DE2203943B1 - Waermereflexionsscheibe, die gute farbgleichmaessigkeit aufweist, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung - Google Patents

Waermereflexionsscheibe, die gute farbgleichmaessigkeit aufweist, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung

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Description

3 4
dielektrische, für sichtbares Licht im wesentlichen zu stellen, wodurch sich verfahrensmäßig ein be-
absorptionsfreie Zwischenschicht und anschließend trächtlicher Vorteil ergibt.
die Metallschicht mit hohem Infrarotreflexionsver- Die auf der erfindungsgemäßen Zwischenschicht
mögen aufgebracht wird. aufgebrachte Zinksulfidschicht hat die angegebene
Die erfindungsgemäße Wärmereflexionsscheibe 5 Dicke von 200 bis 600, vorzugsweise 400 bis 550 Ä,
kann in vorteilhafter Weise als Einzelscheibe einer so daß sie nicht nur als Haftschicht, sondern auch
aus zwei im Abstand voneinander angeordneten als Antireflexschicht für die Metallschicht im sicht-
Glasscheiben bestehenden IsoHerglasscheibe verwen- baren Spektralgebiet oder zumindest in Teilbereichen
det werden. Dabei können sowohl nur die eine als desselben wirkt.
auch beide Einzelscheiben der IsoHerglasscheibe aus io Die Metallschicht mit hohem Infrarotreflexionseiner Wärmereflexionsscheibe nach der Erfindung vermögen besteht vorzugsweise aus Gold, kann aber bestehen. auch beispielsweise aus Silber oder Kupfer bestehen.
Überraschenderweise gelingt es durch die Anord- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor-
nung der Zwischenschicht zwischen der Glasscheibe gesehen, daß auf die Metallschicht noch wenigstens
und der Zinksulfid-Antireflexschicht, die Zinksulfid- 15 eine weitere Interferenz- und/oder Schutzschicht auf-
Antireflexschicht bezüglich ihrer farbgebenden Inter- gedampft wird.
ferenzwirkung derart zu stabilisieren, daß auch auf Die Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen
großen Flächen eine vollkommene Farbgleichmäßig- der Erfindung sind nachstehend in Ausführungs-
keit erreicht wird. Dieser Effekt ist überraschend und beispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung
kann dem Stand der Technik nicht entnommen 20 weiter erläutert. Es zeigt
werden. Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Glasscheibe
Als geeignetes Material für die Zwischenschicht mit einer Zwischenschicht aus Siliziumoxid, einer haben sich Metalloxidschichten oder Metallmisch- dieser nachgeordneten Zinksulfidschicht als Antioxidschichten erwiesen, ferner Schichten aus SiIi- reflexionsschicht sowie einer auf die Zinksulfidschicht ziumoxid und Glasschichten, die durch Aufdampfen 25 aufgebrachten Infrarotreflexionsschicht aus Gold, im Hochvakuum hergestellt werden können. Silizium- F i g. 2 eine Variante der Ausgestaltung der Fig. 1 oxid und Glasschichten sind deswegen besonders mit gleichem Aufbau, wobei jedoch auf die Goldgeeignet, weil ihr Brechungsindex mit dem der Glas- schicht zusätzlich noch eine weitere, von einer scheibe praktisch weitgehend übereinstimmt. Schutzschicht nach außen abgedeckte Interferenz-
Das Aufdampfen einer Siliziumoxidschicht kann 30 schicht aufgebracht ist, und
nach bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise Fig. 3 eine IsoHerglasscheibe im Teilquerschnitt ist hierfür eine Elektronenstrahl verdampfung von mit einer Wärmereflexionsscheibe gemäß Fig. 1. Siliziumdioxid oder eine reaktive Verdampfung von Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch Siliziummonoxid geeignet, wobei im letzteren Falle eine Wärmereflexionsscheibe, bestehend aus einer ein Vakuum in der Größenordnung von IO-4 Torr 35 Floatglasscheibe 10, mit einer Abmessung von 300 X verwendet wird. Bei dem letztgenannten Verfahren 245 cm und einer Dicke von 6 mm, deren eine Oberergeben sich unter den üblichen Herstellungsbedin- fläche in einer Verdampfungsanlage bei einem Druck gungen Schichten, die etwa der Zusammensetzung von 3 · 10^2 Torr durch Glimmentladung in üblicher Si2O., entsprechen (vgl. E. Cremer, Th. Kraus und Weise gereinigt worden und anschließend bei weiter E.'Ritter, »Über das Absorptionsvermögen dünner 40 erniedrigtem Druck in einem Vakuum von 1,3 · lO^4 Siliziumoxidschichten in Abhängigkeit vom Oxyda- Torr durch reaktive Verdampfung von Siliziummontionsgrad«, Zeitschrift für Elektrochemie, Band 62 oxid mit einer Siliziumoxidschicht versehen worden [1958], S. 939 bis 941). ist. Die Dicke der Siliziumoxidschicht 12 beträgt
Für die Siliziumoxidschichten haben sich Schicht- 50 Ä. Die der Glasscheibe 10 abgekehrte Außenseite
dicken im Bereich von etwa 30 bis 100 Ä bewährt. 45 der Siliziumoxidschicht 12 ist anschließend an die
Diese Schichtdicken sind ausreichend, um auch bei Verdampfung des Siliziummonoxides bei einem
der üblichen Oberflächenrauhigkeit von technischem Druck von 5 · 10~5 Torr mit einer Zinksulfidschicht
Glas eine durchgehend ausreichende Schichtdicke zu 14 versehen worden. Die Stärke der Zinksulfidschicht
gewährleisten. Naturgemäß können auch dickere 14 beträgt 500 Ä. Den äußeren Abschluß bildet eine
Schichten verwendet werden, jedoch bringt diese 50 ebenfalls aufgedampfte Goldschicht 16 mit einer
Vergrößerung der Dicke der Zwischenschicht keine Dicke von 250 Ä.
