DE19922162A1 - Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material und Verfahren zur Herstellung - Google Patents
Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material und Verfahren zur HerstellungInfo
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Abstract
Die bekannten optischen transparenten Schichtsysteme besitzen als Funktionsschichten Silber und dielektrische Schichten zur Entspiegelung und als mechanischen Schutz. Diese Schichtsysteme erfüllen nicht mehr die hohen Anforderungen bezüglich Homogenität bei den großen Abmessungen. Die geforderte Kratzfestigkeit ist nicht zu erreichen. DOLLAR A Erfindungsgemäß besteht das Schichtsystem aus einer Funktionsschicht aus Silber, einem Grundschichtsystem und mindestens einer Deckschicht. Das Grundschichtsystem besteht aus einer ersten Schicht aus einem Metalloxid oder einer Siliziumverbindung. Auf dieser ist eine Modifikationsschicht aus Metall oder einer Metallverbindung aufgebracht und auf dieser eine Metalloxidschicht. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden die Schichten durch Zerstäuben im Vakuum aufgebracht, wobei die Grundschichten durch Magnetronzerstäuben aufgebracht werden. DOLLAR A Die Schichtsysteme werden auf Glas oder Kunststoff aufgebracht und dienen vorzugsweise als Wärmedämm- oder Sonnenschutzschichten.
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material
und das Verfahren zur Herstellung desselben. Derartige Schichtsysteme werden auf Glas und
Kunststoff aufgebracht. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Verglasungen mit Wärme
dämmschichten und Sonnenschutzschichten. Die Schichtsysteme werden durch Vakuum
beschichtungsprozesse, insbesondere Zerstäuben, aufgebracht.
Wärmedämmschichten müssen eine möglichst hohe Transmission im Spektralbereich der
Sonnenstrahlung zwischen 300 und 2500 nm, insbesondere im Bereich des sichtbaren
Lichtes zwischen 380 und 780 nm, und eine niedrige Emissivität im Bereich der Wärme
strahlung im Bereich 4 bis 50 µm besitzen.
Es ist bekannt, in derartigen Schichtsystemen eine oder mehrere Silberschichten oder
silberhaltige Schichten als Funktionsschichten aufzubringen. Zur Entspiegelung im sichtbaren
Bereich des elektromagnetischen Spektrums werden sowohl unter (sogenannte
"Grundschicht") als auch über (sogenannte "Deckschicht") den Silberschichten dielektrische
Schichten angeordnet. Diesen dielektrischen Schichten kommt weiterhin die Aufgabe zu, die
Silberschicht vor chemischen und mechanischen Angriffen zu schützen (Kienel: Vakuum
beschichtung 5; VDI-Verlag Düsseldorf 1993, S. 3-12). Die einfachste und am weitesten
verbreitete Ausführung einer Wärmedämmschicht auf einem transparenten Substrat besteht
aus einer, aus einer oder mehreren dielektrischen Schichten aufgebauten Grundschicht, einer
Silberschicht als Funktionsschicht und einer wiederum aus einer oder mehreren dielektrischen
Schichten aufgebauten Deckschicht. Diese Schichtsysteme werden auf große Flächen (bis
3,21 × 6,00 m2) aufgebracht.
Für den Aufbau der Grundschicht sind Kombinationen unterschiedlicher Metalloxide bekannt
(DE 39 41 027 A1; DE 195 41 937 A1; DE 197 26 966 C1), um die optischen Eigenschaften
des Schichtsystems zu verbessern. Des Weiteren wurde versucht, durch unterschiedliche
Deckschichten bzw. Materialien der Schichten des Deckschichtsystems die mechanischen
Eigenschaften des Schichtsystems zu beeinflussen (EP 0 304 234 A1; EP 0 464 789 A1;
EP 0 632 849 B1). Es werden aufwendige Verfahren zur Abscheidung der einzelnen
Schichten mit konstanter Schichtdicke beschrieben (S. Schiller: Plasma Emission Monitor in
Web Coating, Proceedings of the 2nd International Conference on Vacuum Web Coating, Fort
Lauderdale, Florida, USA, Oktober 1988).
