CN105008300B - 具有部分脱除涂层的区域的涂覆玻璃 - Google Patents

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Abstract

具有通讯窗口(5’)的涂覆玻璃，其至少包括：a.基底玻璃(1),b.基底玻璃(1)上含金属的涂层(2),c.在含金属的涂层(2)中的由交错的、脱除涂层的内部格栅线(4a)构成的格栅面(3a)，其中格栅面(3a)具有格栅面边缘(3b)，和d.格栅面边缘(3b)具有交错的外部格栅线(4b)，其中外部格栅线(4b)从格栅面(3a)的外边缘直至格栅面边缘(3b)的终点具有逐渐变大的中断(4c)。

Description

具有部分脱除涂层的区域的涂覆玻璃
本发明涉及具有用以透过射频辐射的部分脱除涂层的区域形式的窗口的涂覆玻璃及其制造方法和用途。
具有金属层的玻璃广泛用于建筑玻璃领域和机动车玻璃领域。取决于金属涂层，金属化的涂层影响电磁辐射的透过性能、反射性能和吸收性能。特别地，热辐射的减少或玻璃表面的电加热是许多基于导电金属的玻璃涂层的核心功能。
银制涂层显著减少机动车或建筑物的位于玻璃之后的空间中的红外热辐射的透射率。尤其在机动车中，这种性能还可通过电连接与含银涂层的加热功能结合。银的薄层电阻率能够加热具有非常薄的含银层的玻璃。因此，具有含银涂层或金属涂层的玻璃由于所述优点可见于越来越多的机动车中。
但是，具有含银涂层的玻璃也具有缺点，例如许多含金属的涂层反射射频辐射。许多传感器、导航装置、通讯装置或无线电装置的运行方式由此被明显削弱。为解决这一问题，该含金属的涂层通常需要至少在部分区域脱除涂层。为此，在射频范围内的电磁辐射的实例如FM、AM、UHF、VHF、雷达或微波辐射中需要网状或格栅状地脱除涂层。在此情况中，栅网必须具有明显小于所希望的电磁辐射的相关波长的格栅线间距。为此，例如用合适的激光以线的形式脱除含金属的涂层。因为仅必须脱除小量的含金属的涂层，所以保留了大部分的反射红外辐射的作用。
EP 0 678 483 B1公开了一种具有多个薄层的玻璃基底。这些层包括基于氧化钛、氧化锡或氧化钽的粘附层，覆盖层和选自不锈钢的功能层。该功能层的厚度优选为15 nm-45 nm。
US 2002/0192473 A1公开了一种具有可影响太阳入射的多层片涂层的透明基底。该涂层包括至少一个由铌、钽或锆制成的功能金属层和由氮化铝、氮氧化铝或氮化硅制成的覆盖层。
US 2011/0146172 A1公开了一种具有一个薄的多层涂层的透明基底。该多层片涂层在此包括至少两个吸收功能层和两个由介电材料制成的透明层。该功能层优选包含选自铌、钽和锆的金属。在一个优选实施方案中，该功能层至少部分氮化。
US 2007/0082219 A1公开了一种具有多层片含银涂层的可加热玻璃基底。该涂层可实现机动车中的温度控制和玻璃的加热功能。该涂层和由此该玻璃是电磁辐射不可透过的。
DE 198 17 712 C1公开了一种具有涂层和一个辐射窗口的玻璃板。窗口形成在平板的有限连续平面区域中，其中在没有涂层的面积和涂覆面积平面分布的情况下，没有涂层的面积与整个面积的比率为至少25％。
WO2004/051869 A2公开了一种金属涂覆的玻璃，其具有射频信号可通过的窗口。该窗口包括多种射频信号可通过的结构，例如垂直的或水平的条（Balken）或锯齿状结构。
US 6,730,389 B2公开了一种金属涂覆的玻璃，其具有多个彼此连接的射频辐射可通过的窗口。
