Die Erfindung betrifft eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Glasscheibe, die auf zumindest einer Seite eine Beschichtung zur Infrarotreflektion aufweist, wobei die Beschichtung aus mehreren Lagen von dielektrischen Materialien gebildet ist.The invention relates to a glazing panel for a motor vehicle, comprising a glass pane having on at least one side a coating for infrared reflection, wherein the coating is formed of a plurality of layers of dielectric materials.
Verglasungsscheiben der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Schutz vor zu viel Wärmeeinstrahlung der Sonne in den Fahrzeuginnenraum durch die Verscheibung eines Kraftfahrzeugs, sind Maßnahmen bekannt, die den Klimakomfort der Fahrgäste verbessern. Dabei ist es beispielsweise bekannt, die Scheiben im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs zu tönen oder die Frontscheibe als Klimakomfortscheibe auszubilden, die eine infrarotreflektierende Schicht in Form einer Verbundglasscheibe aufweisen. Eine derartige Verbundglasscheibe ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 69920278 T2 bekannt. Dabei werden leitfähige Silberschichten als Infrarotreflektionsschichten verwendet. Aus der Offenlegungsschrift WO 2009/032032 A1 ist außerdem eine Verglasungsscheibe bekannt, die eine bläuliche Auslegung einer mehrlagigen silberbasierten Beschichtung aufweist, die einen roten Farbeindruck bei einem schrägen Blickwinkel auf die Verglasungsscheibe vermeidet. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 028 141 A1 ist außerdem eine abriebfeste Beschichtung bekannt, die jedoch aufgrund ihrer elektrisch leitfähigen Lagen elektromagnetische Strahlung dämpft und daher beispielsweise den Mobilfunkempfang im Fahrzeuginnenraum beeinträchtigen kann.Glazing panes of the type mentioned above are known from the prior art. To protect against excessive heat radiation of the sun in the vehicle interior through the glazing of a motor vehicle, measures are known that improve the climate comfort of the passengers. It is known, for example, to tint the windows in the rear region of the motor vehicle or to form the windshield as a climate comfortable windshield having an infrared-reflecting layer in the form of a laminated glass pane. Such a laminated glass pane is for example from the published patent application DE 69920278 T2 known. In this case, conductive silver layers are used as infrared reflection layers. From the publication WO 2009/032032 A1 Furthermore, a glazing panel is known, which has a bluish design of a multilayer silver-based coating that avoids a red color impression at an oblique angle to the glazing panel. From the publication DE 10 2008 028 141 A1 In addition, an abrasion-resistant coating is known, but attenuates electromagnetic radiation due to their electrically conductive layers and therefore may affect, for example, the mobile reception in the vehicle interior.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verglasungsscheibe zu schaffen, welche ein vorteilhafte Infrarotreflektion gewährleistet und gleichzeitig Licht im sichtbaren Bereich sowie langwellige elektromagnetische Strahlung, beispielsweise des Mobilfunks, im Wesentlichen hindurchtreten lässt, wobei außerdem der optische Eindruck der Verglasungsscheibe für eine Betrachtung insbesondere von außen aufgewertet werden soll, um beispielsweise Farbverschiebungen bei einer Blickwinkelveränderung zu vermeiden.The invention is therefore an object of the invention to provide a glazing, which ensures an advantageous infrared reflection and at the same time light in the visible range and long-wave electromagnetic radiation, for example, the mobile, essentially pass, in addition to the visual impression of the glazing for a consideration in particular to be upgraded on the outside, for example, to avoid color shifts in a change in viewing angle.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Verglasungsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch einfache Mittel erreicht diese den Vorteil, dass wärmende Infrarotstrahlen gut reflektiert, sichtbare Lichtstrahlen gut hindurchgelassen und Farbverschiebungen der Reflektionsfarbe bei einer Betrachtung von außen zumindest im Wesentlichen unabhängig von der Betrachtungsrichtung beziehungsweise einem Betrachtungswinkel sind. Unter einem Betrachtungswinkel wird hierbei der Winkel zwischen der Betrachtungsrichtung und der Oberfläche der Verglasungsscheibe verstanden. Neben einer fehlenden Dämpfung langwelliger elektromagnetischer Strahlung ist somit ein Blickwinkelunabhängiger Farbeindruck der Verglasungsscheibe gewährleistet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Materialien der Lagen derart gewählt sind, dass die Lagen abwechselnd einen hohen Brechungsindex und einen niedrigen Brechungsindex derart aufweisen, dass die Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe zumindest im Wesentlichen unabhängig von dem Betrachtungswinkel auf die Verglasungsscheibe gleich oder nahezu gleich ist.The object underlying the invention is achieved by a glazing with the features of claim 1. By simple means this achieves the advantage that warming infrared rays are well reflected, visible light rays are well transmitted and color shifts of the reflection color when viewed from the outside are at least substantially independent of the viewing direction or viewing angle. In this case, a viewing angle is understood to be the angle between the viewing direction and the surface of the glazing pane. In addition to a lack of attenuation of long-wave electromagnetic radiation, a viewing angle-independent color impression of the glazing pane is thus ensured. According to the invention this is achieved in that the materials of the layers are selected such that the layers alternately have a high refractive index and a low refractive index such that the reflection color of the glazing panel is at least substantially equal to or nearly equal to the viewing angle on the glazing panel.
Bevorzugt sind als Materialien mit hohem Brechungsindex Titandioxid, Zirkondioxid, Niob(V)-Oxid, Siliziumnitrid und/oder SixAlyNz beziehungsweise Siliziumaluminiumnitrid in der Beschichtung vorhanden. Mittels dieser Materialien kann in der Beschichtung in der jeweiligen Lage ein hoher Brechungsindex in vorteilhafter Weise realisiert werden.Titanium dioxide, zirconium dioxide, niobium (V) oxide, silicon nitride and / or Si x Al y N z or silicon aluminum nitride are preferably present in the coating as materials having a high refractive index. By means of these materials, a high refractive index can be realized in an advantageous manner in the coating in the respective layer.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass als Materialien mit niedrigem Brechungsindex Siliziumdioxid (SiO2) oder SixAlyOz beziehungsweise Siliziumaluminiumoxid, in der Beschichtung vorhanden sind. Diese Materialien eignen sich vorteilhaft für die Schichten beziehungsweise Lagen mit niedrigem Brechungsindex in der Beschichtung. Durch den abwechselnd hohen und niedrigen Brechungsindex wird eine vorteilhafte Interferenz in der Beschichtung erzielt. Optional werden in der Beschichtung eine oder mehrere Lagen mit einem mittleren Brechungsindex ergänzt, um das Ergebnis zu optimieren.Furthermore, it is preferably provided that, as materials with a low refractive index, silicon dioxide (SiO 2 ) or Si x Al y O z or silicon aluminum oxide are present in the coating. These materials are advantageously useful for the low refractive index layers in the coating. By the alternately high and low refractive index, a favorable interference in the coating is achieved. Optionally, one or more intermediate refractive index layers are added to the coating to optimize the result.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Glasscheibe eine Grünglasscheibe. Alternativ oder zusätzlich zum Bilden einer Verbundglasscheibe ist die Glasscheibe bevorzugt eine Weißglasscheibe. Die Grünglasscheibe weist bereits eine Tönung auf, die in vorteilhafter Weise die Wärme des Fahrzeuginnenraums reduziert. So ist es beispielsweise auch denkbar, die Innenseite einer Glasscheibe aus Weißglas oder Grünglas oder die Kombination von beschichtetem Weißglas mit Grünglas beziehungsweise Weißglas als Verbundsicherheitsglas vorzusehen. Der Vorteil der zuletzt genannten Lösung ist, dass die Abriebsfestigkeit an der Außenseite auch ohne zusätzliche Maßnahmen gewährleistet ist und die Aspekte der winkelunabhängigen Reflektionsfarbe sowie der fehlenden Dämpfung elektromagnetischer Signale beibehalten werden.According to a preferred embodiment, the glass pane is a green glass pane. Alternatively or in addition to forming a laminated glass pane, the glass pane is preferably a white glass pane. The green glass panel already has a tint, which advantageously reduces the heat of the vehicle interior. For example, it is also conceivable to provide the inside of a glass pane of white glass or green glass or the combination of coated white glass with green glass or white glass as laminated safety glass. The advantage of the latter solution is that the abrasion resistance on the outside is ensured even without additional measures and the aspects of the angle-independent reflection color and the lack of attenuation of electromagnetic signals are maintained.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung auf der Grünglasscheibe abwechselnd Lagen aus Siliziumnitrid und Siliziumdioxid, die auch Anteile von Aluminium aufweisen können, aufweist. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise ein vorteilhaftes Infrarotreflektionsverhalten der Beschichtung beziehungsweise der Verglasungsscheibe gewährleistet, sowie ein blickwinkelunabhängiger Farbreflektionsverlauf. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the coating on the green glass pane alternately layers of silicon nitride and silicon dioxide, which may also comprise portions of aluminum. As a result, a favorable infrared reflection behavior of the coating or the glazing pane is ensured in a simple manner, as well as a viewing angle-independent color reflection course.