Die bekannten Schichtsysteme und ihre Herstellungsverfahren haben den Mangel, dass sie
die ständig steigenden Anforderungen bezüglich Gleichmäßigkeit der optischen
Eigenschaften des Gesamtsystems (Transmission im sichtbaren Bereich und Reflexion des
IR-Bereichs des elektromagnetischen Spektrums), und die mechanischen Eigenschaften
(Kratzfestigkeit) nur noch schwer oder nicht erfüllen. Insbesondere ist die Anfälligkeit der
bekannten Schichtsysteme auf Prozessschwankungen unter Produktionsbedingungen oft
nicht mehr tolerierbar, besonders bei den großen Abmessungen der Glastafeln.
Es ist weiterhin bekannt, dass Schichtsysteme, die eine mindestens 10 nm dicke hoch
brechende Schicht in der Grundschicht enthalten, bezüglich der Homogenität und Lang
zeitstabilität der optischen Eigenschaften des Gesamtschichtsystems nicht nur von der
Schichtdicke sondern auch sehr empfindlich von der Reproduzierbarkeit des Brechungs
indexes dieser hochbrechenden Schicht abhängen. Von vielen hochbrechenden Oxiden sind
verschiedene Mikrostrukturen und stabile Suboxide bekannt. Beispielhaft soll dies an dem
Material Titandioxid erläutert werden. So kann z. B. Titandioxid als TiO, Ti2O3, TiO2 auftreten
(Holleman-Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie; W. de Gruyter, Berlin 1985).
Titandioxid kann in rutiler, anastaser und brookiter Form vorliegen. Alle diese Modifikationen
besitzen verschiedene optische und mechanische Eigenschaften. So kann z. B. der Brechungs
index von Titandioxid zwischen 1,9 bis 2,6 variieren. Kleine Prozessinstabilitäten können sich
daher schon signifikant auf den Brechungsindex der Schicht auswirken.
Insgesamt ist festzustellen, dass die ständig wachsenden Anforderungen an derartige
Schichtsysteme, d. h. solche Verglasungen mit den bekannten Schichtsystemen im
Zusammenhang mit dem Verfahren des Aufbringens der einzelnen Schichten, nicht mehr zu
erfüllen sind. Hinzu kommt, dass bei den großen Abmessungen der Substrate, d. h. der
Glastafeln, von 3,21 m × 6 m sehr hohe Anforderungen an die Homogenität gestellt werden,
die mit den bekannten Verfahren schwer oder fast nicht erreichbar sind. Hinzu kommt, dass
es für das Einsparen von Kosten notwendig ist, die Produktionszyklen zwischen zwei
Wartungsintervallen möglichst lang zu gestalten, und die bisher bekannten Verfahren schwer
oder nicht die Anforderungen bezüglich Langzeitstabilität, insbesondere im Hinblick auf
Brechungsindex und Homogenität, erfüllen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die optischen Eigenschaften der Schichtsysteme, insbesondere
der dielektrischen Schichten in Bezug auf die Reproduzierbarkeit der optischen Eigenschaften
und die Homogenität über die gesamte zu beschichtende Substratfläche, sowie die
mechanischen Eigenschaften des gesamten Schichtsystems zu verbessern, d. h. die Kratz
festigkeit soll hoch sein. Es sollen jedoch bekannte Verfahren der Vakuumbeschichtung
- vorzugsweise das Aufstäuben der Schichten - zum Einsatz kommen, um die bewährte
Anlagentechnik zu nutzen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe - das Schichtsystem - nach den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Das Verfahren zur Herstellung des Schichtsystems wird nach Anspruch
13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 12 bzw. 14 bis 19
beschrieben.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine bedeutende Verringerung der
Schwankungen der optischen Eigenschaften des Gesamtschichtsystems erreicht wird, wenn
der Aufbau der Grundschicht durch eine dünne Modifikationsschicht unterbrochen wird. Es
wurde festgestellt, dass schon eine Dicke von 0,5 nm diesen Effekt hervorruft. Der
beschriebene Effekt ist auch für dickere Modifikationsschichten nachweisbar, jedoch
verringert sich ab einer Dicke von ca. 3 nm die Transmission auf Grund der Absorption
nachhaltig. Es wurde weiterhin gefunden, dass das Material für die Modifikationsschicht und
deren Schichtdicke wesentlich von der Auswahl der Verbindung für die über der
Modifikationsschicht angeordneten Grundschicht des Grundschichtsystems, die an die
silberhaltige Funktionsschicht anschließt, abhängt.
