DE19731438A1

DE19731438A1 - Metallbeschichtete Substrate

Info

Publication number: DE19731438A1
Application number: DE19731438A
Authority: DE
Inventors: Yvan Novis; Jean-Michel Depauw
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: CN1067965C; CN1173428A; ES2156655B1; CH692505A5; FR2751666B1; GB9714525D0; IT1293394B1; NL1006500A1; SE9702555D0; BE1011444A3; US5993950A; SE9702555L; ITTO970572A1; SE513629C2; CA2211420C; LU90108B1; FR2751666A1; DE19731438B4; ES2156655A1; GB2315496B

Description

Vorliegende Erfindung betrifft metallbeschichtete Substra te und insbesondere eine metallbeschichtete Substratplat te, in der das Metall aus Silber, Gold oder Kupfer oder einer Legierung eines oder mehrerer derselben besteht.

Solche beschichteten Substrate finden z. B. Anwendung als Fensterverglasung für Gebäude oder Fahrzeuge, in Lami natstrukturen und als optische Filter.

Als Fensterverglasung verwendete Bauteile in Gebäuden ha ben wünschenswerterweise einen niedrigen Solarfaktor (FS, wie unten definiert), so daß das Innere des Gebäudes durch Sonnenbestrahlung nicht überhitzt wird, wobei sie ebenso einen adäquaten Grad an Lichttransmission (TL, wie unten definiert) aufweisen, so daß genug Licht ins Innere ge langt. Diese sich etwas widersprechenden Erfordernisse können auch ausgedrückt werden als eine Notwendigkeit für den Bauteil, eine gute Selektivität zu entfalten, d. h. ein hohes Verhältnis von Lichtdurchlässigkeit zu Solarfaktor (wie weiter unten näher definiert). Es erweist sich ferner als wünschenswert, daß die Verglasungsbauteile sowohl ei nen neutralen Aspekt bezüglich Reflexion, anderweitig aus gedrückt als eine niedrige Farbreinheit, als auch einen geringen Grad an Reflexion aufweisen, doch handelt es sich hierbei um Eigenschaften, die dazu tendieren, daß sie in Kombination mit hoher Selektivität schwer zu erreichen sind.

Es ist bekannt, die Selektivität eines Metallüberzugs auf einer Verglasungseinheit durch Erhöhung der Dicke der Me tallschicht oder Metallschichten zu verbessern. Dies hat jedoch den Nachteil, daß es der Verglasungseinheit einen Purpur-Farbton in der Reflexion verleiht, was darauf ab zielt, als ästhetisch unattraktiv eingestuft zu werden. Es wurde daher vorgeschlagen, diesen Nachteil zu überwinden durch Anwendung einer Oxidschicht unterhalb des Metalls, wobei diese Oxidschicht einen höheren Refraktionsindex als andere oxidschichten im Überzug hat, wodurch Interfe renzeffekte zwischen den betreffenden oxidschichten er zeugt werden, die die unerwünschte Verfärbung vermindern. Die Französische Patentschrift 2 719 036 lehrt die Verwen dung eines Oxids, ausgewählt aus Niobiumoxid und Tantal oxid, als eine derartige Unterschicht. Eine solche Unter schicht mit hohem Refraktionsindex begünstigt jedoch nicht die Erzielung eines niedrigen Lichtreflexionsvermögens (RL), und demzufolge einer hohen Selektivität des be schichteten Substrats.

Unsere früheren GB-Patentschriften 2 229 737 und 2 229 738 beschreiben ein Substrat eines Verglasungsmaterials mit einem mehrschichtigen Belag, das eine reflektierende Schicht aus Silber aufweist, die sandwichartig zwischen einer transparenten Unterschicht und einer transparenten Deckschicht vorliegt. Die Unterschicht umfaßt mindestens eine Schicht aus einem Metalloxid, auf der eine Schicht aus Zinkoxid mit einer Dicke von bis zu 15 nm aufgebracht ist. Die Deckschicht umfaßt eine Schicht aus einem Oxid aus einem zur Umwandlung bestimmten Metall, wie Aluminium, Wismuth, rostfreiem Stahl, Zinn oder Titan oder einem Ge misch derselben.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine verbesserte Mehrschichtenanordnung anzugeben, in der sowohl der Purpur-Farbton in der Reflexion neutralisiert ist als auch ein geringer Grad an Reflexion erreicht wird, ohne daß daraus Nachteile in der Selektivität der Mehr schichtenanordnung resultieren.

