DE4128601A1 - Beschichtetes glas und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents
Beschichtetes glas und verfahren zur herstellung desselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Glassubstrat, das eine
pyrolytisch geformte Oxidmetallbeschichtung trägt, und ein
Verfahren zur pyrolytischen Formung einer
Oxidmetallbeschichtung auf einem heißen Glassubstrat durch
Kontaktieren des Substrats mit
Beschichtungsvorläufermaterial in der Gegenwart von
Sauerstoff.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere und spezifisch auf
Glas, das eine Zinnoxidbeschichtung trägt.
Zinnoxidbeschichtungen auf Glas sind an sich bekannt und
finden Anwendungen an Stellen, wo eine Erhaltung der
Wärmeenergie von ökonomischer Bedeutung ist. Dotierte
Zinnoxidbeschichtungen sind effektiv bei der Reflexion von
Infrarotstrahlen, insbesondere bei einer derartigen
Strahlung mit Wellenlängen größer als 3000 nm, und sie
erlaubt somit die Transmission von Sonnenwärmeenergie,
während der Durchgang von Infrarotstrahlung mit langen
Wellenlängen aus Quellen mit niederer Temperatur, wie dem
Inneren eines Gebäudes, verhindert wird. Wenn jedoch
Beschichtungen über große Glasflächen geformt werden, treten
Schwierigkeiten darin auf, die Beschichtung einheitlich
herzustellen, und dies kann Probleme aus optischen oder
ästhetischen Gesichtspunkten ergeben. Konsequenterweise kann
die Verwendung von zinnoxidbeschichteten Verglasungen in
Wohngebäuden, entgegengesetzt zu derartigen Strukturen wie
Gewächshäusern, nicht so umfangreich sein wie dies aus
Energieerhaltungs- und ökonomischen Erwägungen
gerechtfertigt erschiene. Leitende Zinnoxidbeschichtungen
können ebenfalls für andere Zwecke z. B. in elektrisch
widerstandsfähigen Heizkörpern verwendet werden, und
ähnliche optische und ästhetische Erwägungen können dort
ebenso angebracht sein.
Das Problem ist zweifach. Wenn eine hohe spezifische
Transmission benötigt wird, ist es notwendig, Gebrauch von
einer dünnen Beschichtung zu machen. Unglücklicherweise
haben derartige dünne Zinnoxidschichten optische Dicken der
ersten wenigen Interferenzordnungen bzw. Grade und jegliche
Abweichung in der Beschichtungsdicke, wobei es keine Rolle
spielt wie wenig, ruft in Konsequenz das Hervortreten von
klar sichtbaren Interferenzfarben in Reflexion hervor. Ein
derartiges Schillern kann zurückzuführen sein auf sehr
kleine, unvermeidbare Abweichungen in der Dicke der
Zinnoxidbeschichtung, aber sogar in dem Fall einer
Beschichtung mit einer perfekten einheitlichen Dicke kann
ein Schillern (in allen Regenbogenfarben) hervorgerufen
werden, da der Betrachtungswinkel der beschichteten
Verglasung variiert: Dieses Phänomen kann von Bedeutung
sein, wenn große verglaste Flächen in die Planung mit
einbezogen werden, die ein Merkmal von beträchtlicher
moderner Architekturpraxis sind.
Die grundlegenden theoretischen Prinzipien, gemäß denen ein
Schillern (in allen Regenbogenfarben) erklärt werden kann,
sind schon seit Jahren gut bekannt. Ein vorgegebener Anteil
an einfallendem Licht wird an jeder Grenzfläche zwischen
zwei Medien mit unterschiedlichem Brechungindizies (n1 und
n2) reflektiert. Dies ist durch die Fresnel′sche Gleichung
vorgegeben, die festlegt, daß der Anteil an normal
einfallendem Licht, der so reflektiert wird, (n1-
n2)2/(n1+ n2) ist.