WO 2012/066324 A1公开了一种制备具有射频范围内的电磁辐射可通过的窗口的涂覆玻璃的方法。该窗口借助激光通过二维曲线状结构化制成。
如果涂覆玻璃在通讯窗口的区域中至少部分脱除涂层，则在弯曲工艺中在涂覆玻璃和部分脱除涂层的玻璃的过渡区域中，在玻璃中产生应力。该应力可能是由玻璃表面上的涂覆区域和部分脱除涂层的区域的不同的热吸收产生。在涂覆玻璃表面和通讯窗口之间的边界区域中形成应力的后果是，在许多情况中在玻璃表面上产生光学变形，这对玻璃的整体印象产生干扰作用。由于法律规定，例如ECE R43，许多机动车制造商也要求遵循机动车玻璃的光学品质领域中的严格限值。
本发明的目的在于提供金属涂覆的玻璃，其在部分脱除涂层的通讯窗口和玻璃的平面涂层之间的边界区域中没有或具有至少减小的光学变形。
本发明的目的根据独立权利要求 1得以实现。优选实施方式由从属权利要求获悉。
根据本发明的用于制备具有通讯窗口的涂覆玻璃的方法及其用途由其它独立权利要求获悉。
根据本发明的具有通讯窗口的涂覆玻璃包括至少一个带有含金属的涂层的基底玻璃。该玻璃优选包含平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硅酸盐玻璃、钙钠玻璃和/或它们的混合物。或者，该玻璃也可包含聚合物如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)。所述涂层优选包含掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂氟的氧化锡(FTO, SnO2:F)、掺杂锑的氧化锡(ATO, SnO2:Sb)、铝、锌、铟、镓、银、金、锡、钨、铜、镉、铌、锶、硅、锌、硒和/或它们的混合物或合金，特别优选银。除了真正的涂层而外还优选存在另外的介电层。该介电层优选包含SiO2、SnO2、Bi2O3、ZnO、TiO2、Ta2O5、AlN、Si3N4和/或它们的混合物。该复合玻璃上的介电层和功能层的沉积顺序是可变的，优选在该复合玻璃上沉积多个功能层和介电层。任选可存在其它层，例如覆盖层。该含金属的涂层优选是雷达波、微波和/或无线电波不可透过的。
基底玻璃在含金属的涂层上具有限定在局部的由交错且脱除涂层的内部格栅线构成的格栅面。这意味着，优选通过脱除涂层，特别是激光脱除涂层将格栅线引入到含金属的涂层中。因此，该格栅线是没有含金属的涂层的区域。该格栅面可具有任意的有棱角的和/或去掉棱角的形状。该格栅面整个区域或部分区域被格栅面边缘围绕。如同格栅面一样，所述格栅面边缘具有交错的外部格栅线。该外部格栅线优选形成内部格栅线向外朝非结构化金属涂层的方向的延伸。内部格栅线和外部格栅线形成相似或相同的基本图案。外部格栅线具有从格栅面的外边缘直至格栅面边缘的终点逐渐变大的中断。在本发明范围内，表述"中断"是指在外部格栅线的区域内或优选在外部格栅线的交叉点的区域内图案结构（Strukturierung）的缺失。
该外部格栅线优选包含内部格栅线的延长。该外部格栅线此外特别优选包含平行于围绕格栅面的最外面的无中断格栅线布置的格栅线。因此，在该优选实施方式中，根据本发明形成的格栅面边缘的交错的外部格栅线至少由下述形成：
- 一方面，内部格栅线的延长，和
- 另一方面，平行于围绕格栅面的最外面的格栅线布置的格栅线。此外，格栅面边缘可包含另外的外部格栅线。
特别的优点在于玻璃的特别的光学不易察觉性（Unauffälligkeit）和对于观察者而言很少干扰的特别的美学感知。
