DE102022117697A1 - Verglasungsscheibe sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Verglasungsscheibe - Google Patents

Verglasungsscheibe sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Verglasungsscheibe Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verglasungsscheibe (10) für ein Kraftfahrzeug (1). Dabei ist die Verglasungsscheibe (10) als ein nichtmetallisches Glas (28) ausgeführt, welches zumindest auf einer Seite (12, 14) mit einem Schichtsystem versehen ist, das eine transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung (16) aus einem Mischoxid (18) mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) umfasst.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verglasungsscheibe (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verglasungsscheibe gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
  • Fahrzeugscheiben werden zum Teil mit funktionalen Beschichtungen, wie beispielsweise optischen Filtern, versehen. Zum Schutz vor zu viel Wärmeeinstrahlung der Sonne in den Fahrzeuginnenraum durch die Fahrzeugscheiben 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 aufweist. Bei Verbundglasscheiben werden solche funktionalen Beschichtungen oftmals durch ein Einlaminieren von beschichteten Trägerfolien in die Verbundgläser eingebracht. Für Einscheibengläser ist ein solcher Ansatz jedoch ungeeignet.
  • Die WO 2011/066047 A1 beschreibt optische Interferenz-Mehrschichtbeschichtungen unter Verwendung eines Materials mit hohem Brechungsindex, das ein NbTaZr-Oxid umfasst. Solche Beschichtungen bieten eine verbesserte Beibehaltung der günstigen optischen und physikalischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Die WO 2011/066047 A1 beschreibt ferner eine Lampe mit einer lichtdurchlässigen Hülle, wobei mindestens ein Teil der Oberfläche der lichtdurchlässigen Hülle mit der optischen Interferenzbeschichtung versehen ist. Solche Beschichtungen können die Energieeffizienz der Lampen verbessern.
  • Aus der EP 1 211 524 B1 ist eine Zusammensetzung, die durch Sintern einer Pulvermischung erhältlich ist, bekannt. Ferner wird die Herstellung eines optischen Elements mit einer Antireflexionsschicht offenbart, wobei die Zusammensetzung verdampft und der erzeugte Dampf als eine Schicht auf einem Substrat abgeschieden wird. Die Antireflexionsschicht kann in einander abwechselnder Weise mehrere Schichten aus Siliziumdioxid und den obenstehenden Schichten umfassen, wobei Siliziumdioxid die niedrigbrechenden Schichten ausbildet und aus der oben genannte Zusammensetzung die hochbrechenden Schichten hergestellt werden.
  • Ferner beschreibt die US 2006/0280950 A1 ein Interferenzschichtsystem mit der amorphen Schicht als höherbrechende Schicht, welche eine transparente, temperaturstabile Beschichtung aus Zirkonoxid und 5 bis 30 % Tantaloxid umfasst.
  • Aus der DE 10 2017 212 771 A1 ist ein Interferenzschichtsystem für eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug bekannt. Zum generellen Aufbau eines Schichtsystems für eine Verglasungsscheibe wird auf diese Anmeldung verwiesen. Dabei wird als niedrigbrechende Schicht des Schichtsystems vorzugsweise ein Siliziumaluminiumnitrid und als hochbrechende Schicht ein Siliziumaluminiumoxid oder ein Zirkoniumdioxid eingesetzt.
  • Darüber hinaus sind Fahrzeugscheiben mit Einzelbeschichtungen bekannt. Nachteilig an einer solchen Einzelbeschichtung ist jedoch, dass die Leistungsfähigkeit in Bezug auf ein optische Entspiegelung oder eine Wärmereflektion stark begrenzt ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug herzustellen, welche eine besonders hohe Entspiegelung und/oder besonders hohe Wärmereflexion aufweist und die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verglasungsscheibe für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei die Verglasungsscheibe als ein nichtmetallisches Glas ausgeführt ist, welches zumindest auf einer Seite mit einem Schichtsystem versehen ist, das eine transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung aus einem Mischoxid mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) umfasst.