Mehrere der Eigenschaften eines beschichteten Substrats haben genaue Bedeutungen, die durch einen entsprechenden Standard definiert sind. Die hier verwendeten umfassen die folgenden, basierend auf den Definitionen der Internatio nal Commission on Illumination - Commission Internationale de l′Eclairage ("CIE").

Bei der Standard-Lichtquelle, von der hier gesprochen wird, handelt es sich um Illuminant C, wie durch CIE defi niert. Illuminant C bedeutet das durchschnittliche Tages licht mit einer Farbtemperatur von 6700°K.

Die "Lichttransmission" (TL) ist der Lichtstrom, der durch ein Substrat als ein Prozentanteil des einfallenden Lichtstroms (von Illuminant C) hindurchtritt.

Das "Lichtreflexionsvermögen" (RL) ist der Lichtstrom, der von einem Substrat als ein Prozentanteil des einfallenden Lichtstroms von Illuminant C reflektiert wird.

Der "Spektralabsorptionsindex" (kλ) eines Substrats ist definiert durch die Formel:

worin a(λ) der spektrale lineare Absorptionskoeffizient ist.

Der "Solarfaktor" (FS) ist das Verhältnis der Summe der Gesamtenergie, die durch ein Substrat direkt hindurch tritt, und der Energie, die absorbiert und auf der von der Energiequelle abgekehrten Seite zurückgestrahlt wird als ein Anteil des gesamten Strahlungsenergieeinfalls auf dem Substrat.

Die "Selektivität" (SE) des beschichteten Substrats ist das Verhältnis der Lichttransmission (TL) zum Solarfaktor (FS).

Die "Reinheit" (p) der Farbe des Substrats bezieht sich auf die mit Illuminant C gemessene Anregungsreinheit, wie sie im CIE International Lighting Vocabulary, 1987, Seiten 87 und 89 definiert ist. Die Reinheit ist gemäß einer linearen Skala spezifiziert, auf der eine definierte Weißlichtquelle eine Reinheit von null und die reine Farbe eine Reinheit von 100% hat. Die Reinheit des beschichteten Substrats wird von der Seite gemessen, die der Seite mit der Schicht gegenüberliegt.

Der Ausdruck "Refraktionsindex" (n) ist im CIE Internatio nal Lighting Vocabulary, 1987, Seite 138, definiert.

Die "dominierende Wellenlänge" (%), auch als die "Tönung" bekannt, ist die Peak-Wellenlänge in dem Bereich, die durch das beschichtete Substrat hindurchgelassen oder re flektiert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein beschichtetes Substrat geschaffen, das eine Anordnung aus mehreren Schichten aufweist und in der Reihenfolge ab dem Substrat die folgenden umfaßt (i) eine Schicht aus dielektrischem Material, (ii) eine Schicht aus einem Metall, ausgewählt aus Silber, Gold, Kupfer und Legierungen aus einem oder mehreren derselben, und (iii) einer weiteren Schicht aus dielektrischem Material, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht (i) aus dielektrischem Material eine zusammengesetzte Schicht ist, die eine Grundschicht aus einem selektiv absorbierenden Material mit einem Refrak tionsindex von mindestens 1,4, einem Spektralabsorp tionsindex von mindestens 0,4 im Bereich von 380 < λ < 450 nm enthält und ein Verhältnis von k_{380 <} _λ _{< 450 nm}/k_{650 <} _λ _{< 760 nm} < 2 aufweist.