Bevorzugt weist die Beschichtung dazu insgesamt 10 bis 24 Lagen auf. Mit der Anzahl der Lagen wird insbesondere das Reflektionsverhalten der IR-Strahlung erhöht.Preferably, the coating has a total of 10 to 24 layers. In particular, the reflection behavior of the IR radiation is increased with the number of layers.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Beschichtung auf der Grünglasscheibe abwechselnd Lagen aus Siliziumdioxid und Zirkondioxid aufweist. Auch hierdurch wird eine vorteilhafte Infrarotstrahlenreflektion gewährleistet. In diesem Fall weist die Beschichtung bevorzugt 20 Lagen mit den sich abwechselnden Materialien auf. Dadurch wird das vorteilhafte Reflektionsverhalten gewährleistet. Anstelle von Siliziumdioxid kann dabei auch Siliziumaluminiumoxid verwendet werden.Furthermore, it is preferably provided that the coating on the green glass pane alternately has layers of silicon dioxide and zirconium dioxide. This also ensures an advantageous infrared ray reflection. In this case, the coating preferably has 20 layers of the alternating materials. This ensures the advantageous reflection behavior. Instead of silicon dioxide, silicon aluminum oxide can also be used.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass unabhängig von der Anzahl der Schichten und der Art der Materialien sowie der Glasscheibe eine zusätzliche Schicht aus Siliziumnitrid oder Siliziumaluminiumnitrid zwischen der Beschichtung und der Glasscheibe liegt, die dünner ist als die Beschichtung. Die Siliziumnitrid- oder Siliziumaluminiumnitrid-Schicht dient als Diffusionsbarriere gegen Alkali-Ionen, die ein Abplatzen der Beschichtung von der Glasscheibe durch Glaskorrosion in vorteilhafter Weise vermeidet.It is particularly preferred that, regardless of the number of layers and the type of materials and the glass, an additional layer of silicon nitride or silicon aluminum nitride between the coating and the glass sheet is thinner than the coating. The silicon nitride or silicon aluminum nitride layer serves as a diffusion barrier against alkali ions, which avoids chipping of the coating from the glass sheet by glass corrosion in an advantageous manner.
Vorzugweise sind die inneren Lagen der Beschichtung bis zu 800 nm dick, wodurch sich ein vorteilhaftes Verhalten der Beschichtung ergibt.Preferably, the inner layers of the coating are up to 800 nm thick, resulting in an advantageous behavior of the coating.
Vorzugsweise ist die zusätzliche Schicht 15 bis 155 nm, insbesondere 20 oder 50 nm dick. In den meisten Fällen ist damit die zusätzliche Schicht die dünnste aller auf die Glasscheibe aufgebrachten Lagen. Da sie im Wesentlichen nur als Diffusionsbarriere dient, reicht diese Schichtdicke aus. Das vorteilhafte Reflektionsverhalten wird durch die darübergelegte Beschichtung erreicht.Preferably, the additional layer is 15 to 155 nm, in particular 20 or 50 nm thick. In most cases, therefore, the additional layer is the thinnest of all applied to the glass sheets layers. Since it serves essentially only as a diffusion barrier, this layer thickness is sufficient. The advantageous reflection behavior is achieved by the overlying coating.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die äußerste Lage der Beschichtung eine kratzfeste Schutzschicht ist. Diese verhindert den Abrieb der Beschichtung auch dann, wenn die Beschichtung auf der Außenseite der Verglasungsscheibe angeordnet und durch einen Scheibenwischer mechanisch beansprucht ist oder wird. Zur Verbesserung der Abriebfestigkeit beziehungsweise des Verschleiß der Verglasungsscheibe 1 wird beispielsweise eine besonders dicke zusätzliche Schicht aus Siliziumdioxid, Siliziumaluminiumoxid oder eine Schutzschicht, wie beispielsweise SICON® verwendet. Ein abriebfester Schichtstapel der Beschichtung kann zusätzlich oder alternativ auch durch ein Ausheizen der Lagen während oder nach der Beschichtung erhalten werden. Durch die vorteilhafte Wahl der Hartoxide innerhalb des Schichtstapels, beispielsweise Zirconiumdioxid, kann die Abriebfestigkeit auch erhöht werden.Furthermore, it is preferably provided that the outermost layer of the coating is a scratch-resistant protective layer. This prevents abrasion of the coating even when the coating is arranged on the outside of the glazing panel and is mechanically stressed by a windshield wiper. To improve the abrasion resistance or wear of the glazing pane 1 For example, a particularly thick additional layer of silicon dioxide, siliconaluminum oxide or a protective layer such as SICON® is used. An abrasion-resistant layer stack of the coating can additionally or alternatively also be obtained by heating the layers during or after the coating. Due to the advantageous choice of hard oxides within the layer stack, such as zirconia, the abrasion resistance can also be increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beschichtung auf der Grünglasscheibe folgendermaßen ausgebildet ist: Eine erste Lage 1 ist durch die zusätzliche Schicht aus Siliziumaluminiumnitrid gebildet, die 20 nm dick ist. Auf der zusätzlichen Schicht liegt die Beschichtung mit zunächst einer Lage 2 aus Siliziumaluminiumoxid, die 210 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 3 aus Siliziumaluminiumnitrid, die 133 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 4 aus Siliziumaluminiumoxid, die 156 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 5 Siliziumaluminiumnitrid, die 106 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 6 Siliziumaluminiumoxid, die 160 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 7 Siliziumaluminiumnitrid, die 110 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 8 Siliziumaluminiumoxid, die 163 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 9 Siliziumaluminiumnitrid, die 113 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 10 Siliziumaluminiumoxid, die 165 nm dick ist. Darauf folgt eine Lage 11 Siliziumaluminiumnitrid, die 124 nm dick ist. In diesem Fall sind die Schichtdicken optional derart ausgelegt, dass die Reflektionsfarbe in einem weiten Winkelbereich grün ist und das gewünschte Infrarotreflektionsverhalten gewährleistet ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the coating on the green glass pane is formed as follows: a first layer 1 is formed by the additional layer of silicon aluminum nitride, which is 20 nm thick. On the additional layer, the coating is initially with one layer 2 made of silicon-aluminum oxide, which is 210 nm thick. This is followed by a situation 3 made of silicon aluminum nitride, which is 133 nm thick. This is followed by a situation 4 made of silicon-aluminum oxide which is 156 nm thick. This is followed by a situation 5 Silicon aluminum nitride, which is 106 nm thick. This is followed by a situation 6 Silicon alumina, which is 160 nm thick. This is followed by a situation 7 Silicon aluminum nitride, which is 110 nm thick. This is followed by a situation 8th Silicon alumina, which is 163 nm thick. This is followed by a situation 9 Silicon aluminum nitride, which is 113 nm thick. This is followed by a situation 10 Silica-alumina, which is 165 nm thick. This is followed by a situation 11 Silicon aluminum nitride, which is 124 nm thick. In this case, the layer thicknesses are optionally designed such that the reflection color is green in a wide angular range and the desired infrared reflection behavior is ensured.