So hat es sich von Vorteil erwiesen, Titan als Modifikationsschicht für Titandioxid als
Grundschicht zu verwenden. Der Brechungsindex erhöht sich von 2,31 auf 2,43 (λ = 550 nm)
und unterliegt nur noch vergleichsweise geringen Prozessschwankungen von ± 0.03. Des
Weiteren wurden die Materialien Niob, Zinn und Zink als Funktionsschicht untersucht. Auch
bei diesen Materialien erhöht sich der Brechungsindex einer Titandioxidschicht auf 2,42; 2,39
bzw. 2,35 (λ = 550 nm).
Weiterhin wurde gefunden, dass die Modifikation der optischen Eigenschaften einer Schicht
durch das Einfügen einer Modifikationsschicht auch die mechanischen und morphologischen
Eigenschaften verbessert. Eine Beeinflussung dieser Eigenschaften erfolgt insbesondere bei
der unmittelbar unter der silberhaltigen Funktionsschicht angeordneten Grundschicht.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die verschiedensten Oxide und Nitride als
Modifikationsschicht keine statistisch signifikante Verbesserung erbrachten. Dahingegen
konnte überraschenderweise die Kratzfestigkeit des Schichtsystems deutlich verbessert
werden, wenn eine dünne metallische oder eine zumindest stark unterstoichometrische Oxid-
oder Nitridschicht als Modifikationsschicht verwendet wurde. Weiterhin stellte sich heraus,
dass diese Modifikationsschicht nicht wesentlich dicker als 1,5 nm ausgeführt sein darf, um
die gewünschte Verbesserung der Kratzfestigkeit hervorzurufen.
Bisherige Untersuchungen zur Verbesserung der Kratzfestigkeit konzentrierten sich auf die
Verbesserung der Haftung zwischen silberhaltiger Funktionsschicht und Deckschicht. Es ist
überraschend, dass die Kratzfestigkeit in starkem Maße auch durch die Grundschicht
beeinflusst wird.
Ein weiterer unerwarteter Effekt ist, dass die Schichten, die auf der metallischen
Modifikationsschicht aufgebracht sind, glatter aufwachsen als ohne diese. Die RMS-
Rauhigkeit, gemessen mit einem Rasterkraftmikroskop, bei Titanoxid nimmt von ca. 5 nm auf
unter 1,0 nm ab. Eine verringerte Rauhigkeit ist insbesondere für die Schicht unterhalb der
Funktionsschicht sehr wichtig, da dadurch die Eigenschaften der Funktionsschicht im Hinblick
auf geringere Lichtabsorption (höhere Lichttransmission) und hohe Infrarotreflexion positiv
beeinflusst werden.
Eine weitere Verbesserung der Kratzfestigkeit wird dadurch erzielt, dass mindestens einem
dielektrischen Material des Schichtsystems Kohlenstoff (0,5-30 at%) und/oder Stickstoff
(0,5-30 at%) und/oder Wasserstoff (0,5-5 at%) und/oder Silizium (0,5-10 at%) zu
gegeben werden.
Es hat sich weiterhin gezeigt, dass der erfindungsgemäße Schichtaufbau sich auch auf die
bekannten Schichtsysteme mit mehreren silberhaltigen Funktionsschichten mit ähnlichen
Effekten übertragen lässt.
Das Aufbringen des Schichtsystems erfolgt durch Zerstäuben, auch Sputtern genannt.
Erfindungsgemäß werden die Grundschichten, zwischen denen die Modifikationsschicht
angeordnet ist, durch Magnetronzerstäuben aufgebracht. Diese Art des Zerstäubens ist dabei
besonders vorteilhaft, da diese Schichten relativ dick sind. Für diese dielektrischen Schichten
ist es vorteilhaft, das Mittelfrequenzsputtern im Unipolarbetrieb sowohl mit einem Einzel
magnetron als auch im Bipolar-Betrieb mit einer Doppelmagnetronanordnung anzuwenden.
Besonders gute Ergebnisse im Hinblick auf die optischen Eigenschaften wurden beim Einsatz
der Doppelmagnetronanordnung erzielt. Die Doppelmagnetronanordnung bietet gleichzeitig
die Möglichkeit, durch unterschiedliche Targetmaterialbestückung Mischschichten mit einem
Konzentrationsgradienten der beiden Targetmaterialien herzustellen.
