EP4182165A1 - Projection arrangement for a head-up display (hud) with p-polarized radiation - Google Patents

Projection arrangement for a head-up display (hud) with p-polarized radiation

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Publication number
EP4182165A1
EP4182165A1 EP21735651.8A EP21735651A EP4182165A1 EP 4182165 A1 EP4182165 A1 EP 4182165A1 EP 21735651 A EP21735651 A EP 21735651A EP 4182165 A1 EP4182165 A1 EP 4182165A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
electrically conductive
thickness
pane
projection arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21735651.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Hagen
Klaus Fischer
Roberto ZIMMERMANN
Valentin SCHULZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP4182165A1 publication Critical patent/EP4182165A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G02B2027/0194Supplementary details with combiner of laminated type, for optical or mechanical aspects

Definitions

  • the invention relates to a projection arrangement for a head-up display and its use.
  • HUDs head-up displays
  • Images are projected onto the windshield with a projector, typically in the area of the dashboard, where they are reflected and perceived by the driver as a virtual image (from his perspective) behind the windshield.
  • a projector typically in the area of the dashboard
  • Head-up displays can thus make a significant contribution to increasing road safety.
  • HUD projectors operate predominantly with s-polarized radiation and illuminate the windshield at an angle of incidence of approximately 65%, which is close to Brewster's angle for an air-to-glass transition (56.5° for soda-lime glass).
  • the problem arises that the projector image is reflected on both external surfaces of the windshield.
  • a slightly offset secondary image also appears, the so-called ghost image (“ghost”).
  • the problem is usually alleviated by angling the surfaces relative to one another, particularly by using a wedge-type interlayer to laminate the laminated windshields so that the main image and ghost image are superimposed.
  • Laminated glasses with wedge foils for HUDs are known, for example, from WO2009/071135A1, EP1800855B1 or EP1880243A2.
  • More complex electrically conductive coatings for windshields are also known, used for example as IR-reflective coatings (sun protection coatings) to reduce the heating of the vehicle interior and thereby improve thermal comfort.
  • the coatings can also be used as heatable coatings by connecting them to a voltage source so that a current flows through the coating.
  • Suitable coatings contain conductive, metallic layers, in particular based on silver. Since these layers are susceptible to corrosion, it is customary to apply them to the surface of the outer pane or inner pane facing the intermediate layer, so that they are not in contact with the atmosphere.
  • Silver-containing transparent coatings are known, for example, from WO03/024155, US2007/0082219A1, US2007/0020465A1, WO2013/104438 or WO2013/104439.
  • a HUD reflection coating must meet additional requirements, in particular the highest possible and most uniform degree of reflection in the area of the projector radiation in order to lead to a high-intensity and color-neutral HUD projection.
  • WO2017198363A1 proposes a coating with four silver layers for a HUD with s-polarized radiation.
  • the requirements for the reflection behavior are different when using s-polarized radiation than when using p-polarized radiation.
  • Coatings with four silver layers for a HUD with p-polarized radiation are proposed in WO2019179683A1 and WO2020094422A1.
  • these coatings are optimized in terms of their reflection behavior against p-polarized radiation, they each have a very thin silver layer, which can lead to so-called dewetting problems during heat treatment, resulting in an island-like accumulation of silver instead of a homogeneous layer.
  • WO2021004685A1 and WO2021104800A1 propose coatings with a single layer of silver for a HUD with p-polarized radiation.
  • these have a relatively low reflectivity with respect to IR radiation and a relatively high surface resistance.
  • the coatings therefore lead to good reflection of the HUD radiation, but can only be used to a limited extent as sun protection coatings or heatable coatings.
  • the previously known conductive coatings are therefore associated with certain disadvantages, which relate either to the reflection properties with respect to the p-polarized HUD radiation or the sun protection properties or the stability of the layer structure. There is a need for further improved coatings that overcome these disadvantages.
  • the object of the invention is to provide an improved projection arrangement for a head-up display.
  • the composite pane of the projection arrangement should manage without a wedge film and have an electrically conductive coating which is stable and can also be used as a sun protection coating and/or as a heatable coating.
  • the HUD projection should be generated with high intensity and the composite pane should have a pleasing appearance.
  • p-polarized radiation is used to generate the HUD image and the laminated pane has an electrically conductive coating which sufficiently reflects p-polarized radiation. Since the angle of incidence of about 65°, which is typical for HUD projection arrangements, is relatively close to the Brewster angle for an air-glass transition (56.5°, soda-lime glass), p-polarized radiation is hardly reflected from the pane surfaces, but mainly from the conductive coating. Ghost images therefore do not occur or are hardly perceptible, so that the use of an expensive wedge film can be dispensed with.
  • the coating has a high and uniform degree of reflection of p-polarized radiation, so that a high-intensity and color-neutral HUD display is guaranteed.
  • the coating is highly reflective to IR radiation, so that it effectively reduces the energy input into the vehicle from solar radiation.
  • the coating also has a low surface resistance, so that it can also be used as a heatable coating using the on-board voltage of conventional vehicles (14V).
  • the individual conductive layers of the coating are thick enough to ensure the stability of the layer structure, while very thin conductive layers could lead to dewetting of the layer structure.
  • the visual requirements for a windshield can also be met, in particular with regard to transparency and coloring.
  • the projector illuminates an area of the windshield where the radiation is reflected towards the viewer (driver), creating a virtual image that the viewer sees behind the windshield as seen from behind.
  • the area of the laminated pane that can or has been irradiated by the projector is referred to as the HUD area.
  • the beam direction of the projector can typically be varied using mirrors, particularly vertically, in order to adapt the projection to the viewer's height.
  • the area in which the viewer's eyes must be located for a given mirror position is referred to as the eyebox window.
  • This eyebox window can be shifted vertically by adjusting the mirrors, with the entire area accessible in this way (that is to say the superimposition of all possible eyebox windows) being referred to as the eyebox.
  • a viewer located within the eyebox can perceive the virtual image. Of course, this means that the viewer's eyes must be inside the eyebox, not the entire body.
  • the composite pane comprises an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer.
  • the laminated pane is intended to separate the interior from the outside environment in a window opening, in particular the window opening of a vehicle.
  • the inner pane refers to the pane of the laminated pane facing the interior (in particular the vehicle interior).
  • the outer pane refers to the pane facing the outside environment.
  • the composite pane according to the invention is preferably a windscreen (front screen) of a vehicle on land, in water or in the air, in particular the windscreen of a motor vehicle, for example a passenger car or truck, or the front screen of an airplane, ship or rail vehicle, in particular a train.
  • HUDs in which the projector radiation is reflected off a windshield to produce an image perceptible to the driver (viewer) are particularly common. In principle, however, it is also conceivable to project the HUD projection onto other windows, in particular vehicle windows, for example onto a side window or rear window.
  • the HUD on a side window can, for example, mark people or other vehicles with which a collision is imminent if their position is determined by cameras or other sensors.
  • a rear window HUD may provide information to the driver when reversing.
  • the laminated pane has an upper edge and a lower edge as well as two side edges running in between.
  • the top edge designates that edge which is intended to point upwards in the installation position.
  • the lower edge designates that edge which is intended to point downwards in the installation position.
  • the top edge is often referred to as the roof edge and the bottom edge as the engine edge.
  • the outer pane and the inner pane each have an outside and an inside surface and a circumferential side edge running in between.
  • the outside surface designates that main surface which is intended to face the external environment in the installed position.
  • the interior-side surface designates that main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the interior surface of the outer pane and the outside surface of the inner pane face each other and are connected to one another by the thermoplastic intermediate layer.
  • the laminated pane has an electrically conductive coating, in particular a transparent, electrically conductive coating.
  • the electrically conductive coating is preferably applied to one of the surfaces of the two panes facing the intermediate layer, ie the interior surface of the outer pane or the outside surface of the inner pane.
  • the electrically conductive coating can also be arranged within the thermoplastic intermediate layer, for example applied to a carrier film which is arranged between two thermoplastic connecting films.
  • the conductive coating can be provided, for example, as an IR-reflecting sun protection coating or also as a heatable coating which is electrically contacted and heats up when current flows through it.
  • a transparent Coating means a coating that has an average transmission in the visible spectral range of at least 70%, preferably at least 75%, which therefore does not significantly restrict the view through the pane. At least 80% of the pane surface is preferably provided with the coating according to the invention.
  • the coating is applied to the entire surface of the pane surface with the exception of a peripheral edge area and optionally local areas which, as communication, sensor or camera windows, are intended to ensure the transmission of electromagnetic radiation through the composite pane and are therefore not provided with the coating.
  • the surrounding uncoated edge area has a width of up to 20 cm, for example. It prevents the coating from coming into direct contact with the surrounding atmosphere, so that the coating inside the laminated pane is protected from corrosion and damage.
  • the electrically conductive coating is a layer stack or a layer sequence, in particular of thin layers, comprising a plurality of electrically conductive, in particular metal-containing layers, with each electrically conductive layer being arranged between two dielectric layers or layer sequences.
  • the coating is therefore a thin-layer stack with n electrically conductive layers and (n+1) dielectric layers or layer sequences, where n is a natural number and where a conductive layer and a dielectric layer or layer sequence follows.
  • Such coatings are known as sun protection coatings and heatable coatings, with the electrically conductive layers typically being based on silver.
  • the electrically conductive coating according to the invention has at least four electrically conductive layers. Said natural number n is therefore at least 4.
  • the coating comprises at least the following layers or layer sequences, which are applied in the specified order starting from the substrate on which the coating is deposited (i.e. in particular the outer pane, the inner pane or a carrier film in the intermediate layer ) are arranged: a first dielectric layer or layer sequence,
  • the coating according to the invention can comprise further electrically conductive layers and dielectric layers or layer sequences which are arranged above the fifth dielectric layer or layer sequence (n>4).
  • n is exactly 4.
  • more complex layer structures are not necessary in order to achieve the required specifications of the coatings.
  • further metal-containing layers can be present which do not contribute significantly to the electrical conductivity of the reflective coating, but serve a different purpose. This applies in particular to metallic blocker layers with a geometric thickness of less than 1 nm, which are preferably arranged between the silver layer and the dielectric layer sequences.
  • the advantageous properties of the coating according to the invention are achieved in particular by a targeted selection of the layer thicknesses of the electrically conductive layers.
  • the layer thickness is achieved in particular by a targeted selection of the layer thicknesses of the electrically conductive layers. According to the invention, the layer thickness
  • the first electrically conductive layer from 11 nm to 14 nm
  • the second electrically conductive layer from 10 nm to 13 nm
  • the third electrically conductive layer from 10 nm to 13 nm
  • the fourth electrically conductive layer from 7 nm to 11 nm.
  • the thickness of the first electrically conductive layer is preferably greater than the thickness of the fourth electrically conductive layer. It is further preferred that the thicknesses of the second and the third electrically conductive layer are each greater than the thickness of the fourth electrically conductive layer. Particularly good results are achieved in this way. It can also be preferred that the thickness of the first electrically conductive layer is greater than the thickness of the second electrically conductive layer.
  • the thickness of the first electrically conductive layer is preferably from 11.5 nm to 13.5 nm, in particular from 12 nm to 13 nm.
  • the thickness of the second electrically conductive layer is preferably from 10 nm to 12.5 nm, in particular 10 nm to 12 nm.
  • the thickness of the third electrically conductive layer is preferably from 11 nm to 12.5 nm.
  • the thickness of the fourth electrically conductive layer is preferably from 7.5 nm to 10 nm, in particular from 7.5 nm to 9.5 nm. Particularly good results are achieved with this.
  • the electrical conductivity of the coating is caused by the functional, electrically conductive layers.
  • Each electrically conductive layer preferably contains at least one metal or a metal alloy, and is particularly preferably formed on the basis of the metal or the metal alloy, ie consists essentially of the metal or the metal alloy apart from any doping or impurities.
  • the electrically conductive layers are preferably formed on the basis of silver (Ag) or an alloy containing silver.
  • the electrically conductive layer contains at least 90% by weight silver, preferably at least 99% by weight silver, particularly preferably at least 99.9% by weight silver.
  • the silver layers can have dopings, for example palladium, gold, copper or aluminum.
  • the advantageous reflection properties with respect to the HUD projector radiation are provided in particular by the thicknesses of the electrically conductive layers according to the invention. They can be further optimized by the dielectric layers or layer sequences, with their optical thickness being particularly influential.
  • the optical thickness is the product of the refractive index and the geometric thickness.
  • the optical thicknesses of the first and the fifth dielectric layer or layer sequence have a major influence.
  • the optical thickness of the first dielectric layer or layer sequence is preferably from 50 nm to 150 nm, particularly preferably from 80 nm to 120 nm, very particularly preferably from 90 nm to 110 nm, in particular from 95 nm to 105 nm.
  • the optical thickness of the fifth dielectric layer or layer sequence is preferably from 50 nm to 150 nm, particularly preferably from 70 nm to 110 nm, very particularly preferably from 75 nm to 95 nm, in particular from 80 nm to 90 nm.
  • the optical thicknesses of the second, third and fourth ( "Intermediate") dielectric layers or layer sequences are independently preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
  • all of the dielectric layers have a refractive index greater than 1.8, preferably greater than 1.9.
  • all dielectric layers or layer sequences are formed exclusively from dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8. Good results are achieved with this.
  • the dielectric layers can, for example, based on Silicon nitride, silicon-metal mixed nitrides (such as silicon zirconium nitride (SiZrN), silicon aluminum mixed nitride, silicon hafnium mixed nitride or silicon titanium mixed nitride), aluminum nitride (AlN), tin oxide (SnO), manganese oxide (MnO), tungsten oxide ( WO3), niobium oxide (Nb2C>5), bismuth oxide (B12O3), titanium oxide (T1O2), zinc oxide (ZnO) or tin-zinc mixed oxide (SnZnO).
  • silicon-metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride (SiZrN), silicon aluminum mixed nitride, silicon hafnium mixed nitride or silicon titanium mixed nitride
  • AlN aluminum nitride
  • refractive indices are generally given in relation to a wavelength of 550 nm.
  • the refractive index can be determined, for example, by means of ellipsometry. Ellipsometers are commercially available, for example from Sentech.
  • the materials mentioned in the present description can be deposited stoichiometrically, under-stoichiometrically or over-stoichiometrically.
  • the materials can have dopings, in particular aluminum, boron, zirconium or titanium. Due to the doping, dielectric materials can be provided with a certain electrical conductivity. The person skilled in the art will nevertheless identify them as dielectric layers with regard to their function, as is usual in the area of thin layers.
  • the material of the dielectric layers preferably has an electrical conductivity (reciprocal of the specific resistance) of less than 10 4 S/m.
  • the material of the electrically conductive layers preferably has an electrical conductivity greater than 10 4 S/m.
  • At least one of the dielectric layer sequences contains a dielectric layer with a refractive index of less than 1.8, preferably less than 1.6, which can also be referred to as a low-index layer.
  • Said layer sequence also preferably contains one or more dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8.
  • the optical thickness of the low-index layer is preferably from 20 nm to 40 nm, particularly preferably from 25 nm to 35 nm.
  • the low-index layer is preferably based on silicon oxide and can also contain dopants (e.g. aluminum, boron or antimony) or impurities .
  • the dielectric layer sequence with the low-index layer is preferably arranged between two electrically conductive layers, in particular between the first and the second electrically conductive layer. Surprisingly, it has been shown that such a dielectric layer sequence increases the degree of reflection compared to the p-polarized Projector radiation can be significantly increased in the relevant spectral range from 450 nm to 650 nm.
  • the sum of the optical thicknesses of all layers with a refractive index greater than 1.8 of the said layer sequence preferably corresponds to the values mentioned above, i.e. is preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
  • the sum of the optical thicknesses of all layers with a refractive index greater than 1.8 of said layer sequence is particularly preferably from 150 nm to 160 nm.
  • the total optical thickness of said layer sequence is preferably from 150 nm to 220 nm, particularly preferably 170 nm to 200 nm, very particularly preferably from 180 nm to 190 nm.
  • the remaining dielectric layers or layer sequences are preferably formed exclusively from dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8, with an optical thickness of preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
  • the electrically conductive coating according to the invention has IR-reflecting properties, so that it functions as a sun protection coating, which reduces the heating of the vehicle interior by reflecting thermal radiation.
  • the TTS value of the laminated pane provided with the coating is preferably less than 50%, particularly preferably less than 45%.
  • the total radiated solar energy, measured according to ISO 13837, is referred to as the TTS value - it is a measure of thermal comfort.
  • the coating can also be used as a heating coating if it is electrically contacted so that a current flows through it which heats the coating.
  • the surface resistance of the coating is preferably less than 1 W/square, in particular less than 0.9 W/square.
  • the spectral range from 450 nm to 650 nm is particularly decisive for the reflection properties compared to the HUD projector, because the radiation of typical projectors is located in this spectral range, especially with the main wavelengths of 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB).
  • the degree of reflection should be as high as possible in this spectral range to ensure a high-intensity HUD image.
  • the laminated pane provided with the electrically conductive coating preferably has an average degree of reflection in relation to p-polarized radiation of at least 5%, particularly preferably of at least 7%, in the spectral range from 450 nm to 650 nm.
  • the degree of reflection describes the proportion of the total radiated radiation that is reflected. It is given in % (related to 100% irradiated radiation) or as unitless number from 0 to 1 (normalized to the incident radiation). Plotted as a function of the wavelength, it forms the reflection spectrum.
  • the explanations regarding the degree of reflection with respect to p-polarized radiation relate to the degree of reflection measured at an angle of incidence of 65° to the interior surface normal, which roughly corresponds to the irradiation by conventional projectors.
  • the information on the degree of reflection or the reflection spectrum refers to a reflection measurement with a light source that radiates evenly in the spectral range under consideration with a standardized radiation intensity of 100%.
  • the reflection spectrum should be as smooth as possible and not show any pronounced local minima and maxima.
  • the difference between the maximum reflectance occurring and the average reflectance and the difference between the minimum reflectance occurring and the average reflectance should be at most 5% in a preferred embodiment.
  • the difference given is to be understood as an absolute deviation of the degree of reflection (given in %), not as a percentage deviation relative to the mean value.
  • the specified smoothness of the reflection spectrum can be achieved without any problems with the electrically conductive coating according to the invention.
  • the desired reflection characteristics mentioned above are achieved in particular by the choice of materials and thicknesses of the individual layers and the structure of the dielectric layer sequences.
  • the electrically conductive coating can be suitably adjusted in this way.
  • the projector (HUD projector) is aimed at the HUD area of the compound pane.
  • the projector is arranged on the interior side of the laminated pane and irradiates the laminated pane via the interior-side surface of the inner pane.
  • the radiation of the projector is at least partially p-polarized, ie has at least one p-polarized component.
  • the proportion of p-polarized radiation is preferably at least 80%.
  • the radiation of the projector is preferably completely or almost completely p-polarized (substantially purely p-polarized).
  • the p-polarized proportion of radiation is 100% or deviates only slightly from it. So that a particularly intense HUD image is generated and ghost images can be avoided.
  • the specification of the direction of polarization refers to the plane of incidence of the radiation on the laminated pane.
  • p-polarized radiation radiation is referred to, whose electric field oscillates in the plane of incidence.
  • S-polarized radiation is radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence.
  • the plane of incidence is spanned by the incidence vector and the surface normal of the composite pane at a point within the HUD area, preferably in the geometric center of the HUD area. Due to the curvature of the pane that is common in vehicles, which affects the plane of incidence and thus the definition of the polarization, the ratio of p-polarized radiation to s-polarized radiation can differ from this reference point at other points.
  • the p-polarized radiation emitted by the projector irradiates the HUD area to generate the HUD projection.
  • the radiation from the projector strikes the laminated pane preferably at an angle of incidence of 45° to 70°, in particular of 60° to 70°.
  • the angle of incidence deviates from the Brewster angle by at most 10°.