在本发明范围内的格栅面被没有中断的区域限定。
根据本发明的中断可布置在内部格栅线的延长内和/或在平行于最外面的围绕的格栅线布置的外部格栅线中。在一个特别优选的实施方式中，中断布置在外部格栅线的交叉点上。
该格栅线优选具有30 µm-200 µm，特别优选70 µm-120 µm的宽度。该宽度取决于涉及的电磁辐射和为制造该宽度所需的激光扫描仪的光学分辨率。
格栅线优选形成正方形和/或矩形。在弯曲玻璃的情况中，特别是在三维弯曲玻璃的情况中，矩形形状可偏离直角并例如转变为四边形、梯形或平行四边形。根据玻璃的几何形状，尤其是空间几何形状，去掉棱角的或者部分去掉棱角的传感器窗口或通讯窗口也是可行的。
格栅线优选具有0.2 mm-15 mm，优选0.7 mm-3 mm的间距。格栅线的优选间距能实现对射频电磁波而言足够的透明度。
中断的面积优选逐步增加至交叉点之间的内部格栅线面积的70%-100%。在本发明范围内，格栅面边缘的宽度优选为1 mm-30 mm。该逐步增加优选在1 mm-30 mm的距离上从没有中断的格栅线(100%)进行至两个相邻交叉点之间的格栅线的初始面积的70%-90%。
该含金属的涂层优选是雷达波、微波和/或无线电波不可透过的。
基底玻璃优选包含浮法玻璃。内部格栅线和外部格栅线优选具有相对于基底玻璃的浮法玻璃生产方向30°-60°，特别优选40°-50°的角度。术语"浮法玻璃生产方向"描述了浮法玻璃生产工艺中玻璃的运行方向。令人惊讶地，当格栅线具有上述相对于玻璃在锡浴(浮法玻璃工艺)中和随后在传送带中的运行方向的角度时，在部分脱除涂层的玻璃弯曲后光学干扰较低。
本发明此外包括具有根据本发明的带通讯窗口的涂覆玻璃的特征的挡风玻璃。
此外，本发明包括生产具有通讯窗口的涂覆玻璃的方法。在第一方法步骤中，给基底玻璃提供含金属的涂层。任选地，也可以施加另外的介电层和另外的金属层。在下一步骤中，用激光以格栅线形式局部脱除含金属的涂层，获得第一格栅面和格栅面边缘。外部格栅线具有从内置格栅面直至格栅面边缘的终点逐渐变大的中断。该中断可以位于交叉点区域和位于交叉点之间的格栅线上。在本发明范围内，术语"中断"是指在外部格栅线的范围内的图案结构的缺失。在随后的步骤中，使经涂覆的且（部分）结构化的基底玻璃在各玻璃的软化温度范围内弯曲。根据本发明的外部中断的格栅线令人惊讶地减少了通讯窗口周围涂覆的和部分脱除涂层的区域之间光学上可见的变形。根据通讯窗口的现有技术，尤其是基底玻璃的涂覆区域和脱除涂层的格栅线的不同的热吸收在通讯窗口中快速导致光学变形，例如不均匀的光反射。
在基底玻璃上优选以0.100 m/s-10 m/s的速度沿含金属的涂层引导激光。该激光优选具有1 W-10 kW的功率和/或优选包括二氧化碳-、YAG-、Nd-YAG-、镱-YAG-激光、钬-YAG-激光、铒-YAG-激光、- 钕-玻璃-激光、-激基缔合物激光、-光纤激光、-盘激光（Disklaser）、-板激光（Slablaser）或二极管激光。
激光优选用绘图仪引导。绘图仪还可进一步增大格栅面的面积。
本发明还包括根据本发明的具有通讯窗口的涂覆玻璃作为建筑-、机动车-、船舶-、飞机-、直升机-或火车玻璃的用途。根据本发明的具有通讯窗口的涂覆玻璃优选用作机动车挡风玻璃。
在下文中，借助附图进一步说明本发明。这些附图是纯示意图，并非按比例绘制的。它们绝非对本发明的限制。黑线的位置标示脱除涂层的区域。脱除涂层的区域在实际涂覆的玻璃上显得比涂覆的环境略浅。
其中：
图1示出根据现有技术的通讯窗口的示意性视图，