Vorteile mehr hinsichtlich der erreichten Farbgleich- Die im ganzen mit 18 bezeichnete Scheibe zeigt
mäßigkeit. von der Glasseite in Richtung des Pfeiles 20 her
Es hat sich gezeigt, daß die Lichtdurchlässigkeit gesehen einen Bronzeton und ist von außerordent-
und das Wärmereflexionsvermögen der Zinksulfid- 55 Hcher Farbgleichmäßigkeit.
Metall-Beschichtung, insbesondere der Zinksulfid- Die im ganzen mit 18' bezeichnete Scheibe gemäß Gold-Beschichtung, durch die Siliziumoxidschicht Fig. 2 stellt eine Ausgestaltung der Scheibe der nicht verändert werden. Auch Farbveränderungen in F i g. 1 dar, bei welcher auf die Außenseite der Gold-Reflexion und Durchsicht treten nicht auf, weil der schicht 16 eine weitere Interferenzschicht 22 aus Brechungsindex von Siliziumoxidschichten, also von 60 Zinksulfid aufgedampft worden ist. Den äußeren SiO2- bzw. Si2O3-Schichten, nur so wenig vom Bre- Abschluß der Scheibe 18' bildet eine Schutzschicht chungsindex der Glasscheibe abweicht, daß insbeson- 24, die im vorliegenden Falle aus Siliziumoxid bedere bei den vorzugsweise verwendeten Schichtdik- steht.
ken, die klein gegenüber der Wellenlänge des Bei der Scheibe 18' der F i g. 2 wird ebenso wie
sichtbaren Lichtes sind, keine zusätzlichen Inter- 65 bei der Scheibe 18 der F i g. 1 eine außerordentlich
ferenzeffekte hervorgerufen werden. Aus diesem große Farbgleichmäßigkeit erreicht, wobei jedoch
Grunde sind auch an die Gleichmäßigkeit der SiIi- durch die gegenüber der Scheibe 18 der F i g. 1 zu-
ziumoxidschichten keine besonderen Anforderungen sätzlich aufgebrachten Schichten 22, 24 bei Betrach-
tung von der Glasseite her in Richtung des Pfeiles 20 gesehen der Farbton nach Blau-Grau verschoben ist. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Glasscheiben 30, 32 und einem zwischen diesen Scheiben vorgesehenen Luftzwischenraum 34. Die Glasscheibe 30 ist dabei wie die Glasscheibe 18 der F i g. 1 ausgebildet, während die Glasscheibe 32 eine Klarglasscheibe ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 diesen Metallschichten kann die Lichtdurchlässigkeit Patentansprüche: ohne nennenswerte Beeinträchtigung des hohen Wärmereflexionsvermögens durch Antireflexschich-
1. Wärmereflexionsschicht mit einer Glas- ten aus einem Material mit hohem Brechungsindex, scheibe, einer auf die Glasscheibe aufgedampften 5 wie z. B. Ceroxid, Titanoxid oder Zinksulfid, noch Zinksulfid-Antireflexschicht und einer auf diese zusätzlich erhöht werden. Dabei wird auch die unaufgedampften Metallschicht mit hohem Infra- erwünschte Blendwirkung durch Verminderung des rotreflexionsvermögen, dadurch gekenn- Reflexionsvermögens der Metallschicht im sichtbaren zeichnet, daß zwischen der Glasscheibe (10) Spektralbereich erheblich reduziert. Außerdem läßt und der Zinksulfid-Antireflexschicht (14) eine io es sich durch diese Antireflexschichten erreichen, daß dielektrische, für sichtbares Licht im wesentlichen die Wärmereflexionsscheiben in der Außenansicht absorptionsfreie Zwischenschicht (12) aus einem . einen architektonisch erwünschten Farbton ergeben, Material angeordnet ist, dessen Brechungsindex beispielsweise Graublau oder Bronze.