  • Die erfindungsgemäße Verglasungsscheibe zeichnet sich durch eine besonders hohe Wärmereflexion und einen besonders günstigen Brechungsindex für eine maximale Entspiegelung der Verglasungsscheibe aus. Insbesondere lassen sich durch die vorgeschlagene transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung aus dem Mischoxid Fahrzeugscheiben herstellen, welche kostengünstig bereits vor einem Biege-, Schneid- und/oder Temperprozess beschichtet werden, da die Beschichtung nicht um- oder auskristallisiert. Somit ist es möglich, die Beschichtung entweder direkt nach der Glasherstellung oder nach der Vereinzelung der flachen Gläser auf die Fahrzeugscheibe aufzubringen, anstatt ein bereits in Form gebogenes Glas, insbesondere eine Fahrzeugscheibe eines Kraftfahrzeuges, zu beschichten. Nach der Beschichtung des flachen Glases kann dieses Glas bei hohen Temperaturen heiß verformt werden. Ein Standardbiegeprozess für Kalknatronglas ist das Biegen bei 650 °C über 10 min unter normaler Atmosphäre. Weiterhin ist es auch für planare Einscheiben-Sicherheitsgläser wirtschaftlich vorteilhaft, diese zunächst großflächig zu beschichten, im Anschluss auf die gewünschte Größe zuzuschneiden und dann die thermische Behandlung zur Erzeugung der Einscheiben-Sicherheitsgläser durchzuführen. In beiden Fällen ist die Voraussetzung, dass die verwendeten Beschichtungsmaterialien bei dieser Temperatur chemisch und physisch stabil sind und insbesondere nicht kristallisieren oder ihre Kristallstruktur ändern. Eine Änderung der Kristallstruktur, insbesondere ein Kornwachstum, führt im Allgemeinen zu einer Änderung des Brechungsindexes und der Schichtdicke. Auch ist bei einer chemischen und/oder physikalischen Instabilität oftmals eine erhöhte Lichtstreuung zu beobachten, wie dies anhand von Zirconium (IV)-Oxid (ZrO2) gezeigt wurde. Für optische Interferenzschichtsysteme, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden sollen oder die einen Heißbiegeprozess oder Temperprozess durchlaufen sollen, ist eine gute Temperaturstabilität des Materials besonders wichtig. Einzelne hochbrechende Oxide, wie Titandioxid (TiO2) oder Niob(V)-Oxid (Nb2O5), weisen verschiedene Kristallphasen auf und sind bekanntermaßen nicht temperstabil, das heißt stabil unter hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum, während das vorgeschlagene Mischoxid diese Nachteile beseitigt und sich ohne Um- oder Auskristallisierung verformen lässt und temperaturstabil ist. Alternativ zu Einscheiben-Sicherheitsgläsern ist eine solche Beschichtung mit einem Schichtsystem auch für Verbundglasscheiben möglich.
  • Grundsätzlich sind Verglasungsscheiben, welche mit einem Schichtsystem mit einer solchen Schicht beschichtet sind, für sehr viele optische Anwendungen denkbar. Das Interferenzschichtsystem kann dann entsprechend der Anwendung angepasst werden. Die erfindungsgemäße Verglasungsscheibe mit der beschriebenen Schicht in dem Schichtsystem eignet sich insbesondere auch für optische Filter, insbesondere für optische Filter für Laser und/oder optische Sensoren, für optische Wellenleiter sowie als Filterscheibe für ein Display, insbesondere ein Display in einem Kraftfahrzeug. Ferner ist eine solche Verglasung in Hinblick auf den Korrosionsschutz interessant, da das Material aufgrund seiner amorphen Phase keine Korngrenzen aufweist. Zudem ist eine solche Verglasung in elektronischen Komponenten als high-k-Material denkbar, beispielsweise in Kondensatoren und/oder Transistoren.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten zusätzlichen Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Fahrzeugscheibe möglich.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mischoxid Titanoxid, Zirkonoxid und Nioboxid umfasst oder aus Titanoxid, Zirkonoxid und Nioboxid besteht.
  • Aufgrund der hohen Kosten von Hafnium und Tantal ist es vorteilhaft, wenn das Mischoxid im Wesentlichen aus den Oxiden von Titan, Zirkon und Niob besteht. Dadurch ist eine vergleichsweise kostengünstige Beschichtung der Fahrzeugscheibe möglich, welche bezüglich der Reflexion von Infrarotlicht und der Entspiegelung exzellente Eigenschaften aufweist.