Somit wird Licht an der Grenzfläche zwischen einer
Zinnoxidbeschichtung und einem Glassubstrat reflektiert.
Wenn die Zinnoxidbeschichtung eine optische Dicke innerhalb
eines bestimmten Bereiches aufweist, wird das an dieser
Grenzfläche reflektierte Licht mit dem Licht, das von der
Frontseite der Zinnoxidbeschichtung reflektiert wird,
interferrieren. Sogar wenn die Zinnoxidbeschichtung eine
perfekte einheitliche geometrische Dicke aufweist, wird ihre
tatsächliche optische Dicke sich mit dem Betrachtungswinkel
ändern, und daher wird eine Farbveränderung über den
beschichteten Bereich wahrgenommen.
Zinnoxidbeschichtungen neigen ebenfalls dazu, einen
bestimmten Lichtanteil in einer diffusen Weise
durchzulassen, wodurch somit Trübungen verursacht werden
können. Das Problem der Trübung wird im allgemeinen dem
Vorhandensein von Natriumionen in der Zinnoxidbeschichtung
zugeschrieben. Pyrolytische Zinnoxidbeschichtungen werden
oft unter Verwendung von Zinnchlorid als
Beschichtungsvorläufermaterial hergestellt, und einer der
häufigsten Trübungsgründe ist der, daß Natriumionen von dem
(Kalk-Natron)Glas mit dem Chlor des Vorläufermaterials
reagiert. Was auch immer das präzise Derivat des Natriums in
der Beschichtung ist, ist, das was klar ist, daß
Zinnoxidbeschichtungen Natrium enthalten, die Trübung zeigen.
Es wurden viele Vorschläge gemacht, das Schillern und/oder
die Trübung zu vermindern. Unter den hauptsächlich
relevanten Vorschlägen gibt es solche, die sich auf die
Formung einer Unterschicht bzw. Grundbeschichtung auf dem
Glassubstrat, bevor die Zinnoxidbeschichtung aufgebracht
wird, stützen. Beispielsweise wurde es vorgeschlagen, eine
Siliciumdioxidunterschichtung vor der Abscheidung einer
Zinnoxidoberschicht aufzubringen. Die
Siliciumdioxidbeschichtung kann im wesentlichen derart
ausgerichtet werden, um die Migration von Natriumionen des
Glases in die Zinnoxidbeschichtung zu verhindern.
Ebenfalls ist der Begriff der Ausstattung mit
"Anti-Reflexions"-Beschichtungen schon seit mehreren Jahren
bekannt. Es folgt aus den Fresnel′schen Gleichungen, daß,
wenn eine
Schicht eines dritten Mediums zwischen zwei andere Medien
eingebracht wird, und wenn das dritte Medium einen
Brechungsindex n3 der Zwischenschicht zwischen n1 und
n2 hat, die Brechungsindizies dieser zwei Medien, die
Menge an reflektiertem Licht an den zwei neuen Grenzflächen,
die so gebildet sind, im Vergleich mit dem reflektierten
Licht an der vorhergehenden einzelnen Grenzflächen reduziert
werden.
Es folgt ebenfalls, daß die Mengen an Licht, die an den zwei
Grenzflächen, die durch die intermediäre (n3) bzw.
Zwischen-Schicht gebildet werden, reflektiert werden, gleich
sein werden, wenn der Brechungsindex dieser Schicht gleich
der Quadratwurzel des Produkts der Brechungsindizes der
zwei anderen Medien ist. Daher, wenn die Dicke der
Zwischenschicht so ausgewählt ist, daß an ihren zwei
Grenzflächen reflektiertes Licht mit einer vorgegebenen
Wellenlänge 180° aus der Phase ist, dann wird ein
signifikanter Anteil an sichtbarem Licht, das innen an der
beschichteten Struktur reflektiert wird, durch Interferenz
ausgelöscht werden, und der schillernde Effekt wird weiter
vermindert werden.