Die erfindungsgemäßen beschichteten Substrate sind somit gekennzeichnet durch eine Grundschicht, die gebildet ist aus einem oder mehreren Materialien mit bestimmten Absorp tionseigenschaften, die sich von denjenigen der Grund schichten unserer früheren Patentanmeldungen unterschei den. Der Absorption der blauen Komponente des unerwünsch ten Purpur-Farbtons aufgrund der Dicke der Metallschicht oder Metallschichten, die durch Bezugnahme auf das Ver hältnis k (für 380 < λ < 450 nm)/k (für 650 < λ < 760 nm) < 2 sein sollte, ist Genüge getan durch das Material oder die Mate rialien, welche die Grundschicht bilden. Die angegebenen Wellenlängenbereiche liegen innerhalb des sichtbaren Spek trums.

Die Erfindung wendet somit zwei Farbneutralisationsme chanismen an: Absorption im blauen Teil des Spektrums [Interferenzeffekte] (Wellenlängen im Bereich von etwa 450 nm und darunter) und durch die kollektiven Schichten der Anordnung im roten Teil des Spektrums [Interferenzeffekte] (Wellenlänge im Bereich von etwa 650 nm und darüber); und diese sind somit effektiver als frühere Vorschläge zur Verminderung der Purpurverfärbung. Im Gegensatz zu früheren Vorschlägen, die einfach auf Interferenzeffekte vertrauten, erfordert die Erfindung außerdem nicht die Anwendung einer neutralisierenden Schicht mit einem Refraktionsindex, der höher ist als derjenige der anderen Oxid- oder Nitridschichten. Die Mehrschichtenanordnung zeigt ferner eine verbesserte, d. h. verminderte Reinheit der Reflexion, und bemerkenswerterweise wird dies erzielt in Kombination mit einem sehr niedrigen Grad von Licht reflexionsvermögen (RL).

Die beschichteten Substrate gemäß der Erfindung und somit die diese aufweisenden Verglasungsbauteile, haben die hohe Selektivität, die mit dem Vorliegen großer Dicken von Me tallschichten verbunden ist, jedoch ohne die beträchtliche Reflexion und starke Purpurverfärbung, die solchen Produk ten in der Regel innewohnen. Im Vergleich zu einem ähnlich beschichteten Substrat, das eine oder mehrere dicke Metall schichten enthält, jedoch ohne das absorbierende Material, zeigen die Bauteile gemäß der Erfindung eine Selektivität, die mindestens so gut ist, eine höhere dominierende Wel lenlänge in der Reflexion (λD) - die gegen Grün tendiert - jedoch gleichzeitig mit einer schwächeren Reflexion von der Glasseite (RL) und einer geringeren Farbreinheit in der Reflexion (p).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Mehrschichtenanordnung eine weitere Metallschicht (iv) und eine weitere dielektrische Schicht (v) aufweisen.

Eine zur Umwandlung bestimmte Sperrschicht, z. B. ein Metall, ausgewählt aus Chrom, Chrom/Nickellegierung, Nio bium, Tantal, Zinn, Titan und Zink, wird wünschenswerter weise vorgesehen unmittelbar oberhalb der oder jeder Metallschicht. Das bevorzugte zur Umwandlung bestimmte Metall ist Titan. Das zur Umwandlung bestimmte Metall nimmt Sauerstoff auf, der anderweitig die Metallschicht angreifen würde während und nach der Bildung des Überzugs, und das gebildete Oxid liefert eine Schutzschicht auf der Metallschicht. Vom Standpunkt der vorgesehenen Aufgabe hat das zur Umwandlung bestimmte Metall vorzugsweise eine Dicke von 2 bis 5 nm, doch kann die Anwendung einer Dicke von bis zu 10 nm vorteilhaft sein durch Zurücklassung einer nichtoxidierten Schicht auf dem zur Umwandlung bestimmten Metall, um die Anti-Solareigenschaften der Beschichtung als ganzes zu erhöhen.

