einer der inneren Scheibe zugewandten Seite angeordnet ist.

12. Isolierglas nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere und die innere Scheibe voneinander beabstandet angeordnet sind und ein dadurch gebildeter Scheibenzwischenraum mit einem Gas, insbesondere einem Edelgas, befüllt ist, wobei das Gas insbesondere Argon umfasst.

13. Isolierglas nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Scheibe mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen ist und insbesondere die Antireflexionsbeschichtung auf einer der äusseren Scheibe abgewandten Seite der inneren Scheibe angeordnet ist.

14. Isolierglas nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Scheibe eine Wärmeschutzbeschichtung aufweist, insbesondere eine Wärmeschutzbeschichtung mit einer zusätzlichen Antireflexionsbeschichtung, und die Wärmeschutzbeschichtung auf einer der äusseren Scheibe zugewandten Seite der inneren Scheibe angeordnet ist.