Somit, vorausgesetzt, daß der Brechungsindex einer
pyrolytisch geformten Zinnoxidbeschichtung etwa 1,9 ist, und
der Brechungsindex eines typischen Natrium-Kalk-Glases 1,52
ist, sagt die Theorie voraus, daß es wünschenswert wäre,
eine Zwischenschicht eines Materials zu formen, die einen
Brechungsindex von etwa 1,7 hat, und um eine
Interferenzextinktion an reflektiertem Licht mit einer
Wellenlänge Lambda von etwa 560 nm in der Region, wo das
menschliche Auge am meisten sensitiv ist, zu erreichen, so
daß die Zwischenschicht einen Lichtweg einer effektiven
Länge gleich zu Lambda/2 festlegt und somit eine optische
Dicke
von Lambda/4, nämlich 140 nm aufweist, so daß ihre
geometrische Dicke etwa 80 nm betragen würde.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Glassubstrat mit
einer Mehrschichtbeschichtung bereitzustellen, die einen
pyrolytisch geformten Zinnoxidüberzug einschließt, der eine
akzeptable niedere Trübung hat und ein akzeptables niederes
Schillern, was zurückzuführen ist auf die Anwesenheit einer
Unterschicht mit einer neuen Zusammensetzung.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
Ansprüche 1 und 9 gelöst.
Die Unteransprüche bilden die Erfindung weiter.
Gemäß der Erfindung wird ein Glassubstrat zur Verfügung
gestellt, daß eine pyrolytisch geformte
Oxidmetallbeschichtung trägt, das dadurch gekennzeichnet,
daß diese Beschichtung ein pyrolytisch geformte untere
Oxidmetallschicht ("die Unterschicht"), in der dieses Metall
Aluminium mit einem relativ geringen Anteil an Vanadium
umfaßt, und eine pyrolytisch geformte obere Schicht bzw.
eine Überzugsschicht ("die Oberschicht") aus Zinnoxid über
der Unterschicht enthält, wobei die optische Dicke der
Unterschicht zur Reduktion von reflektierten sichtbaren
Lichtinterferenzeffekten, die auf die Ober- bzw.
Überzugsschicht zurückzuführen sind, ausgewählt ist.
Die Erfindung erstreckt sich auf ein Verfahren zur
Herstellung eines derartigen beschichteten Glassubstrats und
schließt somit ein Verfahren zur pyrolytischen Formung einer
Oxidmetallbeschichtung auf einem heißen Glassubstrat durch
Kontaktieren des Substrats mit dem
Beschichtvorläufermaterial in der Gegenwart von Sauerstoff
ein, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein oxidiertes
Metallsubstrat ("die Unterschicht") dieser Beschichtung, die
pyrolytisch durch Kontaktieren des Substrats bei einer
Unterschichtungsstation mit einem Unterschichtungs- bzw.
Grundbeschichtungsvorläufermaterial, das Aluminiumatome und
einen relativ geringen Anteil an Vanadiumatomen enthält,
geformt wird, so daß das oxidierte Metall dieser
Unterschicht Aluminium mit einem geringen Anteil an Vanadium
umfaßt, wonach eine obere Schicht ("die Oberschicht") aus
Zinnoxid pyrolytisch über der Unterschicht geformt wird,
wobei die optische Dicke der Unterschicht zur Reduktion von
reflektierten sichtbaren Lichtinterferenzeffekten, die auf
die Ober- bzw. Überzugsschicht zurückzuführen sind,
ausgewählt ist.
Eine derartige Beschichtung ist im wesentlichen in der
Reflexion neutral, und sie zeigt eine geringe Trübung. Das
Produkt kann daher in Form von Verglasungspanelen bzw.
