EA027187B1

EA027187B1 - Прозрачное стекло с электропроводящим покрытием и способ его производства

Info

Publication number: EA027187B1
Application number: EA201491350A
Authority: EA
Inventors: Клаус Фишер; Себастьян Янзик; Маркус Неандер; Кристоф Шмитц; Виржини Моро
Original assignee: Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2017-06-30
Also published as: CN104025704A; PL2803245T3; US20140319116A1; JP2015507600A; EP2803245A1; BR112014011760B1; EA201491350A1; PT2803245T; MX2014008356A; KR101589854B1; WO2013104439A1; CN104025704B; US9215760B2; JP5847334B2; BR112014011760A2; ES2621478T3; EP2803245B1; KR20140099548A

Abstract

Настоящее изобретение относится к прозрачному стеклу, включающему в себя по меньшей мере одну прозрачную подложку (1) и по меньшей мере одно электропроводящее покрытие (2) по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки (1), причем электропроводящее покрытие (2) имеет по меньшей мере два функциональных слоя (3), один из которых расположен выше другого, и каждый функциональный слой (3) включает в себя по меньшей мере один антиотражающий слой (4), первый согласующий слой (6) выше антиотражающего слоя (4) и электропроводящий слой (7) выше первого согласующего слоя (6), и по меньшей мере один антиотражающий слой (4), расположенный между двумя электропроводящими слоями (7), включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала (9) с показателем преломления меньше чем 2,1, содержащий по меньшей мере нитрид кремния, и один слой оптически сильно преломляющего материала (10) с показателем преломления, который больше или равен 2,1, содержащий по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/металла.

Description

Настоящее изобретение относится к прозрачному стеклу с электропроводящим покрытием, к способу его производства, а также к его использованию.

Поле обзора окна транспортного средства, в особенности ветрового стекла, должно поддерживаться свободным от льда и конденсации. В случае транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания поток воздуха, нагретого теплом двигателя, может быть, например, направлен на окна.

Альтернативно окно может иметь функцию электрического обогрева. Из патентного документа ΌΕ 10352464 А1 известно композитное стекло, в котором электрически нагреваемые провода помещены между двумя стеклянными панелями. Удельный выход тепла Р, например, примерно 600 Вт/м², может быть изменен с помощью омического сопротивления проводов. Из-за конструкции и аспектов безопасности количество проводов, а также их диаметр должны быть как можно меньше. Провода не должны быть видимыми или должны быть едва заметными в дневном свете и ночью при свете фар.

Также известны прозрачные, электрически проводящие покрытия, в особенности на основе серебра. Такие электрически проводящие покрытия могут использоваться в качестве покрытий с отражающими свойствами для инфракрасной области или даже в качестве нагреваемых покрытий. Патентный документ АО 03/024155 А2 раскрывает, например, электропроводящее покрытие с двумя серебряными слоями. Такие покрытия обычно имеют удельное поверхностное сопротивление в диапазоне от 3 до 5 Ом/квадрат.

Удельный выход тепла Р электрически нагреваемого покрытия с удельным поверхностным сопротивлением &,_чиаге, рабочим напряжением и и расстоянием И между двумя шинами может быть вычислен по формуле Ρ=υ²/(Κ,,_|ΙΜ|ν·1ι²). Расстояние И между двумя шинами в типичных ветровых стеклах легковых автомобилей составляет примерно 0,8 м, что приблизительно соответствует высоте стекла. Для того чтобы получить желаемый удельный выход тепла Р величиной 600 Вт/м² с удельным поверхностным сопротивлением 4 Ом/квадрат, необходимо рабочее напряжение υ величиной приблизительно 40 В. Поскольку бортовое напряжение транспортных средств обычно составляет 14 В, необходимы отдельное электропитание или преобразователь напряжения для того, чтобы сгенерировать рабочее напряжение 40 В. Увеличение напряжения от 14 до 40 В всегда сопряжено с электрическими потерями в линии и дополнительными затратами для дополнительных компонентов.

Патентные документы υδ 2007/0082219 А1 и υδ 2007/0020465 А1 раскрывают прозрачные, электрически проводящие покрытия по меньшей мере с тремя серебряными слоями. В патентном документе υδ 2007/0082219А1 сообщается об удельных поверхностных сопротивлениях величиной приблизительно 1 Ом/квадрат для покрытий на основе трех серебряных слоев. Рабочее напряжение υ=14 В, удельное поверхностное сопротивление %_||(._||е=1 Ом/квадрат и расстояние И=0,8 м дают удельный выход тепла Р, равный приблизительно 300 Вт/м².

Для того чтобы обеспечить адекватный удельный выход тепла Р, например приблизительно 500 Вт/м², в частности, для обогрева относительно больших стекол, существенным является дальнейшее уменьшение удельного поверхностного сопротивления электрически нагреваемого покрытия. Это может быть достигнуто для типичного электрически нагреваемого покрытия с тремя серебряными слоями путем увеличения толщины отдельных серебряных слоев. Однако чрезмерная толщина серебряных слоев приводит к неадекватным оптическим свойствам стекла, в частности в плане прозрачности и цвета, так что правовые нормы, определенные, например, в ЕСЕ Κ 43 (Единые нормы одобрения безопасного остекления и композитных стеклянных материалов), не могут быть соблюдены.

Адекватно низкое удельное поверхностное сопротивление также может быть достигнуто с помощью четырех серебряных слоев в проводящем покрытии, при соблюдении соответствия оптических свойств стекла правовым нормам, в результате меньших толщин отдельных серебряных слоев. Однако нанесение покрытий с четырьмя или больше слоями серебра является технически сложным и дорогостоящим.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить прозрачное стекло с улучшенным электропроводящим покрытием. Электропроводящее покрытие должно иметь, в частности, более низкое удельное поверхностное сопротивление К.,_{(|| |а|е} по сравнению с предшествующим уровнем техники и, таким образом, иметь улучшенный удельный выход тепла Р, а также улучшенные отражающие свойства в инфракрасной области. Стекло должно иметь высокую прозрачность и высокую цветовую нейтральность, а его производство должно быть экономически целесообразным.

Задача настоящего изобретения решается в соответствии с настоящим изобретением с помощью прозрачного стекла в соответствии с п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Прозрачное стекло в соответствии с настоящим изобретением включает в себя по меньшей мере одну прозрачную подложку и по меньшей мере одно электропроводящее покрытие по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки, причем электропроводящее покрытие имеет по меньшей мере два функциональных слоя, расположенных один выше другого, и каждый функциональный слой включает в себя по меньшей мере один антиотражающий слой, первый согласующий слой выше антиотражающего слоя и

- 1 027187 электропроводящий слой выше первого согласующего слоя, и по меньшей мере один функциональный слой включает в себя один антиотражающий слой, который включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления больше или равным 2,1.

Если первый слой расположен выше второго слоя, это в контексте настоящего изобретения означает, что первый слой расположен дальше от прозрачной подложки, чем второй слой. Если первый слой расположен ниже второго слоя, это в контексте настоящего изобретения означает, что второй слой расположен дальше от прозрачной подложки, чем первый слой. Самым верхним функциональным слоем является функциональный слой, который находится на самом большом расстоянии от прозрачной подложки. Самым нижним слоем является функциональный слой, который находится на самом маленьком расстоянии от прозрачной подложки.

В контексте настоящего изобретения слой может быть выполнен из одного материала. Однако слой также может включать в себя два или более отдельных слоя различных материалов. Функциональный слой в соответствии с настоящим изобретением включает в себя, например, по меньшей мере один антиотражающий слой, первый и второй согласующие слои, а также электропроводящий слой.

Если первый слой расположен выше или ниже второго слоя, это не обязательно означает в контексте настоящего изобретения, что первый и второй слои находятся в прямом контакте друг с другом. Один или больше других слоев могут быть расположены между первым и вторым слоем, если это явно не исключено.

В соответствии с настоящим изобретением электропроводящее покрытие наносится по меньшей мере на одну поверхность прозрачной подложки. Однако обе поверхности прозрачной подложки также могут быть снабжены электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением.