im wesentlichen dem der Glasscheibe entspricht. Bei den bekannten Wärmereflexionsscheiben der
2. Wärmereflexionsscheibe nach Anspruch 1, 15 eingangs genannten Art ist insbesondere ein Schichtdadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht system von Interesse, bei dem auf die Glasscheibe (12) aus einem Metalloxid oder einem Metall· zunächst eine Zinksulfid-Antireflexschicht und anmischoxid besteht. schließend eine Goldschicht aufgedampft wird. Be-
3. Wärmereflexionsscheibe nach Anspruch 1, trägt dabei die Dicke der Zinksulfid-Antireflexschicht dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 20 beispielsweise 500 Ä und die Dicke der Goldschicht (12) aus Siliziumoxid besteht. etwa 250 Ä, so weist die Wärmereflexionsscheibe von
4. Wärmereflexionsscheibe nach Anspruch 1, der Außenseite her einen architektonisch erwünschdadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ten Bronzeton auf. Außerdem wirkt die Zinksulfid-(12) aus Glas besteht. Antireflexschicht insbesondere im langweiligen sicht-
5. Wärmereflexionsscheibe nach einem der 25 baren Spektralbereich durchlässigkeitserhöhend, so Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Durchsicht durch eine solche Scheibe prakdie Dicke der Zwischenschicht (12) wesentlich tisch farbneutral ist, im Gegensatz zum Grünstrich kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren einer Wärmereflexionsscheibe, welche lediglich eine Lichtes. Goldschicht gleicher Dicke aufweist. Die jeweils ge-
6. Wärmereflexionsscheibe nach einem der 30 wählten Schichtdicken sind naturgemäß von der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gewünschten Lichtdurchlässigkeit und der geforderdie Metallschicht (16) aus Gold besteht. ten Farbwirkung der Scheibe abhängig. Anwendungs-
7. Wärmereflexionsscheibe nach einem der . technisch von Interesse ist ein Zinksulfid-Antireflex-Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß schicht-Dickenbereich von etwa 200 bis 600 Ä, vorauf der der Zinksulfid-Antireflexschicht (14) ab- 35 zugsweise von 400 bis 550 Ä, wobei die Goldschicht gewandten Seite der Metallschicht (16) minde- eine Dicke von etwa 150 bis 500 Ä aufweist.
stens eine weitere Interferenz- und/oder Schutz- Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verfahren für
schicht (22, 24) angeordnet ist. die Herstellung derartiger Wärmereflexionsscheiben
8. Verfahren zur Herstellung einer Wärme- Schwierigkeiten mit sich bringen, die zu Farbreflexionsscheibe nach Anspruch 3, dadurch ge- 40 ungleichmäßigkeiten führen, insbesondere in der kennzeichnet, daß die Zwischenschicht durch Außenansicht. Dies gilt insbesondere dann, wenn im reaktive Verdampfung von Siliziumoxid -herge*- - Vakuum-Aufdampfverfahren verhältnismäßig große stellt wird. Glasscheiben bedampft werden, wie sie für die mei-
9. Verwendung einer Wärmereflexionsscheibe sten Anwendungszwecke erforderlich sind. An dernach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Einzel- 45 artigen Scheiben treten bei Anwendung des bekannscheibe einer aus zwei im Abstand voneinander ten Verfahrens erhebliche Farbverschiebungen des angeordneten Glasscheiben bestehenden Isolier- Bronzetons in Richtung auf einen rötlichen Farbglasscheibe, stich auf, die die Außenschicht in architektonisch
. . ·; höchst unerwünschter Weise stören. Diese Farbver-
50 Schiebungen treten auf, obwohl die Zinksulfid-Anti-
reflexschicht ihre Funktion als Haftschicht für die
Goldschicht in jedem Falle zuverlässig erfüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Wärmereflexionsscheibe der eingangs genannten Art
• '-55 sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorzu-
Die Erfindung betrifft eine Wärmereflexionsscheibe schlagen, welche es ermöglichen, auch bei der Bemit einer Glasscheibe, einer auf die Glasscheibe auf- dampfung von großen Glasflächen eine ausreichende gedampften Zinksulfid-Antireflexschicht und einer Farbgleichmäßigkeit zu erreichen,
auf diese aufgedampften Metallschicht mit hohem Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-
Infrarotreflexionsvermögen sowie ein Verfahren zu 60 löst, daß zwischen der Glasscheibe und der Zinkihrer Herstellung und ihre Verwendung. sulfid-Antireflexschicht eine dielektrische, für sicht-
Wärmereflexionsscheiben dieser Art werden ins- bares Licht im wesentlichen absorptionsfreie Zwibesondere dazu verwendet, die übermäßige Erwär- schenschicht aus einem Material angeordnet ist, mung von Fahrzeug- oder Gebäude-Innenräumen dessen Brechungsindex im wesentlichen dem der durch einfallende Sonnenstrahlung zu verhindern. 65 Glasscheibe entspricht.
Als geeignete Materialien für die Metallschicht mit Die Herstellung der erfindungsgemäßen Wärmehohem Infrarotreflexionsvermögen haben sich ins- reflexionsscheibe erfolgt dadurch, daß durch Vabesondere Gold, Silber und Kupfer erwiesen. Bei kuumbedampfung auf die Glasscheibe zunächst die
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