Die dielektrischen Materialien der Schichten (i), (iii) und (v) umfassen vorzugsweise mindestens ein Metalloxid oder Metallnitrid. Geeignete Beispiele derselben umfassen Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumoxinitrid, Magnesiumoxid (MgO), Niobiumoxid (Nb₂O₅), Siliciumoxid (SiO₂), Silicium nitrid (Si₃N₄), Tantaloxid (TaO₂), Zinnoxid (SnO₂), Titan dioxid (TiO₂), Yttriumoxid (Y₂O₃), Zinkoxid (ZnO), und Zinksulfid (ZnS). Diese können für sich allein oder in Kombination angewandt werden. Sie sind nicht-absorbierende transparente Materialien, die befähigt sind, das Lichtre flexionsvermögen RL und die Farbreinheit p einzuregeln. Die erforderlichen optischen Interferenzeffekte, durch die die Mehrschichtenanordnung die Purpurreflexion vermindert, werden bequemerweise erreicht durch Mehrfach-Grundschich ten der angegebenen Materialien, z. B. SnO₂/ZnO oder ZnO/SnO₂/ZnO.

In einer Mehrschichtenanordnung mit einer einzelnen Me tallschicht liegt die Dicke der dielektrischen Schichten (i) und (iii) vorzugsweise in den Bereichen von 15 bis 45 nm bzw. 30 bis 60 nm, am meisten bevorzugt von 25 bis 45 nm und 35 bis 55 nm. In einer Mehrschichtenanordnung mit zwei Metallschichten liegen die Dicken der dielektrischen Schichten (i), (iii) und (v) vorzugsweise in den Bereichen von 15 bis 35 nm, 60 bis 90 nm bzw. 20 bis 40 nm.

Die Selektivität eines beschichteten Substrats mit einem Gehalt an der Grundschicht hat sich als mindestens so hoch erwiesen, wie bei einem entsprechenden beschichteten Substrat, bei dem das Grundschichtprodukt nicht vorliegt.

Geeignete Beispiele für das selektiv absorbierende Mate rial für die angegebene Grundschicht sind rostfreies Stahloxid (SSOx), Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃), ein Chromoxid (CrO_x: CrO oder Cr₂O₃), Palladiumoxid (PdO), Germanium, ein Germaniumoxid (GeO_x, worin 0 < x < 1 ist), Silicium und ein Siliciumoxid (SiO_x, worin 0< x < 1 ist), von denen rostfreies Stahloxid und Eisen(III)-oxid bevorzugt werden. Ei sen(III)-oxid hat einen Vorteil gegenüber rostfreiem Stahloxid in Bezug auf Farbneutralisation, doch wird dies bis zu einem gewissen Grad aufgewogen, da rostfreies Stahloxid nicht magnetisch und damit leichter aufzubringen ist als Eisen(III)-oxid, dessen Diamagnetismus seine Auf bringung durch Magnetron-Kathodenzerstäubung behindert.

Es ist zu erwähnen, daß diese selektiv absorbierenden Ma terialien auch gute Absorptionseigenschaften für Ultravio lett(UV)-Wellenlängen haben. So bietet ein Verglasungsbau teil mit einer Mehrschichtenanordnung, die ein solches se lektiv absorbierendes Material umfaßt, den zusätzlichen Vorteil einer Verminderung der in einen Raum eintretenden Menge an UV-Strahlung und schützt dadurch in dem Raum vor handene Textilien und Kunststoffe vor Verfärbung.

Obwohl die Schichten (iii) oder (v) in ähnlicher Weise eine Grundschicht aus einem selektiv absorbierenden Mate rial aufweisen können, wird der erforderliche Grad an Ab sorption in vielen Fällen in adäquater Weise erreicht allein durch die Grundschicht in der ersten Schicht (i).

Die Dicke der oder jeder selektiv absorbierenden Grund schicht sollte vorzugsweise weniger als 15 nm betragen. Beschichtete Substrate gemäß der Erfindung, in denen die Dicke dieser Grundschicht weniger als 5 nm ist, sind von besonderem Interesse. Eine 5 nm-Dicke von SSOx ermöglicht die Farbneutralisation einer 14 nm-Silberschicht, und die gleiche Dicke von Fe₂O₃ ermöglicht die Neutralisation einer 17,5 nm-Silberschicht.