图2示出根据本发明的通讯窗口的示意性视图，
图3 示出内部格栅线和外部格栅线的放大视图，
图4 示出根据本发明的具有通讯窗口的涂覆玻璃的视图，和
图5 示出制造根据本发明的具有通讯窗口的玻璃的流程图。
图1示出根据现有技术的通讯窗口(5)的示意性视图。在含金属的涂层(2)上施加在内部格栅线(4a)范围内脱除涂层的格栅面(3a)。在格栅面(3a)与周围的含金属的涂层(2)之间的边界区域(6)中，在实际的玻璃上会易于出现光学变形，例如光反射或模糊。为说明，边界区域(6)被视觉突出，但是，在实际的玻璃中其通常不会以加粗的线(脱除涂层)为特征。尤其在涂覆过程和随后的部分脱除涂层之后还要被弯曲的基底玻璃(1)的情况中表现出这种光学效果。弯曲过程中，涂覆的和部分脱除涂层的区域不同的温度接受能力在未示出的基底玻璃(1)中引起不同的应力分布。
图2示出根据本发明的通讯窗口(5’)的示意性视图。在含金属的涂层(2)上施加在内部格栅线(4a)范围内脱除涂层的格栅面(3a)。格栅面(3a)被格栅面边缘(3b)围绕，其中格栅面边缘(3b)由外部格栅线(4b)形成。外部格栅线(4b)具有从内向外逐渐变大的中断(4c)。这些中断(4c)可如图2中所示那样布置在外部格栅线(4b)之间的交叉点的范围内或者布置在这些交叉点之间的外部格栅线(4b)本身上。具有根据本发明的格栅面边缘(3b)的格栅面(3a)的这种边缘令人惊讶地明显减少通讯窗口(5’)范围内的光学干扰的出现。
本发明范围内的格栅面 3a 是没有格栅线的中断 4c的区域。仅仅为了说明，最外面的给格栅面 3a 镶边的格栅线(边界区域 6) 在图中比其余格栅线更宽地示出。格栅面边缘3b包含形成内部格栅线4a的延长的外部格栅线 4b。格栅面边缘3b还包含平行于加宽示出的给格栅面 3a 镶边的最外面的格栅线 6布置的外部格栅线 4b。格栅面边缘3b此外在格栅面 3a的去掉棱角的区域内包含额外的外部格栅线 4b。
图3示出内部格栅线(4a)和外部格栅线(4b)的放大视图。内部格栅线(4a)和外部格栅线(4b)优选相互交融地延伸，没有过渡。中断(4c)，例如在格栅线(4b)的交叉点中，标示外部格栅线(4b)的起始。中断(4c)的面积从内部格栅线(4a)朝向外部格栅线(4b)的方向增加。中断(4c)的这种增加在基底玻璃(1)上在根据本发明的部分脱除涂层的通讯窗口(5’)和含金属的涂层(2)之间产生逐渐的过渡。
图4示出根据本发明的具有通讯窗口(5’)的涂覆玻璃的视图。含金属的涂层(2)施加在基底玻璃(1)上。根据本发明的包含格栅面(3a)和格栅面边缘(3b)的通讯窗口(5’)位于含金属的涂层(2)的区域上。在含金属的涂层(2)上可施加另外的通讯窗口(5’)。
图5示出制造根据本发明的具有通讯窗口(5’)的玻璃的流程图。在第一方法步骤中，给基底玻璃(1)提供含金属的涂层(2)。在随后的步骤中，用激光以格栅线形式给含金属的涂层(2) 局部脱除涂层，获得第一格栅面(3a)和格栅面边缘(3b)。外部格栅线(4b)具有从内置格栅面(3a)直至格栅面边缘(3b)的终点逐渐变大的中断(4c)。根据本发明的格栅线(4a, 4b)令人惊讶地减少了通讯窗口(5)周围涂覆的和部分脱除涂层的区域之间光学上可见的变形。根据通讯窗口的现有技术，尤其是基底玻璃(1)的涂覆区域和脱除涂层的格栅线(4a)的不同的热吸收在通讯窗口中快速导致光学干扰，例如不均匀的光反射。
附图标记列表
(1)基底玻璃
(2)含金属的涂层
(3a)格栅面
(3b)格栅面边缘
(4a)内部格栅线