Электропроводящее покрытие может покрывать всю поверхность прозрачной подложки. Однако, альтернативно, электропроводящее покрытие может покрывать только часть поверхности прозрачной подложки. Электропроводящее покрытие предпочтительно покрывает по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 70% и особенно предпочтительно по меньшей мере 90% поверхности прозрачной подложки.

Электропроводящее покрытие может быть нанесено непосредственно на поверхность прозрачной подложки.

Электропроводящее покрытие альтернативно может быть нанесено на несущую пленку, которая клейким образом связывается с прозрачной подложкой.

Каждый функциональный слой электропроводящего покрытия в соответствии с настоящим изобретением включает в себя антиотражающий слой. Антиотражающие слои влияют, в частности, на уменьшение коэффициента отражения и, таким образом, на увеличение прозрачности покрытия в соответствии с настоящим изобретением в видимой части спектра. По меньшей мере один из этих антиотражающих слоев включает в себя в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере два слоя: один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления больше или равным 2,1. В контексте настоящего изобретения антиотражающий слой располагается между двумя электропроводящими слоями, когда по меньшей мере один электропроводящий слой расположен выше антиотражающего слоя и когда по меньшей мере один электропроводящий слой расположен ниже антиотражающего слоя. Однако в соответствии с настоящим изобретением антиотражающий слой не имеет прямого контакта со смежными электропроводящими слоями.

Значения показателей преломления измеряются на длине волны 550 нм.

Специфическое преимущество настоящего изобретения заключается в конфигурации по меньшей мере одного антиотражающего слоя, который включает в себя в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и по меньшей мере один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления больше или равным 2,1. Неожиданно было продемонстрировано, что такой антиотражающий слой приводит к более низкому удельному поверхностному сопротивлению электропроводящего покрытия одновременно с высокой прозрачностью и высокой нейтральностью цвета.

По сравнению с предшествующим уровнем техники посредством конфигурации электропроводящего покрытия в соответствии с настоящим изобретением толщина электропроводящих слоев может быть уменьшена при неизменном удельном поверхностном сопротивлении. Более тонкие электропроводящие слои приводят к лучшей прозрачности и более нейтральному окрашиванию прозрачного стекла с электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением.

Прозрачное стекло с электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеет общий коэффициент пропускания света больше чем 70%. Термин общий коэффициент пропускания основан на процессе испытания окон транспортных средств на светопроницаемость, определенном в стандарте ЕСЕ-К 43, приложение 3, § 9.1.

- 2 027187

Электропроводящее покрытие прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеет удельное поверхностное сопротивление, которое меньше или равно 1 Ом/квадрат, более предпочтительно от 0,4 до 0,9 Ом/квадрат и еще более предпочтительно от 0,5 до 0,85 Ом/квадрат, например, приблизительно 0,7 Ом/квадрат. В этом диапазоне для удельного поверхностного сопротивления достигаются выгодные высокие значения удельного теплового выхода Р. Кроме того, электропроводящее покрытие в этом диапазоне для удельного поверхностного сопротивления имеет особенно хорошие отражающие свойства в инфракрасной области спектра.

Для того чтобы увеличить общий коэффициент пропускания и/или уменьшить удельное поверхностное сопротивление, прозрачное стекло с электропроводящим покрытием может быть подвергнуто термической обработке, например, при температуре от 500 до 700°С.

Было продемонстрировано, что электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением может быть подвергнуто такой термической обработке без повреждения покрытия. Прозрачное стекло в соответствии с настоящим изобретением также может быть выпукло или вогнуто-изогнуто без повреждения покрытия. Эти преимущества являются главными преимуществами электропроводящего покрытия в соответствии с настоящим изобретением.

Слой оптически сильно преломляющего материала может быть расположен выше или ниже слоя диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1. Слой оптически сильно преломляющего материала предпочтительно расположен выше слоя диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1. Таким образом достигается особенно выгодное удельное поверхностное сопротивление электропроводящего покрытия.

Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления больше или равным 2,1, предпочтительно составляет от 10 до 99%, более предпочтительно от 25 до 75% и еще более предпочтительно от 33 до 67% толщины антиотражающего слоя, который содержит этот слой оптически сильно преломляющего материала. Это особенно выгодно в плане удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия и оптических свойств, а также в плане экономичного производства прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один антиотражающий слой, расположенный между двумя электропроводящими слоями, включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1. Таким образом получаются особенно хорошие результаты. В контексте настоящего изобретения антиотражающий слой расположен между двумя электропроводящими слоями, когда он расположен между двумя смежными электропроводящими слоями последовательности слоев.

В особенно выгодном варианте осуществления настоящего изобретения каждый антиотражающий слой, расположенный между двумя электропроводящими слоями, включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1. Это особенно выгодно в плане удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия и оптических свойств прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением.

Антиотражающие слои, расположенные между двумя электропроводящими слоями, предпочтительно имеют толщину слоя от 35 до 70 нм, особенно предпочтительно от 45 до 60 нм. Эти диапазоны толщины слоя предпочтительны, в частности, для антиотражающих слоев, которые включают в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1. Таким образом получается особенно выгодное удельное поверхностное сопротивление электропроводящего покрытия.

Слой оптически сильно преломляющего материала предпочтительно имеет показатель преломления п в диапазоне от 2,1 до 2,5, особенно предпочтительно в диапазоне от 2,1 до 2,3.

Слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, больше или равным 2,1, предпочтительно содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/металла, особенно предпочтительно по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/циркония. Это особенно выгодно в плане удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия. Смешанный нитрид кремния/циркония предпочтительно имеет легирующие добавки. Слой оптически сильно преломляющего материала может, например, содержать легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония.

Смешанный нитрид кремния/циркония предпочтительно наносится посредством катодного распыления в магнитном поле мишени, которая содержит от 40 до 70 мас.% кремния, от 30 до 60 мас.% циркония и от 0 до 10 мас.% алюминия, а также связанные с производством примеси. Мишень особенно предпочтительно содержит от 45 до 60 мас.% кремния, от 35 до 55 мас.% циркония и от 3 до 8 мас.% алюминия, а также связанные с производством примеси. Осаждение смешанного нитрида кремния/циркония предпочтительно имеет место при добавлении азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.

- 3 027187

Однако слой оптически сильно преломляющего материала также может содержать, например, по меньшей мере смешанный нитрид кремния/алюминия, смешанный нитрид кремния/гафния или смешанный нитрид кремния/титана. Альтернативно слой оптически сильно преломляющего материала может содержать, например, МпО, \νθ₃. Νό₂Θ₅. Βί₂Ο₃, ΤίΟ₂, Ζτ₃Ν₄ и/или Α1Ν.

Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала предпочтительно составляет от 3,5 до 69 нм.

Слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1, предпочтительно имеет показатель преломления п между 1,6 и 2,1, особенно предпочтительно между 1,9 и 2,1.

Слой диэлектрического материала предпочтительно содержит по меньшей мере один оксид, например оксид олова, и/или нитрид, особенно предпочтительно нитрид кремния. Слой диэлектрического материала предпочтительно имеет толщину от 0,3 до 63 нм.

Электропроводящий слой предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, например золото или медь, или сплав, особенно предпочтительно серебро или содержащий серебро сплав. Однако электропроводящий слой также может содержать другие электропроводящие материалы, известные специалистам в данной области техники.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения электропроводящий слой содержит по меньшей мере 90 мас.% серебра, предпочтительно по меньшей мере 99,9 мас.% серебра. Электропроводящий слой предпочтительно наносится с использованием обычных способов осаждения слоя металла, например, вакуумных способов, таких как катодное распыление в магнитном поле.

Электропроводящий слой предпочтительно имеет толщину от 8 до 25 нм, особенно предпочтительно от 13 до 19 нм. Это особенно выгодно в плане прозрачности, нейтральности цвета, а также удельного поверхностного сопротивления электропроводящего слоя.