  • Bevorzugt ist dabei, wenn das Mischoxid 25 - 65 Atomprozent (at%) Niob, 20 - 40 at% Titan und 15 - 53 at% Zirkon aufweist. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass ein Mischoxid mit 25 - 65 at% Niob, 20 - 40 at% Titan und 15 - 53 at% Zirkon günstige Eigenschaften für eine Beschichtung einer Fahrzeugscheibe hat. Insbesondere zeichnet sich ein solchen Mischoxid durch eine hohe thermische Stabilität gegen ein Um- oder Auskristallisieren bei Einwirkung von Hitze auf die Beschichtung aus. Zudem kann eine solche Schicht in einem Schichtsystem aus mindestens einer niedrigbrechenden Schicht und mindestens einer Schicht aus einem solchen Mischoxid dazu eingesetzt werden, um eine hohe IR-Reflexion und/oder eine starke Entspiegelung der Verglasungsscheibe zu erreichen, da eine Schicht mit einem solchen Mischoxid einen besonders hohen optischen Brechungsindex und eine geringe Adsorption aufweist.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Mischoxid 25 - 35 at% Niob, 28 - 32 at% Titan und 35 - 45 at% Zirkon aufweist. Da Niob im Vergleich zu Titan und Zirkon besonders teuer ist, ist es vorteilhaft, den Niob-Anteil am Mischoxid möglichst gering zu halten. Besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang ein Mischoxid mit 29,8 at% Niob, 39,1 at% Zirkon und 31,1 at% Titan mit der unter Zugabe von Sauerstoff gesättigten Oxidschicht erwiesen. Ein solches Mischoxid weist sich als besonders vorteilhaft in Hinblick auf Transparenz, hohen Brechungsindex und hohe Temperaturstabilität aus. Ein solches Mischoxid kann insbesondere in einem Sputterprozess hergestellt und an der Fahrzeugscheibe abgeschieden werden.
  • Alternativ kann ein besonders vorteilhaftes Mischoxid 48 - 53 at% Niob, 21 - 25 at% Titan und 23 - 27 at% Zirkon aufweisen. Ein solches Mischoxid ist zwar teurer, zeichnet sich aber ebenfalls durch hervorragende optische Eigenschaften und hohe Temperaturstabilität aus.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugscheibe als Einscheiben-Sicherheitsglas ausgeführt ist. Wie bereits in der Einleitung zu dieser Patentanmeldung beschrieben, können funktionelle Schichten relativ einfach und kostengünstig in Verbundglasscheiben realisiert werden, indem beschichtete Trägerfolien in die Verbundgläser eingebracht werden. Bei Einscheiben-Sicherheitsglas war die Möglichkeit zum Aufbringen einer kratzfesten optischen Beschichtung, zum Beispiel zur IR-Reflexion, bislang stark begrenzt. Um auch solche Scheiben, wie sie bei Kraftfahrzeugen insbesondere als Seitenscheiben, Heckscheiben oder Scheiben im Fahrzeugdach zum Einsatz kommen, die Leistungsfähigkeit in Bezug auf eine optische Entspiegelung oder eine Wärmereflektion zu verbessern, ist es vorteilhaft, eine erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe als Einscheiben-Sicherheitsglas auszuführen.
  • Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Fahrzeugscheibe als ein Kalk-Natron-Glas, ein Alumosilikatglas oder ein Borosilikatglas ausgeführt ist. Kalk-Natron-Glas eignet sich besonders gut für die Herstellung von Sicherheitsgläsern, wie man sie in Fahrzeugscheiben verwendet. Alumosilikatglas oder Borosilikatglas ist besonders geeignet für Display-Gläser von Smartphones, Tablets oder Touchscreen-Monitoren, insbesondere für Display-Verglasungen in einem Kraftfahrzeug.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verglasungsscheibe als Verglasung für einen Hochleistungslaserfilter, Hochleistungslaserspiegel, Head-Up-Spiegel, eine Ofenfensterscheibe oder Filterscheibe für eine Fahrzeuglampe ausgebildet ist. Eine Verglasung mit dem beschriebenen Schichtsystem, welches eine hochbrechende Schicht aus einem Mischoxid aus mindestens drei verschiedenen Oxiden aus der Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) aufweist, ist überall dort vorteilhaft, wo eine hohe Reflexion und/oder eine hohe Entspiegelung angestrebt wird. Insbesondere ist die Verwendung einer solchen Verglasung dort vorteilhaft, wo hohe Temperaturen auftreten, welche bei bekannten Schichtsystemen zu einer Umkristallisation oder Auskristallisation der hochbrechenden Schicht des Beschichtungssystems führen würden.