Durch den Einsatz einer bekannten Pulspaketsteuerung gemäß dem DE 197 02 187 A1 ist es
möglich, die Mischschicht gezielt einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es für die
Abscheidung der Metallschichten, das unipolare Pulssputtern einzusetzen. Durch die gezielte
Wahl von kurzen energiereichen Pulsen ist es möglich, auch dünne Schichten metallisch
abzuscheiden. Damit ist auch bei unvorteilhaftem Restgasverhalten die erfindungsgemäß
geforderte Abscheidung einer metallischen Modifikationsschicht gegeben.
Anhand von drei Beispielen wird die erfindungsgemäße Ausführung von Schichtsystemen
beschrieben.
In der zugehörigen Zeichnung ist ein Schichtsystem dargestellt.
Auf einer Flachglasscheibe 1 ist eine Grundschicht - d. h. ein Grundschichtsystem - aus der
unmittelbar auf der Scheibe 1 durch Magnetronsputtern aufgebrachten ersten Grundschicht
2 aus TiO2, der darauf durch Sputtern aufgebrachten Modifikationsschicht 3 aus Zn und der
darauf wiederum durch Magnetronsputtern aufgebrachten oberen Grundschicht 4 aus ZnO
des Grundschichtsystems angeordnet (siehe hierzu das Beispiel 1). Auf diesem Grundschicht
system ist die Funktionsschicht 5 aus Ag aufgebracht. Auf dieser ist das das Gesamtsystem
abschließende Deckschichtsystem aus einer ersten Deckschicht 6 aus NiCr und einer zweiten
Deckschicht 7 aus SnO2 angeordnet. Die Schichtdicken sind im Beispiel 1 angegeben.
Da die Kratzfestigkeit für ein Schichtsystem bedeutend ist, wie aus der Gegenüberstellung
der Beispiele ersichtlich, wird aufgezeigt, wie diese Eigenschaft des Schichtsystems gemessen
wird. Die Verfahren zur Messung der Kratzfestigkeit sind verschieden. Zum Vergleich der
folgenden Beispiele wurde die Kratzfestigkeit dadurch bestimmt, dass ein Stück Schneidtisch
flies mit einem Durchmesser von 15 mm und einer variablen Auflagekraft über das
beschichtete Substrat gezogen wurde. Erhöht man sukzessive die Auflagekraft, kommt es zu
Kratzern. Zu jedem Beispiel ist die maximale Kraft angegeben, bei der bei visueller Inspektion
in 40 cm Abstand, beleuchtet mit einer 50 W Halogenlampe, noch keine Kratzer sichtbar
werden.
Die Farbwerte und Transmissionswerte wurden durch spektralphotometrische Messung und
Berechnung nach dem CIELab-Standard mit einer D65 Strahlungsquelle für einen 2°
Beobachter gewonnen.
Im Beispiel 1 ist der Schichtaufbau wie folgt:
Luft
50 nm SnO2 Deckschicht
1 nm NiCr Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
14 nm ZnO Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Zn Grundschicht mit Modifikationsschicht
17 nm TiO2 Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe:
a* = +2, 3 ± 2,1
b* = -18,7 ± 3,2
Lichttransmission: LT = 83,5% ± 1,5%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 700 mN
Luft
50 nm SnO2 Deckschicht
1 nm NiCr Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
14 nm ZnO Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Zn Grundschicht mit Modifikationsschicht
17 nm TiO2 Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe:
a* = +2, 3 ± 2,1
b* = -18,7 ± 3,2
Lichttransmission: LT = 83,5% ± 1,5%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 700 mN
Dieses Schichtsystem besitzt eine deutlich verbesserte Kratzfestigkeit gegenüber den
bekannten Systemen und eine leicht erhöhte Lichttransmission. Die Schwankungen der
Reflexionsfarbe sind weiterhin unbefriedigend.