Полная толщина всех электропроводящих слоев в соответствии с настоящим изобретением составляет от 40 до 80 нм, особенно предпочтительно от 45 до 60 нм. В этом диапазоне полной толщины всех электропроводящих слоев при расстояниях 1ι между шинами, типичных для окон транспортного средства, конкретно для ветровых стекол, и при рабочем напряжении и в диапазоне от 12 до 15 В достигается адекватно высокий удельный выход тепла Р и одновременно с этим адекватно высокая прозрачность. В дополнение к этому, в этом диапазоне полной толщины всех электропроводящих слоев электропроводящее покрытие имеет особенно хорошие свойства отражения в инфракрасной области спектра. Чрезмерно малая полная толщина всех электропроводящих слоев приводит к чрезмерно высокому удельному поверхностному сопротивлению К_8чиаге и, таким образом, к чрезмерно низкому удельному выходу тепла Р, а также к ухудшению отражающих свойств в инфракрасной области спектра. Чрезмерно большая полная толщина всех электропроводящих слоев слишком значительно уменьшает прозрачность стекла, так что требования стандарта ЕСЕ К 43 к прозрачности окон транспортного средства не могут быть соблюдены.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением включает в себя по меньшей мере один сглаживающий слой по меньшей мере в одном из функциональных слоев. Сглаживающий слой расположен ниже одного из первых согласующих слоев, предпочтительно между антиотражающим слоем и первым согласующим слоем по меньшей мере одного функционального слоя электропроводящего покрытия в соответствии с настоящим изобретением. Сглаживающий слой предпочтительно находится в прямом контакте с первым согласующим слоем. Сглаживающий слой влияет на оптимизацию, в частности, на сглаживание поверхности для электропроводящего слоя, который впоследствии будет нанесен сверху. Электропроводящий слой, осажденный на более гладкую поверхность, имеет более высокую степень прозрачности и одновременно с этим более низкое удельное поверхностное сопротивление.

В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый функциональный слой электропроводящего покрытия включает в себя сглаживающий слой, который расположен ниже первого согласующего слоя, предпочтительно между антиотражающим слоем и первым согласующим слоем. Это особенно выгодно в плане степени прозрачности стекла в соответствии с настоящим изобретением и удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия.

Сглаживающий слой предпочтительно содержит по меньшей мере один некристаллический оксид. Оксид может быть аморфным или частично аморфным (и, таким образом, частично кристаллическим), но не является абсолютно кристаллическим. Некристаллический сглаживающий слой имеет низкую шероховатость и таким образом формирует выгодно гладкую поверхность для тех слоев, которые будут нанесены выше сглаживающего слоя. Некристаллический сглаживающий слой дополнительно влияет на улучшенную структуру поверхности слоя, осажденного непосредственно выше сглаживающего слоя, который предпочтительно является первым согласующим слоем. Сглаживающий слой, например, может содержать по меньшей мере один оксид одного или более элементов из олова, кремния, титана, циркония, гафния, цинка, галлия и индия.

Сглаживающий слой особенно предпочтительно содержит некристаллический смешанный оксид. Сглаживающий слой еще более предпочтительно содержит смешанный оксид олова/цинка. Смешанный оксид может содержать легирующие добавки. Сглаживающий слой может, например, содержать легированный сурьмой смешанный оксид олова/цинка. Смешанный оксид предпочтительно имеет субстехио- 4 027187 метрическое содержание кислорода. Способ производства слоев из смешанного оксида олова/цинка реактивным катодным распылением известен, например, из патентного документа ΌΕ 19848751С1. Смешанный оксид олова/цинка предпочтительно осаждается с мишенью, которая содержит от 25 до 80 мас.% цинка, от 20 до 75 мас.% олова и от 0 до 10 мас.% сурьмы, а также связанные с производством примеси. Мишень особенно предпочтительно содержит от 45 до 75 мас.% цинка, от 25 до 55 мас.% олова и от 1 до 5 мас.% сурьмы, а также связанные с производством примеси других металлов. Осаждение смешанных оксидов олова/цинка имеет место при добавлении кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления.

Толщина сглаживающего слоя предпочтительно составляет от 3 до 20 нм, особенно предпочтительно от 4 до 12 нм. Сглаживающий слой предпочтительно имеет показатель преломления меньше чем 2,2.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения каждый функциональный слой включает в себя второй согласующий слой, который расположен выше электропроводящего слоя. Это особенно выгодно в плане удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия.

Первый согласующий слой и/или второй согласующий слой предпочтительно содержат оксид цинка Ζηθι_-δ, где 0<δ<0,01. Первый согласующий слой и/или второй согласующий слой предпочтительно дополнительно содержат легирующие добавки. Первый согласующий слой и/или второй согласующий слой могут, например, содержать легированный алюминием оксид цинка. Оксид цинка предпочтительно осаждается субстехиометрически относительно кислорода для того, чтобы предотвратить реакцию избыточного кислорода с содержащим серебро слоем. Слой оксида цинка предпочтительно осаждается катодным распылением в магнитном поле. Мишень предпочтительно содержит от 85 до 100 мас.% оксида цинка и от 0 до 15 мас.% алюминия, а также связанные с производством примеси. Мишень особенно предпочтительно содержит от 90 до 95 мас.% оксида цинка и от 5 до 10 мас.% алюминия, а также связанные с производством примеси. Альтернативно мишень предпочтительно содержит от 95 до 99 мас.% цинка и от 1 до 5 мас.% алюминия, причем осаждение слоев имеет место при добавлении кислорода в качестве реакционного газа. Толщины первого согласующего слоя и второго согласующего слоя предпочтительно составляют от 3 до 20 нм, особенно предпочтительно от 4 до 12 нм.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения другой антиотражающий слой наносится выше самого верхнего функционального слоя. Дополнительный антиотражающий слой улучшает оптические свойства электропроводящего покрытия, а также защищает нижележащие слои от коррозии. В контексте настоящего изобретения самым верхним антиотражающим слоем в этом случае является антиотражающий слой, который расположен выше функциональных слоев. В контексте настоящего изобретения самым нижним антиотражающим слоем является антиотражающий слой, который расположен на наименьшем расстоянии от прозрачной подложки. Самым нижним антиотражающим слоем является антиотражающий слой самого нижнего функционального слоя. Самый верхний и самый нижний антиотражающие слои не расположены между двумя электропроводящими слоями. Самый верхний и/или самый нижний антиотражающий слой предпочтительно конфигурируется как слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1. Самый верхний и/или самый нижний антиотражающий слой особенно предпочтительно содержит по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония. Это особенно выгодно в плане оптических свойств прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением. Самый верхний и/или самый нижний антиотражающий слой может, однако, также содержать диэлектрический материал с показателем преломления меньше чем 2,1, например, нитрид кремния или оксид олова. Самый верхний и/или самый нижний антиотражающий слой может, например, также включать в себя в каждом случае один слой оптически сильно преломляющего материала и один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1. Толщина самого верхнего и самого нижнего антиотражающего слоя предпочтительно составляет от 20 до 40 нм. Таким образом получаются особенно хорошие результаты.

В одном выгодном варианте осуществления прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере один функциональный слой включает в себя по меньшей мере один блокирующий слой. Блокирующий слой находится в прямом контакте с электропроводящим слоем и расположен непосредственно выше или непосредственно ниже электропроводящего слоя. Таким образом, между электропроводящим слоем и блокирующим слоем нет никаких других слоев. Функциональный слой также может включать в себя два блокирующих слоя, предпочтительно с одним блокирующим слоем, расположенным непосредственно выше, и одним блокирующим слоем, расположенным непосредственно ниже электропроводящего слоя. Особенно предпочтительно, чтобы каждый функциональный слой включал в себя по меньшей мере один такой блокирующий слой. Блокирующий слой предпочтительно содержит ниобий, титан, никель, хром и/или их сплавы, особенно предпочтительно сплавы хрома и никеля. Толщина блокирующего слоя предпочтительно составляет от 0,1 до 5 нм, особенно предпочтительно от 0,1 до 2 нм. Таким образом получаются особенно хорошие результаты. Блокирующий слой непосредственно ниже электропроводящего слоя служит, в частности, для того, чтобы стабилизировать электропроводящий слой во время термической обработки, и улучшает оптическое качество электропроводящего покрытия. Блокирующий слой непосредственно выше электропроводящего слоя предотвращает

- 5 027187 контакт чувствительного электропроводящего слоя с окисляющей реакционной атмосферой во время осаждения реактивным катодным распылением следующего слоя, например, второго согласующего слоя, который предпочтительно содержит оксид цинка.

