DE602004012968T2

DE602004012968T2 - Verglasungsscheibe, die einen beschichtungsstapel trägt

Info

Publication number: DE602004012968T2
Application number: DE602004012968T
Authority: DE
Inventors: Daniel Glaverbel DECROUPET; Jean-Michel Glaverbel DEPAUW
Original assignee: AGC Glass Europe SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2024-02-04
Also published as: CN1747907B; RU2359929C2; CN1747907A; WO2004071984A1; PL218193B1; DK1594812T3; EP1594812B1; PL377734A1; RU2005128338A; US7494717B2; ES2305718T3; US20060139783A1; DE602004012968D1; ATE391701T1; EP1594812A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Verglasungsscheiben und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf Solarkontroll- und/oder Wärmeschutz-Verglasungsscheiben, die nach der Auftragung auf das Verglasungssubstrat eines optischen Filters in Form eines Beschichtungsstapels wärmebehandelt werden sollen.
Die Erfindung bezieht sich genauer gesagt auf Fälle, in denen ein Beschichtungsstapel durch eine Bedampfungstechnik, zum Beispiel durch Sputtern oder Magnetronsputtern, auf die Verglasung aufgebracht wird.
Bei der Gestaltung von Beschichtungsstapeln für Verglasungsanwendungen müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Diese umfassen nicht nur die gewünschte opto-energetische Leistung der beschichteten Verglasungsscheibe sondern zum Beispiel auch die Abriebbeständigkeit des Beschichtungsstapels (zur Erleichterung der Handhabung und Verarbeitung), die Stabilität und chemische Haltbarkeit des Beschichtungsstapels (zur Erleichterung der Lagerung unter verschiedenen Bedingungen) und die Toleranzen der Kontrolle des Herstellungsverfahrens (zur Erleichterung akzeptabler Herstellungsausbeuten und Kontinuität zwischen Produktdurchlaufen).
Bekannt ist das Aufbringen eines Überzuges auf einen Beschichtungsstapel, insbesondere in einem Ansatz zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit und/oder chemischen Haltbarkeit eines Beschichtungsstapels. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung metallischer Schichten (zum Beispiel aus Chrom, Nickel-Chrom oder Zink) oder dielektrischen Schichten (zum Beispiel Titanoxid, Siliciumoxid, Zinkoxid, Siliciumnitrid, Aluminiumnitrid) vorgeschlagen worden. Viele bekannte nicht-metallische Überzüge leiden jedoch unter einer unzureichenden chemischen Haltbarkeit, während die bekannten metallischen Überzüge über eine Vielzahl von Nachteilen verfügen.
Die vorliegende Erfindung liefert Verglasungsscheiben, ein Verfahren zur Herstellung von Verglasungsscheiben und die Verwendung einer Überzugsschicht, wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängenden Ansprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung kann eine vorteilhafte Kombination von guter:

– chemischer Haltbarkeit, insbesondere wo der Überzug ein Nitrid oder ein Oxynitrid umfaßt;
– Feuchtigkeitsbeständigkeit, insbesondere wenn der Überzug Titannitrid umfaßt;
– Stabilität der Herstellungsparameter;
– Wärmebehandelbarkeit