Scheiben ausgeführt sein, die optisch und ästhetisch für den
Einbau in Wohngebäude akzeptabel sind, sogar wenn eine große
verglaste Fläche vorliegt. Das Produkt kann in Form einer
infrarotabsorbierenden Scheibe mit niedrigem
Emissionsvermögen, oder in Form einer
Widerstandsheizungsscheibe, z. B. einer heizbaren
Fahrzeugscheibe ausgeführt sein. Das Verfahren der Erfindung
kann unter Verwendung einer Vorrichtung eines Typs, der an
sich bekannt ist, z. B. mit einer Vorrichtung, die in dem
britischen Patent Nr. 21 85 249 (Glaverbel) beschrieben ist,
durchgeführt werden.
In der Tat ist Glas, das eine derartige
Oxid-Aluminium/Vanadium-Beschichtung aufweist, selbst neu
und vorteilhaft, und in einem zweiten Aspekt liefert die
Erfindung ein Glassubstrat, das eine pyrolytisch geformte
Oxidmetallbeschichtung trägt, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß diese Beschichtung eine Schicht enthält, in der
dieses Metall Aluminium mit einem relativ geringen Anteil an
Vanadium enthält, und die einen Brechungsindex von
wenigstens 1,67 und vorzugsweise einen Brechungsindex von
wenigstens 1,69 hat.
Man glaubt, daß die Inkorporation bzw. Einarbeitung von
Minoranteilen an oxidiertem Vanadium in der oxidierten
Aluminiumüberzugsschicht von speziellem Wert beim
Bereitstellen eines Kontrollmaßes über den Brechungsindex
der Überzugsschicht liefert, so daß der Brechungsindex auf
einen Wert in dem mittleren Bereich zwischen den Werten der
Brechungsindizes von Glas und Zinnoxid gebracht werden kann.
In der Tat ist der theoretische Brechungsindex von massivem
kristallinem Aluminiumoxid 1,76, aber
Aluminiumoxidbeschichtungen, die durch Pyrolyse geformt
werden, haben im allgemeinen einen Brechungsindex von etwa
1,6. Durch die Zugabe von Minoranteilen von Vanadium ist es
leicht möglich, einen Brechungsindex für die oxidierte
Aluminium/Vanadiumschicht von 1,67 oder mehr zu erreichen.
Dies ist ein insgesamt unerwarteter Effekt, da der
theoretische Brechungsindex von Vanadiumpentoxid, das sehr
viel stabiler als Vanadiumoxid und leichter herzustellen
ist, nicht größer als der von Aluminiumoxid ist. Der Effekt
ist daher nicht der Tatsache zuzuschreiben, daß man ein
Material mit hohem Brechungsindex hinzumischt, wenn man in
der Tat erwartet, daß der Brechungsindex der Mischung aus
den Brechungsindizes der Ingredienzien und ihren
Eigenschaften in der Mischung kalkuliert werden. Dies
geschieht nicht um anzudeuten, daß die Überzugsschicht
notwendigerweise Vanadiumpentoxid als solches enthält. In
der Tat wurden einige Beispiele, die solch eine
Überzugsschicht einschließen, einer
Röntgenstrahldiffraktionsanalyse unterzogen und das
Diffraktionsmuster von Vanadiumpentoxid war nicht vorhanden.
Es kann sein, daß das Vanadium als Aluminiumvanadat
vorliegt, aber dies ist nicht sicher.
Dennoch ist es üblich von dieser Schicht zu sprechen, da sie
eine Mischung aus Aluminium und Vanadiumoxiden enthält.
Es wurde gefunden, daß die Unterschichtungs- bzw.
Grundbeschichtungsschicht kristallin ist und daß die
kristalline Struktur in dem tetragonalen System ist. Es kann
sein, daß es diese Modifikation des kristallinen Aussehens
von Aluminiumoxid ist, dem wir die Gegenwart des Vanadiums
zuschreiben, das den Anstieg des Brechungsindexes bewirkt,
aber die Gründe für dieses Phänomen sind nicht völlig klar.
Eine andere mögliche Erklärung ist die, daß die Gegenwart
von Vanadium in der auf Aluminiumoxid basierenden
Beschichtung die Kompaktheit dieser Überzugsschicht fördert,
so daß dies zu dem beobachteten hohen Brechungsindex führt.