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Beschichtung auf der Grünglasscheibe wie folgt aufgebaut: Zunächst ist als Diffusionsbarriere eine Siliziumaluminiumnitrid-Schicht als Lage 1 vorgesehen, die 50 nm dick ist. Darauf folgt eine Schicht Zirconiumdioxid als Lage 2, die 71 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 3 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 205 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 4 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 31 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 5 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 190 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 6 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 111 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 7 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 137 nm dick ist. Darauf folgt eine Zirconiumdioxid-Schicht als Lage 8, die 116 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 9 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 100 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 10 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 99 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 11 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 143 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 12 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 118 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 13 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 204 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 14 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 29 nm dick ist. Darauf folgt eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht als Lage 15, die 203 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 16 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 122 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 17 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 133 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 18 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 108 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 19 eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht, die 191 nm dick ist. Darauf folgt als Lage 20 eine Zirconiumdioxid-Schicht, die 126 nm dick ist. Darauf folgt eine Siliziumaluminiumoxid-Schicht als Lage 21, die 82 nm dick ist. Wie zuvor wird durch die abwechselnden Lagen mit hohem und niedrigem Brechungsindex das vorteilhafte Reflektionsverhalten sowie die blickwinkelbetrachtungsunabhängige Reflektionsfarbe gewährleistet.According to a second embodiment, the coating on the green glass pane is constructed as follows: First, as a diffusion barrier, a silicon aluminum nitride layer as a layer 1 provided, which is 50 nm thick. This is followed by a layer of zirconia as a layer 2 which is 71 nm thick. It follows as a location 3 a silicon-aluminum oxide layer that is 205 nm thick. It follows as a location 4 a zirconia layer that is 31 nm thick. It follows as a location 5 a silicon-aluminum oxide layer which is 190 nm thick. It follows as a location 6 a zirconia layer that is 111 nm thick. It follows as a location 7 a silicon-aluminum oxide layer that is 137 nm thick. This is followed by a zirconia layer as a layer 8th which is 116 nm thick. It follows as a location 9 a silicon-aluminum oxide layer that is 100 nm thick. It follows as a location 10 a zirconia layer that is 99 nm thick. It follows as a location 11 a silicon-aluminum oxide layer, the 143 nm thick. It follows as a location 12 a zirconia layer that is 118 nm thick. It follows as a location 13 a silicon-aluminum oxide layer 204 nm thick. It follows as a location 14 a zirconia layer that is 29 nm thick. This is followed by a silicon-aluminum oxide layer as a layer 15 which is 203 nm thick. It follows as a location 16 a zirconia layer that is 122 nm thick. It follows as a location 17 a silicon-aluminum oxide layer that is 133 nm thick. It follows as a location 18 a zirconia layer that is 108 nm thick. It follows as a location 19 a silicon-aluminum oxide layer that is 191 nm thick. It follows as a location 20 a zirconia layer that is 126 nm thick. This is followed by a silicon-aluminum oxide layer as a layer 21 which is 82 nm thick. As before, the advantageous reflection behavior and the viewing angle-independent reflection color are ensured by the alternating layers with high and low refractive index.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
- 2A und 2B ein Lichtverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 3A und 3B ein Lichtverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 4A und 4B ein Lichtverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 5A und 5B ein Lichterverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
- 6A und 6B ein Lichterverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und
- 7A und 7B ein Lichterverhalten der Verglasungsscheibe gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
Other features and advantages will be apparent from the foregoing and from the claims. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this - 1 a glazing panel for a motor vehicle in a simplified sectional view,
- 2A and 2 B a light behavior of the glazing pane according to a first embodiment,
- 3A and 3B a light behavior of the glazing pane according to a second embodiment,
- 4A and 4B a light behavior of the glazing panel according to a third embodiment,
- 5A and 5B a light behavior of the glazing panel according to a fourth embodiment,
- 6A and 6B a light behavior of the glazing panel according to a fifth embodiment and
- 7A and 7B a light behavior of the glazing panel according to a sixth embodiment.
1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Verglasungsscheibe 1 für ein hier nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug. Die Verglasungsscheibe 1 ist beispielsweise als Seitenscheibe ausgebildet und weist als Hauptbestandteil eine Glasscheibe 2 auf, die aus Weißglas oder Grünglas, insbesondere aus einem Einscheibensicherheitsglas, gefertigt ist. Die Glasscheibe 2 weist zwei Seitenflächen auf, die je nach Anordnung der Glasscheibe 2 an dem Kraftfahrzeug als Außenseite oder Innenseite dienen. Vorliegend ist eine erste Seitenfläche, die in 1 nach oben weist, als Außenseite 3 und eine zweiten Seitenfläche als Innenseite 4 gewählt. 1 shows in a simplified sectional view of a glazing pane 1 for a motor vehicle not shown in detail here. The glazing pane 1 is designed for example as a side window and has a glass pane as the main component 2 on, which is made of white glass or green glass, in particular of a single-pane safety glass. The glass pane 2 has two side surfaces, depending on the arrangement of the glass 2 serve on the motor vehicle as the outside or inside. Present is a first side surface, which in 1 facing up, as outside 3 and a second side surface as the inside 4 selected.
Auf der Außenseite 3 weist die Glasscheibe 2 eine Beschichtung 5 auf, die insbesondere zur Infrarotreflektion (IR-Reflektor), also zur Reflektion von Lichtwellen im Infrarotbereich, dient. Durch die Beschichtung wird verhindert, dass Wärmestrahlung der Sonne von außen in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Dazu weist die Beschichtung mehrere Lagen aus dielektrischen Materialien auf, die in 1 als Streifen vergrößert dargestellt sind. Die Materialien der Lagen sind dabei derart gewählt, dass die Lagen abwechselnd einen hohen Brechungsindex und einen niedrigen Brechungsindex aufweisen, wobei die Dicke d und das Material der einzelnen Lagen derart gewählt ist, dass eine Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe 1 zumindest im Wesentlichen unabhängig von einer Betrachtungsrichtung auf die Verglasungsscheibe 1 gleich oder nahezu gleich ist.On the outside 3 shows the glass pane 2 a coating 5 on, in particular for infrared reflection (IR reflector), that is, for the reflection of light waves in the infrared range, is used. The coating prevents thermal radiation of the sun from entering the vehicle interior from the outside. For this purpose, the coating has multiple layers of dielectric materials, which in 1 are shown enlarged as a strip. The materials of the layers are chosen such that the layers alternately have a high refractive index and a low refractive index, wherein the thickness d and the material of the individual layers is selected such that a reflection color of the glazing pane 1 at least substantially independent of a viewing direction on the glazing pane 1 is the same or almost the same.