Die Überzugsschicht ist bevorzugt die äußerste, freiliegende Schicht des Beschichtungsstapels.
Die Beschichtungsschichten werden bevorzugt durch eine Bedampfungstechnik, insbesondere Magnetronsputtern, abgeschieden.
Ein Vorteil der Überzüge der vorliegenden Erfindung kann eine Kombination von besonders guter chemischer Haltbarkeit während der Lagerung, zum Beispiel vor der Wärmebehandlung und/oder dem Zusammenbau, und leichter Kontrolle der Herstellungstoleranzen und des Herstellungsverfahrens sein. Dies kann mit der Fähigkeit zur Bereitstellung von Wärmeschutz für andere Teile des Beschichtungsstapels während der Wärmebehandlung kombiniert werden. Mit den bekannten metallischen Überzügen:
können kleine Abweichungen der Dicke eines metallischen Überzuges signifikant die Eigenschaften der wärmebehandelten beschichteten Verglasungsscheibe und/oder die Wärmebehandlungsbedingungen, die verwendet werden müssen, insbesondere wenn das Metall während der Wärmebehandlung relativ schwer zu oxidierend ist, beeinflussen.
Bei der Verwendung eines hoch reaktiven Metalls wird dies während der Lagerung vor der Wärmebehandlung der Verglasungsscheibe teilweise in Luft oxidieren. Das Ausmaß dieser Oxidation ist nur schwer zu kontrollieren, da sie von der Umgebungstemperatur, der Feuchtigkeit und anderen Lagerbedingungen und sogar von der Temperatur der Verglasungsscheibe, wenn diese am Ausgang der Bedampfungsleitung das erste Mal an die Atmosphäre gelangt, abhängen (die Temperatur der Verglasungsscheibe wird im allgemeinen bei dickeren Substraten niedriger sein).
Demzufolge können Herstellungstoleranzen und der genaue Zustand einer beschichteten Zwischenverglasungsscheibe, die wärmebehandelt werden soll, nur schwer kontrolliert werden. Der signifikante Unterschied hinsichtlich des Berechungsindex und/oder des Extinktionskoeffizienten zwischen einem Metallüberzug vor und nach der Wärmebehandlung kann auch die Kontrolle der Dicke und der Wärmebehandlungsbedingungen hinsichtlich der Vermeidung inakzeptabler Abweichungen der Eigenschaften wie Lichtdurchlässigkeit, Energiedurchlässigkeit und Farbe in der wärmebehandelten Verglasungsscheibe kritisch machen.
Die Feineinstellung und Kontrolle der Herstellungstoleranz der Dicke der Überzüge der vorliegenden Erfindung kann für die Abweichungen der Eigenschaften der Verglasungsscheibe weniger kritisch sein; dies kann höhere Herstellungsausbeuten und/oder Durchsatzmengen leichter machen. Überdies kann, wenn die Brechungsindizes und/oder Extinktionskoeffizienten der Überzüge der vorliegenden Erfindung sowohl vor als auch nach der Wärmebehandlung einigermaßen ähnlich sind (zum Beispiel mit einer Abweichung des Brechungsindex bei 550 nm von weniger als 1; 0,8; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3 oder 0,2 aufgrund der Wärmebehandlung und/oder einer Abweichung des Extinktionskoeffizienten bei 550 nm von weniger als 1,5; 1,4; 1,3; 1,2; 1; 0,8, 0,6; 0,5; 0,4; 0,3 oder 0,2 aufgrund der Wärmebehandlung), die Toleranz einer oder mehrerer Eigenschaften, zum Beispiel der Lichtdurchlässigkeit, Energiedurchlässigkeit, Lichtreflexion, Farbe in Reflexion, Farbe in Durchlässigkeit, als eine Funktion der Herstellungstoleranzen und Lagerzeit und Zustände des Zwischenproduktes vor der Wärmebehandlung weniger zu einer signifikanten Abweichung neigen. Die vorliegende Erfindung kann auch die Verwendung eines im wesentlichen identischen Beschichtungsstapels auf Verglasungssubstraten unterschiedlicher Dic ke (zum Beispiel 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm dicken Glasplatten), die für eine korrekte Wärmebehandlung unterschiedlicher Bedingungen erforderlich sind, erleichtern.
Die Verwendung eines Nitrid- oder Oxynitrid-Überzuges gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Kontrolle der Abscheidung erleichtern; dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Hochvakuumbedampfer, der zur Herstellung der Verglasungsscheiben verwendet wird, zur Wartung der Atmosphäre ausgesetzt worden ist und von Luft- und/oder Wasserdampfkontamination gereinigt werden muß. Unter der Maßgabe, daß Luft etwa 80% Stickstoff ist, kann die Luftkontamination für die Abscheidung dieser Materialien weniger störend sein. Die Wirkung von Luft- und/oder Wasserdampfkontamination auf die Abscheidung in einer reaktiven Stickstoff- und/oder Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre ist weniger signifikant als die äquivalente Kontamination in einer inerten (z. B Argon) Sputteratmosphäre, die für die Abscheidung von Metallschichten verwendet wird, da, wie im letzteren Fall, die Kontaminanten die einzigen reaktiven Spezies in der Abscheidungsatmosphäre sind.