Прозрачная подложка предпочтительно содержит стекло, особенно предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, кальций-натриевое стекло или чистые пластмассы, предпочтительно твердые чистые пластмассы, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, полиэстер, поливинилхлорид и/или их смеси. Примеры подходящих типов стекла известны из патентного документа ΌΕ 69731268 Т2, с. 8, абзац [0053].

Толщина прозрачной подложки может изменяться в широких пределах и таким образом может быть идеально адаптирована к требованиям каждого конкретного случая. Предпочтительно используются стекла со стандартными толщинами от 1,0 до 25 мм и предпочтительно от 1,4 до 2,6 мм. Размер прозрачной подложки может изменяться в широких пределах и определяется применением в соответствии с настоящим изобретением. Прозрачная подложка имеет, например, в автомобильной отрасли и в архитектурной отрасли различную площадь от 200 см² вплоть до 4 м².

Прозрачная подложка может иметь любую трехмерную форму. Предпочтительно, чтобы трехмерная форма не имела никаких теневых зон так, чтобы она могла, например, быть покрыта при помощи катодного распыления. Прозрачная подложка является плоской или немного или значительно изогнутой в одном или во множестве пространственных направлений. Прозрачная подложка может быть бесцветной или слегка окрашенной.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения электропроводящее покрытие содержит от двух до четырех, в частности три функциональных слоя. Особенно хорошие результаты, таким образом, получаются в плане удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия, а также оптических свойств и экономичности производства прозрачного стекла.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения прозрачная подложка посредством по меньшей мере одного термопластичного промежуточного слоя связана со вторым стеклом для того, чтобы сформировать композитное стекло. Электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно наносится на поверхность прозрачной подложки, обращенную к термопластичному промежуточному слою. Таким образом электропроводящее покрытие выгодно защищается от повреждения и коррозии.

Композитное стекло предпочтительно имеет общий коэффициент пропускания больше чем 70%.

Термопластичный промежуточный слой предпочтительно содержит термопластичные пластмассы, например поливинилбутираль (РУВ), этиленвинилацетат (ЕУЛ), полиуретан (РИ), полиэтилентерефталат (РЕТ) или множество их слоев, предпочтительно с толщинами от 0,3 до 0,9 мм.

Второе стекло предпочтительно содержит стекло, особенно предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, кальций-натриевое стекло или чистые пластмассы, предпочтительно твердые чистые пластмассы, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, полиэстер, поливинилхлорид и/или их смеси. Второе стекло предпочтительно имеет толщину от 1,0 до 25 мм и особенно предпочтительно от 1,4 до 2,6 мм.

Электропроводящее покрытие предпочтительно покрывает всю поверхность прозрачной подложки за вычетом рамочной области без покрытия шириной от 2 до 20 мм, предпочтительно от 5 до 10 мм. Область без покрытия предпочтительно герметично запечатана термопластичным промежуточным слоем или акрилатным клеем в качестве пародиффузионного барьера. Чувствительное к коррозии электропроводящее покрытие защищается от влаги и атмосферного кислорода пародиффузионным барьером. Если композитное стекло используется в качестве окна транспортного средства, например в качестве ветрового стекла, и если электропроводящее покрытие используется в качестве электрически нагреваемого покрытия, окружающая область без покрытия также обеспечивает электрическую изоляцию между токопроводящим покрытием и кузовом транспортного средства.

Прозрачная подложка может не иметь покрытия в одной или множестве других областей. Такие области могут, например, служить в качестве окон передачи данных или коммуникационных окон. В области без покрытия прозрачное стекло является проницаемым для электромагнитного излучения, в частности для инфракрасного излучения.

Альтернативно электропроводящее покрытие может быть нанесено на несущую пленку, которая помещается между двумя промежуточными слоями. Несущая пленка предпочтительно содержит термопластичный полимер, в частности поливинилбутираль (РУВ), этиленвинилацетат (ЕУА), полиуретан (РИ), полиэтилентерефталат (РЕТ) или их комбинации.

Прозрачная подложка также может быть, например, соединена со вторым стеклом через прокладки для того, чтобы сформировать стеклопакет. Прозрачная подложка также может быть соединена более чем с одним другим стеклом через термопластичные промежуточные слои и/или прокладки. Если прозрачная подложка соединена с одним или множеством других стекол, одно или множество этих других

- 6 027187 стекол могут также иметь электропроводящее покрытие.

В предпочтительном варианте осуществления электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением является электрически нагреваемым покрытием. В этом случае с электропроводящим покрытием устанавливается соответствующий электрический контакт.

В другом предпочтительном варианте осуществления электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением представляет собой покрытие с отражающими свойствами в инфракрасной области спектра. В этом случае электрические контакты для электропроводящего покрытия не нужны. В контексте настоящего изобретения покрытие с отражающими свойствами в инфракрасной области спектра, в частности, означает покрытие, которое имеет коэффициент отражения по меньшей мере 20% в диапазоне длин волн от 1000 до 1600 нм. Предпочтительно электропроводящее покрытие в соответствии с настоящим изобретением имеет коэффициент отражения, который больше или равен 50% в диапазоне длин волн от 1000 до 1600 нм.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения электропроводящее покрытие соединено посредством проводов с источником напряжения, и напряжение, подаваемое на электропроводящее покрытие, предпочтительно имеет значение от 12 до 15 В. Провода, так называемые шины, служат для того, чтобы передавать электроэнергию. Примеры подходящих шин известны из патентных документов ΌΕ 10333618 В3 и ЕР 0025755 В1.

Шины выгодно производятся путем печати проводящей пастой. Если прозрачная подложка изгибается после нанесения электропроводящего покрытия, проводящая паста предпочтительно подвергается термической обработке перед изгибом и/или во время изгиба прозрачной подложки. Проводящая паста предпочтительно содержит серебряные частицы и стеклянные фритты. Толщина слоя спеченной проводящей пасты предпочтительно составляет от 5 до 20 мкм.

В альтернативном варианте осуществления в качестве шин используются тонкие и узкие полосы металлической фольги или металлические провода, которые предпочтительно содержат медь и/или алюминий; в частности, используются полосы медной фольги с толщиной предпочтительно от 10 до 200 мкм, например, приблизительно 50 мкм. Ширина медных полос фольги составляет предпочтительно от 1 до 10 мм. Электрический контакт между электропроводящим покрытием и шиной может быть создан, например, путем спаивания или склеивания электропроводящим клеем. Если прозрачная подложка является частью композитного стекла, полосы металлической фольги или металлические провода могут быть помещены на электропроводящее покрытие во время сборки слоев композита. В последующем процессе обработки в автоклаве надежный электрический контакт между шинами и покрытием достигается посредством воздействия тепла и давления.

В автомобильной отрасли проводники из фольги обычно используются в качестве линий питания для контакта с шинами во внутренней части композитных стекол. Примеры проводников из фольги описаны в патентных документах ΌΕ 4235063 А1, ΌΕ 202004019286 И1 и ΌΕ 9313394 И1.

Гибкие проводники из фольги, иногда также называемые плоские проводники, предпочтительно изготавливаются из луженой медной полосы с толщиной от 0,03 до 0,1 мм и шириной от 2 до 16 мм. Медь является хорошим решением для таких проводящих дорожек, поскольку она имеет хорошую удельную электропроводность, а также хорошую способность к формированию фольги. Вместе с тем, ее стоимость является достаточно низкой. Могут также использоваться и другие электропроводящие материалы, которые могут быть переработаны в фольгу. Примерами этого являются алюминий, золото, серебро или олово, а также их сплавы.