Es gibt einen sogar mehr überraschenderen Effekt der
Verwendung einer auf Aluminium/Vanadium basierenden
Oxidschicht als ein Substrat neben einer Schicht, die auf
Zinnoxid basiert. Wenn eine Oxidschicht, die auf
Aluminium/Vanadium basiert, die einen Brechungsindex von
1,67 hat, mit einer auf Zinnoxid basierenden Schicht
überschichtet wird, steigt der effektive Brechungsindex der
Unterschicht auf etwa 1,695 an.
Eine mögliche Erklärung davon ist die, daß eine gegenseitige
Durchdringung der zwei Schichten während der Bildung der
Überzugsschicht stattfindet. Die Ähnlichkeit in dem
kristallinen Aussehen der zwei Schichten - sie liegen beide
in dem tetragonalen System vor - kann eine Rolle bei diesem
Phänomen spielen. Aber es kann sein, daß der Anstieg des
Brechungsindex merklich ist, und dies hängt nicht von
jeglichen theoretischen Erklärungen ab.
Ein weiterer Vorteil der Vanadium enthaltenden
Aluminiumoxidbeschichtungen gemäß der Erfindung liegt in
ihren sehr verbesserten mechanischen Eigenschaften im
Vergleich mit pyrolytisch geformten
Aluminiumoxidbeschichtungen. In der Abwesenheit von Vanadium
sind diese Beschichtungen in irgendeiner Form pulverförmig
und sie zeigen kein gutes Adhäsionsvermögen auf dem Glas.
Der Einfluß von Vanadium hat den überraschenden Effekt, daß
die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung wesentlich
verbessert werden.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die
Zinnoxidüberzugs- bzw. Oberschicht zu einer geometrischen
Dicke in dem Bereich von 250 nm bis 700 nm geformt. Es wurde
gefunden, daß dotierte Zinnoxidbeschichtungen mit einer
derartigen geometrischen Dicke wirkungsvoll zum Liefern von
niedrigem Emissionsvermögen einer Infrarotstrahlung und
einer hohen spezifischen Transmission sind, und ebenfalls
sind solche Beschichtungen in diesem Bereich der
geometrischen Dicke insbesondere verantwortlich für das
Hervorbringen von Schimmern, so daß die Übernahme der
Erfindung dort die größten Vorteile liefert.
Vorteilhafterweise wird die Unterschicht zu einer
geometrischen Dicke im Bereich von 65 nm bis zu 100 nm
geformt und insbesondere in dem Bereich von 75 nm bis 100
nm. Es wurde gefunden, daß Dicken für die Unterschicht
innerhalb eines derartigen Bereiches die größten Vorteile
sowohl bezüglich der Trübungsverminderung und in der
Verminderung des Schillerns liefern.
Es gibt verschiedene Wege auf die eine derartige
Unterschicht geformt werden kann. In den besonders
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird eine
Unterschichtungs- bzw. Grundbeschichtungsvorläuferlösung,
die Aluminiumacetylacetonat und Vanadiumacetylacetonat
enthält, aufgesprüht, um das Substrat bei dieser
Unterschichtungsstation zu kontaktieren. Derartige
organometallische Verbindungen zersetzen sich schnell unter
pyrolytischen Beschichtungsbedingungen, um eine gemischte
Oxidbeschichtung aus Aluminiumoxid und Vanadiumoxid zu
ergeben, deren Brechungsindex zuverlässig und gleichmäßig
mit einer vorgegebenen Zusammensetzung aus der aufgesprühten
Mischung reproduzierbar ist. Für eine derartige
Vorläuferlösung ist es besonders geeignet, daß sie Eisessig
als Lösungsmittel enthält.