Trägt die Verglasungsscheibe einen Beschichtungsstapel mit einer einzelnen Silber- oder einer anderen Infrarot-reflektierenden Metallschicht und beispielsweise der folgenden Struktur:
Glas
antireflektierende dielektrische Basisschicht
optionale Keimbildungs- oder Barriereschicht
Infrarot-reflektierende Metallschicht
optionale Barriereschicht
obere antireflektierende dielektrische Schicht
Überzugsschicht,
hat die antireflektierende dielektrische Basisschicht bevorzugt eine optische Dicke im Bereich von 50 nm bis 80 nm, während die Kombination der oberen antireflektierenden dielektrischen Schicht und der Überzugsschicht bevorzugt eine optische Dicke im Bereich von 50 nm bis 100 nm hat.
Trägt die Verglasungsscheibe einen Beschichtungsstapel mit einer doppelten Silber- oder einer anderen Infrarot-reflektierenden Metallschicht und beispielsweise der folgenden Struktur:
Glas
antireflektierende dielektrische Basisschicht
optionale Keimbildungs- oder Barriereschicht
Infrarot-reflektierende Metallschicht
optionale Barriereschicht
mittlere antireflektierende dielektrische Schicht
optionale Keimbildungs- oder Barriereschicht
Infrarot-reflektierende Metallschicht
optionale Barriereschicht
obere antireflektierende dielektrische Schicht
Überzugsschicht,
hat die antireflektierende dielektrische Basisschicht bevorzugt eine optische Dicke im Bereich von 35 nm bis 80 nm, die mittlere antireflektierende dielektrische Schicht bevorzugt eine optische Dicke im Bereich von 130 nm bis 180 nm und die Kombination der oberen antireflektierenden dielektrischen Schicht und der Überzugsschicht bevorzugt eine optische Dicke im Bereich von 40 nm bis 80 nm.
Die Überzugsschicht hat eine geometrische Dicke größer als oder gleich 10 Å oder möglicherweise 15 Å, 20 Å oder 25 Å; sie hat eine geometrische Dicke von weniger als oder gleich 100 Å oder möglicherweise 80 Å, 70 Å, 60 Å oder 50 Å. Die Überzugsschicht hat bevorzugt eine geometrische Dicke im Bereich von 15 bis 50 Å, stärker bevorzugt 20 bis 40 Å, insbesondere wenn sie ein Nitrid oder ein Oxynitrid von Titan umfaßt. Solche Dicken können eine Optimierung zur Bereitstellung einer gewünschten Korrosionsbeständigkeit liefern, während sie gleichzeitig eine Überzugsschicht mit den gewünschten Merkmalen wie zum Beispiel Brechungsindex und/oder Extinktionskoeffizient nach der Wärmebehandlung liefern.
Wie in der Technik bekannt, kann der Filterstapel eine oder mehrere Barriereschichten umfassen, die unter und/oder über der Infrarot-reflektierenden Schicht liegen. Barrieren aus beispielsweise einem oder mehreren der folgenden Materialien kön nen verwendet werden: Ti, Zn, Cr, „Edelstahl", Zr, Nb, Ni, NiCr, NiTi, ZnTi und ZnAl. Solche Barrieren können zum Beispiel als metallische Schichten oder als Suboxide (d. h., teilweise oxidierte Schichten) abgeschieden werden. Alternativ können auch nitrierte Barriereschichten verwendet werden. Jede Barriereschicht kann aus einer einzelnen Schicht bestehen oder zwei oder mehr Teilschichten umfassen, die zusammen die Barriereschicht bilden. Die Barriereschicht kann eine erste Barriereschicht in im wesentlichen metallischer Form, die beispielsweise Nickel und Chrom umfaßt, und eine darüberliegende zweite Barriereschicht einer von der ersten Barriereschicht verschiedenen Zusammensetzung (die beispielsweise Titan umfaßt) umfassen, welche in einer Form, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Oxiden, substöchiometrischen Oxiden, Nitriden, substöchiometrischen Nitriden, Oxynitriden und substöchiometrischen Oxynitriden, vorliegt.
Jede antireflektierende dielektrische Schicht kann aus einer einzelnen Schicht bestehen oder zwei oder mehr Teilschichten umfassen, die zusammen die antireflektierende dielektrische Schicht bilden. Die obere antireflektierende dielektrische Schicht, oder zumindest ein Teil der oberen antireflektierenden dielektrischen Schicht, der die Überzugsschicht kontaktiert, kann aus einem anderen Material als Siliciumnitrid und/oder Aluminiumnitrid sein; sie kann ein Oxid, zum Beispiel ein Oxid, das Zink und Zinn und/oder Zink und Aluminium umfaßt, umfassen.
Die Erfindung ist insbesondere in bezug auf Verglasungsscheiben von Nutzen, die nach der Wärmebehandlung eine Farbe in Reflexion derart ergeben, daß:
a* zwischen +2 und –10, bevorzugt zwischen 0 und –7, liegt; und
b* zwischen +2 und –15, bevorzugt zwischen 0 und –10, liegt;
oder die nach der Wärmebehandlung und dem Zusammenbau mit einer Klarglasplatte als Doppelverglasungseinheiten, bei denen sich die Beschichtung innerhalb der Doppelverglasungseinheit an Position 2 (Innenfläche der äußeren Glasplatte) oder Position 3 (Innenfläche der inneren Glasplatte) befindet, eine von Außen sichtbare Farbe in Reflexion derart ergeben, daß
a* zwischen 0 und –7, bevorzugt zwischen 0 und –4, liegt; und