  • the p-polarized radiation is then reflected only to an insignificant extent on the surfaces of the laminated pane, so that no ghost image is generated.
  • the angle of incidence is the angle between the incidence vector of the projector radiation and the interior surface normal (i.e. the surface normal to the interior external surface of the laminated pane) in the geometric center of the HUD area.
  • the angle of incidence should be as close as possible to Brewster's angle.
  • angles of incidence of 65° can also be used, for example, which are customary for HUD projection arrangements, can be implemented without problems in vehicles and deviate only slightly from the Brewster angle, so that the reflection of the p-polarized radiation increases only insignificantly. Since the reflection of the projector radiation essentially occurs at the reflective coating and not at the external pane surfaces, it is not necessary to orient the external pane surfaces at an angle to one another in order to avoid ghost images.
  • the external pane surfaces refer to the surfaces of the individual panes that face away from one another, ie the outside surface of the outer pane and the interior surface of the inner pane.
  • the external surfaces of the laminated pane are therefore preferably arranged essentially parallel to one another.
  • thermoplastic intermediate layer is preferably not designed in the manner of a wedge, but has an essentially constant thickness, in particular also in the vertical course between the upper edge and the lower edge of the composite pane, just like the inner pane and the outer pane.
  • a wedge-like intermediate layer would have a variable, in particular increasing, thickness in the vertical course between the lower edge and the upper edge of the side window.
  • the intermediate layer is typically formed from at least one thermoplastic film. Since standard foils are significantly cheaper than wedge foils, the production of the laminated pane is made more economical.
  • the reflective properties of the conductive coating with respect to the radiation of the HUD projector are primarily influenced by the material and the layer thickness of the conductive layers and the optical thickness of the dielectric layers or layer sequences. However, by suitably designing the dielectric layer sequences, the properties of the coating can be further optimized, for example with regard to sheet resistance or transparency. In a preferred configuration, there are in each case dielectric layer sequences composed of a plurality of dielectric layers between adjacent conductive layers and above the uppermost conductive layer and below the lowermost conductive layer, no individual dielectric layers.
  • each dielectric layer or layer sequence contains an antireflection coating.
  • the anti-reflective layers reduce the reflection of visible light and thus increase the transparency of the coated pane.
  • the antireflection coatings are formed, for example, on the basis of silicon nitride (SiN), silicon-metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride (SiZrN), aluminum nitride (AlN) or tin oxide (SnO).
  • the antireflection coatings can also have doping.
  • the antireflection coatings preferably have thicknesses of 10 nm to 100 nm, particularly preferably 20 nm to 50 nm.
  • the antireflection coatings can in turn be subdivided into at least two partial layers, in particular into a dielectric layer with a refractive index of less than 2.1 and an optically high-index layer with a refractive index of greater than or equal to 2.1.
  • At least one antireflection coating layer arranged between two electrically conductive layers is preferably subdivided in this way.
  • the subdivision of the anti-reflection layer leads to a lower surface resistance of the electrically conductive coating with high transmission and high color neutrality at the same time.
  • the sequence of the two partial layers can in principle be selected in any order, with the optically high-index layer preferably being arranged above the dielectric layer, which is particularly advantageous with regard to the surface resistance.
  • the thickness of the optically high-index layer is preferably from 10% to 99%, particularly preferably from 25% to 75% of the total thickness of the antireflection layer, very particularly preferably from 40% to 60%.
  • the optically high-index layer with a refractive index greater than or equal to 2.1 contains, for example, MnO, WO3, Nb 2 0s, B12O3, T1O2, Z ⁇ IU and/or AlN, preferably a silicon-metal mixed nitride, for example silicon-hafnium mixed nitride Silicon-titanium mixed nitride, particularly preferably silicon-zirconium mixed nitride (SiZrN). This is particularly advantageous with regard to the surface resistance of the electrically conductive coating.
  • the silicon-zirconium mixed nitride preferably has doping.
  • the layer of an optically high-index material can contain, for example, an aluminum-doped silicon-zirconium mixed nitride. The proportion of zirconium is preferably between 15 and 45% by weight, particularly preferably between 15 and 30% by weight.
  • the dielectric layer with a refractive index of less than 2.1 preferably has a refractive index of between 1.6 and 2.1, particularly preferably between 1.9 and 2.1.
  • the dielectric layer preferably contains at least one oxide, for example tin oxide, and/or a nitride, particularly preferably silicon nitride.
  • one or more dielectric layer sequences has a first adaptation layer, preferably each dielectric layer sequence, which is arranged below an electrically conductive layer.
  • the first adaptation layer is preferably arranged above the antireflection layer.
  • the first adaptation layer is preferably arranged directly below the electrically conductive layer, so that it is in direct contact with the conductive layer. This is particularly advantageous with regard to the crystallinity of the electrically conductive layer.
  • one or more dielectric layer sequences has a smoothing layer, preferably each dielectric layer sequence that is arranged between two electrically conductive layers, particularly preferably additionally the bottom dielectric layer sequence (first dielectric layer sequence).
  • the smoothing layer is arranged below one of the first matching layers, preferably between the antireflection layer and the first matching layer if such a first matching layer is present.
  • the smoothing layer is particularly preferably in direct contact with the first adaptation layer.
  • the smoothing layer brings about an optimization, in particular smoothing, of the surface for an electrically conductive layer subsequently applied on top.
  • An electrically conductive layer deposited on a smoother surface has a higher degree of transmission with a simultaneously lower surface resistance.
  • the layer thickness of a smoothing layer is preferably from 5 nm to 20 nm, particularly preferably from 7 nm to 12 nm.
  • the smoothing layer preferably has a refractive index of less than 2.2.
  • the smoothing layer preferably contains at least one non-crystalline oxide.
  • the oxide can be amorphous or partially amorphous (and thus partially crystalline), but is not fully crystalline.
  • the non-crystalline smoothing layer has a low level of roughness and thus forms an advantageously smooth surface for the layers to be applied above the smoothing layer.
  • the non-crystalline smoothing layer also brings about an improved surface structure of the layer deposited directly above the smoothing layer, which is preferably the first matching layer.
  • the smoothing layer may contain at least one oxide of one or more of tin, silicon, titanium, zirconium, hafnium, zinc, gallium and indium.
  • the smoothing layer particularly preferably contains a non-crystalline compound oxide.
  • the smoothing layer most preferably contains a tin-zinc mixed oxide (ZnSnO).
  • the mixed oxide can have doping.
  • the smoothing layer can contain, for example, an antimony-doped tin-zinc mixed oxide.
  • the mixed oxide preferably has a substoichiometric oxygen content.
  • the tin content is preferably between 10 and 40% by weight, particularly preferably between 12 and 35% by weight.
  • one or more dielectric layer sequences has a second adaptation layer, preferably each dielectric layer sequence, which is arranged above an electrically conductive layer.
  • the second adaptation layer is preferably arranged below the antireflection layer.
  • the first and second matching layers act to improve the sheet resistance of the coating.
  • the first matching layer and / or the second matching layer preferably contains zinc oxide Zhqi- d with 0 ⁇ d ⁇ 0.01.
  • the first matching layer and/or the second matching layer preferably contains dopings.
  • the first matching layer and/or the second matching layer can contain aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al), for example.
  • the zinc oxide is preferably deposited sub-stoichiometrically with respect to the oxygen in order to avoid a reaction of excess oxygen with the silver-containing layer.
  • the layer thicknesses of the first matching layer and the second matching layer are preferably from 5 nm to 20 nm, particularly preferably from 10 nm to 20 nm.
  • the electrically conductive coating includes one or more blocker layers. At least one blocking layer is preferably assigned to at least one, particularly preferably to each electrically conductive layer.
  • the blocking layer is in direct contact with the electrically conductive layer and is arranged directly above or directly below the electrically conductive layer. No further layer is therefore arranged between the electrically conductive layer and the blocking layer.
  • a blocking layer can also be arranged directly above and directly below a conductive layer.
  • the blocking layer preferably contains niobium, titanium, nickel, chromium and/or alloys thereof, particularly preferably nickel-chromium alloys.
  • the layer thickness of the blocking layer is preferably from 0.1 nm to 1 nm, particularly preferably from 0.1 nm to 0.5 nm optical quality of the electrically conductive coating.
  • a blocking layer immediately above the electrically conductive layer prevents contact of the sensitive electrically conductive layer with the oxidizing reactive atmosphere during the deposition of the following layer by reactive sputtering, for example the second conforming layer.
  • a dielectric layer sequence contains a low-index layer with a refractive index of less than 1.8
  • this low-index layer is preferably arranged between the anti-reflective layer and the electrically conductive layer above it, in particular between the anti-reflective layer and the smoothing layer above it.
  • a layer is formed on the basis of a material, the majority of the layer consists of this material in addition to any impurities or dopings. If a first layer is arranged above a second layer, this means within the meaning of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer.
  • first layer is arranged below a second layer, this means within the meaning of the invention that the second layer is arranged further away from the substrate than the first layer. If a first layer is arranged above or below a second layer, this does not necessarily mean within the meaning of the invention that the first and the second layer are in direct contact with one another. One or more further layers can be arranged between the first and the second layer unless this is explicitly excluded.
  • a dielectric layer sequence is arranged between two electrically conductive layers, which includes: an antireflection layer based on silicon nitride, silicon-metal mixed nitrides such as
  • silicon zirconium nitride, aluminum nitride and/or tin oxide silicon zirconium nitride, aluminum nitride and/or tin oxide
  • a smoothing layer based on an oxide of one or more of the elements tin, silicon, titanium, zirconium, hafnium, zinc, gallium and indium,
  • a specific order of the layers is not required.
  • the electrically conductive coating with the reflection characteristics according to the invention can basically be realized in different ways, preferably using the layers described above, so that the invention is not limited to a specific layer sequence.
  • a particularly preferred embodiment of the coating is presented below, with which particularly good results are achieved, in particular with a typical angle of incidence of the radiation of approximately 65°.
  • a particularly preferred embodiment of the electrically conductive coating, starting from the substrate, contains or consists of the following layer sequence: - an anti-reflective layer with a thickness of 10 nm to 30 nm, preferably 15 nm to 25 nm, particularly preferably 18 nm to 23 nm, preferably based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride,
  • a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 5 nm to 10 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
  • a first matching layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on zinc oxide,
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 11 nm to 14 nm, preferably 11.5 nm to 13.5 nm,
  • a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
  • a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 14 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
  • an anti-reflective layer with a thickness of 20 nm to 40 nm, preferably 25 nm to 35 nm, particularly preferably 30 nm to 35 nm, preferably based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride,
  • a low-index layer with a refractive index of less than 1.8 with a thickness of 5 nm to 50 nm, preferably 10 nm to 30 nm, particularly preferably 15 nm to 25 nm, preferably based on silicon oxide,
  • a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
  • a first adaptation layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 13 nm, preferably 10 nm to 12.5 nm,
  • a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
  • a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
  • a first adaptation layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably from 12 nm to 17 nm, preferably based on zinc oxide,
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 13 nm, preferably 11 nm to 12.5 nm,
  • a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
  • a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
  • a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
  • a first matching layer with a thickness of 8 nm to 18 nm, preferably 10 nm to 15 nm, preferably based on zinc oxide,
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 7 nm to 11 nm, preferably 7.5 nm to 10 nm,
  • a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
  • a second matching layer with a thickness of 8 nm to 18 nm, preferably 10 nm to 15 nm, preferably based on zinc oxide,
  • a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 10 nm to 15 nm and one silicon nitride-based dielectric layer with a thickness of 22 nm to 27 nm.
  • a very particularly preferred embodiment of the electrically conductive coating, starting from the substrate, contains or consists of the following layer sequence:
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 11.5 nm to 13.5 nm, in particular from 12 nm to 13 nm,
  • a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 12.5 nm, in particular 10 nm to 12 nm,
  • a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm
  • silicon hafnium nitride with a thickness of 16 nm to 18 nm
  • a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm
  • silicon hafnium nitride with a thickness of 20 nm to 22 nm, - a smoothing layer based on tin-zinc mixed oxide with a thickness of 9 nm to 11 nm,
  • an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 7.5 nm to 10 nm, in particular 7.5 nm to 9.5 nm,
  • a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm
  • an anti-reflective layer divided into an optically high-index layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 11 nm to 13 nm and a dielectric layer based on silicon nitride with a thickness of 24 nm to 26 nm.
  • a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 11 nm to 13 nm
  • a dielectric layer based on silicon nitride with a thickness of 24 nm to 26 nm.
  • the outer pane and the inner pane are preferably made of glass, in particular of soda-lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely. Disks with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.9 mm, are preferably used, for example those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored.
  • the total transmission through the laminated glass is greater than 70%, based on light type A.
  • the term total transmission refers to the method specified by ECE-R 43, Appendix 3, Section 9.1 for testing the light transmission of motor vehicle windows.
  • the outer pane and the inner panes can be unprestressed, partially prestressed or prestressed independently of one another. If at least one of the panes is to have a prestress, this can be a thermal or chemical prestress. It must be ensured that the electrically conductive coating does not reduce the overall transmission too much.
  • the laminated pane is preferably bent in one or more directions of space, as is usual for motor vehicle panes, with typical radii of curvature in range from about 10 cm to about 40 m.
  • the composite pane can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
  • the thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the intermediate layer is typically formed from a thermoplastic film.
  • the thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
  • the laminated pane can be manufactured by methods known per se.
  • the outer pane and the inner pane are laminated to one another via the intermediate layer, for example by autoclave methods, vacuum bag methods, vacuum ring methods, calendering methods, vacuum laminators or combinations thereof.
  • the outer pane and inner pane are usually connected under the action of heat, vacuum and/or pressure.
  • the electrically conductive coating is preferably applied to the inner pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering ("sputtering"), very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering ("magnetron sputtering").
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-enhanced vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • PECVD plasma-enhanced vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the coating is preferably applied to the panes before lamination.
  • the electrically conductive coating to a pane surface, it can in principle also be provided on a carrier film that is arranged in the intermediate layer.
  • the outer pane and the inner pane are preferably subjected to a bending process before lamination and preferably after any coating processes.
  • the outer pane and the inner pane are preferably bent congruently together (ie at the same time and using the same tool), because the shape of the panes is thereby optimally matched to one another for the lamination that takes place later.
  • Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500°C to 700°C. This heat treatment also increases the transparency and reduces the sheet resistance of the conductive coating.
  • the electrically conductive coating is to be used as a heatable coating, it must be electrically contacted so that it can be connected to the voltage source, usually the on-board voltage of the vehicle.
  • a particular advantage of the coating according to the invention is that it can be operated as a heatable coating due to its surface resistance with the usual on-board voltage of motor vehicles, in particular passenger cars, the heating effect being sufficient for rapid de-icing or removal of moisture.
  • the usual on-board voltage is 12 V to 15 V, in particular around 14 V.
  • the coating is preferably provided with busbars, which can be connected to the poles of the voltage source in order to draw current into the pane over as large a part of the pane width as possible start the coating.
  • the busbars can, for example, be in the form of printed and burned-in conductors, typically in the form of a burned screen-printing paste with glass frits and silver particles.
  • strips of an electrically conductive foil can also be used as busbars, which are placed or glued onto the coating, for example copper foil or aluminum foil.
  • the two busbars are positioned near two opposite side edges of the laminated pane, such as the top and bottom edges.
  • the invention also includes the use of a composite pane designed according to the invention as a projection surface of a projection arrangement for a head-up display, with a projector being aimed at the HUD area whose radiation is p-polarized.
  • a composite pane designed according to the invention as a projection surface of a projection arrangement for a head-up display, with a projector being aimed at the HUD area whose radiation is p-polarized.
  • the invention also includes the use of a projection arrangement according to the invention as a HUD in a vehicle on land, on water or in the air, preferably a motor vehicle, rail vehicle, aircraft or ship, in particular a passenger car or truck.
  • a projection arrangement according to the invention as a HUD in a vehicle on land, on water or in the air, preferably a motor vehicle, rail vehicle, aircraft or ship, in particular a passenger car or truck.
  • Fig. 1 is a plan view of a composite pane of a generic
  • FIG. 3 shows a cross section through a laminated pane of one according to the invention
  • FIG. 1 and FIG. 2 each show a detail of a generic projection arrangement for a HUD.
  • the projection arrangement comprises a composite pane 10, in particular the windshield of a passenger car.
  • the projection arrangement also includes a HUD projector 4 which is directed onto an area B of the laminated pane 10 .
  • images can be generated by the projector 4, which are perceived by a viewer (vehicle driver) as virtual images on the side of the laminated pane 10 facing away from him when his eyes are inside the so-called Eyebox E.
  • the laminated pane 10 is made up of an outer pane 1 and an inner pane 2 which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer 3 . Its lower edge U is arranged downwards towards the engine of the passenger car, its upper edge O upwards towards the roof. In the installed position, the outer pane 1 faces the outside environment, and the inner pane 2 faces the vehicle interior.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a composite pane 10 designed according to the invention.
  • the outer pane 1 has an outside surface I, which faces the outside environment in the installed position, and an interior surface II, which faces the interior in the installed position.
  • the inner pane 2 has an outside surface III, which faces the outside environment in the installed position, and an inside surface Surface IV, which faces the interior in the installed position.
  • the outer pane 1 and the inner pane 2 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm, for example, and the inner pane 2 has a thickness of 1.6 mm.
  • the intermediate layer 3 is formed, for example, from a PVB film with a thickness of 0.76 mm.
  • the PVB sheet has a substantially constant thickness apart from any surface roughness common in the art.
  • the outside surface III of the inner pane 2 is provided with an electrically conductive coating 20 according to the invention, which is provided as a reflection surface for the projector radiation and additionally, for example, as an IR-reflecting coating or as a heatable coating.
  • the radiation of the projector 4 is p-polarized, in particular essentially purely p-polarized. Since the projector 4 irradiates the laminated pane 10 at an angle of incidence of approximately 65°, which is close to Brewster's angle, the radiation from the projector is reflected only insignificantly on the external surfaces I, IV of the laminated pane 10 .
  • the electrically conductive coating 20 according to the invention is optimized for the reflection of p-polarized radiation. It serves as a reflection surface for the radiation from the projector 4 for generating the HUD projection.
  • FIG. 4 shows the layer sequence of an embodiment of the electrically conductive coating 20 on the inner pane 2.
  • the coating 20 comprises five dielectric layer sequences M1, M2, M3, M4, M5 and four electrically conductive layers 21 (21.1, 21.2, 21.3, 21.4), which are arranged alternately.
  • a thin blocking layer 26 (26.1, 26.2, 26.3, 26.4) is arranged between each electrically conductive layer 21 and the overlying dielectric layer sequence.
  • the first dielectric layer sequence M1 is made up of an antireflection layer 22.1, a smoothing layer 23.1 and a first matching layer 24.1.
  • the second dielectric layer sequence M2 is made up of a second matching layer 25.1, an antireflection layer 22.2, an optically low-index layer 27 with a refractive index of less than 1.8, a smoothing layer 23.2 and a first matching layer 24.2.
  • the third dielectric layer sequence M3 is constructed from a second matching layer
  • the antireflection layer 22.3 is divided into a dielectric layer 22a.3 with a refractive index of less than 2.1 and an optically high-index layer 22b.3 with a refractive index of more than 2.1.
  • the fourth dielectric layer sequence M4 is made up of a second matching layer
  • an antireflection layer 22.4 is subdivided into a dielectric layer 22a.4 and an optically highly refractive layer 22b.4.
  • the fifth dielectric layer sequence M5 is made up of a second matching layer 25.5 and an antireflection layer 22.5, the latter in turn being subdivided into an optically highly refractive layer 22b.5 and a dielectric layer 22a.5.
  • the optically high-index layer 22b.5 and the dielectric layer 22a.5 are arranged in the reverse order compared to the dielectric layer sequences M3 and M4.
  • All of the dielectric layers apart from the low-index layer 27 have a refractive index greater than 1.8.