Um ein Abplatzen der Beschichtung 5 durch Glaskorrosion zu vermeiden, ist zwischen der Beschichtung 5 und der Glasscheibe 2 vorliegend eine zusätzliche Schicht 6 ausgebildet, die als Diffusionsbarriere gegen Alkali-Ionen wirkt. Bei der Schicht 6 handelt es sich um eine im Vergleich zu den übrigen Lagen der Beschichtung 5 dünne Lage Siliziumnitrid oder Siliziumaluminiumnitrid.To a chipping off of the coating 5 by glass corrosion is to be avoided between the coating 5 and the glass pane 2 in this case an additional layer 6 formed, which acts as a diffusion barrier against alkali ions. At the shift 6 it is one compared to the other layers of the coating 5 thin layer of silicon nitride or silicon aluminum nitride.
Im Folgenden sollen anhand von Ausführungsbeispielen unterschiedliche Realisierungen der Verglasungsscheibe 1 näher erläutert werden.In the following, based on embodiments different embodiments of the glazing 1 be explained in more detail.
Ausführungsbeispiel 1:Embodiment 1
Die Verglasungsscheibe 1 des ersten Ausführungsbeispiels weist als Glasscheibe 2 eine Grünglasscheibe als Lage 0 auf, die eine Dicke d von 3,15 mm aufweist. Die im Folgenden dargestellte Tabelle zeigt den übrigen Aufbau der Beschichtung 5 sowie der zusätzlichen Schicht 3, wobei die zusätzliche Schicht eine Lage 1 und die darauffolgenden Lagen der Beschichtung die Lagen 2 bis 11 bilden:
Tabelle 1 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Grünglas
1 20,0 Siliziumaluminiumnitrid
2 210 Siliziumaluminiumoxid
3 133 Siliziumaluminiumnitrid
4 156 Siliziumaluminiumoxid
5 106 Siliziumaluminiumnitrid
6 160 Siliziumaluminiumoxid2
7 110 Siliziumaluminiumnitrid
8 163 Siliziumaluminiumoxid
9 113 Siliziumaluminiumnitrid
10 165 Siliziumaluminiumoxid
11 124 Siliziumaluminiumnitrid
The glazing pane 1 of the first embodiment has as a glass pane 2 a green glass pane as layer 0, which has a thickness d of 3.15 mm. The table below shows the remaining structure of the coating 5 as well as the additional layer 3 where the additional layer is a layer 1 and the subsequent layers of the coating the layers 2 to 11 form: Table 1 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm green glass
1 20.0 Siliziumaluminiumnitrid
2 210 silica-alumina
3 133 Siliziumaluminiumnitrid
4 156 silica-alumina
5 106 Siliziumaluminiumnitrid
6 160 Silicon alumina 2
7 110 Siliziumaluminiumnitrid
8th 163 silica-alumina
9 113 Siliziumaluminiumnitrid
10 165 silica-alumina
11 124 Siliziumaluminiumnitrid
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird als niedrigbrechendes Material Siliziumaluminiumoxid und als hochbrechendes Material Siliziumaluminiumnitrid verwendet. Die Schichtdicken d sind so ausgelegt, dass die Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe 1 bei einer Betrachtung von außen, also auf die Außenseite 3, in einem weiten Winkelbereich von zumindest 75° gleich oder nahezu gleich (grün) ist. Die auf die Glasscheibe 2 aufgebrachten Lagen sind thermisch nachbehandelt, unter anderem um die Kratzbeständigkeit der Beschichtung 5 zu erhöhen, sodass diese weniger verschleißanfällig ist, wenn beispielsweise eine Dichtlippe über die äußerste Schicht/Lage geführt wird. Die Gesamtbeschichtung der Glasscheibe 2, bestehend aus der Beschichtung 5 und der zusätzlichen Schicht 6 weist dabei vorliegend eine Gesamtdicke von D = 1439 nm auf.In the first embodiment, silicon aluminum oxide is used as the low refractive index material and silicon aluminum nitride is used as the high refractive index material. The layer thicknesses d are designed so that the reflection color of the glazing pane 1 when viewed from the outside, that is on the outside 3 , is equal to or nearly equal to (green) in a wide angular range of at least 75 °. The on the glass 2 Applied layers are thermally treated, including the scratch resistance of the coating 5 increase, so that it is less susceptible to wear, for example, when a sealing lip is passed over the outermost layer / layer. The overall coating of the glass pane 2 consisting of the coating 5 and the additional layer 6 in this case has a total thickness of D = 1439 nm.
2A und 2B zeigen das Lichtverhalten der Verglasungsscheibe 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 2A zeigt dazu die erreichte Transmission T, Reflektion R und Absorption A durch die Verglasungsscheibe 1 über die Wellenlänge λ. Zum einfacheren Verständnis ist der relevante Spektralbereich in einen UV-Bereich, ein Bereich sichtbaren Lichts VIS und einen Nah-Infrarotbereich NIR aufgeteilt. In dem in 2A gezeigten Spektrum ist ein Reflektionsmaximum von 90% bei einer Wellenlänge λ = 900 nm zu finden. Die Reflektion R geht im NIR-Bereich außerhalb des sichtbaren Spektrums VIS, das bis zu einer Wellenlänge von λ = 780 nm geht, steil nach oben. In diesem Bereich liegt der Großteil der von der Sonne emitierten Wärmestrahlung. Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Verglasungsscheibe 1 wird somit eine hohe Reflektion der emitierten Wärmestrahlung gewährleistet. 2A and 2 B show the light behavior of the glazing panel 1 according to the first embodiment. 2A shows the achieved transmission T, reflection R and absorption A through the glazing panel 1 over the wavelength λ. For ease of understanding, the relevant spectral range is divided into a UV range, a visible light range VIS, and a near infrared range NIR. In the in 2A The spectrum shown can be found a reflection maximum of 90% at a wavelength λ = 900 nm. The reflection R rises steeply in the NIR region outside the visible spectrum VIS, which goes up to a wavelength of λ = 780 nm. In this area lies the majority of the heat radiation emitted by the sun. Due to the proposed design of the glazing pane 1 Thus, a high reflection of the emitted heat radiation is ensured.