b* zwischen +2 und –10, bevorzugt zwischen 0 und –7, liegt.
Bevorzugt stellen die Verglasungsscheiben nach der Wärmebehandlung und Darstellung in Form einer monolithischen Verglasung und/oder in Form zusammengebauter Doppelverglasungseinheiten eine im wesentlichen neutrale Farbe in Reflexion bereit.
Die Kombination von Eigenschaften, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden können, bringt besondere Vorteile bezüglich wärmebehandelbarer und wärmebehandelter Verglasungsscheiben. Nichtsdestotrotz kann die Erfindung auch für Verglasungen verwendet werden, die nicht wärmebehandelt sind. Der Ausdruck „wärmebehandelbare Verglasungsscheibe", wie hierin verwendet, bedeutet, daß die Verglasungsscheibe, die den Beschichtungsstapel trägt, einem Biege- und/oder thermischen Temper- und/oder thermischen Härtungsvorgang unterzogen werden kann, ohne daß die Trübung der behandelten Verglasungsscheibe 0,5 übersteigt, und bevorzugt ohne daß die Trübung 0,3 übersteigt. Wie hierin verwendet, ist unter dem Ausdruck „im wesentlichen trübungsfreie wärmebehandelte Verglasungsscheibe" eine Verglasungsscheibe zu verstehen, die gebogen und/oder thermisch getempert und/oder thermisch gehärtet worden ist und eine Trübung aufweist, die 0,5 und bevorzugt 0,3 nicht übersteigt. Die Wärmebehandlung kann das Erhöhen der Temperatur der Verglasungsscheibe auf eine Temperatur, die 400°C, 450°C, 500°C, 550°C, 600°C, 650°C oder 700°C übersteigt, umfassen.
Die Wärmebehandlung kann eine Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit (TL) der Verglasungsscheibe provozieren. Solch eine Erhöhung der TL kann zur Sicherstellung, daß die TL ausreichend hoch ist, damit die Verglasungsscheibe in Verglasungen mit hoher Lichtdurchlässigkeit, zum Beispiel in Fahrzeugwindschutzscheiben oder in Architekturanwendungen, in denen die monolithische beschichtete Verglasungsscheibe wünschenswerterweise eine TL größer als etwa 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% oder 90% hat, oder in Doppelverglasungseinheiten, in denen die Doppelverglasungseinheit wünschenswerterweise eine TL größer als etwa 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% oder 85% hat, verwendet werden kann, von Vorteil sein. Die TL kann sich während der Wärmebehandlung alles in allem um beispielsweise mehr als 2,5%, mehr als etwa 3%, mehr als etwa 4%, mehr als etwa 5%, mehr als etwa 8% oder mehr als etwa 10% erhöhen.
Der Beschichtungsstapel der Verglasungsscheibe der vorliegenden Erfindung kann derart sein, daß er beim Aufbringen auf eine Klarglasplatte von 4 mm eine TL, gemessen mit Lichtquelle C, von größer als etwa 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% 85% oder 90% und/oder eine energetische Durchlässigkeit (TE) (System Moon 2) von größer als etwa 35%, 40%, 50%, 55% oder 60% ergibt. Der Beschichtungsstapel kann für eine Verringerung der TL der Verglasungsscheibe im Bereich von 10 bis 20% verantwortlich sein. Die energetische Durchlässigkeit (System Moon 2) der Verglasungsscheibe kann größer sein als etwa 40%, 45%, 50%, 55%, 60% oder 65%. Solche Eigenschaften oder Kombinationen von Eigenschaften können besonders von Nutzen sein, wenn die Verglasungsscheibe zur Verwendung in Wärmeschutzanwendungen vorgesehen ist.
Der Beschichtungsstapel der Verglasungsscheibe der vorliegenden Erfindung kann derart sein, daß er beim Auftragen auf eine Klarglasplatte von 4 mm eine Kombination von Ti, gemessen mit Lichtquelle C, und (TE) (System Moon 2) derart ergibt, daß:
die TL größer oder gleich 70% und die TE kleiner oder gleich 50% ist; oder
die TL größer oder gleich 60% und die TE kleiner oder gleich 42% ist; oder
die TL größer oder gleich 50% und die TE kleiner oder gleich 35% ist; oder
die TL größer oder gleich 40% und die TE kleiner oder gleich 30% ist.
Solch eine Kombination von Eigenschaften kann von Nutzen sein, wenn die Verglasungsscheibe für Solarkontrollanwendungen vorgesehen ist.
Die Überzugsschicht der vorliegenden Erfindung kann etwas Transformation oder Oxidation unterliegen, wenn sie beispielsweise vor einem vorgesehenen Wärmebehandlungsvorgang in Luft gelagert wird. Wird die Überzugsschicht beispielsweise zu Beginn in Form von Titannitrid oder Titanoxynitrid abgeschieden, kann zumindest der oberflächliche Teil der Überzugsschicht, der während der Lagerung Luft ausgesetzt ist, zu Titanoxid oxidieren. Eine ähnliche Wirkung kann mit anderen Überzugsschichten der Erfindung auftreten.
Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von 1 und 2, die Querschnitte durch Verglasungsscheiben vor einem Biege- und Tempervorgang sind, beschrieben (für eine bessere Darstellung sind die relativen Dicken der Verglasungsscheibe und Beschichtungsschichten nicht im Maßstab gezeigt).
Beispiel 1