  • the sequence of layers can be seen schematically in the figure. The structure shown corresponds to Example 5 below.
  • the sequence of layers of a laminated pane 10 with the coating 20 on the outside surface III of the inner pane 2 is shown in Table 1 together with the materials and layer thicknesses of the individual layers (Example 5).
  • Table 1 also shows four further examples according to the invention (Examples 1 to 4).
  • Table 2 shows the layer sequences of an electrically conductive coating not according to the invention (comparative example 1) and a further configuration of the coating according to the invention (example 6).
  • Comparative example 1 differs from the examples according to the invention in particular in the thickness of the electrically conductive layers 21, with the second electrically conductive layer 21.2, the third electrically conductive layer 21.3 and the fourth electrically conductive layer 21.4 being significantly thicker.
  • the optical thicknesses of the first dielectric layer sequence M1 (69.46 nm) and the fifth dielectric layer sequence M5 (77.2 nm) are significantly lower than in the examples according to the invention (85.52 nm for M1 and 102.4 nm for M5) .
  • Example 6 corresponds essentially to example 5, with the low-index layer 27 is provided in the third dielectric layer sequence M3 instead of in the second dielectric layer sequence M2.
  • the optical thickness of a layer is the product of the refractive index and the geometric layer thickness.
  • the refractive index of silicon nitride (SiN), tin oxide (ZnO), and tin-zinc composite oxide (ZnSnO) is 2.0
  • the refractive index of silicon zirconium nitride (SiZrN) is 2.2
  • the refractive index of silicon oxide (SiO) is 1 ,5.
  • the materials of the layers can have dopings that are not specified in the table.
  • layers based on SnZnO can be doped with antimony and layers based on ZnO, SiN or SiZrN with aluminum.
  • FIG. 5 shows the reflection spectrum of a laminated pane 10 according to Examples 1 to 6 according to the invention and Comparative Example 1 compared to p-polarized radiation.
  • the spectra were measured on the interior side at an angle of incidence of 65°, i.e. simulating the reflection behavior for the HUD projector.
  • the upper spectrum shows the spectral range from 350 nm to 800 nm, the lower spectrum enlarges the spectral range from 400 nm to 700 nm.
  • the two representations of the figure differ only in the scaling of the ordinate.
  • Example 3 The comparison of Examples 1 to 4 with Comparative Example 1 makes it clear that the layer thicknesses according to the invention, in particular of the electrically conductive layers 21 in the spectral range of 450 nm to 650 nm relevant to the HUD display, result in a higher average degree of reflection and a smoother spectrum. This achieves a more intense and color-neutral display of the HUD projection.
  • the average degree of reflection can be further increased by the low-index layer 27 (examples 5 and 6). It is advantageous if the low-index layer 27 is arranged in the layer sequence M2 (Example 5)—if it is contained in the layer sequence M3 (Example 6), a high average reflectance also occurs, although the spectrum is somewhat red-heavy.
  • Table 3 The relevant observations are summarized in Table 3.
  • Table 3 Table 4 and Table 5 give some physical parameters of the composite panes according to the invention (examples) and the comparative example according to Tables 1 and 2, which are familiar to the person skilled in the art and are usually used to characterize vehicle panes.
  • RL stand for the integrated light reflection and TL for the integrated light transmission (according to ISO 9050).
  • the specification after RL or TL indicates the light source used, where A stands for light source A and HUD for a HUD projector with radiation wavelengths of 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB).
  • the angle specified according to the type of light indicates the angle of incidence of the radiation to the external surface normal.
  • Angles of incidence less than 90° indicate irradiation on the outside and angles of incidence greater than 90° indicate irradiation on the inside.
  • Below the reflection values are the associated color values a* and b* in the L*a*b* color space, followed by information about the light source used (HUD projector) and information about the observation angle (angle at which the light beam hits the eye on the retina hits).
  • the laminated pane has sufficient overall transmission to be used as a windshield.
  • the reflection on the interior side with regard to the p-polarized HUD projector radiation is sufficiently high to ensure a high-intensity HUD projection.
  • the reflection color is relatively neutral, so the HUD projection is rendered color-neutral.
  • optically low-index layer O) upper edge of composite pane 10 (U) lower edge of composite pane 10 (B) HUD area of composite disk 10

Abstract

The present invention relates to a projection arrangement for a head-up display (HUD), at least comprising – a composite pane (10) which comprises an outer pane (1) and an inner pane (2) that are interconnected by way of a thermoplastic intermediate layer (3) and which has an HUD region (B); - an electrically conductive coating (20) on the surface (II, III) of the outer pane (1) or of the inner pane (2) facing the intermediate layer (3) or within the intermediate layer (3); and - an HUD projector (4) which is directed at the HUD region (B); wherein the radiation of the projector (4) is p-polarized, wherein the electrically conductive coating (20) comprises at least - a first dielectric layer or layer sequence (M1), - a first electrically conductive layer (21.1) with a thickness ranging from 11 nm to 14 nm, - a second dielectric layer or layer sequence (M2), - a second electrically conductive layer (21.2) with a thickness ranging from 10 nm to 13 nm, - a third dielectric layer or layer sequence (M3), - a third electrically conductive layer (21.3) with a thickness ranging from 10 nm to 13 nm, - a fourth dielectric layer or layer sequence (M4), - a fourth electrically conductive layer (21.4) with a thickness ranging from 7 nm to 11 nm, and - a fifth dielectric layer or layer sequence (M5), which are arranged in the specified sequence proceeding from the substrate.

Description

Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) mit p-polarisierter Strahlung Projection arrangement for a head-up display (HUD) with p-polarized radiation
Die Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display und ihre Verwendung. The invention relates to a projection arrangement for a head-up display and its use.
Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (von ihm aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up- Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen. Modern automobiles are increasingly being equipped with so-called head-up displays (HUDs). Images are projected onto the windshield with a projector, typically in the area of the dashboard, where they are reflected and perceived by the driver as a virtual image (from his perspective) behind the windshield. In this way, important information can be projected into the driver's field of vision, for example the current driving speed, navigation or warning information, which the driver can perceive without having to take his eyes off the road. Head-up displays can thus make a significant contribution to increasing road safety.
HUD-Projektoren werden überwiegend mit s-polarisierter Strahlung betrieben und bestrahlen die Windschutzscheibe mit einem Einfallswinkel von etwa 65%, was nahe dem Brewster- Winkel für einen Luft-Glas-Übergang liegt (56,5° für Kalk-Natron-Glas). Dabei tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden externen Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch tritt neben dem gewünschten Hauptbild auch ein leicht versetztes Nebenbild auf, das sogenannte Geisterbild („Ghost“). Das Problem wird üblicherweise dadurch gemindert, dass die Oberflächen in einem Winkel zueinander eingeordnet werden, insbesondere durch Verwendung einer keilartigen Zwischenschicht zur Lamination der als Verbundscheibe ausgebildeten Windschutzscheiben, so dass Hauptbild und Geisterbild einander überlagert werden. Verbundgläser mit Keilfolien für HUDs sind beispielsweise aus W02009/071135A 1 , EP1800855B1 oder EP1880243A2 bekannt. HUD projectors operate predominantly with s-polarized radiation and illuminate the windshield at an angle of incidence of approximately 65%, which is close to Brewster's angle for an air-to-glass transition (56.5° for soda-lime glass). The problem arises that the projector image is reflected on both external surfaces of the windshield. As a result, in addition to the desired main image, a slightly offset secondary image also appears, the so-called ghost image (“ghost”). The problem is usually alleviated by angling the surfaces relative to one another, particularly by using a wedge-type interlayer to laminate the laminated windshields so that the main image and ghost image are superimposed. Laminated glasses with wedge foils for HUDs are known, for example, from WO2009/071135A1, EP1800855B1 or EP1880243A2.
Die Keilfolien sind kostspielig, so dass die Herstellung einer solchen Verbundscheibe für ein HUD recht kostenintensiv ist. Es besteht daher Bedarf an HUD-Projektionsanordnungen, die mit Windschutzscheiben ohne Keilfolien auskommen. So ist es beispielsweise möglich, den HUD-Projektor mit p-polarisierter Strahlung zu betreiben, welche an den Scheibenoberflächen nicht wesentlich reflektiert wird. Als Reflexionsfläche für die p-polarisierte Strahlung weist die Windschutzscheibe stattdessen eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf. Die DE102014220189A1 offenbart eine solche HUD-Projektionsanordnung, welche mit p- polarisierter Strahlung betrieben wird. Als reflektierende Struktur wird unter anderem eine einzelne metallische Schicht vorgeschlagen mit einer Dicke von 5 nm bis 9 nm, beispielsweise aus Silber oder Aluminium. Es sind auch komplexere elektrisch leitfähige Beschichtungen für Windschutzscheiben bekannt, die beispielsweise als IR-reflektierende Beschichtungen (Sonnenschutzbeschichtungen) verwendet werden, um die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu verringern und dadurch den thermischen Komfort zu verbessern. Die Beschichtungen können aber auch als beheizbare Beschichtungen verwendet werden, indem sie mit einer Spannungsquelle verbunden werden, so dass ein Strom durch die Beschichtung fließt. Geeignete Beschichtungen enthalten leifähige, metallische Schichten, insbesondere auf Basis von Silber. Da diese Schichten korrosionsanfällig sind, ist es üblich, sie auf die der Zwischenschicht zugewandten Oberfläche der Außenscheibe oder der Innenscheibe aufzubringen, so dass sie keinen Kontakt zur Atmosphäre haben. Silberhaltige transparente Beschichtungen sind beispielsweise bekannt aus W003/024155, US2007/0082219A1 , US2007/0020465A1 , WO2013/104438 oder WO2013/104439. The wedge foils are expensive, so the production of such a laminated disc for a HUD is quite expensive. There is therefore a need for HUD projection arrangements that make do with windshields without wedge foils. For example, it is possible to operate the HUD projector with p-polarized radiation, which is not significantly reflected on the pane surfaces. Instead, the windshield has an electrically conductive coating as a reflection surface for the p-polarized radiation. DE102014220189A1 discloses such a HUD projection arrangement, which is operated with p-polarized radiation. Among other things, a single metallic layer with a thickness of 5 nm to 9 nm, for example made of silver or aluminum, is proposed as the reflective structure. More complex electrically conductive coatings for windshields are also known, used for example as IR-reflective coatings (sun protection coatings) to reduce the heating of the vehicle interior and thereby improve thermal comfort. However, the coatings can also be used as heatable coatings by connecting them to a voltage source so that a current flows through the coating. Suitable coatings contain conductive, metallic layers, in particular based on silver. Since these layers are susceptible to corrosion, it is customary to apply them to the surface of the outer pane or inner pane facing the intermediate layer, so that they are not in contact with the atmosphere. Silver-containing transparent coatings are known, for example, from WO03/024155, US2007/0082219A1, US2007/0020465A1, WO2013/104438 or WO2013/104439.
Diese bekannten IR-reflektierende Beschichtungen können prinzipiell zwar als Reflexionsbeschichtungen für ein HUD verwendet werden, was in der Regel allerdings nicht zu gänzlich zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Eine HUD-Reflexionsbeschichtung muss nämlich weitere Anforderungen erfüllen, insbesondere einen möglichst hohen und gleichmäßigen Reflexionsgrad im Bereich der Projektorstrahlung, um zu einer intensitätsstarken und farbneutralen HUD-Projektion zu führen. Although these known IR-reflecting coatings can in principle be used as reflection coatings for a HUD, this generally does not lead to entirely satisfactory results. A HUD reflection coating must meet additional requirements, in particular the highest possible and most uniform degree of reflection in the area of the projector radiation in order to lead to a high-intensity and color-neutral HUD projection.
In WO2017198363A1 wird eine Beschichtung mit vier Silberschichten für ein HUD mit s- polarisierter Strahlung vorgeschlagen. Die Anforderungen an das Reflexionsverhalten sind bei Verwendung s-polarisierter Strahlung aber andere als bei Verwendung p-polarisierter Strahlung. In WO2019179683A1 und W02020094422A1 werden Beschichtungen mit vier Silberschichten für ein HUD mit p-polarisierter Strahlung vorgeschlagen. Diese Beschichtungen sind zwar auf ihr Reflexionsverhalten gegenüber p-polarisierter Strahlung optimiert, weisen aber jeweils eine sehr dünne Silberschicht auf, was zu sogenannten Entnetzungsproblemen bei einer Hitzebehandlung führen kann, wodurch eine inselartige Akkumulation des Silbers entsteht statt einer homogenen Schicht. In W02021004685A1 und WO2021104800A1 werden Beschichtungen mit einer einzelnen Silberschicht für ein HUD mit p-polarisierter Strahlung vorgeschlagen. Diese weisen aber eine relativ geringe Reflektivität gegenüber IR-Strahlung auf und einen relativ hohen Flächenwiderstand. Die Beschichtungen führen daher zwar zu einer guten Reflexion der HUD-Strahlung, können aber nur eingeschränkt als Sonnenschutzbeschichtungen oder beheizbare Beschichtungen verwendet werden. Die bislang bekannten leitfähigen Beschichtungen sind also mit gewissen Nachteilen behaftet, welche entweder die Reflexionseigenschaften gegenüber der p-polarisierten HUD-Strahlung oder die Sonnenschutzeigenschaften oder die Stabilität des Schichtaufbaus betreffen. Es besteht Bedarf an weiter verbesserten Beschichtungen, welche diese Nachteile überwinden. WO2017198363A1 proposes a coating with four silver layers for a HUD with s-polarized radiation. However, the requirements for the reflection behavior are different when using s-polarized radiation than when using p-polarized radiation. Coatings with four silver layers for a HUD with p-polarized radiation are proposed in WO2019179683A1 and WO2020094422A1. Although these coatings are optimized in terms of their reflection behavior against p-polarized radiation, they each have a very thin silver layer, which can lead to so-called dewetting problems during heat treatment, resulting in an island-like accumulation of silver instead of a homogeneous layer. WO2021004685A1 and WO2021104800A1 propose coatings with a single layer of silver for a HUD with p-polarized radiation. However, these have a relatively low reflectivity with respect to IR radiation and a relatively high surface resistance. The coatings therefore lead to good reflection of the HUD radiation, but can only be used to a limited extent as sun protection coatings or heatable coatings. The previously known conductive coatings are therefore associated with certain disadvantages, which relate either to the reflection properties with respect to the p-polarized HUD radiation or the sun protection properties or the stability of the layer structure. There is a need for further improved coatings that overcome these disadvantages.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display bereitzustellen. Die Verbundscheibe der Projektionsanordnung soll ohne Keilfolie auskommen und eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen, welche stabil ist und auch als Sonnenschutzbeschichtung und/oder als beheizbare Beschichtung einsetzbar ist. Die HUD-Projektion soll mit hoher Intensität erzeugt werden und die Verbundscheibe soll ein angenehmes Erscheinungsbild aufweisen. The object of the invention is to provide an improved projection arrangement for a head-up display. The composite pane of the projection arrangement should manage without a wedge film and have an electrically conductive coating which is stable and can also be used as a sun protection coating and/or as a heatable coating. The HUD projection should be generated with high intensity and the composite pane should have a pleasing appearance.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Projektionsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. The object of the present invention is achieved according to the invention by a projection arrangement according to claim 1. Preferred embodiments emerge from the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird p-polarisierte Strahlung zur Erzeugung des HUD-Bildes verwendet und die Verbundscheibe weist eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf, welche p- polarisierte Strahlung hinreichend reflektiert. Da der für HUD-Projektionsanordnungen typische Einfallswinkel von etwa 65° dem Brewsterwinkel für einen Luft-Glas-Übergang (56,5°, Kalk-Natron-Glas) relativ nahekommt, wird p-polarisierte Strahlung von den Scheibenoberflächen kaum reflektiert, sondern hauptsächlich von der leitfähigen Beschichtung. Geisterbilder treten daher nicht oder kaum wahrnehmbar auf, so dass auf die Verwendung einer kostspieligen Keilfolie verzichtet werden kann. Die Beschichtung weist einen hohen und gleichmäßigen Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung auf, so dass eine intensitätsstarke und farbneutrale HUD-Darstellung gewährleistet ist. Gleichzeitig weist die Beschichtung eine hohe Reflektivität gegenüber IR-Strahlung auf, so dass sie den Energieeintrag in das Fahrzeug durch Sonnenstrahlung wirksam reduziert. Ebenso weist die Beschichtung einen geringen Flächenwiderstand auf, so dass sie unter Verwendung der Bordspannung üblicher Fahrzeuge (14V) auch als beheizbare Beschichtung einsetzbar ist. Die einzelnen leitfähigen Schichten der Beschichtung sind ausreichend dick, um eine Stabilität des Schichtaufbaus zu gewährleisten, während sehr dünne leitfähige Schichten zu einer Entnetzung des Schichtaufbaus führen könnten. Auch können die optischen Anforderungen an eine Windschutzscheibe erfüllt werden, insbesondere hinsichtlich Transparenz und Farbgebung. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung. Die erfindungsgemäße Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) umfasst mindestens eine Verbundscheibe mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung und einen Projektor (HUD-Projektor). Wie bei HUDs üblich bestrahlt der Projektor einen Bereich der Windschutzscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Windschutzscheibe wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare beziehungsweise bestrahlte Bereich der Verbundscheibe wird als HUD-Bereich bezeichnet. Die Strahlrichtung des Projektors kann typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Spiegelstellung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird. Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper. According to the invention, p-polarized radiation is used to generate the HUD image and the laminated pane has an electrically conductive coating which sufficiently reflects p-polarized radiation. Since the angle of incidence of about 65°, which is typical for HUD projection arrangements, is relatively close to the Brewster angle for an air-glass transition (56.5°, soda-lime glass), p-polarized radiation is hardly reflected from the pane surfaces, but mainly from the conductive coating. Ghost images therefore do not occur or are hardly perceptible, so that the use of an expensive wedge film can be dispensed with. The coating has a high and uniform degree of reflection of p-polarized radiation, so that a high-intensity and color-neutral HUD display is guaranteed. At the same time, the coating is highly reflective to IR radiation, so that it effectively reduces the energy input into the vehicle from solar radiation. The coating also has a low surface resistance, so that it can also be used as a heatable coating using the on-board voltage of conventional vehicles (14V). The individual conductive layers of the coating are thick enough to ensure the stability of the layer structure, while very thin conductive layers could lead to dewetting of the layer structure. The visual requirements for a windshield can also be met, in particular with regard to transparency and coloring. These are great advantages of the present invention. The projection arrangement according to the invention for a head-up display (HUD) comprises at least one composite pane with an electrically conductive coating and a projector (HUD projector). As is usual with HUDs, the projector illuminates an area of the windshield where the radiation is reflected towards the viewer (driver), creating a virtual image that the viewer sees behind the windshield as seen from behind. The area of the laminated pane that can or has been irradiated by the projector is referred to as the HUD area. The beam direction of the projector can typically be varied using mirrors, particularly vertically, in order to adapt the projection to the viewer's height. The area in which the viewer's eyes must be located for a given mirror position is referred to as the eyebox window. This eyebox window can be shifted vertically by adjusting the mirrors, with the entire area accessible in this way (that is to say the superimposition of all possible eyebox windows) being referred to as the eyebox. A viewer located within the eyebox can perceive the virtual image. Of course, this means that the viewer's eyes must be inside the eyebox, not the entire body.
Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HUDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays“ von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2 „Das Head-Up Display“. The technical terms used here from the field of HUDs are generally known to the person skilled in the art. For a detailed description, reference is made to the dissertation "Simulation-based measurement technology for testing head-up displays" by Alexander Neumann at the Institute for Computer Science of the Technical University of Munich (Munich: University Library of the Technical University of Munich, 2012), in particular to Chapter 2 "The Head- up display".