Die geringe winkelabhängigkeit der Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe 1 ist im Vergleich zu einem unbeschichteten Grünglas in 2B gezeigt. Diese zeigt Transmissions- und Reflektionsfarben in a* und b* des Lab-Farbsystems. Somit sind in der 2B die Werte sowohl für eine unbeschichtete Glasscheibe (o) als auch für eine Glasscheibe mit der oben beschriebenen Beschichtung (B) eingezeichnet. Es zeigt sich, dass durch die vorteilhafte Beschichtung 5 beziehungsweise den dadurch gebildeten IR-Reflektor das Reflektionsfarbverhalten der Verglasungsscheibe 1 nicht oder kaum verändert. Der a*-Wert weicht mit der Beschichtung um 5 ab, bleibt aber ebenfalls über den gesamten Winkelbereich konstant beziehungsweise nahezu konstant. Das bedeutet, dass der Farbeindruck der Verglasungsscheibe 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Reflektion und der Blickwinkeln α von 0° bis 75° gleich erscheint. Der Blickwinkel α wird dabei vorliegend gemessen ausgehend von einer Senkrechten auf die Außenseite 3 der Verglasungsscheibe 1, wie in 1 gezeigt. Es ergibt sich also die gewünschte blickwinkelunabhängige Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe 1.The small angle dependence of the reflection color of the glazing pane 1 is compared to an uncoated green glass in 2 B shown. This shows transmission and reflection colors in a * and b * of the Lab color system. Thus, in the 2 B the values for both an uncoated glass pane (o) and for a glass pane with the coating (B) described above are drawn. It turns out that by the advantageous coating 5 or the IR reflector formed thereby, the reflection color behavior of the glazing pane 1 not or hardly changed. The a * value deviates by 5 with the coating, but also remains constant over the entire angular range or almost constant. This means that the color impression of the glazing panel 1 According to the first embodiment, the reflection and the viewing angles α from 0 ° to 75 ° appear to be the same. In this case, the viewing angle α is measured starting from a perpendicular to the outside 3 the glazing pane 1 , as in 1 shown. The result is thus the desired viewing angle-independent reflection color of the glazing pane 1 ,
Ausführungsbeispiel 2:Embodiment 2:
3A und 3B zeigen das Lichtverhalten der Verglasungsscheibe 1 bei einer Ausbildung der Beschichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel ist in der folgenden Tabelle 2 gezeigt, wobei hier erneut als dielektrische Materialien Siliziumaluminiumnitrid und Siliziumaluminiumoxid abwechselnd verwendet werden. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind nunmehr 19 abwechselnde Schichten der Beschichtung 5 vorgesehen. Zusätzlich ist eine abschließende kratzfeste Deckschicht, in diesem Fall aus modifiziertem DLC, das Silizium und Sauerstoff enthält, wie beispielsweise SICON®, vorhanden, welche die Kratzbeständigkeit der Beschichtung 5 verbessert:
Tabelle 2 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Grünglas
1 135 Siliziumaluminiumnitrid
2 71 Siliziumaluminiumoxid
3 1 Siliziumaluminiumnitrid
4 82 Siliziumaluminiumoxid
5 59 Siliziumaluminiumnitrid
6 55 Siliziumaluminiumoxid
7 27 Siliziumaluminiumnitrid
8 87 Siliziumaluminiumoxid
9 143 Siliziumaluminiumnitrid
10 44 Siliziumaluminiumoxid
11 159 Siliziumaluminiumnitrid
12 60 Siliziumaluminiumoxid
13 140 Siliziumaluminiumnitrid
14 109 Siliziumaluminiumoxid
15 23 Siliziumaluminiumnitrid
16 15 Siliziumaluminiumoxid
17 78 Siliziumaluminiumnitrid
18 122 Siliziumaluminiumoxid
19 20 Siliziumaluminiumnitrid
20 22 Siliziumaluminiumoxid
21 84 Siliziumaluminiumnitrid
22 82 modifiziertes DLC, mit Silizium und Sauerstoff
3A and 3B show the light behavior of the glazing panel 1 in an embodiment of the coating according to a second embodiment. The second embodiment is shown in the following Table 2, wherein again, as the dielectric materials, silicon aluminum nitride and silicon aluminum oxide are alternately used. In contrast to the previous exemplary embodiment, there are now 19 alternating layers of the coating 5 intended. In addition, a final one is Scratch-resistant topcoat, in this case modified DLC containing silicon and oxygen, such as SICON®, which provides the scratch resistance of the coating 5 improved: Table 2 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm green glass
1 135 Siliziumaluminiumnitrid
2 71 silica-alumina
3 1 Siliziumaluminiumnitrid
4 82 silica-alumina
5 59 Siliziumaluminiumnitrid
6 55 silica-alumina
7 27 Siliziumaluminiumnitrid
8th 87 silica-alumina
9 143 Siliziumaluminiumnitrid
10 44 silica-alumina
11 159 Siliziumaluminiumnitrid
12 60 silica-alumina
13 140 Siliziumaluminiumnitrid
14 109 silica-alumina
15 23 Siliziumaluminiumnitrid
16 15 silica-alumina
17 78 Siliziumaluminiumnitrid
18 122 silica-alumina
19 20 Siliziumaluminiumnitrid
20 22 silica-alumina
21 84 Siliziumaluminiumnitrid
22 82 modified DLC, with silicon and oxygen
3A und 3B zeigen die aus den 2A und 2B bereits bekannten Diagramme, jedoch mit angepassten Werten. Auffällig ist ein Maximum der Reflektion R im Nah-Infrarotbereich. Außerdem zeigt sich, dass auch der Farbeindruck beziehungsweise die Reflektionsfarbe der Verglasungsscheibe 1 nicht oder nahezu nicht in Abhängigkeit von dem Blickwinkel α verändert. 3A and 3B show those from the 2A and 2 B already known diagrams, but with adjusted values. Noticeable is a maximum of the reflection R in the near-infrared range. It also shows that the color impression or the reflection color of the glazing panel 1 not or almost not changed depending on the angle α.
Ausführungsbeispiel 3:Embodiment 3
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird ein abriebtolerantes Design gewählt, bei welchem ein Abrieb der obersten Lage den Farbeindruck beziehungsweise die Farbreflektion nicht verändert. Ein mechanischer Abrieb wird also toleriert, dieser ist jedoch optisch nicht durch eine Farbänderung sichtbar. Eine hierfür geeignete Gesamtbeschichtung ist in der folgenden Tabelle 3 gezeigt:
Tabelle 3 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Grünglas
1 50 Siliziumaluminiumnitrid
2 74 Zirkoniumdioxid
3 54 Siliziumaluminiumoxid
4 157 Zirkoniumdioxid
5 36 Siliziumaluminiumoxid
6 44 Zirkoniumdioxid
7 33 Siliziumaluminiumoxid
8 43 Zirkoniumdioxid
9 225 Siliziumaluminiumoxid
10 26 Zirkoniumdioxid
11 52 Siliziumaluminiumoxid
12 18 Zirkoniumdioxid
13 71 Siliziumaluminiumoxid
14 300 Siliziumaluminiumoxid
According to a third embodiment, a abrasion-tolerant design is selected in which abrasion of the uppermost layer does not change the color impression or the color reflection. A mechanical abrasion is therefore tolerated, but this is not visible visually by a change in color. A suitable overall coating is in the following Table 3 shows: Table 3 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm green glass
1 50 Siliziumaluminiumnitrid
2 74 zirconia
3 54 silica-alumina
4 157 zirconia
5 36 silica-alumina
6 44 zirconia
7 33 silica-alumina
8th 43 zirconia
9 225 silica-alumina
10 26 zirconia
11 52 silica-alumina
12 18 zirconia
13 71 silica-alumina
14 300 silica-alumina
Hierbei werden als dielektrische Materialien Siliziumnitrid und Zirconiumdioxid verwendet, wobei die Gesamtbeschichtung 14 Lagen aufweist, wobei die Lagen 13 und 14 beide aus Siliziumaluminiumoxid gefertigt sind, und wobei die äußerste Lage 14 mehr als dreimal so dick ist, wie die Lage 13.Here are used as dielectric materials silicon nitride and zirconia, wherein the total coating 14 Has layers, the layers 13 and 14 both are made of silicon-aluminum oxide, and wherein the outermost layer 14 more than three times as thick as the location 13 ,
4A und 4B zeigen erneut die aus 2A und 2B gezeigten Diagramme, mit angepassten Werten. Dabei sind die Reflektion R, Transmission T und Absorption A für mehrere Verschleißzustände der äußersten Lage 14 gezeigt, bei welchen die äußerste Lage 14 100%, 95%, 90%, 85% oder 80% ihrer ursprünglichen Dicke d aufweist. 4A and 4B show off again 2A and 2 B shown diagrams, with adjusted values. Here are the reflection R , Transmission T and absorption A for several wear conditions of the outermost layer 14 shown where the outermost layer 14 100%, 95%, 90%, 85% or 80% of their original thickness d.