Для электрической изоляции, а также для стабилизации луженая медная полоса наносится на несущий материал, изготовленный из пластмассы, или ламинируется таким материалом с обеих сторон. Материал изоляции является, как правило, пленкой на основе полиимида с толщиной от 0,025 мм до 0,05 мм. Также могут использоваться другие пластмассы или материалы с необходимыми изоляционными свойствами. Множество проводящих слоев, электрически изолированных друг от друга, может быть расположено в одной полосе проводящей фольги.

Проводники из фольги, которые являются подходящими для того, чтобы контактировать с электропроводящими слоями в композитных стеклах, имеют полную толщину всего лишь 0,3 мм. Такие тонкие проводники из фольги могут быть без проблем залиты в термопластичный промежуточный слой между отдельными стеклами.

Альтернативно, тонкие металлические провода также могут использоваться в качестве линий питания. Металлические провода содержат, в частности, медь, вольфрам, золото, серебро или алюминий, или сплавы по меньшей мере двух из этих металлов. Сплавы также могут содержать молибден, рений, осмий, иридий, палладий или платину.

Настоящее изобретение дополнительно включает в себя способ производства прозрачного стекла с электропроводящим покрытием, в котором по меньшей мере два функциональных слоя наносятся один за другим на прозрачную подложку, и для нанесения функциональных слоев один за другим наносятся по меньшей мере:

(a) антиотражающий слой, (b) первый согласующий слой и

- 7 027187 (с) электропроводящий слой, и в котором для нанесения по меньшей мере одного антиотражающего слоя наносятся по меньшей мере один слой диэлектрического материала с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1.

В одном выгодном варианте осуществления второй согласующий слой наносится после нанесения электропроводящего слоя.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения сглаживающий слой наносится перед нанесением по меньшей мере одного первого согласующего слоя. В другом выгодном варианте осуществления настоящего изобретения блокирующий слой наносится до или после нанесения по меньшей мере одного электропроводящего слоя.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения другой антиотражающий слой наносится после нанесения самого верхнего функционального слоя.

Отдельные слои осаждаются способами, которые известны сами по себе, например, катодным распылением в магнитном поле. Катодное распыление имеет место в защитной газовой атмосфере, например, в атмосфере аргона, или в реактивной газовой атмосфере, например, при добавлении кислорода или азота.

Толщины отдельных слоев с требуемыми свойствами в плане прозрачности, удельного поверхностного сопротивления и цвета будут понятны для специалиста в данной области техники простым способом моделирования в диапазоне вышеупомянутых обозначенных толщин слоя.

В одном выгодном варианте осуществления настоящего изобретения прозрачная подложка и второе стекло нагреваются до температуры от 500 до 700°С, и прозрачная подложка и второе стекло конгруэнтным образом связываются при помощи термопластичного промежуточного слоя. Нагревание стекла может иметь место во время процесса изгиба. Электропроводящее покрытие должно, в частности, быть способным выдерживать процесс изгиба и/или процесс ламинирования без повреждений. Свойства, в частности удельное поверхностное сопротивление вышеописанного электропроводящего покрытия, обычно улучшаются при нагревании.

Электропроводящее покрытие может быть соединено по меньшей мере с двумя шинами перед нагреванием подложки.

Настоящее изобретение дополнительно включает в себя применение прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением в качестве стекла или в качестве компонента стекла, в частности в качестве компонента стеклопакета или композитного стекла, в зданиях или в средствах транспортировки для перемещения по земле, в воздухе или на воде, в частности в транспортных средствах, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла на крыше или в качестве компонента ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла на крыше, в частности для обогрева окна и/или для того, чтобы уменьшить нагрев внутреннего пространства. Стекло в соответствии с настоящим изобретением используется, в частности, в качестве стекла с отражающими свойствами в инфракрасной области спектра и/или в качестве электрически нагреваемого стекла.

Далее настоящее изобретение будет подробно объяснено со ссылками на чертежи и примерные варианты осуществления. Чертежи являются схематическими и не отражают масштаб. Чертежи никоим образом не ограничивают настоящее изобретение.

Фиг. 1 изображает поперечное сечение первого варианта осуществления прозрачного стекла с электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением, фиг. 2 изображает поперечное сечение другого варианта осуществления прозрачного стекла с электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением, фиг. 3 изображает вид сверху прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением в качестве части композитного стекла, фиг. 4 изображает поперечное сечение по линии А-А' композитного стекла, изображенного на фиг. 3, и фиг. 5 изображает подробную карту технологического процесса одного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1 изображает поперечное сечение одного варианта осуществления прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением с прозрачной подложкой 1 и электропроводящим покрытием 2. Подложка 1 содержит флоат-стекло и имеет толщину 2,1 мм. Электропроводящее покрытие 2 включает в себя два функциональных слоя 3 (3.1 и 3.2), которые расположены конгруэнтным образом один поверх другого. Каждый функциональный слой 3 включает в себя антиотражающий слой 4 (4.1 и 4.2), первый согласующий слой 6 (6.1 и 6.2), электропроводящий слой 7 (7.1 и 7.2), второй согласующий слой 8 (8.1 и 8.2).

Слои расположены в порядке увеличения их расстояния от прозрачной подложки 1. Другой антиот- 8 027187 ражающий слой 4.3 расположен выше верхнего функционального слоя 3.2. Первые согласующие слои 6, а также вторые согласующие слои 8 содержат легированный алюминием оксид цинка (ΖηΟ:Α1) и имеют толщины от 5 до 10 нм. Электропроводящие слои 7 содержат серебро и имеют толщины от 15 до 16 нм.

Нижний антиотражающий слой 4.1, а также верхний антиотражающий слой 4.3 содержат легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония (δίΖτΝ_χ:Α1) и имеют толщины от 28 до 40 нм.

Антиотражающий слой 4.2 расположен между электропроводящими слоями 7.1 и 7.2. Антиотражающий слой 4.2 включает в себя один слой диэлектрического материала 9.2 с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2. Слой диэлектрического материала 9.2 содержит нитрид кремния и имеет толщину слоя 46 нм. Слой оптически сильно преломляющего материала 10.2 содержит легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония (δίΖτΝ_χ:Α1) и имеет толщину слоя 23 нм.

Посредством варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением антиотражающего слоя 4.2, расположенного между двумя электропроводящими слоями 7.1, 7.2, выгодно достигается снижение удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия 2.

Фиг. 2 изображает поперечное сечение другого варианта осуществления прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением с прозрачной подложкой 1 и электропроводящим покрытием 2. Подложка 1 содержит флоат-стекло и имеет толщину 2,1 мм. Электропроводящее покрытие 2 включает в себя три функциональных слоя 3 (3.1, 3.2 и 3.3), которые расположены конгруэнтным образом один поверх другого. Каждый функциональный слой 3 включает в себя антиотражающий слой 4 (4.1, 4.2 и 4.3), сглаживающий слой 5 (5.1, 5.2 и 5.3), первый согласующий слой 6 (6.1, 6.2 и 6.3), электропроводящий слой 7 (7.1, 7.2 и 7.3), блокирующий слой 11 (11.1, 11.2 и 11.3) и второй согласующий слой 8 (8.1, 8.2 и 8.3).

Слои расположены в порядке увеличения их расстояния от прозрачной подложки 1. Другой антиотражающий слой 4.4 расположен выше верхнего функционального слоя 3.3. Сглаживающие слои 5 содержат легированный сурьмой смешанный оксид олова/цинка (8ηΖηΟ_χ:86) и имеют толщину слоя 6 нм. Первые согласующие слои 6, а также вторые согласующие слои 8 содержат легированный алюминием оксид цинка (ΖηΟ:Α1) и имеют толщины слоя от 5 до 10 нм. Электропроводящие слои 7 содержат серебро и имеют толщины слоя от 15 до 16 нм. Нижний антиотражающий слой 4.1, а также верхний антиотражающий слой 4.4 содержат легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония (δίΖτΝ_χ:Α1) и имеют толщины слоя от 28 до 40 нм.