Die Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung, insbesondere der Fensteröffnung eines Fahrzeugs, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Innenraum (insbesondere Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. The composite pane comprises an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer. The laminated pane is intended to separate the interior from the outside environment in a window opening, in particular the window opening of a vehicle. In the context of the invention, the inner pane refers to the pane of the laminated pane facing the interior (in particular the vehicle interior). The outer pane refers to the pane facing the outside environment.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe ist bevorzugt eine Windschutzscheibe (Frontscheibe) eines Fahrzeugs zu Lande, im Wasser oder in der Luft, insbesondere die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personen- oder Lastkraftwagens, oder die Frontscheibe eines Flugzeugs, Schiffs oder Schienenfahrzeugs, insbesondere Zugs. HUDs, bei denen die Projektorstrahlung an einer Windschutzscheibe reflektiert wird, um ein für den Fahrer (Betrachter) wahrnehmbares Bild zu erzeugen, sind besonders gebräuchlich. Prinzipiell ist es aber auch denkbar, die HUD-Projektion an andere Scheiben, insbesondere Fahrzeugscheiben zu projizieren, beispielsweise an eine Seitenscheibe oder Heckscheibe. Durch das HUD einer Seitenscheibe können beispielsweise Personen oder andere Fahrzeuge markiert werden, mit denen eine Kollision droht, sofern deren Position durch Kameras oder andere Sensoren festgestellt wird. Ein HUD einer Heckscheibe kann bei Rückwärtsfahrt Informationen für den Fahrer liefern. The composite pane according to the invention is preferably a windscreen (front screen) of a vehicle on land, in water or in the air, in particular the windscreen of a motor vehicle, for example a passenger car or truck, or the front screen of an airplane, ship or rail vehicle, in particular a train. HUDs, in which the projector radiation is reflected off a windshield to produce an image perceptible to the driver (viewer) are particularly common. In principle, however, it is also conceivable to project the HUD projection onto other windows, in particular vehicle windows, for example onto a side window or rear window. The HUD on a side window can, for example, mark people or other vehicles with which a collision is imminent if their position is determined by cameras or other sensors. A rear window HUD may provide information to the driver when reversing.
Die Verbundscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Im Falle einer Windschutzscheibe wird die Oberkante häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet. The laminated pane has an upper edge and a lower edge as well as two side edges running in between. The top edge designates that edge which is intended to point upwards in the installation position. The lower edge designates that edge which is intended to point downwards in the installation position. In the case of a windshield, the top edge is often referred to as the roof edge and the bottom edge as the engine edge.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. The outer pane and the inner pane each have an outside and an inside surface and a circumferential side edge running in between. Within the meaning of the invention, the outside surface designates that main surface which is intended to face the external environment in the installed position. Within the meaning of the invention, the interior-side surface designates that main surface which is intended to face the interior in the installed position. The interior surface of the outer pane and the outside surface of the inner pane face each other and are connected to one another by the thermoplastic intermediate layer.
Die Verbundscheibe weist eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf, insbesondere eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung. Die elektrisch leitfähige Beschichtung ist bevorzugt auf einer der Zwischenschicht zugewandten Oberflächen der beiden Scheiben, also der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe, aufgebracht. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Beschichtung auch innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein, beispielsweise aufgebracht auf einer Trägerfolie, die zwischen zwei thermoplastischen Verbindefolien angeordnet ist. Die leitfähige Beschichtung kann beispielsweise als IR-reflektierende Sonnenschutzbeschichtung vorgesehen sein oder auch als heizbare Beschichtung, welche elektrisch kontaktiert ist und sich bei Stromdurchfluss erwärmt. Unter einer transparenten Beschichtung wird eine Beschichtung verstanden, die eine mittlere Transmission im sichtbaren Spektralbereich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 75 % aufweist, die also die Durchsicht durch die Scheibe nicht wesentlich einschränkt. Bevorzugt sind mindestens 80% der Scheibenoberfläche mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen. Insbesondere ist die Beschichtung vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereich, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Verbundscheibe gewährleisten sollen und daher nicht mit der Beschichtung versehen sind. Der umlaufende unbeschichtete Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der Beschichtung zur umgebenden Atmosphäre, so dass die Beschichtung im Innern der Verbundscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist. The laminated pane has an electrically conductive coating, in particular a transparent, electrically conductive coating. The electrically conductive coating is preferably applied to one of the surfaces of the two panes facing the intermediate layer, ie the interior surface of the outer pane or the outside surface of the inner pane. Alternatively, the electrically conductive coating can also be arranged within the thermoplastic intermediate layer, for example applied to a carrier film which is arranged between two thermoplastic connecting films. The conductive coating can be provided, for example, as an IR-reflecting sun protection coating or also as a heatable coating which is electrically contacted and heats up when current flows through it. Under a transparent Coating means a coating that has an average transmission in the visible spectral range of at least 70%, preferably at least 75%, which therefore does not significantly restrict the view through the pane. At least 80% of the pane surface is preferably provided with the coating according to the invention. In particular, the coating is applied to the entire surface of the pane surface with the exception of a peripheral edge area and optionally local areas which, as communication, sensor or camera windows, are intended to ensure the transmission of electromagnetic radiation through the composite pane and are therefore not provided with the coating. The surrounding uncoated edge area has a width of up to 20 cm, for example. It prevents the coating from coming into direct contact with the surrounding atmosphere, so that the coating inside the laminated pane is protected from corrosion and damage.
Die elektrisch leitfähige Beschichtung ist ein Schichtstapel oder eine Schichtenfolge, insbesondere aus dünnen Schichten, umfassend mehrere elektrisch leifähige, insbesondere metallhaltige Schichten, wobei jede elektrisch leitfähige Schicht jeweils zwischen zwei dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet ist. Die Beschichtung ist also ein Dünnschicht-Stapel mit n elektrisch leitfähigen Schichten und ( n+1 ) dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei auf eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge jeweils im Wechsel eine leitfähige Schicht und eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolge folgt. Solche Beschichtungen sind als Sonnenschutzbeschichtungen und heizbare Beschichtungen bekannt, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten typischerweise auf Basis von Silber ausgebildet sind. The electrically conductive coating is a layer stack or a layer sequence, in particular of thin layers, comprising a plurality of electrically conductive, in particular metal-containing layers, with each electrically conductive layer being arranged between two dielectric layers or layer sequences. The coating is therefore a thin-layer stack with n electrically conductive layers and (n+1) dielectric layers or layer sequences, where n is a natural number and where a conductive layer and a dielectric layer or layer sequence follows. Such coatings are known as sun protection coatings and heatable coatings, with the electrically conductive layers typically being based on silver.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Beschichtung weist mindestens vier elektrisch leitfähige Schichten auf. Die besagte natürliche Zahl n beträgt also mindestens 4. Die Beschichtung umfasst mindestens die folgenden Schichten oder Schichtenfolgen, welche in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von dem Substrat, auf dem die Beschichtung abgeschieden ist (also insbesondere der Außenscheibe, der Innenscheibe oder einer Trägerfolie in der Zwischenschicht) angeordnet sind: eine erste dielektrische Schicht oder Schichtenfolge, The electrically conductive coating according to the invention has at least four electrically conductive layers. Said natural number n is therefore at least 4. The coating comprises at least the following layers or layer sequences, which are applied in the specified order starting from the substrate on which the coating is deposited (i.e. in particular the outer pane, the inner pane or a carrier film in the intermediate layer ) are arranged: a first dielectric layer or layer sequence,
- eine erste elektrisch leitfähige Schicht, - a first electrically conductive layer,
- eine zweite dielektrische Schicht oder Schichtenfolge, - a second dielectric layer or layer sequence,
- eine zweite elektrisch leitfähige Schicht, - a second electrically conductive layer,
- eine dritte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge, - a third dielectric layer or layer sequence,
- eine dritte elektrisch leitfähige Schicht, - eine vierte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge, - a third electrically conductive layer, - a fourth dielectric layer or layer sequence,
- eine vierte elektrisch leitfähige Schicht und - a fourth electrically conductive layer and
- eine fünfte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge. - a fifth dielectric layer or layer sequence.
Die erfindungsgemäße Beschichtung kann weitere elektrisch leitfähige Schichten und dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen umfassen, die oberhalb der fünften dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge angeordnet sind (n> 4). In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung beträgt die besagte natürliche Zahl n jedoch genau 4. Komplexere Schichtaufbauten sind grundsätzlich nicht erforderlich, um die erforderlichen Spezifikationen der Beschichtungen zu erreichen. Es können aber weitere metallhaltige Schichten vorhanden sein, die nicht wesentlich zur elektrischen Leitfähigkeit der Reflexionsbeschichtung beitragen, sondern einen anderen Zweck erfüllen. Dies gilt insbesondere für metallische Blockerschichten mit geometrischen Dicken von weniger als 1 nm, die bevorzugt zwischen der Silberschicht und den dielektrischen Schichtenfolgen angeordnet sind. The coating according to the invention can comprise further electrically conductive layers and dielectric layers or layer sequences which are arranged above the fifth dielectric layer or layer sequence (n>4). In a particularly preferred embodiment, however, said natural number n is exactly 4. In principle, more complex layer structures are not necessary in order to achieve the required specifications of the coatings. However, further metal-containing layers can be present which do not contribute significantly to the electrical conductivity of the reflective coating, but serve a different purpose. This applies in particular to metallic blocker layers with a geometric thickness of less than 1 nm, which are preferably arranged between the silver layer and the dielectric layer sequences.
Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtung wird insbesondere durch eine gezielte Auswahl der Schichtdicken der elektrisch leitfähigen Schichten erreicht. Erfindungsgemäß die Schichtdicke The advantageous properties of the coating according to the invention are achieved in particular by a targeted selection of the layer thicknesses of the electrically conductive layers. According to the invention, the layer thickness
- der ersten elektrisch leitfähigen Schicht von 11 nm bis 14 nm, - the first electrically conductive layer from 11 nm to 14 nm,
- der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht von 10 nm bis 13 nm, - the second electrically conductive layer from 10 nm to 13 nm,
- der dritten elektrisch leitfähigen Schicht von 10 nm bis 13 nm, - the third electrically conductive layer from 10 nm to 13 nm,
- der vierten elektrisch leitfähigen Schicht von 7 nm bis 11 nm. - the fourth electrically conductive layer from 7 nm to 11 nm.
Die Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Schicht ist bevorzugt größer als die Dicke der vierten elektrisch leitfähigen Schicht. Es ist weiter bevorzugt, dass auch die Dicken der zweiten und der dritten elektrisch leitfähigen Schicht jeweils größer sind als die Dicke der vierten elektrisch leitfähigen Schicht. Damit werden besonders gute Ergebnisse erreicht. Es kann außerdem bevorzugt sein, dass die Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Schicht größer ist als die Dicke der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht. The thickness of the first electrically conductive layer is preferably greater than the thickness of the fourth electrically conductive layer. It is further preferred that the thicknesses of the second and the third electrically conductive layer are each greater than the thickness of the fourth electrically conductive layer. Particularly good results are achieved in this way. It can also be preferred that the thickness of the first electrically conductive layer is greater than the thickness of the second electrically conductive layer.
Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht. Die Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt von 11 ,5 nm bis 13,5 nm, insbesondere von 12 nm bis 13 nm. Die Dicke der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 12,5 nm, insbesondere von 10 nm bis 12 nm. Die Dicke der dritten elektrisch leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt von 11 nm bis 12,5 nm. Die Dicke der vierten elektrisch leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt von 7,5 nm bis 10 nm, insbesondere von 7,5 nm bis 9,5 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erreicht. Unless otherwise stated, the specification of layer thicknesses or thicknesses relates to the geometric thickness of a layer. The thickness of the first electrically conductive layer is preferably from 11.5 nm to 13.5 nm, in particular from 12 nm to 13 nm. The thickness of the second electrically conductive layer is preferably from 10 nm to 12.5 nm, in particular 10 nm to 12 nm. The thickness of the third electrically conductive layer is preferably from 11 nm to 12.5 nm. The thickness of the fourth electrically conductive layer is preferably from 7.5 nm to 10 nm, in particular from 7.5 nm to 9.5 nm. Particularly good results are achieved with this.
Durch die funktionellen, elektrisch leitfähigen Schichten wird die elektrische Leitfähigkeit der Beschichtung bewirkt. Jede elektrisch leitfähige Schicht enthält bevorzugt zumindest ein Metall oder eine Metalllegierung, und ist besonders bevorzugt auf Basis des Metalls oder der Metalllegierung ausgebildet, das heißt besteht im Wesentlichen aus dem Metall oder der Metalllegierung abgesehen von etwaigen Dotierungen oder Verunreinigungen. Bevorzugt sind die elektrisch leitfähigen Schichten auf Basis von Silber (Ag) oder einer silberhaltigen Legierung ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die elektrisch leitfähige Schicht mindestens 90 Gew. % Silber, bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschichten können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Paladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. The electrical conductivity of the coating is caused by the functional, electrically conductive layers. Each electrically conductive layer preferably contains at least one metal or a metal alloy, and is particularly preferably formed on the basis of the metal or the metal alloy, ie consists essentially of the metal or the metal alloy apart from any doping or impurities. The electrically conductive layers are preferably formed on the basis of silver (Ag) or an alloy containing silver. In an advantageous embodiment, the electrically conductive layer contains at least 90% by weight silver, preferably at least 99% by weight silver, particularly preferably at least 99.9% by weight silver. The silver layers can have dopings, for example palladium, gold, copper or aluminum.
Die vorteilhaften Reflexionseigenschaften gegenüber der HUD-Projektorstrahlung werden insbesondere durch die erfindungsgemäßen Dicken der elektrisch leitfähigen Schichten bereitgestellt. Sie können weiter optimiert werden durch die dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen, wobei insbesondere deren optische Dicke einflussreich ist. Die optische Dicke ergibt sich als Produkt aus Brechungsindex und geometrischer Dicke. Besonders die optischen Dicken der ersten und der fünften dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge haben einen großen Einfluss. Die optische Dicke der ersten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 50 nm bis 150 nm, besonders bevorzugt von 80 nm bis 120 nm, ganz besonders bevorzugt von 90 nm bis 110 nm, insbesondere von 95 nm bis 105 nm. Die optische Dicke der fünften dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 50 nm bis 150 nm, besonders bevorzugt von 70 nm bis 110 nm, ganz besonders bevorzugt von 75 nm bis 95 nm, insbesondere von 80 nm bis 90 nm. Die optischen Dicken der zweiten, dritten und vierten („zwischenliegenden“) dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen betragen unabhängig voneinander bevorzugt von 100 nm bis 200 nm, besonders bevorzugt von 120 nm bis 180 nm, ganz besonders bevorzugt von 150 nm bis 170 nm. The advantageous reflection properties with respect to the HUD projector radiation are provided in particular by the thicknesses of the electrically conductive layers according to the invention. They can be further optimized by the dielectric layers or layer sequences, with their optical thickness being particularly influential. The optical thickness is the product of the refractive index and the geometric thickness. In particular, the optical thicknesses of the first and the fifth dielectric layer or layer sequence have a major influence. The optical thickness of the first dielectric layer or layer sequence is preferably from 50 nm to 150 nm, particularly preferably from 80 nm to 120 nm, very particularly preferably from 90 nm to 110 nm, in particular from 95 nm to 105 nm. The optical thickness of the fifth dielectric layer or layer sequence is preferably from 50 nm to 150 nm, particularly preferably from 70 nm to 110 nm, very particularly preferably from 75 nm to 95 nm, in particular from 80 nm to 90 nm. The optical thicknesses of the second, third and fourth ( "Intermediate") dielectric layers or layer sequences are independently preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen alle dielektrischen Schichten einen Brechungsindex größer als 1 ,8 auf, bevorzugt größer als 1,9. Anders ausgedrückt sind sämtliche dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen ausschließlich aus dielektrischen Schichten mit einem Brechungsindex von größer als 1 ,8 ausgebildet. Damit werden gute Ergebnisse erzielt. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitride (wie Siliziumzirkoniumnitrid (SiZrN), Silizium- Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid), Aluminiumnitrid (AIN), Zinnoxid (SnO), Manganoxid (MnO), Wolframoxid (WO3), Nioboxid (Nb2C>5), Wismutoxid (B12O3), Titanoxid (T1O2), Zinkoxid (ZnO) oder Zinn-Zink-Mischoxid (SnZnO) ausgebildet sein. Die vorstehend angegebenen bevorzugten Bereiche für die optische Dicke der dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen gelten insbesondere für solche dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen, welche ausschließlich Schichten mit einem Brechungsindex größer 1,8 umfassen. In one configuration of the invention, all of the dielectric layers have a refractive index greater than 1.8, preferably greater than 1.9. In other words, all dielectric layers or layer sequences are formed exclusively from dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8. Good results are achieved with this. The dielectric layers can, for example, based on Silicon nitride, silicon-metal mixed nitrides (such as silicon zirconium nitride (SiZrN), silicon aluminum mixed nitride, silicon hafnium mixed nitride or silicon titanium mixed nitride), aluminum nitride (AlN), tin oxide (SnO), manganese oxide (MnO), tungsten oxide ( WO3), niobium oxide (Nb2C>5), bismuth oxide (B12O3), titanium oxide (T1O2), zinc oxide (ZnO) or tin-zinc mixed oxide (SnZnO). The preferred ranges specified above for the optical thickness of the dielectric layers or layer sequences apply in particular to those dielectric layers or layer sequences which exclusively comprise layers with a refractive index greater than 1.8.
Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Der Brechungsindex kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von der Firma Sentech. In the context of the present invention, refractive indices are generally given in relation to a wavelength of 550 nm. The refractive index can be determined, for example, by means of ellipsometry. Ellipsometers are commercially available, for example from Sentech.