Die Metallschichten (ii) und (iv) werden aus Silber, Gold oder Kupfer oder einer Legierung eines oder mehrerer derselben gebildet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer einzigen in der Mehrschichtenanordnung vorliegenden Metallschicht (ii), liegt die Metalldicke vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 nm, verbunden mit einem Lichtreflexionsvermögen (RL) von weniger als 20%. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit einer einzigen in der Mehrschichtenanordnung vorliegenden Metallschicht (ii) liegt deren Dicke vorzugsweise im Bereich von mehr als 20 nm bis zu 30 nm, verbunden mit einem Lichtreflexionsvermögen (RL) von weniger als 40%.

Wenn zwei solche Schichten (ii) und (iv) vorliegen, befin den sich deren Dicken vorzugsweise jeweils im Bereich von 10 bis 25 nm.

Die Anwendung einer absorbierenden Grundschicht in der er sten dielektrischen Schicht (i) begünstigt die Erzielung eines niedrigeren Werts des Lichtreflexionsvermögens (RL) für das beschichtete Substrat als dies für eine traditio nelle "neutralisierende" Mehrschichtenanordnung der Fall ist, die Metallschichten der gleichen Dicke oder Dicken wie diejenigen dieses beschichteten Substrats aufweisen. Im Falle einer Mehrschichtenanordnung gemäß der Erfindung mit zwei Metallschichten (ii) und (iv) beträgt der RL-Wert vorzugsweise weniger als 15%.

Das Substrat ist in den meisten Fällen typischerweise Glas, doch kann es auch ein anderes transparentes Material sein wie Polycarbonat, Polymethylmethacrylat oder Poly ethylenterephthalat.

Das beschichtete Substrat hat vorzugsweise eine Farbrein heit (p) von weniger als 20%, noch bevorzugter von weniger als 10%. Diese vorteilhaft niedrige Farbreinheit ist be merkenswert, da sie in Verbindung steht mit den niedrigen RL-Werten, die durch die vorliegende Erfindung ebenfalls erzielbar sind.

Zusätzlich zu einer solchen beträchtlichen Verminderung in der Reinheit des beschichteten Substrats erhöht die Erfin dung ferner auch dessen dominierende Wellenlänge (λD), vorzugsweise auf eine dominierende Wellenlänge zwischen 480 und 500 nm. In diesem Wellenlängenbereich ist die Tö nung nicht länger purpur, sondern tendiert vielmehr zu blau bis blau/grün.

Die hier für die Schichten und Grundschichten der Mehr schichtenanordnung angegebenen Dickenangaben sind geome trische Dicken. Die aufgeführten Eigenschaften des be schichteten Substrats sind gemessen auf der Basis einer einzelnen Platte auf gewöhnlichem klarem Natronkalkglas mit einer Dicke, falls nichts anderes angegeben ist, von 6 mm. Die Eigenschaften sind diejenigen, wie sie von der Oberfläche, die der beschichteten Oberfläche gegenüber liegt, d. h. von der Glasseite, wahrgenommen werden. Die gegenüberliegende Oberfläche ist üblicherweise nicht be schichtet.

Bei Verwendung in einer Verglasungseinheit wird das be schichtete Substrat zweckmäßigerweise mit einer oder meh reren unbeschichteten Substratplatten in einer Verbund glasanordnung eingebracht, wobei sich die Beschichtung an einer Innenfläche befindet.

Gemäß der Erfindung ist es möglich geworden, leicht eine Doppelverglasung mit Selektivitätsniveaus zu erhalten, die bisher nur unter großer Schwierigkeit erzielt wurden. Die Erfindung führt zu einer Selektivität von größer als 1,4, wenn eine einzelne Metallschicht in einer Mehrschichtenan ordnung angewandt wird, und von größer als 2,0, wenn eine doppelte Metallschicht in einer Mehrschichtenanordnung zur Anwendung gelangt. Außerdem werden diese hohen Niveaus an Selektivität in Kombination mit niedriger Farbreinheit und niedriger Reflexion erhalten.