Ausführungsbeispiel 4:embodiment 4 :
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist als äußerste Lage 24 der Beschichtung 5 eine 2 bis 5 µm dicke Siliziumoxid-Schicht vorgesehen, die eine hohe Verschleißfestigkeit für die Verglasungsscheibe 1 bietet. Als sich abwechselnden dielektrische Materialien sind hierbei erneut Siliziumaluminiumnitrid und Siliziumaluminiumoxid gewählt, wobei die Gesamtbeschichtung 24 Lagen aufweist:
Tabelle 4 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Grünglas
1 155 Siliziumaluminiumnitrid
2 51 Siliziumaluminiumoxid
3 12 Siliziumaluminiumnitrid
4 140 Siliziumaluminiumoxid
5 6 Siliziumaluminiumnitrid
6 62 Siliziumaluminiumoxid
7 162 Siliziumaluminiumnitrid
8 21 Siliziumaluminiumoxid
9 42 Siliziumaluminiumnitrid
10 11 Siliziumaluminiumoxid
11 70 Siliziumaluminiumnitrid
12 173 Siliziumaluminiumoxid
13 144 Siliziumaluminiumnitrid
14 117 Siliziumaluminiumoxid
15 11 Siliziumaluminiumnitrid
16 41 Siliziumaluminiumoxid
17 64 Siliziumaluminiumnitrid
18 67 Siliziumaluminiumoxid
19 9 Siliziumaluminiumnitrid
20 91 Siliziumaluminiumoxid
21 126 Siliziumaluminiumnitrid
22 15 Siliziumaluminiumoxid
23 13 Siliziumaluminiumnitrid
24 2000 Siliziumoxid
According to a fourth embodiment is as outermost layer 24 the coating 5 provided a 2 to 5 microns thick silicon oxide layer, which has a high wear resistance for the glazing pane 1 offers. As alternate dielectric materials, silicon aluminum nitride and silicon aluminum oxide are again selected here, the overall coating 24 Layers has: Table 4 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm green glass
1 155 Siliziumaluminiumnitrid
2 51 silica-alumina
3 12 Siliziumaluminiumnitrid
4 140 silica-alumina
5 6 Siliziumaluminiumnitrid
6 62 silica-alumina
7 162 Siliziumaluminiumnitrid
8th 21 silica-alumina
9 42 Siliziumaluminiumnitrid
10 11 silica-alumina
11 70 Siliziumaluminiumnitrid
12 173 silica-alumina
13 144 Siliziumaluminiumnitrid
14 117 silica-alumina
15 11 Siliziumaluminiumnitrid
16 41 silica-alumina
17 64 Siliziumaluminiumnitrid
18 67 silica-alumina
19 9 Siliziumaluminiumnitrid
20 91 silica-alumina
21 126 Siliziumaluminiumnitrid
22 15 silica-alumina
23 13 Siliziumaluminiumnitrid
24 2000 silica
5B und 5B zeigen das sich daraus resultierende Lichtverhalten. Dabei zeigt 5B alternativ den Verlauf von Transmissions- und Reflektionsfarbe bei einer Schichtdicke der Endlage 24 von d = 5 µm, die ebenso zu einem vorteilhaften Ergebnis führt. Auch hier zeigt sich eine vorteilhafte Reflektion im Infrarot-Bereich sowie ein nahezu blickwinkelunabhängige Reflektionsfarbe. Es ist deutlich, dass die Siliziumoxid-Schicht (Lage 24), insbesondere Siliziumdioxid-Schicht, auch mit Abrieb keine Farbveränderung in der Reflektionsfarbe zulässt und somit ein robustes System darstellt. 5B and 5B show the resulting light behavior. It shows 5B Alternatively, the course of transmission and reflection color at a layer thickness of the end position 24 of d = 5 μm, which also leads to an advantageous result. Again, there is an advantageous reflection in the infrared range as well as a nearly view angle independent reflection color. It is clear that the silicon oxide layer (layer 24 ), in particular silicon dioxide layer, even with abrasion no color change in the reflection color permits and thus represents a robust system.
Ausführungsbeispiel 5:Embodiment 5:
Während die vorliegenden Ausführungsbeispiele jeweils eine Außenbeschichtung der Glasscheibe 2 betreffen, ist gemäß dem folgenden, fünften Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Glasscheibe 2 eine Innenbeschichtung aufweist. Die Innenseite der Glasscheibe 2 wird in der Regel weniger mechanisch belastet als die Außenseite. Grünglas absorbiert allerdings das Sonnenlicht zum Teil, sodass der Infrarot-Reflektor auf der Innenseite weniger wirksam ist. Dies kann durch eine größere Schichtdicke von 2,6 µm der Gesamtbeschichtung jedoch kompensiert werden. Die folgende Tabelle 4 zeigt einen vorteilhaften Aufbau der Gesamtbeschichtung der Verglasungsscheibe 1, wobei hier als abwechselnde dielektrische Materialien Siliziumaluminiumnitrid und Zirconiumdioxid verwendet werden. Insgesamt sind hierbei 21 Lagen der Gesamtbeschichtung vorgesehen:
Tabelle 5 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Grünglas
1 50 Siliziumaluminiumnitrid
2 71 Zirkoniumdioxid
3 205 Siliziumaluminiumoxid
4 31 Zirkoniumdioxid
5 190 Siliziumaluminiumoxid
6 111 Zirkoniumdioxid
7 137 Siliziumaluminiumoxid
8 116 Zirkoniumdioxid
9 100 Siliziumaluminiumoxid
10 99 Zirkoniumdioxid
11 143 Siliziumaluminiumoxid
12 118 Zirkoniumdioxid
13 204 Siliziumaluminiumoxid
14 29 Zirkoniumdioxid
15 203 Siliziumaluminiumoxid
16 122 Zirkoniumdioxid
17 133 Siliziumaluminiumoxid
18 108 Zirkoniumdioxid
19 191 Siliziumaluminiumoxid
20 126 Zirkoniumdioxid
21 82 Siliziumaluminiumoxid
While the present embodiments each have an outer coating of the glass sheet 2 are concerned, is provided according to the following fifth embodiment that the glass 2 having an inner coating. The inside of the glass 2 is usually less mechanically loaded than the outside. However, green glass partially absorbs the sunlight, making the infrared reflector less effective on the inside. However, this can be compensated by a greater layer thickness of 2.6 μm of the total coating. The following Table 4 shows an advantageous structure of the overall coating of the glazing panel 1 , where as the alternating dielectric materials silicon aluminum nitride and zirconia are used. In total, 21 layers of the overall coating are provided here: Table 5 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm green glass
1 50 Siliziumaluminiumnitrid
2 71 zirconia
3 205 silica-alumina
4 31 zirconia
5 190 silica-alumina
6 111 zirconia
7 137 silica-alumina
8th 116 zirconia
9 100 silica-alumina
10 99 zirconia
11 143 silica-alumina
12 118 zirconia
13 204 silica-alumina
14 29 zirconia
15 203 silica-alumina
16 122 zirconia
17 133 silica-alumina
18 108 zirconia
19 191 silica-alumina
20 126 zirconia
21 82 silica-alumina
6A zeigt dazu das Lichtverhalten der Verglasungsscheibe 1 in Bezug auf Transmission, Reflektion und Absorption über die Wellenlänge λ, wobei die Reflektion R im Infrarotbereich deutlich niedriger ausfällt als in den bisherigen Ausführungsbeispielen. 6B zeigt das Transmissions- und Reflektionsfarbverhalten des Ausführungsbeispiels 5, wobei auch hier ersichtlich ist, dass die Reflektionsfarbe zumindest im Wesentlichen blickwinkelunabhängig ist. 6A shows the light behavior of the glazing panel 1 in terms of transmission, reflection and absorption over the wavelength λ, wherein the reflection R in the infrared range is significantly lower than in the previous embodiments. 6B shows the transmission and reflection color behavior of the embodiment 5 , wherein it can also be seen here that the reflection color is at least essentially independent of viewing angle.