Антиотражающий слой 4.2 расположен между электропроводящими слоями 7.1 и 7.2. Антиотражающий слой 4.3 расположен между электропроводящими слоями 7.2 и 7.3. Антиотражающие слои 4.2 и 4.3 включают в себя в каждом случае один слой диэлектрического материала 9 (9.2 и 9.3) с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10 (10.2 и 10.3). Слои диэлектрического материала 9 содержат нитрид кремния и имеют толщины слоя от 39 до 42 нм. Слои оптически сильно преломляющего материала 10 содержат легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония (δίΖτΝ_χ:Α1) и имеют толщины слоя от 20 до 21 нм.

Толщина слоев оптически сильно преломляющего материала 10.2, 10.3 составляет от 33 до 67% толщины того антиотражающего слоя 4.2 или 4.3, который включает в себя соответствующий слой оптически сильно преломляющего материала 10.2 или 10.3.

Отдельные слои электропроводящего покрытия 2 осаждались катодным распылением. Мишень для осаждения соответствующих слоев 6, 8 содержала 92 мас.% оксида цинка (ΖηΟ) и 8 мас.% алюминия. Мишень для осаждения сглаживающих слоев 5 содержала 68 мас.% олова, 30 мас.% цинка и 2 мас.% сурьмы. Осаждение имело место при добавлении кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления. Мишень для осаждения слоев оптически сильно преломляющего материала 10, а также верхнего и нижнего антиотражающих слоев 4.1, 4.4 содержала 52,9 мас.% кремния, 43,8 мас.% циркония и 3,3 мас.% алюминия. Осаждение имело место при добавлении азота в качестве реакционного газа во время катодного распыления.

Посредством конфигурации антиотражающих слоев 4.2, 4.3, расположенных между двумя электропроводящими слоями 7, достигается уменьшение удельного поверхностного сопротивления электропроводящего покрытия 2. Сглаживающие слои 5 позволяют дополнительно снизить удельное поверхностное сопротивление и улучшить прозрачность. Блокирующие слои 11 защищают электропроводящие слои 7 во время осаждения следующего слоя при помощи реактивного катодного распыления.

Фиг. 3 и 4 изображают деталь прозрачного стекла в соответствии с настоящим изобретением в качестве части композитного стекла. Композитное стекло выполнено как ветровое стекло легкового автомобиля. Прозрачная подложка 1 посредством термопластичного промежуточного слоя 17 связана со вторым стеклом 12. Фиг. 3 изображает вид сверху той поверхности прозрачной подложки 1, которая отлична от поверхности, обращенной к термопластичному промежуточному слою. Прозрачная подложка 1 является стеклом, обращенным внутрь легкового автомобиля. Прозрачная подложка 1 и второе стекло 12

- 9 027187 содержат флоат-стекло и имеют толщину 2,1 мм каждое. Термопластичный промежуточный слой 17 содержит поливинилбутираль (РУБ) и имеет толщину 0,76 мм.

Электропроводящее покрытие 2 наносится на поверхность прозрачной подложки 1, обращенную к термопластичному промежуточному слою 17. Электропроводящее покрытие 2 представляет собой электрически нагреваемое покрытие и для этого обеспечивается электрическими контактами.

Электропроводящее покрытие 2 покрывает всю поверхность прозрачной подложки 1 за вычетом окружающей рамочной области без покрытия шириной Ь, равной 8 мм. Область без покрытия служит для электрической изоляции между электропроводящим покрытием 2 и кузовом транспортного средства. Область без покрытия герметично запечатывается путем приклеивания к промежуточному слою 17 для того, чтобы защитить электропроводящее покрытие 2 от повреждений и коррозии.

Шина 13 предназначена для обеспечения электрического контакта с электропроводящим покрытием 2 на внешних верхнем и нижнем краях прозрачной подложки 1. Шины 13 были напечатаны на электропроводящем покрытии 2 с использованием проводящей серебряной пасты и подвергнуты термической обработке для запекания. Толщина запеченного слоя серебряной пасты составляет 15 мкм. Шины 13 электрически соединяются с областями электропроводящего покрытия 2, расположенными под ними.

Линии 16 питания изготавливаются из луженой медной фольги шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Каждая линия 16 питания припаивается к одной из шин 13. Электропроводящее покрытие 2 посредством шин 13 и линий 16 питания подсоединяется к источнику 14 напряжения. Источник 14 напряжения является бортовым напряжением транспортного средства величиной 14 В.

Непрозрачный цветной слой шириной 20 мм наносится в виде рамки в качестве маскирующей печати 15 на второе стекло 12, на край поверхности, обращенной к термопластичному промежуточному слою 17. Маскирующая печать 15 скрывает полоски клея, при помощи которого композитное стекло соединяется с кузовом транспортного средства. Маскирующая печать 15 одновременно с этим служит в качестве защиты клея от ультрафиолетового облучения и, таким образом, в качестве защиты от преждевременного старения клея. Кроме того, шины 13 и линии 16 питания также скрываются маскирующей печатью 15.

Фиг. 4 изображает поперечное сечение по линии А-А' композитного стекла, изображенного на фиг. 3, в области его нижнего края. На чертеже также показаны прозрачная подложка 1 с электрически нагреваемым покрытием 2, второе стекло 12, термопластичный промежуточный слой 17, шина 13, линия 16 питания, а также маскирующая печать 15.

Фиг. 5 изображает карту технологического процесса примерного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением для производства прозрачного стекла с электропроводящим покрытием (2).

Примеры

Были изготовлены прозрачные стекла с электропроводящим покрытием в соответствии с настоящим изобретением. После покрытия прозрачных подложек 1 было определено удельное поверхностное сопротивление электропроводящего покрытия 2. Прозрачные подложки 1, снабженные электропроводящим покрытием 2, были затем изогнуты при температуре приблизительно 650°С. Процесс изгиба длился приблизительно 10 мин. Затем каждая прозрачная подложка 1 была ламинирована аналогичным образом изогнутым вторым стеклом 12 посредством термопластичного промежуточного слоя 17 при температуре приблизительно 140°С и давлении приблизительно 12 бар. Электропроводящее покрытие 2 было обращено в сторону термопластичного промежуточного слоя 17.

Электропроводящее покрытие 2 в каждом случае включало в себя три функциональных слоя 3. Точная последовательность слоев примеров 1-3 с их толщинами и материалами представлена в табл. 1.

В примере 1 антиотражающий слой 4.2 включал в себя один слой диэлектрического материала 9.2 с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 составляла 33,3% толщины антиотражающего слоя 4.2. Антиотражающий слой 4.3 включал в себя только один слой диэлектрического материала 9.3. Только нижний функциональный слой 3.1 имел сглаживающий слой 5.1. Блокирующий слой 11 был расположен выше каждого электропроводящего слоя 7.

В примере 2 антиотражающий слой 4.2 включал в себя один слой диэлектрического материала 9.2 с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 составляла 66,7% толщины антиотражающего слоя 4.2. Антиотражающий слой 4.3 включал в себя только один слой диэлектрического материала 9.3. Только нижний функциональный слой 3.1 имел сглаживающий слой 5.1. Блокирующий слой 11 был расположен выше каждого электропроводящего слоя 7.

В примере 3 антиотражающий слой 4.2 включал в себя один слой диэлектрического материала 9.2 с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 составляла 33,3% толщины антиотражающего слоя 4.2. Антиотражающий слой 4.3 также включал в себя один слой диэлектрического материала 9.3 с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.3. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.3 составляла 33,9% толщины антиотражающего слоя 4.3. Каждый функциональный слой 3 имел сглаживающий слой 5. Блокирую- 10 027187 щий слой 11 был расположен выше каждого электропроводящего слоя 7. Структура слоев электропроводящего покрытия 2 примера 3 соответствует структуре слоев, изображенной на фиг. 2.