Die in der vorliegenden Beschreibung genannten Materialien können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch ober überstöchiometrisch abgeschieden sein. Die Materialien können Dotierungen aufweisen, insbesondere Aluminium, Bor, Zirkonium oder Titan. Durch die Dotierungen können an sich dielektrische Materialien mit einer gewissen elektrischen Leitfähigkeit versehen werden. Der Fachmann wird sie hinsichtlich Ihrer Funktion dennoch als dielektrische Schichten identifizieren, wie es im Bereich der dünnen Schichten üblich ist. Das Material der dielektrischen Schichten weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit (Kehrwert des spezifischen Widerstands) von kleiner 104 S/m auf. Das Material der elektrisch leitfähigen Schichten weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit von größer 104 S/m auf. The materials mentioned in the present description can be deposited stoichiometrically, under-stoichiometrically or over-stoichiometrically. The materials can have dopings, in particular aluminum, boron, zirconium or titanium. Due to the doping, dielectric materials can be provided with a certain electrical conductivity. The person skilled in the art will nevertheless identify them as dielectric layers with regard to their function, as is usual in the area of thin layers. The material of the dielectric layers preferably has an electrical conductivity (reciprocal of the specific resistance) of less than 10 4 S/m. The material of the electrically conductive layers preferably has an electrical conductivity greater than 10 4 S/m.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält zumindest eine der dielektrischen Schichtenfolgen eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner als 1,8, bevorzugt kleiner als 1 ,6, die auch als niedrigbrechende Schicht bezeichnet werden kann. Die besagte Schichtenfolge enthält außerdem bevorzugt eine oder mehrere dielektrische Schichten mit einem Brechungsindex von größer als 1 ,8. Die optische Dicke der niedrigbrechenden Schicht beträgt bevorzugt von 20 nm bis 40 nm, besonders bevorzugt von 25 nm bis 35 nm. Die niedrigbrechende Schicht ist bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid ausgebildet, und kann daneben Dotierungen (beispielsweise Aluminium, Bor oder Antimon) oder Verunreinigungen enthalten. Die dielektrische Schichtenfolge mit der niedrigbrechenden Schicht ist bevorzugt zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet, insbesondere zwischen der ersten und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht. Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch eine solche dielektrische Schichtenfolge der Reflexionsgrad gegenüber der p-polarisierten Projektorstrahlung im relevanten Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm wesentlich gesteigert werden kann. Die Summe der optischen Dicken aller Schichten mit Brechungsindex größer als 1 ,8 der besagten Schichtenfolge entspricht bevorzugt den vorstehend genannten Werten, beträgt also bevorzugt von 100 nm bis 200 nm, besonders bevorzugt von 120 nm bis 180 nm, ganz besonders bevorzugt von 150 nm bis 170 nm. Die Summe der optischen Dicken aller Schichten mit Brechungsindex größer als 1 ,8 der besagten Schichtenfolge beträgt besonders bevorzugt von 150 nm bis 160 nm. Die gesamte optische Dicke der besagten Schichtenfolge beträgt bevorzugt von 150 nm bis 220 nm, besonders bevorzugt von 170 nm bis 200 nm, ganz besonders bevorzugt von 180 nm bis 190 nm. Die übrigen dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen sind bevorzugt ausschließlich aus dielektrischen Schichten mit einem Brechungsindex von größer als 1 ,8 ausgebildet, mit einer optischen Dicken von jeweils bevorzugt von 100 nm bis 200 nm, besonders bevorzugt von 120 nm bis 180 nm, ganz besonders bevorzugt von 150 nm bis 170 nm. In a preferred configuration, at least one of the dielectric layer sequences contains a dielectric layer with a refractive index of less than 1.8, preferably less than 1.6, which can also be referred to as a low-index layer. Said layer sequence also preferably contains one or more dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8. The optical thickness of the low-index layer is preferably from 20 nm to 40 nm, particularly preferably from 25 nm to 35 nm. The low-index layer is preferably based on silicon oxide and can also contain dopants (e.g. aluminum, boron or antimony) or impurities . The dielectric layer sequence with the low-index layer is preferably arranged between two electrically conductive layers, in particular between the first and the second electrically conductive layer. Surprisingly, it has been shown that such a dielectric layer sequence increases the degree of reflection compared to the p-polarized Projector radiation can be significantly increased in the relevant spectral range from 450 nm to 650 nm. The sum of the optical thicknesses of all layers with a refractive index greater than 1.8 of the said layer sequence preferably corresponds to the values mentioned above, i.e. is preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm. The sum of the optical thicknesses of all layers with a refractive index greater than 1.8 of said layer sequence is particularly preferably from 150 nm to 160 nm. The total optical thickness of said layer sequence is preferably from 150 nm to 220 nm, particularly preferably 170 nm to 200 nm, very particularly preferably from 180 nm to 190 nm. The remaining dielectric layers or layer sequences are preferably formed exclusively from dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8, with an optical thickness of preferably from 100 nm to 200 nm, particularly preferably from 120 nm to 180 nm, very particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Beschichtung weist IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Der TTS-Wert der mit der Beschichtung versehenen Verbundscheibe beträgt dabei bevorzugt kleiner 50%, besonders bevorzugt kleiner 45%. Mit TTS-Wert wird die insgesamt eingestrahlte Sonnenenergie, gemessen nach ISO 13837, bezeichnet - er ist ein Maß für den thermischen Komfort. Die Beschichtung kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Beschichtung erwärmt. Der Flächenwiderstand der Beschichtung beträgt bevorzugt kleiner als 1 W/Quadrat, insbesondere kleiner 0,9 W/Quadrat. The electrically conductive coating according to the invention has IR-reflecting properties, so that it functions as a sun protection coating, which reduces the heating of the vehicle interior by reflecting thermal radiation. The TTS value of the laminated pane provided with the coating is preferably less than 50%, particularly preferably less than 45%. The total radiated solar energy, measured according to ISO 13837, is referred to as the TTS value - it is a measure of thermal comfort. The coating can also be used as a heating coating if it is electrically contacted so that a current flows through it which heats the coating. The surface resistance of the coating is preferably less than 1 W/square, in particular less than 0.9 W/square.
Für die Reflexionseigenschaften gegenüber dem HUD-Projektor ist insbesondere der Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm entscheidend, weil in diesem Spektra Ibereich die Strahlung typischer Projektoren angesiedelt ist, insbesondere mit den Hauptwellenlängen 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB). Der Reflexionsgrad sollte in diesem Spektra Ibereich möglichst hoch sein, um ein intensitätsstarkes HUD-Bild zu gewährleisten. Die mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehene Verbundscheibe weist bevorzugt im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p- polarisierter Strahlung von mindestens 5% auf, besonders bevorzugt von mindestens 7%. The spectral range from 450 nm to 650 nm is particularly decisive for the reflection properties compared to the HUD projector, because the radiation of typical projectors is located in this spectral range, especially with the main wavelengths of 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB). The degree of reflection should be as high as possible in this spectral range to ensure a high-intensity HUD image. The laminated pane provided with the electrically conductive coating preferably has an average degree of reflection in relation to p-polarized radiation of at least 5%, particularly preferably of at least 7%, in the spectral range from 450 nm to 650 nm.
Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten Strahlung, der reflektiert wird. Er wird in % angegeben (bezogen auf 100% eingestrahlte Strahlung) oder als einheitenlose Zahl von 0 bis 1 (normiert auf die eingestrahlte Strahlung). Aufgetragen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bildet er das Reflexionsspektrum. Die Ausführungen zum Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf den Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen, was etwa der Bestrahlung durch übliche Projektoren entspricht. Die Angaben zum Reflexionsgrad beziehungsweise zum Reflexionsspektrum beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%. The degree of reflection describes the proportion of the total radiated radiation that is reflected. It is given in % (related to 100% irradiated radiation) or as unitless number from 0 to 1 (normalized to the incident radiation). Plotted as a function of the wavelength, it forms the reflection spectrum. In the context of the present invention, the explanations regarding the degree of reflection with respect to p-polarized radiation relate to the degree of reflection measured at an angle of incidence of 65° to the interior surface normal, which roughly corresponds to the irradiation by conventional projectors. The information on the degree of reflection or the reflection spectrum refers to a reflection measurement with a light source that radiates evenly in the spectral range under consideration with a standardized radiation intensity of 100%.
Um eine möglichst farbneutrale Darstellung des Projektorbildes zu erreichen, sollte das Reflexionsspektrum möglichst glatt sein und keine ausgeprägten lokalen Minima und Maxima ausweisen. Im Spektra Ibereich von 450 nm bis 650 nm sollte die Differenz zwischen dem maximal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades sowie die Differenz zwischen dem minimal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades in einer bevorzugten Ausgestaltung höchstens 5 % betragen. Die abgegebene Differenz ist als absolute Abweichung des Reflexionsgrades (angegeben in %) zu verstehen, nicht als prozentuale Abweichung relativ zum Mittelwert. Die angegebene Glätte des Reflexionsspektrums kann mit der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Beschichtung problemlos erreicht werden. In order to achieve a display of the projector image that is as color-neutral as possible, the reflection spectrum should be as smooth as possible and not show any pronounced local minima and maxima. In the spectral range from 450 nm to 650 nm, the difference between the maximum reflectance occurring and the average reflectance and the difference between the minimum reflectance occurring and the average reflectance should be at most 5% in a preferred embodiment. The difference given is to be understood as an absolute deviation of the degree of reflection (given in %), not as a percentage deviation relative to the mean value. The specified smoothness of the reflection spectrum can be achieved without any problems with the electrically conductive coating according to the invention.
Die oben genannten gewünschten Reflexionscharakteristika werden insbesondere durch die Wahl der Materialien und Dicken der Einzelschichten sowie den Aufbau der dielektrischen Schichtenfolgen erreicht. Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann so geeignet eingestellt werden. The desired reflection characteristics mentioned above are achieved in particular by the choice of materials and thicknesses of the individual layers and the structure of the dielectric layer sequences. The electrically conductive coating can be suitably adjusted in this way.
Der Projektor (HUD-Projektor) ist auf den HUD-Bereich der Verbundscheibe gerichtet. Der Projektor ist innenraumseitig der Verbundscheibe angeordnet und bestrahlt die Verbundscheibe über die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Die Strahlung des Projektors ist erfindungsgemäß zumindest teilweise p-polarisiert, weist also zumindest einen p-polarisierten Anteile auf. Der Anteil p-polarisierter Strahlung beträgt bevorzugt mindestens 80%. Die Strahlung des Projektors ist vorzugsweise vollständig oder nahezu vollständig p- polarisiert (im Wesentlichen rein p-polarisiert). Der p-polarisierte Strahlungsanteil beträgt dabei 100% oder weicht nur unwesentlich davon ab. Damit wir ein besonders intensitätsstarkes HUD-Bild erzeugt und Geisterbilder können vermieden werden. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Verbundscheibe an einem Punkt innerhalb des HUD-Bereichs, bevorzugt im geometrischen Zentrum des HUD- Bereichs aufgespannt. Aufgrund der im Fahrzeugbereich üblichen Scheibenkrümmung, die sich auf die Einfallsebene und damit auf die Definition der Polarisation auswirkt, kann an anderen Stellen das Verhältnis von p-polarisierter Strahlung zu s-polarisierter Strahlung von diesem Referenzpunkt verschieden sein. The projector (HUD projector) is aimed at the HUD area of the compound pane. The projector is arranged on the interior side of the laminated pane and irradiates the laminated pane via the interior-side surface of the inner pane. According to the invention, the radiation of the projector is at least partially p-polarized, ie has at least one p-polarized component. The proportion of p-polarized radiation is preferably at least 80%. The radiation of the projector is preferably completely or almost completely p-polarized (substantially purely p-polarized). The p-polarized proportion of radiation is 100% or deviates only slightly from it. So that a particularly intense HUD image is generated and ghost images can be avoided. The specification of the direction of polarization refers to the plane of incidence of the radiation on the laminated pane. With p-polarized radiation radiation is referred to, whose electric field oscillates in the plane of incidence. S-polarized radiation is radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence. The plane of incidence is spanned by the incidence vector and the surface normal of the composite pane at a point within the HUD area, preferably in the geometric center of the HUD area. Due to the curvature of the pane that is common in vehicles, which affects the plane of incidence and thus the definition of the polarization, the ratio of p-polarized radiation to s-polarized radiation can differ from this reference point at other points.
Die vom Projektor ausgesendete p-polarisierte Strahlung bestrahlt beim Betrieb des HUDs den HUD-Bereich zur Erzeugung der HUD-Projektion. Die Strahlung des Projektors liegt im sichtbaren Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums - typische HUD-Projektoren arbeiten mit den Wellenlängen 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB). Da der für HUD- Projektionsanordnungen typische Einfallswinkel dem Brewsterwinkel für einen Luft-Glas- Übergang (56,5° bis 56,6°, Kalk-Natron-Glas, /?2=1 ,51-1 ,52) relativ nahekommt, wird p- polarisierte Strahlung von den Scheibenoberflächen kaum reflektiert. Geisterbilder durch Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe und der außenseitigen Oberfläche der Außenschiebe treten daher nur mit geringer Intensität auf. Neben der Vermeidung der Geisterbilder hat die Verwendung p-polarisierter Strahlung auch den Vorteil, dass das HUD-Bild für Träger von polarisationsselektiven Sonnenbrillen erkennbar ist, welche typischerweise nur p-polarisierte Strahlung passieren lassen und s-polarisierte Strahlung blocken. When the HUD is in operation, the p-polarized radiation emitted by the projector irradiates the HUD area to generate the HUD projection. The radiation of the projector is in the visible spectral range of the electromagnetic spectrum - typical HUD projectors work with the wavelengths 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB). Since the angle of incidence typical for HUD projection arrangements comes relatively close to the Brewster angle for an air-glass transition (56.5° to 56.6°, soda-lime glass, /? 2 =1.51-1.52). p-polarized radiation is hardly reflected by the pane surfaces. Ghost images due to reflection on the interior surface of the inner pane and the outside surface of the outer pane therefore only occur with low intensity. In addition to avoiding the ghost images, the use of p-polarized radiation also has the advantage that the HUD image is visible to wearers of polarization-selective sunglasses, which typically only pass p-polarized radiation and block s-polarized radiation.
Die Strahlung des Projektors trifft bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 45° bis 70°, insbesondere von 60° bis 70° auf die Verbundscheibe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weicht der Einfallswinkel um höchstens 10° vom Brewsterwinkel ab. Die p-polarisierte Strahlung wird dann nur unwesentlich an den Oberflächen der Verbundscheibe reflektiert, so dass kein Geisterbild erzeugt wird. Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Projektorstrahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige externe Oberfläche der Verbundscheibe) im geometrischen Zentrum des HUD-Bereichs. Idealerweise sollte der Einfallswinkel dem Brewster-Winkel möglichst nahekommen. Es können aber beispielsweise auch Einfallswinkel von 65° verwendet werden, die für HUD-Projektionsanordnungen üblich sind, in Fahrzeugen problemlos zu realisieren sind und nur in einem geringen Maße vom Brewsterwinkel abweichen, so dass die Reflexion der p-polarisierten Strahlung nur unwesentlich zunimmt. Da die Reflexion der Projektorstrahlung im Wesentlichen an der Reflexionsbeschichtung erfolgt und nicht an den externen Scheibenoberflächen, ist es nicht nötig, die externen Scheibenoberflächen in einem Winkel zueinander anzuordnen, um Geisterbilder zu vermeiden. Unter den externen Scheibenoberflächen werden dabei die voneinander abgewandten Oberflächen der Einzelscheiben bezeichnet, also die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Die externen Oberflächen der Verbundscheibe sind daher bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die thermoplastische Zwischenschicht ist dazu bevorzugt nicht keilartig ausgebildet, sondern weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, insbesondere auch im vertikalen Verlauf zwischen der Oberkante und der Unterkante der Verbundscheibe, ebenso wie die Innenscheibe und die Außenscheibe. Eine keilartige Zwischenschicht würde dagegen im vertikalen Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante der Seitenscheibe eine veränderliche, insbesondere zunehmende Dicke aufweisen. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus mindestens einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Da Standardfolien deutlich kostengünstiger sind als Keilfolien, wird die Herstellung der Verbundscheibe günstiger gestaltet. The radiation from the projector strikes the laminated pane preferably at an angle of incidence of 45° to 70°, in particular of 60° to 70°. In an advantageous embodiment, the angle of incidence deviates from the Brewster angle by at most 10°. The p-polarized radiation is then reflected only to an insignificant extent on the surfaces of the laminated pane, so that no ghost image is generated. The angle of incidence is the angle between the incidence vector of the projector radiation and the interior surface normal (i.e. the surface normal to the interior external surface of the laminated pane) in the geometric center of the HUD area. Ideally, the angle of incidence should be as close as possible to Brewster's angle. However, angles of incidence of 65° can also be used, for example, which are customary for HUD projection arrangements, can be implemented without problems in vehicles and deviate only slightly from the Brewster angle, so that the reflection of the p-polarized radiation increases only insignificantly. Since the reflection of the projector radiation essentially occurs at the reflective coating and not at the external pane surfaces, it is not necessary to orient the external pane surfaces at an angle to one another in order to avoid ghost images. The external pane surfaces refer to the surfaces of the individual panes that face away from one another, ie the outside surface of the outer pane and the interior surface of the inner pane. The external surfaces of the laminated pane are therefore preferably arranged essentially parallel to one another. For this purpose, the thermoplastic intermediate layer is preferably not designed in the manner of a wedge, but has an essentially constant thickness, in particular also in the vertical course between the upper edge and the lower edge of the composite pane, just like the inner pane and the outer pane. A wedge-like intermediate layer, on the other hand, would have a variable, in particular increasing, thickness in the vertical course between the lower edge and the upper edge of the side window. The intermediate layer is typically formed from at least one thermoplastic film. Since standard foils are significantly cheaper than wedge foils, the production of the laminated pane is made more economical.
Die Reflexionseigenschaften der leitfähigen Beschichtung gegenüber der Strahlung des HUD- Projektors werden in erster Linie durch das Material und die Schichtdicke der leifähigen Schichten und die optische Dicke der dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen beeinflusst. Durch eine geeignete Gestaltung der dielektrischen Schichtenfolgen können die Eigenschaften der Beschichtung aber weiter optimiert werden, beispielsweise hinsichtlich des Flächenwiderstands oder der T ransparenz. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwischen benachbarten leitfähigen Schichten sowie oberhalb der obersten leitfähigen Schicht und unterhalb der untersten leitfähigen Schicht jeweils dielektrische Schichtenfolgen aus einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten vorhanden, keine dielektrischen Einzelschichten. The reflective properties of the conductive coating with respect to the radiation of the HUD projector are primarily influenced by the material and the layer thickness of the conductive layers and the optical thickness of the dielectric layers or layer sequences. However, by suitably designing the dielectric layer sequences, the properties of the coating can be further optimized, for example with regard to sheet resistance or transparency. In a preferred configuration, there are in each case dielectric layer sequences composed of a plurality of dielectric layers between adjacent conductive layers and above the uppermost conductive layer and below the lowermost conductive layer, no individual dielectric layers.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält jede dielektrische Schicht oder Schichtenfolge eine Entspiegelungsschicht. Die Entspiegelungsschichten senken die Reflexion von sichtbarem Licht und erhöhen somit die Transparenz der beschichteten Scheibe. Die Entspiegelungsschichten sind beispielsweise ausgebildet auf Basis von Siliziumnitrid (SiN), Silizium-Metall-Mischnitriden wie Siliziumzirkoniumnitrid (SiZrN), Aluminiumnitrid (AIN) oder Zinnoxid (SnO). Die Entspiegelungsschichten können darüber hinaus Dotierungen aufweisen. Die Entspiegelungsschichten weisen bevorzugt Dicken von 10 nm bis 100 nm auf, besonders bevorzugt von 20 nm bis 50 nm. Die Entspiegelungsschichten können wiederum in mindestens zwei Teilschichten unterteilt sein, insbesondere in eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 und eine optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1. Bevorzugt ist zumindest eine zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnete Entspiegelungsschicht derart unterteilt. Die Unterteilung der Entspiegelungsschicht führt zu einem geringeren Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen Beschichtung bei gleichzeitig hoher Transmission und hoher Farbneutralität. Die Reihenfolge der beiden Teilschichten kann grundsätzlich beliebig gewählt werden, wobei die optisch hochbrechende Schicht bevorzugt oberhalb der dielektrischen Schicht angeordnet ist, was im Hinblick auf den Flächenwiderstand besonders vorteilhaft ist. Die Dicke der optisch hochbrechenden Schicht beträgt bevorzugt von 10 % bis 99 %, besonders bevorzugt von 25 % bis 75 % der Gesamtdicke der Entspiegelungsschicht, ganz besonders bevorzugt von 40 % bis 60 %. In an advantageous configuration, each dielectric layer or layer sequence contains an antireflection coating. The anti-reflective layers reduce the reflection of visible light and thus increase the transparency of the coated pane. The antireflection coatings are formed, for example, on the basis of silicon nitride (SiN), silicon-metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride (SiZrN), aluminum nitride (AlN) or tin oxide (SnO). The antireflection coatings can also have doping. The antireflection coatings preferably have thicknesses of 10 nm to 100 nm, particularly preferably 20 nm to 50 nm. The antireflection coatings can in turn be subdivided into at least two partial layers, in particular into a dielectric layer with a refractive index of less than 2.1 and an optically high-index layer with a refractive index of greater than or equal to 2.1. At least one antireflection coating layer arranged between two electrically conductive layers is preferably subdivided in this way. The subdivision of the anti-reflection layer leads to a lower surface resistance of the electrically conductive coating with high transmission and high color neutrality at the same time. The sequence of the two partial layers can in principle be selected in any order, with the optically high-index layer preferably being arranged above the dielectric layer, which is particularly advantageous with regard to the surface resistance. The thickness of the optically high-index layer is preferably from 10% to 99%, particularly preferably from 25% to 75% of the total thickness of the antireflection layer, very particularly preferably from 40% to 60%.