1 zeigt eine wärmebehandelbare Einzel-Ag-Schicht-Beschichtungsschicht, abgeschieden auf einem Glassubstrat durch Magnetronsputtern und mit der folgenden Strukturreihenfolge:

	Bezugsziffer	geometrische Dicke	Atomverhältnisse
Glassubstrat	10	4 mm
antireflektierende Basisschicht, umfassend:	11
ZnSnOx	12	230 Å	Zn/Sn ~ 2
ZnSnOx	13	120 Å	Zn/Sn ~ 17
Ag (infrarot-reflektierende Schicht)	14	95 Å
NiCr-Wärmebehandlungsbarriereschicht	15	10 Å
Ti-Abscheidungsbarriereschicht	16	20 Å
obere antireflektierende Schicht, umfassend:	17
ZnSnOx	18	130 Å	Zn/Sn ~ 17
ZnSnOx	19	210 Å	Zn/Sn ~ 2
Überzugsschicht, umfassend TiN	20	25 Å

Bei dieser Art von Struktur soll die Ag-Schicht einfallende Infrarotstrahlung reflektieren und muß, um dieser Rolle gerecht zu werden, eher als ein Silbermetall als ein Silberoxid erhalten werden und darf nicht durch benachbarte Schichten kontaminiert werden. Die dielektrischen antireflektierenden Schichten, die die Ag-Schicht umschließen, verringern die Reflexion des sichtbaren Teils des Spektrums, den die Ag-Schicht andernfalls provoziert. Die Wärmebehandlungsbarriere soll den Abbau der Ag-Schicht während der Wärmebehandlung der Verglasungsscheibe verhindern; sie wird in diesem Verfahren für gewöhnlich zumindest teilweise oxidiert. Die Abschei dungsbarriere soll die Oxidation der Wärmebehandlungsbarriere während des Sputterns der darüberliegenden dielektrischen antireflektierenden Schicht in einer oxidierenden Atmosphäre verhindern; diese Barriere wird im Verlauf dieses Verfahrens zumindest teilweise oxidiert.

Eigenschaften der Verglasungsscheibe vor und nach dem Wärmebehandlungsverfahren:

Eigenschaft	vor der Wärmebehandlung^{siehe Anmerkung 1 unten}	nach der Wärmebehandlung^{siehe Anmerkung 2 unten}
Ti (Lichtquelle C)	77%	87%
TE (System Moon 2)	57,5%	67%
Trübung	0,08	0,16
a*-Reflexionsvermögen	–4 (beschichtete Seite)	–3 (beschichtete Seite)
b*-Reflexionsvermögen	–17 (beschichtete Seite)	–12 (beschichtete Seite)
RE (System Moon 2)	20% (beschichtete Seite)	22% (beschichtete Seite)

^{Anmerkung 1}: gemessen für eine monolithische Verglasungsscheibe mit Beschichtung vor der Wärmebehandlung
^{Anmerkung 2}: gemessen nach einem Temper-Wärmebehandlungs-Verfahren bei 680°C (Feuerraumtemperatur) für 8 Minuten. Die Wärmebehandlung führt bevorzugt zur im wesentlichen vollständigen Oxidation der Titannitrid-Überzugsschicht.

Die Farbkoordinaten der Beispiele sind insbesondere für architektonische Doppelverglasungseinheiten geeignet, da sie ein neutrales Aussehen in Reflexion ergeben.
Die Proben gemäß Beispiel 1 wurden vor dem Tempern einem Cleveland-Beschlagresistenztest und einem Klimakammertest (Kreislauf-Beschlagresistenztest) unterzogen.
Der Cleveland-Test besteht aus dem Unterwerfen des beschichteten Glases einer wassergesättigten Atmosphäre bei einer konstanten Temperatur. Auf den Proben bildet sich immer wieder Kondensation und diese Kondensation verursacht den Oberflächenabbau. Eine Prüfkammer (Cleveland) wird in einem Raum mit einer Um gebungstemperatur von 23°C ± 3 plaziert. Es wird darauf geachtet, daß die Prüfkammer nicht von Zügen und Solareinstrahlung beeinträchtigt wird. Die Proben werden auf einer Halterung, die die Decke der Prüfkammer bildet, befestigt. Der Boden der Prüfkammer dient als Behälter für die Wassermenge. Die Prüfkammer wird nur durch Erwärmen des demineralisierten Wassers auf dem Boden konditioniert, wobei die Heizwiderstände mittels eines Thermoelements kontrolliert werden, das eine Temperatur des Wassers von 50°C ± 2 hält. Die Proben werden dem Test 24 Stunden unterzogen.
Der Klimakammertest besteht aus dem Unterwerfen der Proben einem kontinuierlichen Kreislauf von a) Erhöhen der Temperatur von 45°C auf 55°C innerhalb einer Stunde und b) anschließend Senken der Temperatur von 55°C auf 45°C innerhalb einer Stunde, in einer Atmosphäre, die bei 98% relativer Feuchte gehalten wird.
Dieser Kreislauf wird für einen Zeitraum von drei Tagen wiederholt. Der Test kann in einer 500-Liter-Weiss-Kammer durchgeführt werden.
Proben, die jedem Test unterzogen worden sind, wurden geprüft auf: a) punktförmige Defekte (Durchmesser < 0,5 mm) wie Nadeln, von denen eine begrenzte Dichte akzeptabel wäre; b) große Defekte, wie Korrosionsstellen mit ein paar mm im Durchmesser, die inakzeptabel sind; c) Auflösung der Beschichtung, was inakzeptabel ist.

Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Test	Beispiel 1	Vergleichsbeispiel ohne Überzugsschicht aus Beispiel 1
Cleveland	keine Veränderung	mehr als 20 Stellen pro dm², einige mit einem Durchmesser von mehr als 1 mm
Klimakammer	weniger als 3 Stellen pro dm² mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm	mehr als 20 Stellen pro dm², einige mit einem Durchmesser von mehr als 1 mm
geeignet für die Langzeitlagerung	ja	begrenzt

Es ist davon auszugehen, daß Variationen von Beispiel 1, in denen das Material der Überzugsschicht aus einer in den Ansprüchen definierten Alternative ausgewählt ist, im Cleveland- und Klimakammertest ähnliche Leistungen bringen werden.