Таблица 1

Материал	Ссылочное обозначение	Толщина слоя
Пример 1	Пример 2	Пример 3
Стекло	12	2,1 мм	2,1 мм	2,1 мм
РУВ	17	0,76 мм	0,76 мм	0,76 мм
3ιΖγΝ_χ:Α1	4.4	4 0 нм	4 0 нм	4 0 нм
ΖηΟ:Α1	8.3	3.3	10 нм	10 нм	10 нм
ΝίΟτ	11.3	0,3 нм	0,3 нм	0,3 нм
Ад	7.3		1 б нм	1 б нм	1 6 нм
ΖηΟ:Α1	б. 3	10 нм	10 нм	10 нм
5ηΖηΟ_χ: ЗЬ	5.3	(нет)	(нет)	6 нм
3ίΖτΝ_χ:Α1	10.3	4.3	(нет)	(нет)	2 0 нм
3ί₃Ν₄	9.3	65 нм	65 нм	3 9 нм
ΖηΟ:Α1	8.2	3.2	10 нм	10 нм	10 нм
ШСг	11.2	0,3 нм	0,3 нм	0,3 нм
Ад	7.2	1 б нм	1 б нм	1 6 нм
ΖηΟ:Α1	6.2	10 нм	10 нм	10 нм
3ηΖηΟ_χ: ЗЬ	5.2	(нет)	(нет)	6 нм
3ίΖτΝ_χ:Α1	10.2	4.2	2 3 нм	4 б нм	21 нм
5ϊ₃Ν₄	9.2	4 6 нм	2 3 нм	4 2 нм
ΖηΟ:Α1	8 . 1	3.1	5 нм	5 нм	5 нм
ΝίΟτ	11 . 1	0,3 нм	0,3 нм	0,3 нм
Ад	7.1	15 нм	15 нм	15 нм
ΖηΟ:Α1	6.1	10 нм	10 нм	10 нм
3ηΖηΟ_χ: ЗЬ	5.1	б нм	6 нм	6 нм
3ίΖτΝ_χ:Α1	4.1	2 8 нм	2 8 нм	2 8 нм
Стекло	1	2,1 мм	2,1 мм	2,1 мм

Значения удельного поверхностного сопротивления К_5диаге, измеренные до и после термической обработки, приведены в табл. 3.

Сравнительный пример

Сравнительный пример был выполнен точно так же, как и примеры. Различие заключалось в электропроводящем покрытии 2. Антиотражающие слои, расположенные между двумя электропроводящими слоями, в каждом случае включали в себя только один слой диэлектрического материала. Такие слои диэлектрического материала на основе нитрида кремния известны из предшествующего уровня техники. Для лучшей сравнимости с примерами 1-3 в соответствии с настоящим изобретением верхний и нижний антиотражающие слои содержали легированный алюминием нитрид кремния/циркония. Для лучшей сравнимости с примерами 1-3 в соответствии с настоящим изобретением выше каждого электропроводящего слоя был расположен блокирующий слой, содержащий №Сг, а нижний функциональный слой включал в себя сглаживающий слой, содержащий легированный сурьмой смешанный оксид олова/цинка. Толщины электропроводящих слоев, которые содержат серебро, были выбраны точно такими же, как и в примерах 1-3 в соответствии с настоящим изобретением. Точная последовательность слоев сравнительного примера с их толщинами и материалами представлена в табл. 2.

- 11 027187

Таблица 2

Материал	Толщина слоя
Стекло	2,1 мм
РУВ	0,76 мм
5ιΖγΝ_χ:Α1	4 0 нм
ΖηΟ:Α1	10 нм
ШСг	0,3 нм
Ад	1 6 нм
ΖηΟ:Αΐ	10 нм
513Ν4	65 нм
ΖηΟ:Α1	10 нм
ШСг	0,3 нм
Ад	1 6 нм
ΖηΟ:Α1	10 нм
513Ν4	69 нм
ΖηΟ:Α1	5 нм
ШСг	0,3 нм
Ад	15 нм
ΖηΟ:Α1	10 нм
5ηΖηΟ_χ: ЗЬ	6 нм
5ϊΖγΝ_χ:Α1	2 8 нм
Стекло	2,1 мм

Таблица 3

	й^иаге [Ом/квадрат] до термической обработки	й_{зс[иаге} [Ом/кВаДрат] после термической обработки и ламинирования
Пример 1	1,15	0, 91
Пример 2	1,16	0, 90
Пример 3	1,07	0, 83
Сравнительный пример	1,26	1,03

Пример 1 отличается от сравнительного примера конфигурацией антиотражающего слоя 4.2 второго функционального слоя 3.2. В сравнительном примере этот антиотражающий слой включал в себя слой, содержащий нитрид кремния, тогда как антиотражающий слой 4.2 в примере 1 в соответствии с настоящим изобретением включал в себя один слой диэлектрического материала 9.2, содержащего нитрид кремния, и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2, содержащего легированный алюминием нитрид кремния/циркония. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 составляла приблизительно 33,3% толщины антиотражающего слоя 4.2. В примере 1 в соответствии с настоящим изобретением удельное поверхностное сопротивление К_8диаге электропроводящего покрытия 2 неожиданно оказалось меньше на 9% уже перед термической обработкой по сравнению со сравнительным примером. Термическая обработка привела к дальнейшему снижению удельного поверхностного сопротивления К_8диаге. После термической обработки и ламинирования удельное поверхностное сопротивление К_8диаге электропроводящего покрытия 2 в примере 1 в соответствии с настоящим изобретением оказалось меньше на 12% по сравнению со сравнительным примером.

Вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере одного антиотражающего слоя с идентичной во всем остальном структурой слоев электропроводящего покрытия 2 привел к уменьшению удельного поверхностного сопротивления К_8диаге. Этот результат был неожиданным и удивительным для специалиста в данной области техники.

Пример 2 в соответствии с настоящим изобретением отличается от примера 1 тем, что толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10 составляла приблизительно 66,7% толщины антиотражающего слоя 4.2. До и после термической обработки наблюдались значения удельного поверхностного сопротивления К_8диаге электропроводящего покрытия 2, аналогичные полученным в примере 1. Увеличение доли слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 в антиотражающем слое 4.2, таким образом, не приводило к дальнейшему реальному уменьшению удельного поверхностного сопротивления К_8диаге. Простое присутствие слоя оптически сильно преломляющего материала 10 кажется необходимым для сокращения удельного поверхностного сопротивления К_8диаге электропроводящего покрытия 2 по сравнению со сравнительным примером. Этот результат был неожиданным и удивительным для специалиста в данной области техники.

В примере 3 каждый антиотражающий слой 4.2, 4.3, расположенный между двумя электропроводящими слоями 7, включал в себя один слой диэлектрического материала 9.2, 9.3, содержащего нитрид

- 12 027187 кремния, и один слой оптически сильно преломляющего материала 10.2, 10.3, содержащего легированный алюминием нитрид кремния/циркония. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.2 составляла приблизительно 33,3% толщины антиотражающего слоя 4.2. Толщина слоя оптически сильно преломляющего материала 10.3 составляла приблизительно 33,9% толщины антиотражающего слоя 4.3. Кроме того, в примере 3 каждый функциональный слой 3 включает в себя сглаживающий слой

5. В примере 3 удельное поверхностное сопротивление К_8чиаге электропроводящего покрытия 2 было значительно уменьшено по сравнению с примерами 1 и 2, а также по сравнению со сравнительным примером. По сравнению со сравнительным примером удельное поверхностное сопротивление В„_|1Мге было уменьшено на 15% до термической обработки и на 19% после термической обработки.

Варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением электропроводящих покрытий 2 в примерах 1-3 привели к снижению удельного поверхностного сопротивления проводящего покрытия 2 по сравнению со сравнительным примером согласно предшествующему уровню техники. Более низкое удельное поверхностное сопротивление К,,|,_1аге приводит к улучшению удельного теплового выхода Р, что следует из формулы

14/+....+/

Общий коэффициент пропускания прозрачных стекол в соответствии с настоящим изобретением составил более 70% после термической обработки. Цветовые значения в цветовом пространстве Ь*а*Ь* были благоприятными. Прозрачное стекло в соответствии с настоящим изобретением соответствует нормативным требованиям относительно прозрачности и нейтрального окрашивания и может использоваться в качестве остекления транспортных средств.

В дополнительных экспериментах с электропроводящими покрытиями 2 в соответствии с настоящим изобретением, включающими в себя три электропроводящих слоя 7, было продемонстрировано, что может быть достигнуто удельное поверхностное сопротивление вплоть до минимума, приблизительно равного 0,4 Ом/квадрат, при коэффициенте пропускания прозрачного стекла больше чем 70%.