Die optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex größer oder gleich 2,1 enthält beispielsweise MnO, WO3, Nb20s, B12O3, T1O2, Z^I U und/oder AIN, bevorzugt ein Silizium- Metall-Mischnitrid, beispielsweise Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan- Mischnitrid, besonders bevorzugt Silizium-Zirkonium-Mischnitrid (SiZrN). Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen Beschichtung. Das Silizium-Zirkonium-Mischnitrid weist bevorzugt Dotierungen auf. Die Schicht eines optisch hochbrechenden Materials kann beispielsweise ein Aluminium-dotiertes Silizium-Zirkonium- Mischnitrid enthalten. Der Anteil an Zirkonium beträgt dabei bevorzugt zwischen 15 und 45 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 15 und 30 Gew.-%. The optically high-index layer with a refractive index greater than or equal to 2.1 contains, for example, MnO, WO3, Nb 2 0s, B12O3, T1O2, Z^IU and/or AlN, preferably a silicon-metal mixed nitride, for example silicon-hafnium mixed nitride Silicon-titanium mixed nitride, particularly preferably silicon-zirconium mixed nitride (SiZrN). This is particularly advantageous with regard to the surface resistance of the electrically conductive coating. The silicon-zirconium mixed nitride preferably has doping. The layer of an optically high-index material can contain, for example, an aluminum-doped silicon-zirconium mixed nitride. The proportion of zirconium is preferably between 15 and 45% by weight, particularly preferably between 15 and 30% by weight.
Die dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 weist bevorzugt einen Brechungsindex zwischen 1 ,6 und 2,1 auf, besonders bevorzugt zwischen 1 ,9 und 2,1. Die dielektrische Schicht enthält bevorzugt zumindest ein Oxid, beispielsweise Zinnoxid, und/oder ein Nitrid, besonders bevorzugt Siliziumnitrid. The dielectric layer with a refractive index of less than 2.1 preferably has a refractive index of between 1.6 and 2.1, particularly preferably between 1.9 and 2.1. The dielectric layer preferably contains at least one oxide, for example tin oxide, and/or a nitride, particularly preferably silicon nitride.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine oder weisen mehrere dielektrische Schichtenfolgen eine erste Anpassungsschicht auf, bevorzugt jede dielektrische Schichtenfolge, die unterhalb einer elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist. Die erste Anpassungsschicht ist bevorzugt oberhalb der Entspiegelungsschicht angeordnet. Die erste Anpassungsschicht ist bevorzugt direkt unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet, so dass sie direkten Kontakt zur leitfähigen Schicht hat. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Kristallinität der elektrisch leitfähigen Schicht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine oder weisen mehrere dielektrische Schichtenfolgen eine Glättungsschicht auf, bevorzugt jede dielektrische Schichtenfolge, die zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet ist, besonders bevorzugt zusätzlich die unterste dielektrische Schichtenfolge (erste dielektrische Schichtenfolge). Die Glättungsschicht ist unterhalb einer der ersten Anpassungsschichten angeordnet, bevorzugt zwischen der Entspiegelungsschicht und der ersten Anpassungsschicht, falls eine solche erste Anpassungsschicht vorhanden ist. Die Glättungsschicht steht besonders bevorzugt in direktem Kontakt zur ersten Anpassungsschicht. Die Glättungsschicht bewirkt eine Optimierung, insbesondere Glättung der Oberfläche für eine anschließend oberhalb aufgebrachte elektrisch leitfähige Schicht. Eine auf eine glattere Oberfläche abgeschiedene elektrisch leitfähige Schicht weist einen höheren Transmissionsgrad bei einem gleichzeitig niedrigeren Flächenwiderstand auf. Die Schichtdicke einer Glättungsschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 20 nm, besonders bevorzugt von 7 nm bis 12 nm. Die Glättungsschicht weist bevorzugt einen Brechungsindex von kleiner als 2,2 auf. In an advantageous configuration, one or more dielectric layer sequences has a first adaptation layer, preferably each dielectric layer sequence, which is arranged below an electrically conductive layer. The first adaptation layer is preferably arranged above the antireflection layer. The first adaptation layer is preferably arranged directly below the electrically conductive layer, so that it is in direct contact with the conductive layer. This is particularly advantageous with regard to the crystallinity of the electrically conductive layer. In an advantageous configuration, one or more dielectric layer sequences has a smoothing layer, preferably each dielectric layer sequence that is arranged between two electrically conductive layers, particularly preferably additionally the bottom dielectric layer sequence (first dielectric layer sequence). The smoothing layer is arranged below one of the first matching layers, preferably between the antireflection layer and the first matching layer if such a first matching layer is present. The smoothing layer is particularly preferably in direct contact with the first adaptation layer. The smoothing layer brings about an optimization, in particular smoothing, of the surface for an electrically conductive layer subsequently applied on top. An electrically conductive layer deposited on a smoother surface has a higher degree of transmission with a simultaneously lower surface resistance. The layer thickness of a smoothing layer is preferably from 5 nm to 20 nm, particularly preferably from 7 nm to 12 nm. The smoothing layer preferably has a refractive index of less than 2.2.
Die Glättungsschicht enthält bevorzugt zumindest ein nichtkristallines Oxid. Das Oxid kann amorph oder teilamorph (und damit teilkristallin) sein, ist aber nicht vollständig kristallin. Die nichtkristalline Glättungsschicht weist eine geringe Rauheit auf und bildet somit eine vorteilhaft glatte Oberfläche für die oberhalb der Glättungsschicht aufzubringenden Schichten. Die nichtkristalline Glättungsschicht bewirkt weiter eine verbesserte Oberflächenstruktur der direkt oberhalb der Glättungsschicht abgeschiedenen Schicht, welche bevorzugt die erste Anpassungsschicht ist. Die Glättungsschicht kann beispielsweise zumindest ein Oxid eines oder mehrerer der Elemente Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und Indium enthalten. Die Glättungsschicht enthält besonders bevorzugt ein nichtkristallines Mischoxid. Die Glättungsschicht enthält ganz besonders bevorzugt ein Zinn-Zink-Mischoxid (ZnSnO). Das Mischoxid kann Dotierungen aufweisen. Die Glättungsschicht kann beispielsweise ein Antimon-dotiertes Zinn-Zink-Mischoxid enthalten. Das Mischoxid weist bevorzugt einen unterstöchiometrischen Sauerstoffgehalt auf. Der Zinn Anteil beträgt dabei bevorzugt zwischen 10 und 40 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 12 und 35 Gew.-%. The smoothing layer preferably contains at least one non-crystalline oxide. The oxide can be amorphous or partially amorphous (and thus partially crystalline), but is not fully crystalline. The non-crystalline smoothing layer has a low level of roughness and thus forms an advantageously smooth surface for the layers to be applied above the smoothing layer. The non-crystalline smoothing layer also brings about an improved surface structure of the layer deposited directly above the smoothing layer, which is preferably the first matching layer. For example, the smoothing layer may contain at least one oxide of one or more of tin, silicon, titanium, zirconium, hafnium, zinc, gallium and indium. The smoothing layer particularly preferably contains a non-crystalline compound oxide. The smoothing layer most preferably contains a tin-zinc mixed oxide (ZnSnO). The mixed oxide can have doping. The smoothing layer can contain, for example, an antimony-doped tin-zinc mixed oxide. The mixed oxide preferably has a substoichiometric oxygen content. The tin content is preferably between 10 and 40% by weight, particularly preferably between 12 and 35% by weight.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine oder weisen mehrere dielektrische Schichtenfolgen eine zweite Anpassungsschicht auf, bevorzugt jede dielektrische Schichtenfolge, die oberhalb einer elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist. Die zweite Anpassungsschicht ist bevorzugt unterhalb der Entspiegelungsschicht angeordnet. Die ersten und die zweiten Anpassungsschichten bewirken eine Verbesserung des Flächenwiderstands der Beschichtung. Die erste Anpassungsschicht und/oder die zweite Anpassungsschicht enthält bevorzugt Zinkoxid Zhqi-d mit 0 < d < 0,01. Die erste Anpassungsschicht und/oder die zweite Anpassungsschicht enthält weiter bevorzugt Dotierungen. Die erste Anpassungsschicht und/oder die zweite Anpassungsschicht kann beispielsweise Aluminium-dotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) enthalten. Das Zinkoxid wird bevorzugt unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffs abgeschieden um eine Reaktion von überschüssigem Sauerstoff mit der silberhaltigen Schicht zu vermeiden. Die Schichtdicken der ersten Anpassungsschicht und der zweiten Anpassungsschicht betragen bevorzugt von 5 nm bis 20 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 20 nm. In an advantageous configuration, one or more dielectric layer sequences has a second adaptation layer, preferably each dielectric layer sequence, which is arranged above an electrically conductive layer. The second adaptation layer is preferably arranged below the antireflection layer. The first and second matching layers act to improve the sheet resistance of the coating. The first matching layer and / or the second matching layer preferably contains zinc oxide Zhqi- d with 0 <d <0.01. The first matching layer and/or the second matching layer preferably contains dopings. The first matching layer and/or the second matching layer can contain aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al), for example. The zinc oxide is preferably deposited sub-stoichiometrically with respect to the oxygen in order to avoid a reaction of excess oxygen with the silver-containing layer. The layer thicknesses of the first matching layer and the second matching layer are preferably from 5 nm to 20 nm, particularly preferably from 10 nm to 20 nm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die elektrisch leitfähige Beschichtung eine oder mehrere Blockerschichten. Bevorzugt ist mindestens einer, besonders bevorzugt jeder elektrisch leitfähigen Schicht mindestens eine Blockerschicht zugeordnet. Die Blockerschicht steht in direktem Kontakt zur elektrisch leitfähigen Schicht und ist unmittelbar oberhalb oder unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet. Zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der Blockerschicht ist also keine weitere Schicht angeordnet. Es kann auch jeweils eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb und unmittelbar unterhalb einer leitfähigen Schicht angeordnet sein. Die Blockerschicht enthält bevorzugt Niob, Titan, Nickel, Chrom und/oder Legierungen davon, besonders bevorzugt Nickel-Chrom-Legierungen. Die Schichtdicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 0,1 nm bis 1 nm, besonders bevorzugt von 0,1 nm bis 0,5 nm. Eine Blockerschicht unmittelbar unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht dient insbesondere zur Stabilisierung der elektrisch leitfähigen Schicht während einer Temperaturbehandlung und verbessert die optische Qualität der elektrisch leitfähigen Beschichtung. Eine Blockerschicht unmittelbar oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht verhindert den Kontakt der empfindlichen elektrisch leitfähigen Schicht mit der oxidierenden reaktiven Atmosphäre während der Abscheidung der folgenden Schicht durch reaktive Kathodenzerstäubung, beispielsweise der zweiten Anpassungsschicht. In an advantageous embodiment, the electrically conductive coating includes one or more blocker layers. At least one blocking layer is preferably assigned to at least one, particularly preferably to each electrically conductive layer. The blocking layer is in direct contact with the electrically conductive layer and is arranged directly above or directly below the electrically conductive layer. No further layer is therefore arranged between the electrically conductive layer and the blocking layer. A blocking layer can also be arranged directly above and directly below a conductive layer. The blocking layer preferably contains niobium, titanium, nickel, chromium and/or alloys thereof, particularly preferably nickel-chromium alloys. The layer thickness of the blocking layer is preferably from 0.1 nm to 1 nm, particularly preferably from 0.1 nm to 0.5 nm optical quality of the electrically conductive coating. A blocking layer immediately above the electrically conductive layer prevents contact of the sensitive electrically conductive layer with the oxidizing reactive atmosphere during the deposition of the following layer by reactive sputtering, for example the second conforming layer.
Enthält eine dielektrische Schichtenfolge eine niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex kleiner als 1,8, so ist diese niedrigbrechende Schicht bevorzugt zwischen der Entspiegelungsschicht und der darüber liegenden elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet, insbesondere zwischen der Entspiegelungsschicht und der darüber liegenden Glättungsschicht. Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von dem Substrat, auf dem die Beschichtung aufgebracht ist, entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet ist, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter vom Substrat entfernt angeordnet ist als die erste Schicht. Ist eine erste Schicht oberhalb oder unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise, dass sich die erste und die zweite Schicht in direktem Kontakt miteinander befinden. Es können eine oder mehrere weitere Schichten zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sein, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wird. If a dielectric layer sequence contains a low-index layer with a refractive index of less than 1.8, this low-index layer is preferably arranged between the anti-reflective layer and the electrically conductive layer above it, in particular between the anti-reflective layer and the smoothing layer above it. If a layer is formed on the basis of a material, the majority of the layer consists of this material in addition to any impurities or dopings. If a first layer is arranged above a second layer, this means within the meaning of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer. If a first layer is arranged below a second layer, this means within the meaning of the invention that the second layer is arranged further away from the substrate than the first layer. If a first layer is arranged above or below a second layer, this does not necessarily mean within the meaning of the invention that the first and the second layer are in direct contact with one another. One or more further layers can be arranged between the first and the second layer unless this is explicitly excluded.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeweils zwischen zwei elektrisch leitfähigen Schichten eine dielektrische Schichtenfolge angeordnet, welche umfasst: - eine Entspiegelungsschicht auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitride wieIn an advantageous embodiment, a dielectric layer sequence is arranged between two electrically conductive layers, which includes: an antireflection layer based on silicon nitride, silicon-metal mixed nitrides such as
Siliziumzirkoniumnitrid, Aluminiumnitrid und/oder Zinnoxid, silicon zirconium nitride, aluminum nitride and/or tin oxide,
- eine Glättungsschicht auf Basis eines Oxids eines oder mehrerer der Elemente Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und Indium, - a smoothing layer based on an oxide of one or more of the elements tin, silicon, titanium, zirconium, hafnium, zinc, gallium and indium,
- eine erste und eine zweite Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid und - optional eine Blockerschicht auf Basis von Niob, Titan, Nickel, Chrom und/oder Legierungen davon. Eine bestimmte Reihenfolge der Schichten wird dabei nicht vorausgesetzt. Unterhalb der untersten leitfähigen Schicht und oberhalb der obersten leitfähigen Schicht ist bevorzugt eine Entspiegelungsschichtung und eine Anpassungsschicht angeordnet auf Basis der vorstehend genannten bevorzugten Materialien. - a first and a second matching layer based on zinc oxide and - optionally a blocking layer based on niobium, titanium, nickel, chromium and/or alloys thereof. A specific order of the layers is not required. Below the bottom conductive layer and above the top conductive layer there is preferably an antireflection coating and an adaptation layer based on the preferred materials mentioned above.
Die elektrisch leitfähige Beschichtung mit den erfindungsgemäßen Reflexionscharakteristika ist grundsätzlich auf verschiedene Arten realisierbar, bevorzugt unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Schichten, so dass die Erfindung nicht auf eine bestimmte Schichtenfolge eingeschränkt ist. Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Beschichtung vorgestellt, mit der besonders gute Ergebnisse erzielt werden, insbesondere bei einem typischen Einfallswinkel der Strahlung von etwa 65°. The electrically conductive coating with the reflection characteristics according to the invention can basically be realized in different ways, preferably using the layers described above, so that the invention is not limited to a specific layer sequence. A particularly preferred embodiment of the coating is presented below, with which particularly good results are achieved, in particular with a typical angle of incidence of the radiation of approximately 65°.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Beschichtung enthält ausgehend vom Substrat folgende Schichtenfolge, oder besteht aus dieser: - eine Entspiegelungsschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 30 nm, bevorzugt von 15 nm bis 25 nm, besonders bevorzugt von 18 nm bis 23 nm, bevorzugt auf Basis eines Silizium- Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid, A particularly preferred embodiment of the electrically conductive coating, starting from the substrate, contains or consists of the following layer sequence: - an anti-reflective layer with a thickness of 10 nm to 30 nm, preferably 15 nm to 25 nm, particularly preferably 18 nm to 23 nm, preferably based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride,
- eine Glättungsschicht mit einer Dicke von 5 nm bis 15 nm, bevorzugt von 5 nm bis 10 nm bevorzugt auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid, - a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 5 nm to 10 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
- eine erste Anpassungsschicht mit einer Dicke von 5 nm bis 15 nm, bevorzugt von 8 nm bis 12 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a first matching layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 11 nm bis 14 nm, bevorzugt von 11,5 nm bis 13,5 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 11 nm to 14 nm, preferably 11.5 nm to 13.5 nm,
- optional eine Blockerschicht mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,5 nm, bevorzugt auf Basis von NiCr, - optionally a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
- eine zweite Anpassungsschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 20 nm, bevorzugt von 14 nm bis 18 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 14 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine Entspiegelungsschicht mit einer Dicke von 20 nm bis 40 nm, bevorzugt von 25 nm bis 35 nm, besonders bevorzugt von 30 nm bis 35 nm, bevorzugt auf Basis eines Silizium- Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid, - an anti-reflective layer with a thickness of 20 nm to 40 nm, preferably 25 nm to 35 nm, particularly preferably 30 nm to 35 nm, preferably based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride,
- optional eine niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner 1,8, mit einer Dicke von 5 nm bis 50 nm, bevorzugt von 10 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 25 nm, bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid, - optionally a low-index layer with a refractive index of less than 1.8, with a thickness of 5 nm to 50 nm, preferably 10 nm to 30 nm, particularly preferably 15 nm to 25 nm, preferably based on silicon oxide,
- eine Glättungsschicht mit einer Dicke von 5 nm bis 15 nm, bevorzugt von 8 nm bis 12 nm, bevorzugt auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid, - a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
- eine erste Anpassungsschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 20 nm, bevorzugt von 13 nm bis 18 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a first adaptation layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 10 nm bis 13 nm, bevorzugt von 10 nm bis 12,5 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 13 nm, preferably 10 nm to 12.5 nm,
- optional eine Blockerschicht mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,5 nm, bevorzugt auf Basis von NiCr, - optionally a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
- eine zweite Anpassungsschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 20 nm, bevorzugt von 13 nm bis 18 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine Entspiegelungsschicht mit einer Dicke von 25 nm bis 45 nm, bevorzugt von 30 nm bis 40 nm, bevorzugt unterteilt in eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumnitrid mit einer Dicke von 15 nm bis 20 nm, und eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 15 nm bis 20nm, - eine Glättungsschicht mit einer Dicke von 5 nm bis 15 nm, bevorzugt von 8 nm bis 12 nm, bevorzugt auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid, - An antireflection layer with a thickness of 25 nm to 45 nm, preferably from 30 nm to 40 nm, preferably divided into a dielectric layer based on silicon nitride with a thickness of 15 nm to 20 nm, and an optically high-index layer based on silicon -Metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 15 nm to 20 nm, - a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
- eine erste Anpassungsschicht mit einer Dicke 10 nm bis 20 nm, bevorzugt von 12 nm bis 17 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a first adaptation layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably from 12 nm to 17 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 10 nm bis 13 nm, bevorzugt von 11 nm bis 12,5 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 13 nm, preferably 11 nm to 12.5 nm,
- optional eine Blockerschicht mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,5 nm, bevorzugt auf Basis von NiCr, - optionally a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
- eine zweite Anpassungsschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 20 nm, bevorzugt von 13 nm bis 18 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a second matching layer with a thickness of 10 nm to 20 nm, preferably 13 nm to 18 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine Entspiegelungsschicht mit einer Dicke von 30 nm bis 50 nm, bevorzugt von 35 nm bis 45 nm, bevorzugt unterteilt in eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumnitrid mit einer Dicke von 18 nm bis 23 nm, und eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 18 nm bis 23 nm, - An antireflection layer with a thickness of 30 nm to 50 nm, preferably from 35 nm to 45 nm, preferably divided into a dielectric layer based on silicon nitride with a thickness of 18 nm to 23 nm, and an optically high-index layer based on silicon -Metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 18 nm to 23 nm,
- eine Glättungsschicht mit einer Dicke von 5 nm bis 15 nm, bevorzugt von 8 nm bis 12 nm, bevorzugt auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid, - a smoothing layer with a thickness of 5 nm to 15 nm, preferably 8 nm to 12 nm, preferably based on tin-zinc mixed oxide,
- eine erste Anpassungsschicht mit einer Dicke von 8 nm bis 18 nm, bevorzugt von 10 nm bis 15 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a first matching layer with a thickness of 8 nm to 18 nm, preferably 10 nm to 15 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 7 nm bis 11 nm, bevorzugt von 7,5 nm bis 10 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 7 nm to 11 nm, preferably 7.5 nm to 10 nm,
- optional eine Blockerschicht mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,5 nm, bevorzugt auf Basis von NiCr, - optionally a blocking layer with a thickness of 0.1 nm to 0.5 nm, preferably based on NiCr,
- eine zweite Anpassungsschicht mit einer Dicke von 8 nm bis 18 nm, bevorzugt von 10 nm bis 15 nm, bevorzugt auf Basis von Zinkoxid, - a second matching layer with a thickness of 8 nm to 18 nm, preferably 10 nm to 15 nm, preferably based on zinc oxide,
- eine Entspiegelungsschicht mit einer Dicke von 25 nm bis 45 nm, bevorzugt von 30 nm bis 40 nm, bevorzugt unterteilt in eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium- Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 10 nm bis 15nm und eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumnitrid mit einer Dicke von 22 nm bis 27 nm. - An anti-reflective layer with a thickness of 25 nm to 45 nm, preferably from 30 nm to 40 nm, preferably divided into an optically high-index layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 10 nm to 15 nm and one silicon nitride-based dielectric layer with a thickness of 22 nm to 27 nm.