  • Ein weiterer Teilaspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Fahrzeugscheibe, welches folgende Schritte umfasst:
    • - Herstellen eines nichtmetallischen Glases;
    • - Aufbringen einer transparenten, hochbrechenden, amorphen Beschichtung aus einem Mischoxid mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5);
    • - Schneiden des nichtmetallischen Glases;
    • - Biegen des nichtmetallischen Glases.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Biegen des beschichteten, nichtmetallischen Glases bei einer Temperatur von 600 °C bis 750 °C erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache und vergleichsweise kostengünstige Art und Weise die Herstellung einer Fahrzeugscheibe mit einer hohen Leistungsfähigkeit in Bezug auf eine optische Entspiegelung oder eine Wärmereflektion. Insbesondere wird verhindert, dass die Beschichtung während eines Temper- und/oder Biegeprozesses der Scheibe um- oder auskristallisiert und sich die optischen Eigenschaften während der Weiterbehandlung der Fahrzeugscheibe entsprechend ändern. Das vorgeschlagene Mischoxid kann durch eine Vielzahl von Beschichtungsmethoden, insbesondere physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD), plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), Atomic Layer Deposition (ALD), Puls-LaserDeposition (PLD) hergestellt werden. Durch ein Zumischen von weiteren Metallen kann die Temperaturstabilität weiter verbessert werden. Bevorzugt ist ein Aufbringen der hochbrechenden Schicht aus dem Mischoxid mit einem CVD oder einem PVD-Verfahren. Die in dem Mischoxid beschriebene Oxidkombination aus mindestens drei der fünf aufgelisteten Oxide zeichnet sich durch einen besonders hohen Brechungsindex aus.
  • Bevorzugt ist dabei, wenn das Biegen zur Formgebung der Fahrzeugscheibe über einen Zeitraum von mindestens 5 min, insbesondere von mindestens 8 min, erfolgt. Um ein Glas in eine gewünschte Form zu biegen, muss das Glas zunächst erhitzt und anschließend gebogen werden. Um einen unerwünschten Spannungsaufbau im Glas zu vermeiden, ist es notwendig, den Biegeprozess entsprechend langsam durchzuführen, um dem Glas die Möglichkeit zu geben, in die gebogene Form zu fließen. Dabei haben sich Biegeprozesse als besonders günstig herausgestellt, in denen das Glas für etwa 10 min bei einer Temperatur von etwa 650 °C gebogen wird, um ein flaches Ausgangsprodukt in eine gebogene Scheibe zu verwandeln.
  • Ferner ist bevorzugt, wenn das Biegen der Fahrzeugscheibe bei normaler Atmosphäre, also unter Umgebungsluft, durchgeführt wird. Dadurch kann ein aufwendiger und teurer Prozess unter einer Schutzatmosphäre vermieden werden, welcher die Herstellungskosten deutlich erhöhen würde.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Skizze einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe;
    • 2 ein Ablaufdiagramm zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe;
    • 3 ein Diagramm zur Darstellung einer Änderung der optischen Dicke sowie eines besonders günstigen Bereichs eines erfindungsgemäßen Mischoxids und
    • 4 ein Diagramm zur Darstellung einer Schichtdickenänderung eines erfindungsgemäßen Mischoxids nach einem Temperprozess.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Verglasungsscheibe 10 für ein Kraftfahrzeug 1, wobei die Verglasungsscheibe 10 als ein nichtmetallisches Glas ausgeführt ist, welches zumindest auf einer Seite 12, 14 mit einem Schichtsystem aus mindestens einer niedrigbrechenden Schicht und einer hochbrechenden Schicht versehen ist, wobei die hochbrechende Schicht eine transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung 16 aus einem Mischoxid 18 mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) ist. Die Verglasungsscheibe 10 kann als Fahrzeugscheibe 10 eines Kraftfahrzeuges 1, insbesondere als Seitenscheibe 20, 22, Heckscheibe 24 oder als Scheibe in einem Fahrzeugdach 26, vorgesehen sein. Zudem können ein oder mehrere Gläser einer Verbundglasscheibe mit einem solchen Schichtsystem aus mindestens einer niedrigbrechenden Schicht und einer hochbrechenden Schicht versehen sein, wobei die hochbrechende Schicht eine transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung 16 aus einem Mischoxid 18 mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) ist. Alternativ kann die Verglasungsscheibe 10 auch als eine Verglasung eines Sensors 30, insbesondere eines optischen Sensors, beispielsweise eines Sensors zur Erfassung eines Abstandes eines Objekts zum Fahrzeug, einer Kamera 32 oder eines Displays 34, insbesondere eines Touchscreen-Displays im Kraftfahrzeug, ausgeführt sein.