Obwohl hier hauptsächlich unter Bezugnahme auf beschich tete Substrate zur Verwendung in Verglasungseinheiten be schrieben, ist die Erfindung auch anwendbar auf beschich tete Substrate, die in optischen Filtern angewandt werden. Typische Beispiele solcher Filter sind monochromatische Filter, die zur Verminderung der Bandbreite sichtbarer Strahlung, die durch sie hindurchgeht, dienen. Auch als "Viertelwellenlänge" oder Fabry-Perot-Filter bekannt, wer den sie typischerweise auf den Wellenlängenbereich der ma ximalen menschlichen Sehschärfe (550 nm ± 50 nm) zen triert. Insbesondere können sie dazu dienen, diejenigen Teile des Spektrums zu eliminieren, die zur Lichttransmis sion nicht beitragen, aber für den Solarfaktor abträglich sind, d. h. die infraroten und ultravioletten Teile des Spektrums. Sie bieten somit die Möglichkeit, höhere Selektivitätswerte zu erhalten, doch muß dieser Vorteil üblicherweise erkauft werden durch einen unerwünschten An stieg der Farbreinheit in der Reflexion. Die Einarbeitung einer absorbierenden Grundschicht gemäß der Erfindung er laubt, diesen Nachteil zu überwinden. Die beschichteten Substrate für diese Filter sind von gleicher Struktur wie die oben beschriebenen, mit Doppelmetallschicht versehenen beschichteten Substrate, doch weisen sie unterschiedliche Dicken der dielektrischen Schichten auf, nämlich

(i) und (v): weniger als 10 nm (ausschließlich der selektiven absorbierenden Grundschicht, die weniger als 15 nm haben sollte)
(iii): (550 nm/4n) ± 15%
[wobei n den Refraktionsindex der di elektrischen Schicht (iii) bedeutet].

Die Überzugsschichten werden vorzugsweise durch Vakuumab scheidung aufgebracht. Diese Methode wird bevorzugt, weil sie Überzüge von leicht steuerbarer Dicke und Zusammenset zung ergibt und somit zur Erzielung der Gleichförmigkeit des Produkts, die erfindungsgemäß erforderlich ist, bei trägt. Die Ablagerung wendet typischerweise eine oder meh rere Vakuumabscheidungskammern, Förderbänder für das Substrat, Energiequellen und Gaseintrittsschleusen an. Jede Abscheidungskammer enthält planare Magnetron-Zerstäu bungskathoden, Gaseinlässe und einen Evakuierungsauslaß, wobei die Abscheidung dadurch erzielt wird, daß das Substrat mehrere Male unter den Kathoden hindurchgeführt wird. Der Druck in den Kammern beträgt typischerweise etwa 0,3 Pa.

Die relativ geringen Dicken der entsprechenden Schichten des beschichteten Substrats gemäß vorliegender Erfindung führen zu betrieblichen Vorteilen, sowohl in Bezug auf die kurze Zeit, die zur Aufbringung der Beschichtung benötigt wird, als auch bezüglich des ökonomischen Einsatzes der betreffenden Materialien.

BEISPIELE

Die Erfindung wird ausführlicher unter Bezugnahme auf die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele beschrieben. Für jedes Beispiel gemäß der Erfindung liegt mindestens ein Vergleichsbeispiel vor, um die Verbesserungen zu zeigen, die durch die beschichteten Substrate gemäß der Erfindung erzielt werden.