Eine ganz besonders bevorzugte Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Beschichtung enthält ausgehend vom Substrat folgende Schichtenfolge, oder besteht aus dieser: A very particularly preferred embodiment of the electrically conductive coating, starting from the substrate, contains or consists of the following layer sequence:
- eine Entspiegelungsschicht auf Basis von eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 20 nm bis 23 nm, - eine Glättungsschicht auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid mit einer Dicke von 7 nm bis 9 nm,- an anti-reflective layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 20 nm to 23 nm, - a smoothing layer based on tin-zinc mixed oxide with a thickness of 7 nm to 9 nm,
- eine erste Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 10 nm bis 12 nm,- a first adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 10 nm to 12 nm,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 11 ,5 nm bis 13,5 nm, insbesondere von 12 nm bis 13 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 11.5 nm to 13.5 nm, in particular from 12 nm to 13 nm,
- optional eine Blockerschicht auf Basis von NiCr mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,3 nm,- optionally a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm,
- eine zweite Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 15 nm bis 17 nm, - a second adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 15 nm to 17 nm,
- eine Entspiegelungsschicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 31 nm bis 33 nm,- an anti-reflective layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 31 nm to 33 nm,
- bevorzugt eine niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner 1,8 auf Basis von Siliziumoxid mit einer Dicke von 18 nm bis 22 nm, - preferably a low-index layer with a refractive index of less than 1.8 based on silicon oxide with a thickness of 18 nm to 22 nm,
- eine Glättungsschicht auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid mit einer Dicke von 9 nm bis 11 nm,- a smoothing layer based on tin-zinc mixed oxide with a thickness of 9 nm to 11 nm,
- eine erste Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 15 nm bis 17 nm,- a first adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 15 nm to 17 nm,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 10 nm bis 12,5 nm, insbesondere von 10 nm bis 12 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 10 nm to 12.5 nm, in particular 10 nm to 12 nm,
- optional eine Blockerschicht auf Basis von NiCr mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,3 nm,- optionally a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm,
- eine zweite Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 14 nm bis 16 nm, - a second adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 14 nm to 16 nm,
- eine Entspiegelungsschicht, unterteilt in eine dielektrische Schicht auf Basis von- an anti-reflective layer divided into a dielectric layer based on
Siliziumnitrid mit einer Dicke von 16 nm bis 18 nm und eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oderSilicon nitride with a thickness of 16 nm to 18 nm and an optically highly refractive layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or
Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 16 nm bis 18 nm, silicon hafnium nitride with a thickness of 16 nm to 18 nm,
- eine Glättungsschicht auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid mit einer Dicke von 10 nm bis 12 nm,- a smoothing layer based on tin-zinc mixed oxide with a thickness of 10 nm to 12 nm,
- eine erste Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 13 nm bis 15 nm,- a first adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 13 nm to 15 nm,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 11 nm bis 12,5 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 11 nm to 12.5 nm,
- optional eine Blockerschicht auf Basis von NiCr mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,3 nm,- optionally a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm,
- eine zweite Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 15 nm bis 17 nm, - a second adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 15 nm to 17 nm,
- eine Entspiegelungsschicht, unterteilt in eine dielektrische Schicht auf Basis von- an anti-reflective layer divided into a dielectric layer based on
Siliziumnitrid mit einer Dicke von 20 nm bis 22 nm und eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oderSilicon nitride with a thickness of 20 nm to 22 nm and an optically highly refractive layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or
Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 20 nm bis 22 nm, - eine Glättungsschicht auf Basis Zinn-Zink-Mischoxid mit einer Dicke von 9 nm bis 11 nm,silicon hafnium nitride with a thickness of 20 nm to 22 nm, - a smoothing layer based on tin-zinc mixed oxide with a thickness of 9 nm to 11 nm,
- eine erste Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 11 nm bis 13 nm,- a first adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 11 nm to 13 nm,
- eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber mit einer Dicke von 7,5 nm bis 10 nm, insbesondere von 7,5 nm bis 9,5 nm, - an electrically conductive layer based on silver with a thickness of 7.5 nm to 10 nm, in particular 7.5 nm to 9.5 nm,
- optional eine Blockerschicht auf Basis von NiCr mit einer Dicke von 0,1 nm bis 0,3 nm,- optionally a blocking layer based on NiCr with a thickness of 0.1 nm to 0.3 nm,
- eine zweite Anpassungsschicht auf Basis von Zinkoxid mit einer Dicke von 12 nm bis 14 nm, - a second adaptation layer based on zinc oxide with a thickness of 12 nm to 14 nm,
- eine Entspiegelungsschicht, unterteilt in eine optisch hochbrechende Schicht auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids wie Siliziumzirkoniumnitrid oder Siliziumhafniumnitrid mit einer Dicke von 11 nm bis 13 nm und eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumnitrid mit einer Dicke von 24 nm bis 26 nm. - an anti-reflective layer divided into an optically high-index layer based on a silicon-metal mixed nitride such as silicon zirconium nitride or silicon hafnium nitride with a thickness of 11 nm to 13 nm and a dielectric layer based on silicon nitride with a thickness of 24 nm to 26 nm.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1,4 mm bis 2,9 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. The outer pane and the inner pane are preferably made of glass, in particular of soda-lime glass, which is common for window panes. In principle, however, the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate). The thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely. Disks with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.9 mm, are preferably used, for example those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch das Verbundglas beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%, bezogen auf die Lichtart A. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe und die Innenscheiben können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein. Es muss sichergestellt werden, dass die elektrisch leitfähige Beschichtung die Gesamttransmission nicht zu stark herabsetzt. The outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored. In a preferred embodiment, the total transmission through the laminated glass is greater than 70%, based on light type A. The term total transmission refers to the method specified by ECE-R 43, Appendix 3, Section 9.1 for testing the light transmission of motor vehicle windows. The outer pane and the inner panes can be unprestressed, partially prestressed or prestressed independently of one another. If at least one of the panes is to have a prestress, this can be a thermal or chemical prestress. It must be ensured that the electrically conductive coating does not reduce the overall transmission too much.
Die Verbundscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Verbundscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist. The laminated pane is preferably bent in one or more directions of space, as is usual for motor vehicle panes, with typical radii of curvature in range from about 10 cm to about 40 m. However, the composite pane can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. The thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB. The intermediate layer is typically formed from a thermoplastic film. The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
Die Verbundscheibe wird kann hergestellt werden durch an sich bekannte Verfahren. Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden über die Zwischenschicht miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe und Innenscheibe erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. The laminated pane can be manufactured by methods known per se. The outer pane and the inner pane are laminated to one another via the intermediate layer, for example by autoclave methods, vacuum bag methods, vacuum ring methods, calendering methods, vacuum laminators or combinations thereof. The outer pane and inner pane are usually connected under the action of heat, vacuum and/or pressure.
Die elektrisch leitfähige Beschichtung wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) auf die Innenscheibe aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“). Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung ( atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden. Die Beschichtung werden bevorzugt vor der Lamination auf die Scheiben aufgebracht. Statt die elektrisch leitfähige Beschichtung auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird. The electrically conductive coating is preferably applied to the inner pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering ("sputtering"), very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering ("magnetron sputtering"). In principle, however, the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-enhanced vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD). The coating is preferably applied to the panes before lamination. Instead of applying the electrically conductive coating to a pane surface, it can in principle also be provided on a carrier film that is arranged in the intermediate layer.
Soll die Verbundscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe und die Innenscheibe bevorzugt vor der Lamination und bevorzugt nach etwaiger Beschichtungsprozesse einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Diese Temperaturbehandlung erhöht auch die Transparenz und verringert den Flächenwiderstand der leitfähigen Beschichtung. If the laminated pane is to be curved, the outer pane and the inner pane are preferably subjected to a bending process before lamination and preferably after any coating processes. The outer pane and the inner pane are preferably bent congruently together (ie at the same time and using the same tool), because the shape of the panes is thereby optimally matched to one another for the lamination that takes place later. Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500°C to 700°C. This heat treatment also increases the transparency and reduces the sheet resistance of the conductive coating.
Soll die elektrisch leitfähige Beschichtung als beheizbare Beschichtung verwendet werden, so muss sie elektrisch kontaktiert werden, damit sie mit der Spannungsquelle, üblicherweise der Bordspannung des Fahrzeugs, verbunden werden kann. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtung, dass sie aufgrund ihres Flächenwiderstands mit der üblichen Bordspannung von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, als beheizbare Beschichtung betrieben werden kann, wobei die Heizwirkung für eine schnelle Enteisung oder Befreiung von Feuchtigkeit ausreichend ist. Die übliche Bordspannung beträgt 12 V bis 15 V, insbesondere etwa 14 V. Zum Anschluss an die Spannungsquelle wird die Beschichtung bevorzugt mit Stromsammelschienen ( Busbars ) versehen, welche mit den Polen der Spannungsquelle verbindbar sind, um über einen möglichst großen Teil der Scheibenbreite Strom in die Beschichtung einzuleiten. Die Stromsammelschienen können beispielsweise als aufgedruckte und eingebrannte Leiter ausgebildet sein, typischerweise in Form einer gebrannten Siebdruckpaste mit Glasfritten und Silberpartikeln. Alternativ können aber auch Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie als Sammelleiter verwendet werden, die auf die Beschichtung aufgelegt oder aufgeklebt werden, beispielsweise Kupferfolie oder Aluminiumfolie. Typischerweise sind die beiden Sammelleiter in der Nähe zweier einander gegenüberliegender Seitenkanten der Verbundscheibe positioniert, beispielsweise der Ober und Unterkante. If the electrically conductive coating is to be used as a heatable coating, it must be electrically contacted so that it can be connected to the voltage source, usually the on-board voltage of the vehicle. A particular advantage of the coating according to the invention is that it can be operated as a heatable coating due to its surface resistance with the usual on-board voltage of motor vehicles, in particular passenger cars, the heating effect being sufficient for rapid de-icing or removal of moisture. The usual on-board voltage is 12 V to 15 V, in particular around 14 V. For connection to the voltage source, the coating is preferably provided with busbars, which can be connected to the poles of the voltage source in order to draw current into the pane over as large a part of the pane width as possible start the coating. The busbars can, for example, be in the form of printed and burned-in conductors, typically in the form of a burned screen-printing paste with glass frits and silver particles. Alternatively, however, strips of an electrically conductive foil can also be used as busbars, which are placed or glued onto the coating, for example copper foil or aluminum foil. Typically, the two busbars are positioned near two opposite side edges of the laminated pane, such as the top and bottom edges.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundscheibe als Projektionsfläche einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display, wobei ein Projektor auf den HUD-Bereich gerichtet ist, dessen Strahlung p-polarisiert ist. Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen gelten für die Verwendung entsprechend. The invention also includes the use of a composite pane designed according to the invention as a projection surface of a projection arrangement for a head-up display, with a projector being aimed at the HUD area whose radiation is p-polarized. The preferred configurations described above apply correspondingly to the use.
Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung als HUD in einem Fahrzeug zu Land, zu Wasser oder in der Luft, bevorzugt einem Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. The invention also includes the use of a projection arrangement according to the invention as a HUD in a vehicle on land, on water or in the air, preferably a motor vehicle, rail vehicle, aircraft or ship, in particular a passenger car or truck. The invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments. The drawing is a schematic representation and not to scale. The drawing does not limit the invention in any way.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe einer gattungsgemäßenFig. 1 is a plan view of a composite pane of a generic
Projektionsanordnung, projection arrangement,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine gattungsgemäße Projektionsanordnung, 2 shows a cross section through a generic projection arrangement,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Verbundscheibe einer erfindungsgemäßen3 shows a cross section through a laminated pane of one according to the invention
Projektionsanordnung, projection arrangement,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Beschichtung und 4 shows a cross section through an electrically conductive coating according to the invention and
Fig. 5 Reflexionsspektrum gegenüber p-polarisierter Strahlung von erfindungsgemäßen Verbundscheiben und von Vergleichsbeispielen. 5 Reflection spectrum versus p-polarized radiation of laminated panes according to the invention and of comparative examples.
Figur 1 und Figur 2 zeigen je ein Detail einer gattungsgemäßen Projektionsanordnung für ein HUD. Die Projektionsanordnung umfasst eine Verbundscheibe 10, insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Die Projektionsanordnung umfasst außerdem einen HUD-Projektor 4, welcher auf einen Bereich B der Verbundscheibe 10 gerichtet ist. In dem Bereich B, der üblicherweise als HUD-Bereich bezeichnet wird, können durch den Projektor 4 Bilder erzeugt werden, welche von einem Betrachters (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Verbundscheibe 10 wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden. FIG. 1 and FIG. 2 each show a detail of a generic projection arrangement for a HUD. The projection arrangement comprises a composite pane 10, in particular the windshield of a passenger car. The projection arrangement also includes a HUD projector 4 which is directed onto an area B of the laminated pane 10 . In the area B, which is usually referred to as the HUD area, images can be generated by the projector 4, which are perceived by a viewer (vehicle driver) as virtual images on the side of the laminated pane 10 facing away from him when his eyes are inside the so-called Eyebox E.
Die Verbundscheibe 10 ist aufgebaut aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Ihre Unterkante U ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, ihre Oberkante O nach oben in Richtung des Dachs. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum. The laminated pane 10 is made up of an outer pane 1 and an inner pane 2 which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer 3 . Its lower edge U is arranged downwards towards the engine of the passenger car, its upper edge O upwards towards the roof. In the installed position, the outer pane 1 faces the outside environment, and the inner pane 2 faces the vehicle interior.
Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundscheibe 10. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 2 eine außenseitige Oberfläche III auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 2 eine Dicke von 1,6 mm. Die Zwischenschicht 3 ist beispielsweise aus einer PVB-Folie ausgebildet mit einer Dicke von 0,76 mm. Die PVB-Folie weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit. FIG. 3 shows an embodiment of a composite pane 10 designed according to the invention. The outer pane 1 has an outside surface I, which faces the outside environment in the installed position, and an interior surface II, which faces the interior in the installed position. Likewise, the inner pane 2 has an outside surface III, which faces the outside environment in the installed position, and an inside surface Surface IV, which faces the interior in the installed position. The outer pane 1 and the inner pane 2 consist, for example, of soda-lime glass. The outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm, for example, and the inner pane 2 has a thickness of 1.6 mm. The intermediate layer 3 is formed, for example, from a PVB film with a thickness of 0.76 mm. The PVB sheet has a substantially constant thickness apart from any surface roughness common in the art.
Die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 ist mit einer erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Beschichtung 20 versehen, die als Reflexionsfläche für die Projektorstrahlung und zusätzlich beispielsweise als IR-reflektierende Beschichtung oder als beheizbare Beschichtung vorgesehen ist. The outside surface III of the inner pane 2 is provided with an electrically conductive coating 20 according to the invention, which is provided as a reflection surface for the projector radiation and additionally, for example, as an IR-reflecting coating or as a heatable coating.
Der Strahlung des Projektors 4 ist erfindungsgemäß p-polarisiert, insbesondere im Wesentlichen rein p-polarisiert. Da der Projektor 4 die Verbundscheibe 10 mit einem Einfallswinkel von etwa 65° bestrahlt, der nahe dem Brewster-Winkel liegt, wird die Strahlung des Projektors nur unwesentlich an den externen Oberflächen I, IV der Verbundscheibe 10 reflektiert. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Beschichtung 20 dagegen ist auf die Reflexion p-polarisierter Strahlung optimiert. Sie dient als Reflexionsfläche für die Strahlung des Projektors 4 zur Erzeugung der HUD-Projektion. According to the invention, the radiation of the projector 4 is p-polarized, in particular essentially purely p-polarized. Since the projector 4 irradiates the laminated pane 10 at an angle of incidence of approximately 65°, which is close to Brewster's angle, the radiation from the projector is reflected only insignificantly on the external surfaces I, IV of the laminated pane 10 . In contrast, the electrically conductive coating 20 according to the invention is optimized for the reflection of p-polarized radiation. It serves as a reflection surface for the radiation from the projector 4 for generating the HUD projection.
Figur 4 zeigt die Schichtenfolge einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Beschichtung 20 auf der Innenscheibe 2. Die Beschichtung 20 umfasst fünf dielektrische Schichtenfolgen M1, M2, M3, M4, M5 und vier elektrisch leitfähige Schichten 21 (21.1 , 21.2, 21.3, 21.4), die alternierend angeordnet sind. Zwischen jeder elektrisch leitfähigen Schicht 21 und der darüber liegenden dielektrischen Schichtenfolge ist jeweils eine dünne Blockerschicht 26 (26.1, 26.2, 26.3, 26.4) angeordnet. FIG. 4 shows the layer sequence of an embodiment of the electrically conductive coating 20 on the inner pane 2. The coating 20 comprises five dielectric layer sequences M1, M2, M3, M4, M5 and four electrically conductive layers 21 (21.1, 21.2, 21.3, 21.4), which are arranged alternately. A thin blocking layer 26 (26.1, 26.2, 26.3, 26.4) is arranged between each electrically conductive layer 21 and the overlying dielectric layer sequence.
Die erste dielektrische Schichtenfolge M1 ist aufgebaut aus einer Entspiegelungsschicht 22.1, einer Glättungsschicht 23.1 und einer ersten Anpassungsschicht 24.1. The first dielectric layer sequence M1 is made up of an antireflection layer 22.1, a smoothing layer 23.1 and a first matching layer 24.1.
Die zweite dielektrische Schichtenfolge M2 ist aufgebaut aus einer zweiten Anpassungsschicht 25.1, einer Entspiegelungsschicht 22.2, einer optisch niedrigbrechenden Schicht 27 mit einem Brechungsindex kleiner 1 ,8, einer Glättungsschicht 23.2 und einer ersten Anpassungsschicht 24.2. Die dritte dielektrische Schichtenfolge M3 ist aufgebaut aus einer zweiten AnpassungsschichtThe second dielectric layer sequence M2 is made up of a second matching layer 25.1, an antireflection layer 22.2, an optically low-index layer 27 with a refractive index of less than 1.8, a smoothing layer 23.2 and a first matching layer 24.2. The third dielectric layer sequence M3 is constructed from a second matching layer
25.3, einer Entspiegelungsschicht 22.3, einer Glättungsschicht 23.3 und einer ersten Anpassungsschicht 24.3. Die Entspiegelungsschicht 22.3 ist unterteilt in eine dielektrische Schicht 22a.3 mit einem Brechungsindex kleiner 2,1 und eine optisch hochbrechende Schicht 22b.3 mit einem Brechungsindex größer 2,1. 25.3, an antireflection layer 22.3, a smoothing layer 23.3 and a first adaptation layer 24.3. The antireflection layer 22.3 is divided into a dielectric layer 22a.3 with a refractive index of less than 2.1 and an optically high-index layer 22b.3 with a refractive index of more than 2.1.