  • In 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Herstellung einer solchen Verglasungsscheibe 10 für ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt <100> wird ein nichtmetallisches Glas 28 hergestellt. Die Herstellung des nichtmetallischen Glases 28 erfolgt vorzugsweise als ebene Glasscheibe, welche durch ein geeignetes Verfahren hergestellt wird. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt <110> wird ein Interferenzschichtsystem mit mindestens einer niedrigbrechenden Schicht und mindestens einer hochbrechenden transparenten, amorphen Beschichtung 16 aus einem Mischoxid 18 mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) auf zumindest eine Seite 12, 14 des nichtmetallischen Glases 28, insbesondere ein Kalk-Natron-Glas, vorzugsweise auf genau eine Seite des nichtmetallischen Glases 28, aufgebracht. Vorzugsweise wird das Interferenzschichtsystem auf eine Außenseite, also dem Fahrzeuginnenraum abgewandte Seite, der Scheibe aufgetragen, um eine möglichst hohe Infrarot-Reflexion zu erhalten, da das Kalk-Natron-Glas mit nur 75 % Transmission einen Teil der Wärme absorbieren würde, bevor eine innenliegende Schicht die Wärmestrahlung reflektiert. Absorbiertes Licht wird als Wärme wieder abgestrahlt, sodass eine außenliegende Beschichtung somit am besten ein Aufheizen des Fahrzeuginnenraumes reduzieren kann. Für eine Entspiegelung der Verglasungsscheibe 10 ist es vorteilhaft, wenn ein Interferenzschichtsystem mit einem solchem Mischoxid 18 auf beiden Seiten der Verglasungsscheibe 10 aufgetragen wird, um eine möglichst gute Entspiegelung zu erreichen. Bei einer Entspiegelung eines Displays kann es ausreichend sein, wenn das Display lediglich an der Außenseite mit einem solchen Interferenzschichtsystem beschichtet ist.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt <120> erfolgt ein Schneiden des nichtmetallischen Glases 28, ein Tempern des nichtmetallischen Glases 28 und/oder ein Biegen des nichtmetallischen Glases 28. Dabei erfolgt das Biegen des nichtmetallischen Glases 28 der Verglasungsscheibe 10 vorzugsweise bei einer Temperatur von 650 °C unter Umgebungsatmosphäre und über einen Zeitraum von etwa 10 min, um die Spannungen im Glas 28 zu minimieren beziehungsweise gezielte Eigenspannungen in das Glas 28 einzubringen.
  • In 3 ist ein Diagramm zur Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Mischoxids 18 für ein Interferenzsystem zur Beschichtung einer Verglasungsscheibe 10 mit mindestens einer niedrigbrechenden Schicht und mindestens einer hochbrechenden Schicht, vorzugsweise eine Mehrzahl von niedrigbrechenden und hochbrechenden Schichten, dargestellt. Dabei wird das erfindungsgemäße Mischoxid für die hochbrechende(n) Schicht(en) des Interferenzsystems verwendet. Das in 3 dargestellte Mischoxid 18 ist ein Mischoxid 18 aus Titanoxid, Zirkonoxid und Nioboxid. Dabei wird in 3 eine Veränderung der optischen Dicke nach einem Temperprozess der Verglasungsscheibe 10 in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Mischoxides 18 dargestellt. Dabei ist in einem Dreieck ein Bereich einer besonders günstigen Zusammensetzung des Mischoxids 18 dargestellt. In diesem Bereich liegt die Änderung der optischen Dicke nach dem Temperprozess bei weniger als 1,5 %, sodass die Verglasungsscheibe 10 nach dem Beschichten mit einem Interferenzschichtsystem, dass das Mischoxid 18 enthält, vor und nach dem Temperprozess im Wesentlichen gleich optische Eigenschaften aufweist.