Список ссылочных символов:

(1) - прозрачная подложка;

(2) - электропроводящее покрытие;

(3) - функциональный слой;

(3.1) , (3.2), (3.3) - первый, второй, третий функциональные слои;

(4) - антиотражающий слой;

(4.1) , (4.2), (4.3), (4.4) - первый, второй, третий, четвертый антиотражающие слои;

(5) - сглаживающий слой;

(5.1) , (5.2), (5.3) - первый, второй, третий сглаживающие слои;

(6) - первый согласующий слой;

(6.1) , (6.2), (6.3) - первый, второй, третий первые согласующие слои;

(7) - электропроводящий слой;

(7.1) , (7.2), (7.3) - первый, второй, третий электропроводящие слои;

(8) - второй согласующий слой;

(8.1) , (8.2), (8.3) - первый, второй, третий вторые согласующие слои;

(9) - слой диэлектрического материала;

(9.2) , (9.3) - первый, второй слои диэлектрического материала;

(10) - слой оптически сильно преломляющего материала;

(10.2) , (10.3) - первый, второй слои оптически сильно преломляющего материала;

(11) - блокирующий слой;

(11.1), (11.2), (11.3) - первый, второй, третий блокирующие слои;

(12) - второе стекло;

(13) - шина;

(14) - источник напряжения;

(15) - маскирующая печать;

(16) - линия питания;

(17) - термопластичный промежуточный слой;

а - ширина области, замаскированной маскирующей печатью (15);

Ь - ширина области без покрытия;

А-А' - линия поперечного разреза.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Прозрачное стекло, включающее в себя по меньшей мере одну прозрачную подложку (1) и по меньшей мере одно электропроводящее покрытие (2) по меньшей мере на одной поверхности прозрачной подложки (1), причем электропроводящее покрытие (2) имеет по меньшей мере два функциональных слоя (3), один из которых расположен выше другого, и каждый функциональный слой (3) включает в себя по меньшей мере

- 13 027187 один антиотражающий слой (4), первый согласующий слой (6) выше антиотражающего слоя (4) и электропроводящий слой (7) выше первого согласующего слоя (6), и по меньшей мере один антиотражающий слой (4), расположенный между двумя электропроводящими слоями (7), включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала (9) с показателем преломления меньше чем 2,1, содержащий, по меньшей мере, нитрид кремния, и один слой оптически сильно преломляющего материала (10) с показателем преломления, который больше или равен 2,1, содержащий по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/металла.
2. Прозрачное стекло по п.1, в котором электропроводящее покрытие (2) является электрически нагреваемым покрытием.
3. Прозрачное стекло по п.1, в котором электропроводящее покрытие (2) является покрытием с отражающими свойствами в инфракрасной области спектра.
4. Прозрачное стекло по одному из пп.1-3, в котором электропроводящее покрытие (2) дополнительно содержит дополнительный антиотражающий слой (4), расположенный выше первого функционального слоя (3).
5. Прозрачное стекло по п.4, в котором верхний и нижний антиотражающие слои (4) сконфигурированы как слои оптически сильно преломляющего материала с показателем преломления, который больше или равен 2,1, и предпочтительно содержат по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/металла, в частности предпочтительно смешанный нитрид кремния/циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония.
6. Прозрачное стекло по одному из пп.1-5, в котором толщина слоя оптически сильно преломляющего материала (10) составляет от 10 до 99%, предпочтительно от 25 до 75% толщины антиотражающего слоя (4), который включает в себя слой оптически сильно преломляющего материала (10).
7. Прозрачное стекло по одному из пп.1-6, в котором каждый антиотражающий слой (4), расположенный между двумя электропроводящими слоями (7), включает в себя по меньшей мере один слой диэлектрического материала (9) с показателем преломления меньше чем 2,1 и один слой оптически сильно преломляющего материала (10) с показателем преломления, который больше или равен 2,1.
8. Прозрачное стекло по одному из пп.1-7, в котором толщина антиотражающих слоев (4), расположенных между двумя электропроводящими слоями (7), составляет от 35 до 70 нм, предпочтительно от 45 до 60 нм.
9. Прозрачное стекло по одному из пп.1-8, в котором слой оптически сильно преломляющего материала (10) предпочтительно содержит смешанный нитрид кремния/циркония, такой как легированный алюминием смешанный нитрид кремния/циркония.
10. Прозрачное стекло по одному из пп.1-9, в котором каждый функциональный слой (3) выше электропроводящего слоя (7) включает в себя второй согласующий слой (8).
11. Прозрачное стекло по одному из пп.1-10, в котором электропроводящее покрытие (2) включает в себя по меньшей мере один сглаживающий слой (5), который расположен ниже одного из первых согласующих слоев (6), и в котором каждый функциональный слой (3) предпочтительно включает в себя сглаживающий слой (5) ниже первого согласующего слоя (6).
12. Прозрачное стекло по п.11, в котором сглаживающий слой (5) содержит по меньшей мере один некристаллический оксид, предпочтительно некристаллический смешанный оксид, особенно предпочтительно смешанный оксид олова/цинка, такой как легированный сурьмой смешанный оксид олова/цинка, и предпочтительно имеет толщину слоя от 3 до 20 нм, особенно предпочтительно от 4 до 12 нм.
13. Прозрачное стекло по одному из пп.1-12, в котором электропроводящий слой (7) содержит, по меньшей мере, серебро или содержащий серебро сплав и предпочтительно имеет толщину слоя от 8 до 25 нм.
14. Прозрачное стекло по одному из пп.1-13, в котором первый согласующий слой (6) и/или второй согласующий слой (8) содержат оксид цинка Ζηθι_-δ, где 0<5<0,01, такой как легированный алюминием оксид цинка, и предпочтительно имеют толщину от 3 до 20 нм, особенно предпочтительно от 4 до 12 нм.
15. Прозрачное стекло по одному из пп.1-14, в котором по меньшей мере один функциональный слой (3), предпочтительно каждый функциональный слой (3) включает в себя по меньшей мере один блокирующий слой (11), который расположен непосредственно выше и/или непосредственно ниже электропроводящего слоя (7) и который предпочтительно содержит, по меньшей мере, ниобий, титан, никель, хром или их сплавы, особенно предпочтительно сплавы хрома и никеля, и который предпочтительно имеет толщину слоя от 0,1 до 2 нм.
16. Прозрачное стекло по одному из пп.1-15, в котором электропроводящее покрытие (2) имеет удельное поверхностное сопротивление менее 1 Ом/квадрат, предпочтительно от 0,4 до 0,9 Ом/квадрат.
17. Прозрачное стекло по одному из пп.1-16, в котором прозрачная подложка (1) связана со вторым стеклом (12) посредством по меньшей мере одного термопластичного промежуточного слоя (17) для того, чтобы сформировать композитное стекло, и в котором общий коэффициент пропускания композитного стекла предпочтительно составляет более 70%.

- 14 027187
18. Прозрачное стекло по одному из пп.1-17, причем прозрачное стекло выполнено с возможностью применения в качестве компонента стеклопакета или композитного стекла в зданиях или в средствах транспортировки для перемещения по земле, в воздухе или на воде, в частности в транспортных средствах, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла на крыше, в частности для обогрева окна и/или для того, чтобы уменьшить нагрев внутреннего пространства.
19. Способ производства прозрачного стекла с электропроводящим покрытием (2) по одному из пп.1-18, в котором по меньшей мере два функциональных слоя (3) наносятся один за другим на прозрачную подложку (1), и для нанесения функциональных слоев (3) один за другим наносятся, по меньшей мере, (a) антиотражающий слой (4), (b) первый согласующий слой (6) и (c) электропроводящий слой (7), и в котором для нанесения по меньшей мере одного антиотражающего слоя (4) наносятся по меньшей мере один слой диэлектрического материала (9) с показателем преломления меньше чем 2,1, содержащий, по меньшей мере, нитрид кремния, и один слой оптически сильно преломляющего материала (10) с показателем преломления, который больше или равен 2,1, содержащий по меньшей мере один смешанный нитрид кремния/металла.