Der in Beispiel 1 verwendete Beschichtungsstapel wurde auch auf andere Glasplatten mit Dicken von 4 mm, 6 mm und 8 mm aufgebracht. Diese Platten wurden unter verschiedenen Bedingungen und für verschiedene Zeiträume gelagert (1 Monat für die Proben mit 6 mm, 3 Monate für die Proben mit 4 mm, 5 Monate für die Proben mit 8 mm), bevor sie getempert und dann zu Doppelverglasungseinheiten zusammengebaut wurden. Typische Eigenschaften dieser Verglasungen waren:

Glasdicke	TL (M)	L (M)	a (M)	b (M)	R (M)	L (DV)	a (DV)	b (DV)
4 mm	88,0	24,4	–1,6	–8,6	3,5	34,8	–1,4	–4,0
6 mm	87,8	23,1	–1,3	–8,9	3,7	34,0	–1,2	–4,2
8 mm	86,4	23,3	–1,6	–9,4	3,6	34,0	–1,2	–4,0

worin L, a und b die Farbkoordinaten auf der Hunter-Skala sind, R der Widerstand pro Flächeneinheit ist, (M) die Eigenschaften der getemperten monolithischen Verglasung, gemessen von der beschichteten Seite, das heißt, der Beschichtung in Position 1, anzeigt und (DV) die Eigenschaften einer Doppelverglasungseinheit, in der die getemperte beschichtete Verglasungsscheibe mit einer Klarglasplatte von 4 mm enthalten ist, gemessen von der Außenseite der Doppelverglasungseinheit mit der Beschichtung in Position 3, anzeigt.

Dies demonstriert die Stabilität dieser Eigenschaften in bezug auf die Glasdicke und die Lagerbedingungen.
Beispiel 2

2 zeigt eine wärmebehandelbare Ag-Doppelschicht-Beschichtungsschicht, abgeschieden auf einem Glassubstrat durch Magnetronsputtern und mit der folgenden Strukturreihenfolge:

	Bezugsziffer	geometrische Dicke	Atomverhältnisse
Glassubstrat	10	2 mm
dielektrische Basisschicht, umfassend:	11
AlN	12	150 Å
ZnAlOx	13	160 Å
Ag	14	100 Å	Al/Zn ~ 0,1
ZnAl-Deckbarriere	15	10 Å	Al/Zn ~ 0,1
mittlere dielektrische Schicht, umfassend
ZnAlOx	16	790 Å	Al/Zn ~ 0,05
Ag	17	110 Å
ZnAl-Deckbarriere	18	14 Å	Al/Zn ~ 0,1
obere dielektrische Schicht, umfassend:	19
ZnAlOx	20	170 Å	Al/Zn ~ 0,05
AlN	21	85 Å
Überzugsschicht, umfassend TiN	22	30 Å

worin ZnAlOx ein gemischtes Oxid ist, enthaltend Zn und Al, das in diesem Beispiel durch reaktives Sputtern eines Targets, das eine Legierung oder ein Gemisch aus Zn und Al ist, in Gegenwart von Sauerstoff abgeschieden wurde. Die ZnAl-Barrieren wurden auf ähnliche Weise durch Sputtern eines Targets, das eine Legierung oder ein Gemisch aus Zn und Al ist, in einer im wesentlichen inerten, sauerstofffreien Atmosphäre abgeschieden.

Zumindest ein Teil der Deckbarrieren 15, 18 wird während der Abscheidung der Deck-Oxidschichten oxidiert. Nichtsdestotrotz bleibt ein Teil dieser Barrieren bevorzugt in metallischer Form oder zumindest in Form eines Oxids, das nicht vollständig oxidiert wird, um so eine Barriere für die anschließende Wärmebehandlung der Verglasungsscheibe bereitzustellen.

Die Eigenschaften der Verglasungsscheibe vor und nach dem Wärmebehandlungsverfahren sind:

Eigenschaft	vor der Wärmebehandlung^{siehe Anmerkung 1 unten}	nach der Wärmebehandlung^{siehe Anmerkung 2 unten}
TL (Lichtquelle A)	55%	76%
TE (System Moon 2)		43%
Trübung	0,07	0,35 (einschl. pvb-Trübung)
a*	–9 (Glasseite)	–7 (Glasseite)
b*	+4 (Glasseite)	–6 (Glasseite)
RE (System Moon 2)		34% (Glasseite)

^{Anmerkung 1}: gemessen für eine monolithische Verglasungsscheibe mit Beschichtung vor der Wärmebehandlung
^{Anmerkung 2}: gemessen nach einem Temper-Wärmebehandlungs-Verfahren bei 650°C (Feuerraumtemperatur) für 10 Minuten und Laminierung mit einer 0,76-mm-Schicht aus pvb und einer 2-mm-Klarglasplatte.