  • In 4 ist ein Diagramm zur Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Mischoxids 18 für ein Interferenzsystem für eine Verglasungsscheibe 10 dargestellt, wobei das Mischoxid für eine hochbrechende Schicht des Interferenzsystems verwendet wird. Dabei ist in 4 ein Mischoxid 18 aus Titanoxid, Zirkonoxid und Nioboxid und einer Veränderung der Schichtdicke nach dem Temperprozess der Verglasungsscheibe 10 dargestellt. Dabei ist in einem Dreieck ein Bereich einer besonders günstigen Zusammensetzung des Mischoxids 18 dargestellt, in welchem es nur zu einer sehr geringen Änderung der Schichtdicke von weniger als 2 % nach dem Temperprozess kommt. Durch die geringe Änderung der Schichtdicke lässt sich ein Verstimmen von Interferenzschichtsystemen nach einer Wärmebehandlung, in dem dargestellten Fall nach einem Temperprozess, minimieren. Das Schichtsystem umfasst mindestens eine, vorzugsweise mehrere solcher Schichten aus dem erfindungsgemäßen Mischoxid 18.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    10
    Verglasungsscheibe
    12
    erste Seite
    14
    zweite Seite
    16
    Beschichtung
    18
    Mischoxid
    20
    Seitenscheibe
    22
    Seitenscheibe
    24
    Heckscheibe
    26
    Scheibe im Fahrzeugdach
    28
    Glas
    30
    Sensor
    32
    Kamera
    34
    Display
    36
    Einscheiben-Sicherheitsglas
    100
    Verfahrensschritt
    110
    Verfahrensschritt
    120
    Verfahrensschritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2011/066047 A1 [0003]
    • EP 1211524 B1 [0004]
    • US 2006/0280950 A1 [0005]
    • DE 102017212771 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Verglasungsscheibe (10) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei die Verglasungsscheibe (10) als ein nichtmetallisches Glas (28) ausgeführt ist, welches zumindest auf einer Seite (12, 14) mit einem Schichtsystem versehen ist, das eine transparente, hochbrechende, amorphe Beschichtung (16) aus einem Mischoxid (18) mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) umfasst.
  2. Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 1, wobei das Mischoxid (18) Titanoxid (TiO2), Zirkonoxid (ZrO2) und Nioboxid (Nb2O5) umfasst.
  3. Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 2, wobei das Mischoxid (18) 25 - 65 at% Niob, 20 - 40 at% Titan und 15 - 53 at% Zirkon aufweist.
  4. Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Mischoxid 25 - 35 at% Niob, 28 - 32 at% Titan und 35 - 45 at% Zirkon aufweist.
  5. Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Mischoxid 48 - 53 at% Niob, 21 - 25 at% Titan und 23 - 27 at% Zirkon aufweist.
  6. Verglasungsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verglasungsscheibe (10) als Einscheiben-Sicherheitsglas (36) für ein Kraftfahrzeug ausgeführt ist.
  7. Verglasungsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verglasungsscheibe (10) als Verglasung für einen Hochleistungslaserfilter, Hochleistungslaserspiegel, Head-Up-Spiegel, eine Ofenfensterscheibe oder Filterscheibe für eine Fahrzeuglampe ausgebildet ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Verglasungsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend folgende Schritte: - Herstellen (100) eines nichtmetallischen Glases (28); - Aufbringen (110) einer transparenten, hochbrechenden, amorphen Beschichtung (16) aus einem Mischoxid (18) mit mindestens drei verschiedenen Oxiden aus einer Gruppe von den fünf Oxiden Tantaloxid (Ta2O5), Hafniumoxid (HfO2), Zirkonoxid (ZrO2), Titanoxid (TiO2), Nioboxid (Nb2O5) auf zumindest eine Seite (12, 14) des nichtmetallischen Glases (28); - Schneiden des nichtmetallischen Glases (28); - Biegen (120) und/oder Tempern des nichtmetallischen Glases (28).
  9. Verfahren zur Herstellung einer Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 8, wobei das Biegen (120) des beschichteten, nichtmetallischen Glases (28) bei einer Temperatur von 600 °C bis 750 °C erfolgt.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Verglasungsscheibe (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Biegen (120) zur Formgebung der Verglasungsscheibe (10) über einen Zeitraum von mindestens 5 min erfolgt.
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