Die Unterschicht kann z. B. Vanadiumatome in einem
annähernden Anteil von zwischen 2 und 10% der
Aluminiumatome enthalten, wobei dieser Bereich abgeleitet
ist aus der Zahl an Impulsen, die in einer
Röntgenstrahlfluoreszenztechnik beobachtet werden. Die
Zugabe derartiger Mengen an Vanadium zu der oxidierten
Metallgrundbeschichtungsschicht ist besonders vorteilhaft
bei dem Ausstatten dieser Schicht mit einem Brechungsindex,
der nahe der Quadratwurzel des Produkts der Brechungsindizes
von Glas und Zinnoxid ist. Dies ist wertvoll für die
Erniedrigung der Reflexion an der Grenzfläche zwischen der
Zinnoxid und der nächsten darunterliegenden Oberfläche, in
dem so eine inhärent niedere Kapazität für das Schillern
geliefert wird. Der Anteil an Vanadiumoxid in der Schicht,
die auf Aluminiumoxid basiert, wird niedrig gehalten, da
ihre Anwesenheit dazu
neigt, Lichtabsorbtion innerhalb dieser Schicht zu fördern
und eine derartige Absorbtion ist normalerweise nicht
erwünscht.
Vorteilhafterweise wird die Unterbeschichtung bzw.
Grundbeschichtung auf einem frisch geformten Band aus heißem
Glas geformt. Dies spart Energie beim Wiedererhitzen von
kaltem Glas, z. B. von vorgeschnittenen Glasbahnen, auf die
Temperaturen, die für die pyrolytischen
Beschichtungsreaktionen, die stattfinden, benötigt werden,
und dies neigt dazu sicherzustellen, das die Oberfläche des
Glases in jungfräulichem Zustand zum Erhalt der Beschichtung
ist. Die zwei Beschichtungsstationen, die für die Anbringung
der Unterschicht und der Oberschicht der Erfindung benötigt
werden, können z. B. zwischen dem Ausgang einer
Glasband-formenden Vorrichtung und dem Eingang zu einem
Tunnelglühofen für dieses Glasband angeordnet sein.
Die Glasband-formende Vorrichtung kann eine
Glasziehvorrichtung sein, aber es ist bevorzugt, daß das
Glasband ein Band aus Flotglas ist. Flotglas hat im
allgemeinen eine höhere optische Qualität als gezogenes
Glas, so daß es für die Beschichtung eines Substrats aus
Flotglas bevorzugt ist.
Die Erfindung wird nun beispielsweise beschrieben.
Zwei Beschichtungsstationen sitzen in Reihe zwischen dem
Ausgang einer Flotglaskammer, in der ein kontinuierliches
Glasband geformt wird und einem horizontalen Tunnelglühofen,
durch den dieses Glasband hindurchgeführt wird, bevor es in
Bahnen geschnitten wird. Jede Beschichtungsstation enthält
eine Auftragsspritzpistole, die zur Hin- und Her- bzw. Auf-
und Abbewegung quer über den Weg des Glasbandvorschubes
montiert ist, und einen Entlüfter zum Abziehen von
Beschichtungsreaktionsprodukten und nicht verwendetem
Beschichtungsvorläufermaterial. Ein Heizstrahler ist
oberhalb des Weges des Glasbandes zwischen den zwei
Beschichtungsstationen angeordnet, um jeglichen Hitzeverlust
oder Temperaturungleichheiten in dem Glasband zu
kompensieren, die zurückzuführen sind auf die Energie, die
durch die Beschichtungsreaktionen aufgenommen worden ist,
die in der ersten Beschichtungsstation stattfinden, wo die
Unterschicht abgeschieden wird.
In einem spezifischen praktischen Beispiel zur Formung der
Unterschicht wird eine Lösung in Eisessig gebildet, die pro
Liter 220 Gramm Aluminiumacetylacetonat Al(C5H7O2)3,
und etwa 12 Gramm Vanadiumtriacetylacetonat
V(C5H7O2)3 enthält. Diese Lösung wird durch einen
sich hin- und herbewegenden Sprühkopf aufgesprüht, um das
sich bewegende Band aus heißem Glas zu kontaktieren, während
seine Temperatur 550°C übersteigt, um in situ eine
Beschichtung von 75 nm in der geometrischen Dicke zu formen.