Die Wärmebehandlung führt bevorzugt zur im wesentlichen vollständigen Oxidation der Titannitrid-Überzugsschicht.
Vor der Wärmebehandlung funktioniert auch der Beschichtungsstapel aus Beispiel 2 in dem Cleveland- und Klimakammertest gut.
Nach Bedarf können weitere Schichten über, unter und zwischen der Filmstapelanordnung eingeführt werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Glossar

Sofern durch den Kontext nicht anders angegeben, haben die nachstehend aufgelisteten Ausdrücke in dieser Beschreibung die folgenden Bedeutungen:

a*		Farbkoordinate, gemessen auf der CIELab-Skala bei normalem Einfall
Ag	Silber
Al	Aluminium
Al₂O₃	Aluminiumoxid
AlN	Aluminiumnitrid
b*		Farbkoordinate, gemessen auf der CIELab-Skala bei normalem Einfall
Cr	Chrom
Trübung		Prozentsatz an durchgelassenem Licht, das beim Passieren des Prüfkörpers vom einfallenden Strahl durch Vorwärtssteuerung abweicht, gemessen gemäß ASTM Bestimmung D 1003-61 (neu zugelassen 1988).
Infrarot-reflektierendes Material		Material mit einem Reflexionsvermögen, das höher ist als das Reflexionsvermögen von Sodakalkglas in einem Wellenlängenbereich zwischen 780 nm und 50 Mikrometern
Na	Natrium
Nb	Niob
NiCr		Legierung oder Gemisch, umfassend Nickel und Chrom
NiTi		Legierung oder Gemisch, umfassend Nickel und Titan
RE	energetische Reflexion	solare Strahlung (leuchtend und nicht-leuchtend), reflektiert von einem Substrat als Prozentsatz der einfallenden solaren Strahlung
Selektivität		Verhältnis der Lichtdurchlässigkeit zu Solarfaktor, d. h. TL/TE
SiO₂	Siliciumoxid
Si₃N₄	Siliciumnitrid
SnO₂	Zinnoxid
Ta	Tantal
TE	energetische Durchlässigkeit	solare Strahlung (leuchtend und nicht-leuchtend), durchgelassen durch ein Substrat als Prozentsatz der einfallenden solaren Strahlung
Ti	Titan
TL	Lichtdurchlässigkeit	Lichtstrahlung, durchgelassen durch ein Substrat als Prozentsatz der einfallenden Lichtstrahlung
Zn	Zink
ZnAl		Legierung oder Gemisch, umfassend Zink und Aluminium
ZnAlOx		Mischoxid, umfassend Zink und Aluminium
ZnAlOy		teilweise oxidiertes Gemisch, umfassend Zink und Aluminium
ZnO	Zinkoxid
ZnTi		Legierung oder Gemisch, umfassend Zink und Titan
ZnTiOx		Mischoxid, enthaltend Zink und Titan
ZnTiOy		teilweise oxidiertes Gemisch, umfassend Zink und Titan
Zr	Zirkonium