Im Beispiel 2 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Schichtsystems beschrieben:
Luft
20 nm SnO2 Deckschicht
5 nm TiO2 Deckschicht
15 nm ZnO Deckschicht
5 nm TiO2 Deckschicht
1 nm Ti Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
14 nm ZnO Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Zn Grundschicht mit Modifikationsschicht
10 nm TiO2 Grundschicht mit Modifikationsschicht
3 nm Nb2O5 Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe:
a* = -0,3 ± 0,8
b* = -16,2 ± 1,4
Lichttransmission: LT = 84,5% ± 0,9%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 650 mN
Luft
20 nm SnO2 Deckschicht
5 nm TiO2 Deckschicht
15 nm ZnO Deckschicht
5 nm TiO2 Deckschicht
1 nm Ti Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
14 nm ZnO Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Zn Grundschicht mit Modifikationsschicht
10 nm TiO2 Grundschicht mit Modifikationsschicht
3 nm Nb2O5 Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe:
a* = -0,3 ± 0,8
b* = -16,2 ± 1,4
Lichttransmission: LT = 84,5% ± 0,9%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 650 mN
Bei diesem Schichtsystem hat sich die Kratzfestigkeit nur unwesentlich gegenüber Beispiel 1
geändert. Jedoch konnten die Schwankungen der Reflexionsfarbe deutlich reduziert werden.
Auch hat sich die Lichttransmission deutlich erhöht.
In Beispiel 3 wurden bei der Herstellung des Schichtsystems der Tantal- und Titanoxid
schichten dem Reaktivgas 13d vol% CO2 beigemischt.
Luft
48 nm SnO2 Deckschicht
1 nm NiCr Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
8 nm TaxOyCz Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Ta Grundschicht mit Modifikationsschicht
15 nm TiOxCy Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe
a* = -0,8± 1,1
b* = -12,3 ± 1,9
Lichttransmission: LT = 81,5% ± 0,7%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 850 mN
Luft
48 nm SnO2 Deckschicht
1 nm NiCr Deckschicht
12 nm Ag Funktionsschicht
8 nm TaxOyCz Grundschicht mit Modifikationsschicht
1 nm Ta Grundschicht mit Modifikationsschicht
15 nm TiOxCy Grundschicht mit Modifikationsschicht
Floatglas
Zusammenstellung der Ergebnisse:
Reflexionsfarbe
a* = -0,8± 1,1
b* = -12,3 ± 1,9
Lichttransmission: LT = 81,5% ± 0,7%
Mittlere maximale Auflagekraft ohne Kratzer: 850 mN
Die Kratzfestigkeit war bei diesem Schichtaufbau am höchsten und die Schwankungen der
Reflexionsfarbe sind ausreichend klein.
Diese Beispiele zeigen nur eine Auswahl der erfindungsgemäßen Schichtsysteme. Weitere
Kombinationen, insbesondere durch Zugabe von Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Silizium
oder Verbindungen aus diesen Elementen mit oder ohne Sauerstoff zu einzelnen Schichten
sind möglich.
Claims (19)
1. Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material, vorzugsweise
Glasscheiben, bestehend aus einer Funktionsschicht, einem zwischen der Glasscheibe
und der Funktionsschicht aufgebrachten Grundschichtsystem und mindestens einer auf
der Funktionsschicht aufgebrachten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, dass
- - das Grundschichtsystem aus mindestens drei Schichten besteht,
- - auf der Glasscheibe (1) die erste Schicht (2) des Grundschichtsystems aus einem Metalloxid oder einer Siliziumverbindung besteht, die einen Brechungsindex n im Bereich von 1, 8 bis 2, 6 bei einem Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm besitzen,
- - auf der ersten Schicht (2) des Grundschichtsystems eine Modifikationsschicht (3) aus einem Metall oder einer Metallverbindung mit einer Dicke von 0,5 bis 2 nm aufgebracht ist,
- - auf der Modifikationsschicht (3) mindestens eine das Grundschichtsystem abschließende dritte Schicht (4), eine Metalloxidschicht, mit den gleichen optischen Parameterbereichen wie die erste Schicht aufgebracht ist,
- - die Funktionsschicht silberhaltig ist und 5 bis 20 nm dick ist, auf der Funktionsschicht (3) mindestens eine Deckschicht (6) aus dielektrischem Material aufgebracht ist.
2. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Modifikationsschicht (3) aus einem der Metalle Ti, Al, Sn, Zn, Si, Bi, Nb, Zr, Ta
oder einer Verbindung dieser Metalle ist.
3. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Silbergehalt der Funktionsschicht (3) von 70 bis 99, 9% beträgt.
4. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und die zweite oder die zweite und die dritte Schicht (2; 4) des
Grundschichtsystems die gleichen metallischen Elemente oder Silizium enthalten.
5. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Metalloxidschichten (2; 4) des Grundschichtsystems eine
Mischschicht ist, die einen Konzentrationsgradienten der einzelnen Elemente über die
gesamt Dicke der Mischschicht von mindestens 5 at% besitzt.
6. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Metalloxidschichten (2; 4) des Grundschichtsystems mit 0,5
bis 30 at% die Elemente Kohlenstoff und/oder Stickstoff und/oder Wasserstoff enthält.
7. Optisches transparentes Schichtsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der silberhaltigen Funktionsschicht (3) eine
metallische oder suboxidische Opferschicht angeordnet ist.
8. Optisches transparentes Schichtsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Opferschicht mindestens 10 at% eines der Elemente: Ni, Cr, Ti, Nb, Ta, Zn, Sn,
Al, Bi, In, Si, Fe, Zr, Hf, Ce enthält.
9. Optisches transparentes Schichtsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und zweiten auf dem
transparenten Material (1) aufgebrachten Metalloxidschicht (2; 4) des Grundschicht
systems eine weitere Schicht aus einer Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder
Kohlenstoff enthaltenden Metall- oder Siliziumverbindung angeordnet ist.
10. Optisches transparentes Schichtsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die oberste Schicht des Grundschichtsystems aus ZnO,
ZnS, Bi2O3, Ta2O5 mit einer Dicke von 3 bis 30 nm besteht.
11. Optisches transparentes Schichtsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Funktionsschicht (3) aufgebrachte
Deckschichtsystem aus mindestens einem der Oxide, Oxynitride oder Nitride oder einer
Mischung der Elemente Ni, Cr, Ti, Nb, Ta, Zn, Sn, Al, Bi, In, Si, Fe, Zr, Hf, Ce besteht.
12. Optisches transparentes Schichtsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (3) aus Teilschichten aus Ag
besteht und diese durch dielektrische und/oder metallische Schichten getrennt sind.
13. Verfahren zur Herstellung des optischen transparenten Schichtsystems auf
transparentem Material nach Anspruch 1, indem die Schichten durch ein Zerstäubungs
verfahren im Vakuum aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schichten des Grundschichtsystems, die aus einem Metalloxid oder einer
Siliziumverbindung bestehen, durch Magnetronzerstäuben aufgebracht werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Metalloxidschicht durch Mittelfrequenzsputtern mit einer Frequenz zwischen 10 und
100 kHz, vorzugsweise 20 bis 50 kHz, aufgestäubt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Metalloxidschicht des Grundschichtsystems mit einem Doppelmagnetron aufgestäubt
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abscheidung
mindestens einer der dielektrischen Schichten des Grundschichtsystems dem Arbeitsgas
mindestens ein weiteres Gas mit maximal 50 vol.% zugemischt wird, dass mindestens
eines der Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff oder Silizium enthält.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Doppelmagnetron
anordnung mit unterschiedlichem Targetmaterial verwendet wird.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass der Energieeintrag pro Target und damit die Beschichtungsrate
mittels Pulspaketsteuerung eingestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikations
schicht durch unipolares Pulssputtern aufgebracht und über die Puls-on Zeit der
Energieeintrag in das Target und damit die Beschichtungsrate eingestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19922162A DE19922162C2 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material und Verfahren zur Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19922162A DE19922162C2 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material und Verfahren zur Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19922162A1 true DE19922162A1 (de) | 2000-11-30 |
DE19922162C2 DE19922162C2 (de) | 2001-07-12 |
Family
ID=7908007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19922162A Expired - Lifetime DE19922162C2 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Optisches transparentes Schichtsystem auf transparentem Material und Verfahren zur Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19922162C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7431808B2 (en) | 2001-08-17 | 2008-10-07 | W.C. Heraeus Gmbh & Co., Kg | Sputter target based on titanium dioxide |
WO2012110823A1 (en) | 2011-02-17 | 2012-08-23 | Pilkington Group Limited | Heat treatable coated glass pane |
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DE19616841A1 (de) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Glaverbel | Beschichtetes Substrat mit hoher Lichtdurchlässigkeit, geringem Solarfaktor und neutralem Aussehen bei Reflexion |
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1999
- 1999-05-12 DE DE19922162A patent/DE19922162C2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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DE19922162C2 (de) | 2001-07-12 |
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