Für jedes der Beispiele wurde eine Substratscheibe aus 6 mm klarem Glas durch eine Vakuumabscheidungsapparatur ge leitet, die Kammern mit Kathoden umfaßt, ausgestattet mit Antikathoden, die gemäß der speziellen Mehrschichtenanord nung gebildet waren aus Titan, rostfreiem Stahl, Eisen, Zink und Zinn zur Ablagerung in einer Sauerstoffatmosphäre von dielektrischen Grundschichten aus Titandioxid (TiO₂), rostfreiem Stahloxid (SSOx), Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃), Zink oxid (ZnO) bzw. Zinnoxid (SnO₂) [(i), (iii) und in einigen Fällen (v)]. Antikathoden aus Silber und Titan wurden in ähnlicher Weise verwendet für die Ablagerung in einer Ar gonatmosphäre einer oder mehrerer Schichten aus Silber [(ii) und in einigen Fällen (iv)] und Titan als eine oder mehrere, zur Umwandlung bestimmte Sperrschichten.

Die Substratscheibe wurde Hin- und Herdurchgängen durch die Abscheidungsapparatur unterworfen, um die erforderli chen Schichten und Dicken von zwei oder drei Schichten aus dielektrischen Materialien zu erhalten. Die fertigen Mehr schichtenanordnungen enthielten Schichten, wie sie in der beigefügten Tabelle 1 gezeigt sind. Deren optische Eigen schaften wurden von der Glasseite her untersucht, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Die TL-, FS- und SE-Ergebnisse in den letzten drei Spalten wurden für eine Doppelverglasungseinheit, die eine wie oben angegeben beschichtete Scheibe aufwies, erhalten. Der Zwischenraum zwischen den Scheiben der Einheit war mit Argon gefüllt.

Wenn in diesen Beispielen die dielektrischen Komponenten Grundschichten der Struktur SnO₂/ZnO enthielten, lagen diese Oxide in den gleichen Mengenverhältnissen vor (0,5/0,5). Waren die Strukturen vom Typ ZnO/SnO₂/ZnO, so waren die Verhältnisse 0,25/0,5/0,25.

In allen Beispielen lag der Absorptionskoeffizient im blauen Bereich (380 < λ < 450 nm) zwischen 0,4 und 1,2 für das SSOx und zwischen 0,5 und 0,9 für das Fe₂O₃.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) erläutert die Verwendung eines Materials mit einem hohen Refraktionsindex (TiO₂, das einen Refraktionsindex von 2,5, verglichen mit etwa 2,0 für ZnO oder SnO₂ hat) im Dielektrikum 1. Ein solches Material begrenzt die Farbreinheit der Purpurfarbe, die hervorgerufen ist durch die wichtige Schicht aus Silber, die im Hinblick auf die Verwendung eines Materials mit niedrigerem Refraktionsindex angewandt wird. Dies entspricht den bekannten Techniken. Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) zeigt, daß selbst in dem Falle einer derartigen Technik die Reflexion vermindert ist, die Farbreinheit weiter herabgesetzt ist und die Länge der dominierenden Wellenlänge erhöht ist durch die Einführung des ersten Dielektrikums einer absorbierenden Grundschicht gemäß der Erfindung.

Beispiel 3 zeigt, daß je dicker die absorbierende Grund schicht ist, umso niedriger das Lichtreflexionsvermögen und die Farbreinheit in der Reflexion der Mehrschichtenan ordnung und umso höher deren dominierende Wellenlänge ist.

Beispiel 10 erläutert eine Anwendung der Erfindung auf dem Gebiet der optischen Filter. Dieses Beispiel ist auch eine Illustration der überlegenen neutralisierenden Kraft von Fe₂O₃ im Vergleich zu SSOx.

Tabelle 1

(Dicken in nm)

Tabelle 2

Claims

1. Beschichtetes Substrat mit einer Mehrschichtenan ordnung, umfassend in der Reihenfolge ab dem Substrat (i) eine Schicht aus dielektrischem Mate rial, (ii) eine Schicht aus einem Metall, ausge wählt aus Silber, Gold, Kupfer und Legierungen ei nes oder mehrerer derselben, und (iii) eine weitere Schicht aus dielektrischem Material, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schicht (i) aus dielektri schem Material eine zusammengesetzte Schicht ist, die eine Grundschicht aufweist aus einem selektiv absorbierenden Material mit einem Refraktionsindex von mindestens 1,4, einem Spektralabsorptionsindex kλ von mindestens 0,4 im Bereich von 380 < λ < 450 nm und mit einem Verhältnis k_{380 <} _λ _{< 450 nm}/k_{650 <} _λ _{< 760 nm} < 2.

2. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 1, worin die Mehrschichtenanordnung eine weitere Metallschicht (iv) und eine weitere dielektrische Schicht (v) aufweist.

3. Beschichtetes Substrat nach den Ansprüchen 1 oder 2, worin die Beschichtung eine zur Umwandlung be stimmte Sperrschicht unmittelbar oberhalb der oder jeder Metallschicht aufweist.

4. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 3, worin die zur Umwandlung bestimmte Sperrschicht eine Dicke von 2 bis 5 nm hat.

5. Beschichtetes Substrat nach den Ansprüchen 3 oder 4, worin die zur Umwandlung bestimmte Sperrschicht Titanmetall ist, das praktisch vollständig oxidiert ist in der fertigen Beschichtung.

6. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Material der dielektrischen Schichten mindestens ein Metalloxid oder Metallni trid aufweist.

7. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 6, worin das Material der dielektrischen Schichten eine oder mehrere der Verbindungen Aluminiumoxid, Aluminium oxinitrid, Magnesiumoxid, Niobiumoxid, Siliciumdi oxid, Siliciumnitrid, Tantaloxid, Zinnoxid, Titan dioxid, Yttriumoxid, Zinkoxid und Zinksulfid auf weist.

8. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das selektiv absorbierende Mate rial der Grundschicht ausgewählt ist aus rostfreiem Stahloxid, Eisen(III)-oxid, einem Chromoxid, Palla diumoxid und Zirconiumoxid.

9. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Dicke der selektiv absorbie renden Grundschicht weniger als 15 nm beträgt.

10. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 9, worin die Dicke der selektiv absorbierenden Grundschicht we niger als 5 nm beträgt.

11. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine einzelne Metallschicht auf weist, worin die Dicken der dielektrischen Schich ten (i) und (iii) in den Bereichen 25 bis 45 nm bzw. 35 bis 55 nm liegen.

12. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine einzelne Metallschicht auf weist, worin die Dicke der Metallschicht im Bereich von 10 bis 20 nm liegt.

13. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 12, das einen Wert des Lichtreflexionsvermögens (RL) von weniger als 20% hat.

14. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das eine einzelne Metallschicht aufweist, worin die Dicke der Metallschicht im Bereich von mehr als 20 nm bis zu 30 nm liegt.

15. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 14, das einen Wert des Lichtreflexionsvermögens (RL) von weniger als 40% hat.

16. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das zwei Metallschichten aufweist, worin die Dicken der beiden Schichten jeweils im Bereich von 10 bis 25 nm liegen.

17. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder 16, das zwei Metallschichten aufweist, worin die Dicken der dielektrischen Schichten (i), (iii) und (v) in den Bereichen 15 bis 35 nm, 60 bis 90 nm bzw. 20 bis 40 nm liegen.

18. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das einen Bauteil eines optischen Fil ters bildet.

19. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 18, worin die Dicken der dielektrischen Schichten (i) und (v) je weils weniger als 10 nm betragen (ausschließlich jeder selektiv absorbierenden Grundschicht) und die Dicke der dielektrischen Schichten (iii) (550 nm/4n) ± 15% ist [worin n den Refraktionsindex der dielektrischen Schicht (iii) bedeutet).

20. Beschichtetes Substrat nach einem der Ansprüche 16 bis 19, das einen Wert des Lichtreflexionsvermögens (RL) von weniger als 15% hat.

21. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine Farbreinheit (p) von weniger als 20%, vorzugsweise von weniger als 10% hat.

22. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine dominierende Wellenlänge im Be reich von 480 bis 500 nm hat.

23. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, das einen Bauteil einer Verglasungsein heit bildet.

24. Doppelverglasungseinheit mit einem Gehalt an einem beschichteten Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche.

25. Doppelverglasungseinheit nach Anspruch 24 mit einer Selektivität von größer als 1,4.