Die resultierende Beschichtung wird aus einer oxidierten
Mischung aus Aluminium und Vanadium geformt. Die Beschichtung
hat einen Brechungsindex von 1,67.
Das unterschichtete bzw. grundbeschichtete Glassubstrat geht
dann unterhalb des Heizstrahlers durch und dann in die
zweite Beschichtungsstation, wo die Oberschicht aus Zinnoxid
in einer an sich bekannten Weise durch Aufsprühen einer
wäßrigen Lösung aus Zinn(II)chlorid geformt wird, die
Ammoniumbiflorid enthält (für die Bereitstellung von
Dotierungsionen in der Beschichtung), um eine Beschichtung
mit 300 nm in der geometrischen Dicke zu formen. Der
effektive Brechungsindex der Grundbeschichtungsschicht wird
auf 1,695 erhöht.
Die resultierende Beschichtung ist neutral in Reflexion und
somit frei von erkennbarem Schillern. Die
Hunter-Farbkoordinaten für diese Zweischichtbeschichtung
sind a = -0,1 und b = +0,5. Es wird notiert, daß die Trübung
weniger als 0,3% diffuser Transmission hat. Das
Emissionsvermögen der Zinnoxidbeschichtung bezüglich
Infrarotstrahlung mit Wellenlängen größer als 3000 nm ist
0,16 und die gesamte sichtbare Lichttransmission der
beschichteten Glasbahn (6 mm in der Dicke) ist 82%.
Abweichungen in der Dicke der Zinnoxidüberschicht von bis
zu ±40 nm können ohne erkennbare Interferenzeffekte zu
verursachen, toleriert werden.
In einem zweiten spezifischen, praktischen Beispiel zur
Formung der Unterschicht wird eine Lösung in Eisessig
gebildet, die pro Liter 180 Gramm Aluminiumacetylacetonat
Al(C5H7O2)31, und etwa 20 Gramm
Vanadiumtriacetylacetonat V(C5H7O2)3 enthält. Diese
Lösung wird durch einen sich hin- und herbewegenden
Sprühkopf aufgesprüht, um mit dem sich bewegenden Band aus
heißem Glas in Berührung zu treten bzw. zu kontaktieren,
während seine Temperatur 550°C übersteigt, um in situ eine
Beschichtung mit 70 nm in der geometrischen Dicke zu formen.
Die resultierende Beschichtung wird aus einer oxidierten
Mischung aus Aluminium und Vanadium geformt.
Das unterschichtete bzw. grundbeschichtete Glassubstrat geht
dann unter den Heizstrahler durch und in die zweite
Beschichtungsstation, wo eine Oberzugsschicht aus Zinnoxid
in einer an sich bekannten Art und Weise auf
eine geometrische Strecke von 500 nm unter Verwendung des
Vorläufermaterials von Beispiel 1 geformt wird. Die
Grundbeschichtungsschicht hat einen effektiven
Brechungsindex von 1,7.
Die resultierende Beschichtung ist neutral in der Reflexion
und somit frei von erkennbarem Schillern. Die
Hunter-Farbkoordinaten für diese Zweischichtbeschichtung
sind nahe an 0. Es wird bemerkt, daß die Trübung weniger als
0,3% an diffuser Transmission ausmacht. Das
Emissionsvermögen der Zinnoxidbeschichtung bezüglich der
Infrarotstrahlung mit Wellenlängen größer als 3000 nm ist
0,2 und die gesamte sichtbare Lichttransmission der
beschichteten Glasbahn (6 mm in der Dicke) ist 78%.