Claims

Verglasungsscheibe, die einen Beschichtungsstapel trägt, umfassend in Reihenfolge mindestens: ein Glassubstrat, eine antireflektierende Basisschicht, eine Infrarot-reflektierende Schicht, eine obere antireflektierende Schicht, eine obere Überzugsschicht, in welcher die Verglasungsscheibe zur Wärmebehandlung angepasst ist, in welcher die obere Überzugsschicht mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nitriden, Oxynitriden, Carbiden, Oxycarbiden und Carbonitriden der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems, umfaßt, und in welcher die obere Überzugsschicht eine geometrische Dicke in dem Bereich größer als oder gleich 10 Å bis weniger als oder gleich 100 Å aufweist.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 1, in welcher die beschichtete Verglasungsscheibe eine Lichtdurchlässigkeit von größer als 70% aufweist.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in welcher die Verglasungsscheibe eine im Wesentlichen neutrale Farbe in Reflexion bereitstellt.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die obere Überzugsschicht im Wesentlichen aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nitriden und Oxynitriden der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems, besteht.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die obere Überzugsschicht im Wesentlichen aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Titannitrid, Chromnitrid, Zirconiumnitrid, Titanoxynitrid, Chromoxynitrid, Zirconiumoxynitrid und Gemischen davon, besteht.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die obere Überzugsschicht Titannitrid umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher mindestens eine der antireflektierenden Schichten ein Oxid umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher mindestens eine der antireflektierenden Schichten ein Mischoxid von Zink und einem oder mehreren von Zinn, Aluminium und Titan umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend in Reihenfolge mindestens: ein Glassubstrat, eine antireflektierende Basisschicht, umfassend mindestens eine Schicht, umfassend ein Mischoxid von Zink und Zinn, eine Infrarot-reflektierende Schicht, eine Barriereschicht, eine obere antireflektierende Schicht, umfassend mindestens eine Schicht, umfassend ein Mischoxid von Zink und Zinn, und eine obere Überzugsschicht, umfassend mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nitriden, Oxynitriden, Carbiden, Oxycarbiden und Carbonitriden der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 9, in welcher die Barriereschicht eine erste Barriereschicht in im Wesentlichen metallischer Form und eine darüberliegende zweite Barriereschicht einer von der ersten Barriereschicht verschiedenen Zusammensetzung umfaßt, welche in einer Form, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Oxiden, substöchiometrischen Oxiden, Nitriden, substöchiometrischen Nitriden, Oxynitriden und substöchiometrischen Oxynitriden, vorliegt.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, in welcher die Barriereschicht eine erste Barriereschicht, umfassend Nickel und Chrom, und eine darüberliegende zweite Barriereschicht, umfassend Titan, umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Verglasungsscheibe im Wesentlichen aus, in Reihenfolge: einem Glassubstrat, einer antireflektierenden Basisschicht, welche im Wesentlichen aus Mischoxiden von Zink und Zinn besteht, einer Infrarot-reflektierenden Schicht, einer Barriereschicht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Barriereschicht, umfassend Nickel und Chrom, einer Barriereschicht, umfassend Titan, und einer Barriereschicht, umfassend eine erste Barriereschicht, umfassend Nickel und Chrom, und einer darüberliegenden zweiten Barriereschicht, umfassend Titan, einer oberen antireflektierenden Schicht, welche im Wesentlichen aus Mischoxiden von Zink und Zinn besteht, und einer oberen Überzugsschicht, welche im Wesentlichen aus Titannitrid besteht, besteht.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher eine Wärmebehandlung eine Zunahme in der Lichtdurchlässigkeit der Verglasungsscheibe hervorruft.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die obere Überzugsschicht eine geometrische Dicke in dem Bereich 15 bis 50 Å aufweist.
Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche für die Anordnung in einer Doppelverglasungseinheit angepasst ist.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 15, in welcher die Verglasungsscheibe für die Anordnung in einer Doppelverglasungseinheit mit dem Beschichtungsstapel in Position 3 angepasst ist.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, in welcher die Verglasungsscheibe angepasst ist, um vor der Anordnung in einer Doppelverglasungseinheit wärmebehandelt zu werden.
Doppelverglasungseinheit, umfassend mindestens eine wärmebehandelte Verglasungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Doppelverglasungseinheit nach Anspruch 18, in welcher die Doppelverglasungseinheit eine Farbe in Reflexion, betrachtet von der Außenseite, derart ergibt, daß a* zwischen 0 und –4 und b* zwischen 0 und –7 liegt.
Doppelverglasungseinheit nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, in welcher die Doppelverglasungseinheit eine Lichtdurchlässigkeit von größer als 70% aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer wärmebehandelten Verglasungsscheibe, umfassend in Reihenfolge die Schritte: a) das Abscheiden eines Beschichtungsstapels auf einem Glassubstrat, um eine Zwischenverglasungsscheibe bereitzustellen, in Reihenfolge mindestens umfassend: ein Glassubstrat, eine antireflektierende Basisschicht, eine Infrarot-reflektierende Schicht, und eine obere antireflektierende Schicht, eine obere Überzugsschicht, welche mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nitriden, Oxynitriden, Carbiden, Oxycarbiden und Carbonitriden der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems, umfaßt, und welche eine geometrische Dicke in dem Bereich größer als oder gleich 10 Å bis weniger als oder gleich 100 Å aufweist, b) das Unterwerfen der beschichteten Zwischenverglasungsscheibe einem Wärmebehandlungsverfahren in Luft bei einer Temperatur von größer als 550°C.
Verfahren nach Anspruch 21, umfassend die Schritte: a) das Abscheiden eines Beschichtungsstapels auf einem Glassubstrat, um eine Zwischenverglasungsscheibe mit einer Lichtdurchlässigkeit von größer als 75% bereitzustellen, b) das Unterwerfen der beschichteten Zwischenverglasungsscheibe einem Wärmebehandlungsverfahren in Luft bei einer Temperatur von größer als 550°C, c) das Bereitstellen einer wärmebehandelten Verglasungsscheibe mit einer Lichtdurchlässigkeit von größer als 85%.
Verfahren nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, in welchem die Wärmebehandlung der Zwischenverglasungsscheibe eine wesentliche Oxidation der oberen Überzugsschicht verursacht.
Verfahren nach Anspruch 21 oder Anspruch 23, in welchem die Lichtdurchlässigkeit der wärmebehandelten Verglasungsscheibe, nachfolgend dem Schritt der Wärmebehandlung, um mindestens 8% größer als die Lichtdurchlässigkeit der Zwischenverglasungsscheibe ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, in welchem die wärmebehandelte Zwischenverglasungsscheibe eine Verglasungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 17 umfaßt.
Verwendung einer oberen Überzugsschicht, welche eine geometrische Dicke in dem Bereich größer als oder gleich 10 Å bis weniger als oder gleich 100 Å aufweist, und welche mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nitriden, Oxynitriden, Carbiden, Oxycarbiden und Carbonitriden der Elemente der Gruppen IVb, Vb und VIb des Periodensystems, umfaßt, um die chemische Haltbarkeit vor Wärmebehandlung einer wärmebehandelbaren, beschichteten Verglasungsscheibe mit mindestens einer metallischen Infrarotreflektierenden Überzugsschicht, welche zwischen dielektrischen Schichten angeordnet ist, zu erhöhen.
Verfahren zum Herstellen einer Verglasungsscheibe mit einer Trübung von weniger als etwa 0,5, welches den Schritt des Unterwerfens einer Verglasungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 17 einer Temper- und/oder Biegebehandlung bei mindestens 570°C umfaßt.