Ausführungsbeispiel 6:Embodiment 6:
Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass anstelle von Grünglas Weißglas als Lage 0 verwendet wird, welches als solches Licht kaum absorbiert. Bei Weißglas ist die Absorption so gering, dass sie nicht ins Gewicht fällt. Für eine innenliegende Beschichtung (iB) auf Weißglas, also an auf die Innenseite der Glasscheibe 1 aufgebrachte Gesamtbeschichtung bietet sich der in der Tabelle 6 gezeigte Aufbau an:
Tabelle 6 Lage Dicke d [nm] Material
0 3,15 mm Weißglas
1 40 Siliziumaluminiumnitrid
2 108 Zirkoniumdioxid
3 119 Siliziumaluminiumoxid
4 139 Zirkoniumdioxid
5 187 Siliziumaluminiumoxid
6 32 Zirkoniumdioxid
7 195 Siliziumaluminiumoxid
8 672 Zirkoniumdioxid
9 6 Siliziumaluminiumoxid
10 144 Zirkoniumdioxid
11 301 Siliziumaluminiumoxid
12 102 Zirkoniumdioxid
13 157 Siliziumaluminiumoxid
14 420 Zirkoniumdioxid
According to a sixth embodiment, it is provided that instead of green glass white glass is used as layer 0, which as such hardly absorbs light. With white glass, the absorption is so low that it does not matter. For an internal coating (iB) on white glass, ie on the inside of the glass pane 1 applied overall coating lends itself to the structure shown in Table 6: Table 6 location Thickness d [nm] material
0 3.15 mm white glass
1 40 Siliziumaluminiumnitrid
2 108 zirconia
3 119 silica-alumina
4 139 zirconia
5 187 silica-alumina
6 32 zirconia
7 195 silica-alumina
8th 672 zirconia
9 6 silica-alumina
10 144 zirconia
11 301 silica-alumina
12 102 zirconia
13 157 silica-alumina
14 420 zirconia
Als abwechselnde dielektrische Materialien werden hierbei Zirconiumdioxid und Siliziumaluminiumoxid verwendet, wobei auch hier als zusätzliche Schicht zur Diffusionsbarriere Siliziumaluminumnitrid verwendet wird. In this case, zirconium dioxide and silicon aluminum oxide are used as alternating dielectric materials, with silicon aluminum nitride also being used here as an additional layer to the diffusion barrier.
7A und 7B zeigen das Lichtverhalten des sechsten Ausführungsbeispiels, mit der aus dem Weißglas resultierenden geringen Absorption A (siehe 7A). Aus 7B ist jedoch ohne weiteres zu entnehmen, dass auch hier die Reflektionsfarbe sich durch die Beschichtung (iB) auf der Innenseite 4 im Wesentlichen blickwinkelunabhängig verhält. 7A and 7B show the light behavior of the sixth embodiment, with the resulting from the white glass low absorption A (see 7A) , Out 7B However, it is readily apparent that also here the reflection color through the coating (iB) on the inside 4 behaves essentially independently of angle.
Ausführungsbeispiel 7: Embodiment 7:
Gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel, hier nicht dargestellt, ist die Glasscheibe 2 als Verbundglasscheibe ausgebildet. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist die Verbundglasscheibe dabei einen Aufbau gemäß der im Folgenden genannten Reihenfolge auf: Grünglas - Beschichtung 5 - PVB (Polyvinylbutyral, insbesondere Folie) - Grünglas. Alternativ weist das Verbundglas die in der folgenden Reihenfolge genannten Lagen auf: Weißglas - Beschichtung 5 - PVB - Grünglas. Insbesondere bei einer Verglasungsscheibe, die ein Verbundglas aufweist, ist als außenliegendes Glas Weißglas gewählt/verwendet, sodass die Beschichtung 5 beziehungsweise der IR-Reflektor möglichst dünn ausgeführt werden kann.According to a seventh embodiment, not shown here, the glass pane 2 designed as a laminated glass pane. According to a first exemplary embodiment, the laminated glass pane has a structure in the following order: green glass coating 5 - PVB (polyvinyl butyral, especially foil) - green glass. Alternatively, the laminated glass has the layers in the following order: white glass coating 5 - PVB - green glass. In particular, in a glazing panel comprising a laminated glass, white glass is selected / used as the outboard glass so that the coating 5 or the IR reflector can be made as thin as possible.