Claims (16)
1. Glassubstrat, das eine pyrolytisch geformte
Oxidmetallbeschichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung ein pyrolytisch gebildete untere
Oxidmetallschicht bzw. eine Unterschicht, in der dieses
Metall Aluminium mit einem relativ kleinen Anteil an
Vanadium aufweist, und eine pyrolytisch geformte obere
Schicht bzw. eine Überzugsschicht aus Zinnoxid über der
Unterschicht enthält, wobei die optische Dicke der
Unterschicht zur Reduktion von reflektierten sichtbaren
Lichtinterferenzeffekten, die auf die Ober- bzw.
Überzugsschicht zurückzuführen sind, ausgewählt ist.
2. Beschichtetes Glassubstrat gemäß Anspruch 1, bei dem die
Zinnoxidüberzugs- bzw. Oberschicht eine geometrische Dicke
im Bereich von 250 bis 700 nm hat.
3. Beschichtetes Glassubstrat gemäß Anspruch 1 oder 2, bei
dem die Unterschicht zu einer geometrischen Dicke im Bereich
von 65 nm bis 100 nm geformt ist.
4. Beschichtetes Glassubstrat gemäß Anspruch 3, bei dem die
Unterschicht zu einer geometrischen Dicke im Bereich von 75
bis zu 100 nm geformt ist.
5. Beschichtetes Glassubstrat gemäß jedem der Ansprüche 1
bis 4, bei dem die Unterschicht einen Brechungsindex von
wenigstens 1,69 hat.
6. Glassubstrat, das eine pyrolytisch geformte
Oxidmetallbeschichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung eine Schicht enthält, in der dieses Metall
Aluminium mit einem relativ kleinen Anteil an Vanadium
enthält und das einen Brechungsindex von wenigstens 1,67 hat.
7. Glassubstrat gemäß Anspruch 6, bei dem diese oxidierte
Beschichtungsschicht, die Aluminium mit einem Minoranteil
von Vanadium enthält, einen Brechungsindex von wenigstens
1,69 hat.
8. Beschichtetes Glassubstrat gemäß jedem der Ansprüche 1
bis 6, bei dem das Substrat aus Flotglas geformt ist.
9. Verfahren zur pyrolytischen Formung einer
Oxidmetallbeschichtung auf einem heißen Glassubstrat durch
Kontaktieren des Substrats mit
Beschichtungsvorläufermaterial in der Gegenwart von
Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine untere
Oxidmetallschicht bzw. eine Unterschicht auf dieser
Beschichtung pyrolytisch durch Kontaktieren des Substrats bei
einer Unterschichtungsstation mit einem
Unterschichtungsvorläufermaterial geformt wird, das
Aluminiumatome und einen relativ kleinen Anteil an
Vanadiumatomen enthält, so daß das oxidierte Metall dieser
Unterschicht Aluminium mit einem Minoranteil an Vanadium
enthält, wonach eine obere Schicht bzw. eine Oberschicht aus
Zinnoxid pyrolytisch über der Unterschicht geformt wird,
wobei die optische Dicke der Unterschicht zur Reduktion von
reflektierten sichtbaren Lichtinterferenzeffekten, die auf
die Oberschicht zurückzuführen sind, ausgewählt ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die
Zinnoxidoberschicht auf eine geometrische Dicke im Bereich
von 250 nm bis 700 nm geformt wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem die
Unterschicht auf eine geometrische Dicke in dem Bereich von
65 nm bis zu 100 nm geformt wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die Unterschicht
auf eine geometrische Dicke im Bereich von 75 bis zu 100 nm
geformt wird.
13. Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem
eine Unterschichtungsvorläuferlösung, die
Aluminiumacetylacetonat und Vanadiumacetylacetonat enthält,
aufgesprüht wird, um das Substrat bei dieser
Unterschichtungsstation zu kontaktieren.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem diese
Unterschichtungsvorläuferlösung Eisessig als Lösungsmittel
enthält.
15. Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem
die Unter- bzw. Grundbeschichtung auf einem frisch
gebildeten Band aus heißem Glas geformt wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das Glasband ein
Band aus Flotglas ist.
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