(4b)外部格栅线
(4c)中断
(5)根据现有技术的通讯窗口
(5’)根据本发明的通讯窗口
(6)格栅面的边界区域

Claims (20)

1.具有通讯窗口(5’)的涂覆玻璃，其至少包括：
a. 基底玻璃(1)，
b. 基底玻璃(1)上含金属的涂层(2)，
c. 在含金属的涂层(2)中的由交错的、脱除涂层的内部格栅线(4a)构成的格栅面(3a)，其中格栅面(3a)具有格栅面边缘(3b)，和
d. 格栅面边缘(3b)具有交错的外部格栅线(4b)，其中外部格栅线(4b) 具有从格栅面(3a)的外边缘直至格栅面边缘(3b)的终点逐渐变大的中断(4c)。
2.根据权利要求 1的涂覆玻璃，其中外部格栅线(4b)包含内部格栅线(4a)的延长。
3.根据权利要求 2的涂覆玻璃，其中外部格栅线(4b)此外包含平行于围绕格栅面(3a)的最外面的格栅线(6)布置的格栅线。
4.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅线具有30 µm-200 µm的宽度。
5.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅线具有70 µm-120 µm的宽度。
6.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅线形成正方形、菱形、平行四边形和/或矩形。
7.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅线具有0.1 mm-15 mm的间距。
8.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅线具有0.7 mm-3 mm的间距。
9.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中格栅面边缘(3b)具有1 mm-30 mm的宽度。
10.根据权利要求1-3之一的涂覆玻璃，其中基底玻璃(1)包含浮法玻璃。
11.根据权利要求 10的涂覆玻璃，其中内部格栅线(4a)和外部格栅线(4b)具有相对于基底玻璃(1)的浮法玻璃生产方向30°-60°的角度。
12.挡风玻璃，其包含根据权利要求 1-11之一的涂覆玻璃。
13.生产具有通讯窗口的涂覆玻璃的方法，其包含
a. 给基底玻璃(1)提供含金属的涂层(2)，
b. 用激光沿格栅线将含金属的涂层(2) 局部脱除涂层，获得格栅面(3a)和格栅面边缘(3b)，其中
c. 外部格栅线(4b)具有从格栅面 (3a)直至格栅面边缘(3b)的终点逐渐变大的中断(4c)，和
d. 弯曲基底玻璃(1)。
14.根据权利要求13的方法，其中以0.100m/秒-10m/秒的速度沿含金属的涂层(2)引导激光。
15.根据权利要求13或14的方法，其中所述激光包括二氧化碳激光、YAG激光、Nd-YAG-激光或二极管激光。
16.根据权利要求15的方法，其中所述激光具有0.001 kW-10 kW的功率。
17.根据权利要求13或14的方法，其中通过绘图仪引导激光。
18.根据权利要求1-11之一的涂覆玻璃作为建筑玻璃、机动车玻璃、船舶玻璃、飞机玻璃、或火车玻璃的用途。
19.根据权利要求1-11之一的涂覆玻璃作为机动车挡风玻璃的用途。
20.根据权利要求1-11之一的涂覆玻璃作为直升机玻璃的用途。
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