Die wesentlichen Kennzahlen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden nochmals in der folgenden Tabelle 7 zusammengefasst:
Ausführungsbeispiel Te [%] nach ISO 9050:2003(E) TTS [%] Schichtanzahl Gesamtschichtdicke [nm] Skin Damage Faktor
Grünglas, 3,15 mm, Referenz 48,0 60,8 - - 5,5
Ausführungsbeispiel 1 Siliziumaluminiumnitrid/Siliziumaluminiumoxid 40,5 49,9 11 1439 3
Ausführungsbeispiel 2 Siliziumaluminiumnitrid/Siliziumaluminiumoxid + modifiziertes DLC 39,3 49,5 22 1628 1,0
Ausführungsbeispiel 3 Optisch robustes, abriebtolerantes Design Zirkoniumdioxid/Siliziumaluminiumoxid mit 300 nm Siliziumaluminiumoxid-Deckschicht 42,1 53,0 14 1182 1,5
Ausführungsbeispiel 4 Siliziumaluminiumnitrid/Siliziumaluminiumoxid + 2µm Siliziumoxid 40,3 50,7 24 3606 1,7
Ausführungsbeispiel 5 optimierte Innenbeschichtung auf Grünglas Siliziumaluminiumoxid/Zirkoniumdioxid auf Innenseite 36,1 50,9 21 2600 1,9
Ausführungsbeispiel 6 Beschichtung auf Weißglas Siliziumaluminiumoxid/Zirkoniumdioxid 55,3 56,4 14 2622 26,6
The essential characteristics of the embodiments described above are summarized again in the following Table 7: embodiment T e [%] according to ISO 9050: 2003 (E) TTS [%] number of layers Total layer thickness [nm] Skin Damage Factor
Green glass, 3.15 mm, reference 48.0 60.8 - - 5.5
Embodiment 1 silicon aluminum nitride / silicon aluminum oxide 40.5 49.9 11 1439 3
Embodiment 2 Silicon aluminum nitride / silicon aluminum oxide + modified DLC 39.3 49.5 22 1628 1.0
Exemplary Embodiment 3 Optically Robust, Abrasion Tolerant Design Zirconia / silica-alumina with 300 nm silica-alumina overlay 42.1 53.0 14 1182 1.5
Exemplary embodiment 4 silicon aluminum nitride / silicon aluminum oxide + 2 μm silicon oxide 40.3 50.7 24 3606 1.7
Embodiment 5 Optimized inner coating on green glass silicon aluminum oxide / zirconium dioxide on the inside 36.1 50.9 21 2600 1.9
Embodiment 6 Coating on White Glass Silicon Alumina / Zirconia 55.3 56.4 14 2622 26.6
Wobei der Te-Wert die mit dem Sonnenspektrum gewichtete Transmission ist und der TTS-Wert die gesamt transmittierte solare Energie, das heißt inklusive der Wärmekonvektion.Wherein the Te value is the solar spectrum weighted transmission and the TTS value the total transmitted solar energy, that is including the heat convection.
Durch die vorteilhafte Beschichtung 5, die den IR-Reflektor bildet, wird ein auf Interferenzen basierendes Schichtsystem geboten, das die Wärmestrahlung der Sonne, die sich im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 2500 nm befindet, zu einem Großteil reflektiert, während Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf einem hohen Niveau verbleibt. Die vorgeschlagenen Ausführungsbeispiele erlauben darüber hinaus eine nahezu blickwinkelunabhängige Farbreflektion bei gleichzeitig niedriger elektromagnetischer Dämpfung im langwelligen Bereich von Mobilfunkwellen. Die verwendeten Materialien der Beschichtung sind so gewählt, dass sie unter Witterungsbedingungen innert sind, das Licht wenig streuen und außerdem auch abriebsfest sind.Due to the advantageous coating 5 , which forms the IR reflector, an interference-based layer system is provided, which reflects the heat radiation of the sun, which is located in the wavelength range of 780 nm to 2500 nm, to a large extent, while transmission in the visible spectral range remains at a high level. The proposed embodiments also allow a nearly color-independent viewing angle with low electromagnetic attenuation in the long-wave range of mobile radio waves. The materials used in the coating are chosen so that they are inert under weather conditions, scatter the light and are also abrasion resistant.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Verglasungsscheibe 1 wird erreicht, dass zumindest unter einem Betrachtungswinkel von bis zu 75° ausgehend von der Senkrechten zur Oberfläche der Verglasungsscheibe 1 der Farbeindruck neutral verbleibt beziehungsweise sich die Farbreflektion nicht oder nur wenig verändert.Due to the advantageous embodiment of the glazing pane 1 is achieved that at least at a viewing angle of up to 75 ° from the perpendicular to the surface of the glazing panel 1 the color impression remains neutral or the color reflection does not change or changes only slightly.
Durch die Außenbeschichtung lässt sich die höchste Performance bezüglich Reflektion und Infrarot-Strahlung der Sonne erzielen. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele verwenden zum Teil Siliziumaluminiumoxid oder Siliziumaluminiumnitrid. Optional können diese Materialien außerdem auch ohne Aluminiumbestandteile verwendet werden. Die Materialien Siliziumaluminiumoxid und Siliziumaluminiumnitrid sind bevorzugt, da es sich um kostengünstige und amorphe Materialien handelt, die in hohen Beschichtungsraten homogen auf die Scheibe aufgebracht werden können und bei Temperierung keine Phasenumwandlung aufweisen. Insbesondere erfolgte Die Abscheidung von Siliziumaluminiumoxid und Siliziumaluminiumnitrid in den Ausführungsbeispielen mittels reaktiver Mittelfrequenz Kathodenzerstäubung (engl. Sputtern). Als Reaktivgas diente Sauerstoff für die Abscheidung von Siliziumaluminiumoxid und Stickstoff für Siliziumaluminiumnitrid. Als Sputter-Target kam bevorzugt ein Si:Al(90:10 wt %)-Target zum Einsatz.The outer coating achieves the highest performance in terms of reflection and infrared radiation from the sun. The present embodiments use, in part, silicon-aluminum oxide or silicon-aluminum nitride. Optionally, these materials can also be used without aluminum components. The materials silicon aluminum oxide and silicon aluminum nitride are preferred since they are inexpensive and amorphous materials which can be homogeneously applied to the pane at high coating rates and have no phase transformation when tempered. In particular, the deposition of silicon aluminum oxide and silicon aluminum nitride was carried out in the exemplary embodiments by means of reactive center frequency sputtering. Oxygen was used as the reactive gas for the deposition of silicon-aluminum oxide and nitrogen for silicon-aluminum-nitride. The sputtering target used was preferably a Si: Al (90:10 wt%) target.
Die Beschichtung 5 kann in den genannten Ausführungsbeispielen insbesondere durch die zwei folgenden Varianten erreicht werden:
- Variante 1: Zunächst wird ein flaches Substrat beschichtet und anschließend umgeformt. Hier muss der Schichtstapel eine Temperatur von 650°C über 10 min aushalten. Ebenso müssen die Schichtdicken die Biegung ohne lokale Dickenvariation mitmachen. Die Materialien dürfen keinen Phasenwechsel bis zu 650°C aufweisen, somit scheidet beispielsweise Titandioxid als hochbrechendes Material aus. Diese Methode ist für einen Massenfertigungsprozess am wirtschaftlichsten und daher bevorzugt.
- Variante 2: Beschichtung des bereits gebogenen Substrats. Die Schichten werden keinen hohen Temperaturen ausgesetzt, sodass das als Substrat auch chemisch vorgespanntes Glas verwendet werden kann. Das gebogene Glas muss homogen beschichtet werden, was durch geeignete Blenden, beispielsweise im Sputter-Prozess realisiert wird.
The coating 5 can be achieved in the embodiments mentioned in particular by the following two variants: - Variant 1: First, a flat substrate is coated and then reshaped. Here, the layer stack must withstand a temperature of 650 ° C for 10 min. Similarly, the layer thicknesses must join the bend without local thickness variation. The materials must have no phase change up to 650 ° C, thus excretes, for example, titanium dioxide as high-index material. This method is most economical for a mass production process and therefore preferred.
- Variant 2: coating of the already bent substrate. The layers are not exposed to high temperatures, so that the substrate can be used as chemically tempered glass. The bent glass must be coated homogeneously, which is realized by suitable diaphragms, for example in the sputtering process.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
11
-
Verglasungsscheibeglazing panel
-
22
-
Glasscheibepane
-
33
-
Außenseiteoutside
-
44
-
Innenseiteinside
-
55
-
Beschichtungcoating
-
66
-
Schichtlayer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 69920278 T2 [0002]DE 69920278 T2 [0002]
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WO 2009/032032 A1 [0002]WO 2009/032032 A1 [0002]
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DE 102008028141 A1 [0002]DE 102008028141 A1 [0002]