Die vierte dielektrische Schichtenfolge M4 ist aufgebaut aus einer zweiten AnpassungsschichtThe fourth dielectric layer sequence M4 is made up of a second matching layer
25.4, einer Entspiegelungsschicht 22.4, einer Glättungsschicht 23.4 und einer ersten Anpassungsschicht 24.4. Auch hier ist die Entspiegelungsschicht 22.4 unterteilt in eine dielektrische Schicht 22a.4 und eine optisch hochbrechende Schicht 22b.4. 25.4, an antireflection layer 22.4, a smoothing layer 23.4 and a first adaptation layer 24.4. Here, too, the antireflection layer 22.4 is subdivided into a dielectric layer 22a.4 and an optically highly refractive layer 22b.4.
Die fünfte dielektrische Schichtenfolge M5 ist aufgebaut aus einer zweiten Anpassungsschicht 25.5 und einer Entspiegelungsschicht 22.5, wobei letztere wiederum unterteilt ist in eine optisch hochbrechende Schicht 22b.5 und eine dielektrische Schicht 22a.5. Die optisch hochbrechende Schicht 22b.5 und die dielektrische Schicht 22a.5 sind in umgekehrter Reihenfolge angeordnet verglichen mit den dielektrischen Schichtenfolgen M3 und M4. The fifth dielectric layer sequence M5 is made up of a second matching layer 25.5 and an antireflection layer 22.5, the latter in turn being subdivided into an optically highly refractive layer 22b.5 and a dielectric layer 22a.5. The optically high-index layer 22b.5 and the dielectric layer 22a.5 are arranged in the reverse order compared to the dielectric layer sequences M3 and M4.
Alle dielektrischen Schichten außer der niedrigbrechenden Schicht 27 weisen einen Brechungsindex größer 1,8 auf. Die Schichtenabfolge ist schematisch der Figur zu entnehmen. Der dargestellte Aufbau entspricht dem nachstehend ausgeführten Beispiel 5. Die Schichtenfolge einer Verbundscheibe 10 mit der Beschichtung 20 auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 ist, zusammen mit den Materialien und Schichtdicken der Einzelschichten, in Tabelle 1 dargestellt (Beispiel 5). Tabelle 1 zeigt außerdem vier weitere erfindungsgemäße Beispiele (Beispiel 1 bis 4). All of the dielectric layers apart from the low-index layer 27 have a refractive index greater than 1.8. The sequence of layers can be seen schematically in the figure. The structure shown corresponds to Example 5 below. The sequence of layers of a laminated pane 10 with the coating 20 on the outside surface III of the inner pane 2 is shown in Table 1 together with the materials and layer thicknesses of the individual layers (Example 5). Table 1 also shows four further examples according to the invention (Examples 1 to 4).
In Tabelle 2 sind die Schichtenfolgen einer nicht erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Beschichtung dargestellt (Vergleichsbeispiel 1) und einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beschichtung (Beispiel 6). Das Vergleichsbeispiel 1 unterscheidet sich von den erfindungsgemäßen Beispielen insbesondere durch die Dicke der elektrisch leitfähigen Schichten 21 , wobei insbesondere die zweite elektrisch leitfähige Schicht 21.2, die dritte elektrisch leitfähige Schicht 21.3 und die vierte elektrisch leitfähige Schicht 21.4 deutlich dicker ausgebildet sind. Außerdem sind die optischen Dicken der ersten dielektrischen Schichtenfolge M1 (69,46 nm) und der fünften dielektrischen Schichtenfolge M5 (77,2 nm) deutlich geringer als bei den erfindungsgemäßen Beispielen (85,52 nm für M1 und 102,4 nm für M5). Das Beispiel 6 entspricht im Wesentlichen dem Beispiel 5, wobei die niedrigbrechende Schicht 27 in der dritten dielektrischen Schichtenfolge M3 vorgesehen ist statt in der zweiten dielektrischen Schichtenfolge M2. Table 2 shows the layer sequences of an electrically conductive coating not according to the invention (comparative example 1) and a further configuration of the coating according to the invention (example 6). Comparative example 1 differs from the examples according to the invention in particular in the thickness of the electrically conductive layers 21, with the second electrically conductive layer 21.2, the third electrically conductive layer 21.3 and the fourth electrically conductive layer 21.4 being significantly thicker. In addition, the optical thicknesses of the first dielectric layer sequence M1 (69.46 nm) and the fifth dielectric layer sequence M5 (77.2 nm) are significantly lower than in the examples according to the invention (85.52 nm for M1 and 102.4 nm for M5) . Example 6 corresponds essentially to example 5, with the low-index layer 27 is provided in the third dielectric layer sequence M3 instead of in the second dielectric layer sequence M2.
Die optische Dicke einer Schicht ergibt sich als Produkt aus dem Brechungsindex und der geometrischen Schichtdicke. Der Brechungsindex von Siliziumnitrid (SiN), Zinnoxid (ZnO) und Zinn-Zink-Mischoxid (ZnSnO) beträgt jeweils 2,0, der Brechungsindex von Silizium-Zirkonium- Nitrid (SiZrN) 2,2 und der Brechungsindex von Siliziumoxid (SiO) 1,5. The optical thickness of a layer is the product of the refractive index and the geometric layer thickness. The refractive index of silicon nitride (SiN), tin oxide (ZnO), and tin-zinc composite oxide (ZnSnO) is 2.0, the refractive index of silicon zirconium nitride (SiZrN) is 2.2, and the refractive index of silicon oxide (SiO) is 1 ,5.
Die Materialien der Schichten können Dotierungen aufweisen, die in der Tabelle nicht angegeben sind. So können beispielsweise Schichten auf Basis von SnZnO mit Antimon dotiert sein und Schichten auf Basis von ZnO, SiN oder SiZrN mit Aluminium. The materials of the layers can have dopings that are not specified in the table. For example, layers based on SnZnO can be doped with antimony and layers based on ZnO, SiN or SiZrN with aluminum.
Tabelle 1 Tabelle 2 Figur 5 zeigt das Reflexionsspektrum einer Verbundscheibe 10 gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 6 und dem Vergleichsbeispiel 1 gegenüber p-polarisierte Strahlung. Die Spektren wurden innenraumseitig gemessen unter einem Einfallswinkel von 65°, bildet also das Reflexionsverhalten für den HUD-Projektor nach. Das obere Spektrum zeigt den Spektralbereich von 350 nm bis 800 nm, das untere Spektrum vergrößert den Spektralbereich von 400 nm bis 700 nm. Die beiden Darstellungen der Figur unterscheiden sich lediglich in der Skalierung der Ordinate. Table 1 Table 2 FIG. 5 shows the reflection spectrum of a laminated pane 10 according to Examples 1 to 6 according to the invention and Comparative Example 1 compared to p-polarized radiation. The spectra were measured on the interior side at an angle of incidence of 65°, i.e. simulating the reflection behavior for the HUD projector. The upper spectrum shows the spectral range from 350 nm to 800 nm, the lower spectrum enlarges the spectral range from 400 nm to 700 nm. The two representations of the figure differ only in the scaling of the ordinate.
Der Vergleich der Beispiele 1 bis 4 mit dem Vergleichsbeispiel 1 macht deutlich, dass durch die erfindungsgemäßen Schichtdicken insbesondere der elektrisch leitfähigen Schichten 21 im für die HUD-Darstellung relevanten Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm ein höherer mittlerer Reflexionsgrad und ein glatteres Spektrum bewirkt wird. Dadurch wird eine intensitätsstärkere und farbneutralere Darstellung der HUD-Projektion erreicht. Durch die niedrigbrechende Schicht 27 (Beispiele 5 und 6) kann der mittlere Reflexionsgrad weiter gesteigert werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die niedrigbrechende Schicht 27 in der Schichtenfolge M2 angeordnet ist (Beispiel 5) - ist sie in der Schichtenfolge M3 enthalten (Beispiel 6), so tritt ebenfalls ein hoher mittlerer Reflexionsgrad auf, allerdings ist das Spektrum etwas rotlastig. Die maßgeblichen Beobachtungen sind in Tabelle 3 zusammengefasst. The comparison of Examples 1 to 4 with Comparative Example 1 makes it clear that the layer thicknesses according to the invention, in particular of the electrically conductive layers 21 in the spectral range of 450 nm to 650 nm relevant to the HUD display, result in a higher average degree of reflection and a smoother spectrum. This achieves a more intense and color-neutral display of the HUD projection. The average degree of reflection can be further increased by the low-index layer 27 (examples 5 and 6). It is advantageous if the low-index layer 27 is arranged in the layer sequence M2 (Example 5)—if it is contained in the layer sequence M3 (Example 6), a high average reflectance also occurs, although the spectrum is somewhat red-heavy. The relevant observations are summarized in Table 3.
Tabelle 3 In Tabelle 4 und Tabelle 5 sind einige physikalische Parameter der erfindungsgemäßen Verbundscheiben (Beispiele) und des Vergleichsbeispiels gemäß den Tabellen 1 und 2 angegeben, die dem Fachmann geläufig sind und üblicherweise zur Charakterisierung von Fahrzeugscheiben herangezogen werden. Dabei stehen RL für die integrierte Lichtreflexion und TL für die integrierte Lichttransmission (nach ISO 9050). Die Angabe nach RL beziehungsweise TL gibt die verwendete Lichtquelle an, wobei A für die Lichtquelle A steht und HUD für einen HUD-Projektor mit Strahlungswellenlängen von 473 nm, 550 nm und 630 nm (RGB). Die Winkelangabe nach der Lichtart gibt den Einfallswinkel der Strahlung zur außenseitigen Flächennormalen an. Einfallswinkel kleiner 90° geben also eine außenseitige Bestrahlung an und Einfallswinkel größer 90° eine innenraumseitige Bestrahlung. Der angegebene Einfallswinkel von 115° entspricht einem Einfallswinkel zur innenraumseitigen Flächennormalen von 65° (=180°-115°) und simuliert die Bestrahlung mit dem erfindungsgemäßen Projektor. Unterhalb der Reflexionswerte sind die zugehörigen Farbwerte a* und b* im L*a*b*-Farbraum, gefolgt von der Angabe der verwendeten Lichtquelle (HUD- Projektor) und der Angabe des Beobachtungswinkels (Winkel, unter dem der Lichtstrahl ins Auge auf die Netzhaut trifft). Table 3 Table 4 and Table 5 give some physical parameters of the composite panes according to the invention (examples) and the comparative example according to Tables 1 and 2, which are familiar to the person skilled in the art and are usually used to characterize vehicle panes. RL stand for the integrated light reflection and TL for the integrated light transmission (according to ISO 9050). The specification after RL or TL indicates the light source used, where A stands for light source A and HUD for a HUD projector with radiation wavelengths of 473 nm, 550 nm and 630 nm (RGB). The angle specified according to the type of light indicates the angle of incidence of the radiation to the external surface normal. Angles of incidence less than 90° indicate irradiation on the outside and angles of incidence greater than 90° indicate irradiation on the inside. The specified angle of incidence of 115° corresponds to an angle of incidence to the interior surface normal of 65° (=180°-115°) and simulates the irradiation with the projector according to the invention. Below the reflection values are the associated color values a* and b* in the L*a*b* color space, followed by information about the light source used (HUD projector) and information about the observation angle (angle at which the light beam hits the eye on the retina hits).
Die Verbundscheibe weist eine ausreichende Gesamttransmission auf, um als Windschutzscheibe verwendet zu werden. Die innenraumseitige Reflexion hinsichtlich der p- polarisierten HUD-Projektorstrahlung ist ausreichend hoch, um eine intensitätsstarke HUD- Projektion zu gewährleisten. Gleichzeitig ist die Reflexionsfarbe relativ neutral, so dass die HUD-Projektion farbneutral widergegeben wird. The laminated pane has sufficient overall transmission to be used as a windshield. The reflection on the interior side with regard to the p-polarized HUD projector radiation is sufficiently high to ensure a high-intensity HUD projection. At the same time, the reflection color is relatively neutral, so the HUD projection is rendered color-neutral.
Tabelle 4 Table 4
Tabelle 5 Table 5
Bezugszeichenliste: Reference list:
(10) Verbundscheibe (10) Composite pane
(1) Außenscheibe (2) Innenscheibe (1) outer pane (2) inner pane
(3) thermoplastische Zwischenschicht (3) thermoplastic interlayer
(4) HUD-Projektor (4) HUD Projector
(5) Betrachter / Fahrzeugfahrer (5) viewers/vehicle drivers
(20) elektrisch leitfähige Beschichtung (M1), (M2), (M3), (M4), (M5) 1., 2., 3., 4., 5. dielektrische Schichtenfolge (20) electrically conductive coating (M1), (M2), (M3), (M4), (M5) 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th dielectric layer sequence
(21) elektrisch leitfähige Schicht (21) electrically conductive layer
(21.1), (21.2), (21.3), (21.4) 1., 2., 3., 4. elektrisch leitfähige Schicht (21.1), (21.2), (21.3), (21.4) 1st, 2nd, 3rd, 4th electrically conductive layer
(22) Entspiegelungsschicht (22) Anti-Reflection Coating
(22.1), (22.2), (22.3), (22.4), (22.5) 1., 2., 3., 4., 5. Entspiegelungsschicht (22a) dielektrische Schicht der Entspiegelungsschicht 4(22.1), (22.2), (22.3), (22.4), (22.5) 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th anti-reflective layer (22a) dielectric layer of the anti-reflective layer 4
(22a.3), (22a.4), (22a.5) 1., 2., 3. dielektrische Schicht (22a.3), (22a.4), (22a.5) 1st, 2nd, 3rd dielectric layers
(22b) optisch hochbrechende Schicht der Entspiegelungsschicht 4(22b) optically high-index layer of the anti-reflective layer 4
(22b.3), (22b.4), (22b.5) 1., 2., 3. optisch hochbrechende Schicht (22b.3), (22b.4), (22b.5) 1st, 2nd, 3rd optically high-index layer
(23) Glättungsschicht (23.1), (23.2), (23.3), (23.4) 1., 2., 3., 4. Glättungsschicht (23) smoothing layer (23.1), (23.2), (23.3), (23.4) 1st, 2nd, 3rd, 4th smoothing layer
(24) erste Anpassungsschicht (24) first adaptation layer
(24.1), (24.2), (24.3), (24.4) 1., 2., 3., 4. erste Anpassungsschicht (24.1), (24.2), (24.3), (24.4) 1st, 2nd, 3rd, 4th first adaptation layer
(25) zweite Anpassungsschicht (25) second adjustment layer
(25.2), (25.3), (25.4), (25.5) 1., 2., 3., 4. zweite Anpassungsschicht (26) Blockerschicht (25.2), (25.3), (25.4), (25.5) 1st, 2nd, 3rd, 4th second matching layer (26) blocking layer
(26.1), (26.2), (26.3), (26.4) 1., 2., 3., 4. Blockerschicht (27) optisch niedrigbrechende Schicht (O) Oberkante der Verbundscheibe 10 (U) Unterkante der Verbundscheibe 10 (B) HUD-Bereich der Verbundscheibe 10 (26.1), (26.2), (26.3), (26.4) 1st, 2nd, 3rd, 4th blocking layer (27) optically low-index layer (O) upper edge of composite pane 10 (U) lower edge of composite pane 10 (B) HUD area of composite disk 10
(E) Eyebox (E) Eye box
(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 (I) Outside surface of outer pane 1
(11) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 (11) Inside surface of outer pane 1
(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 (IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 (III) outside surface of inner pane 2 (IV) inside surface of inner pane 2

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD), mindestens umfassend A head-up display (HUD) projection assembly, at least comprising
- eine Verbundscheibe (10), umfassend eine Außenscheibe (1) und eine Innenscheibe (2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, mit einem HUD-Bereich (B); - A composite pane (10), comprising an outer pane (1) and an inner pane (2) which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer (3), with a HUD area (B);
- eine elektrisch leitfähige Beschichtung (20) auf der zur Zwischenschicht (3) hingewandten Oberfläche (II, III) der Außenscheibe (1) oder der Innenscheibe (2) oder innerhalb der Zwischenschicht (3); und - An electrically conductive coating (20) on the surface (II, III) of the outer pane (1) or the inner pane (2) facing the intermediate layer (3) or within the intermediate layer (3); and
- einen HUD-Projektor (4), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist; wobei die Strahlung des Projektors (4) p-polarisiert ist, wobei die elektrisch leitfähige Beschichtung (20) mindestens - a HUD projector (4) directed towards the HUD area (B); wherein the radiation of the projector (4) is p-polarized, wherein the electrically conductive coating (20) at least
- eine erste dielektrische Schicht oder Schichtenfolge (M1), - a first dielectric layer or layer sequence (M1),
- eine erste elektrisch leitfähige Schicht (21.1) mit einer Dicke von 11 nm bis 14 nm,- a first electrically conductive layer (21.1) with a thickness of 11 nm to 14 nm,
- eine zweite dielektrische Schicht oder Schichtenfolge (M2), - a second dielectric layer or layer sequence (M2),
- eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (21.2) mit einer Dicke von 10 nm bis 13 nm,- a second electrically conductive layer (21.2) with a thickness of 10 nm to 13 nm,
- eine dritte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge (M3), - a third dielectric layer or layer sequence (M3),
- eine dritte elektrisch leitfähige Schicht (21.3) mit einer Dicke von 10 nm bis 13 nm,- a third electrically conductive layer (21.3) with a thickness of 10 nm to 13 nm,
- eine vierte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge (M4), - a fourth dielectric layer or layer sequence (M4),
- eine vierte elektrisch leitfähige Schicht (21.4) mit einer Dicke von 7 nm bis 11 nm und- a fourth electrically conductive layer (21.4) with a thickness of 7 nm to 11 nm and
- eine fünfte dielektrische Schicht oder Schichtenfolge (M5) umfasst, die in der angegebenen Reihenfolge ausgehend vom Substrat angeordnet sind. - a fifth dielectric layer or series of layers (M5) which are arranged in the stated order starting from the substrate.
2. Projektionsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (21.1), bevorzugt auch die Dicken der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (21.2) und der dritten elektrisch leitfähigen Schicht (21.3), größer ist als die Dicke der vierten elektrisch leitfähigen Schicht (21.4). 2. Projection arrangement according to claim 1, wherein the thickness of the first electrically conductive layer (21.1), preferably also the thicknesses of the second electrically conductive layer (21.2) and the third electrically conductive layer (21.3), is greater than the thickness of the fourth electrically conductive layer layer (21.4).
3. Projektionsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei 3. projection arrangement according to claim 1 or 2, wherein
- die Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (21.1) von 11,5 nm bis 13,5 nm,- the thickness of the first electrically conductive layer (21.1) from 11.5 nm to 13.5 nm,
- die Dicke der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (21.2) von 10 nm bis 12,5 nm,- the thickness of the second electrically conductive layer (21.2) from 10 nm to 12.5 nm,
- die Dicke der dritten elektrisch leitfähigen Schicht (21.3) von 11 nm bis 12,5 nm und- the thickness of the third electrically conductive layer (21.3) from 11 nm to 12.5 nm and
- die Dicke der vierten elektrisch leitfähigen Schicht (21.4) von 7,5 nm bis 10 nm beträgt. - the thickness of the fourth electrically conductive layer (21.4) is 7.5 nm to 10 nm.
4. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei 4. projection arrangement according to any one of claims 1 to 3, wherein
- die optische Dicke der ersten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (M1) von 50 nm bis 150 nm, bevorzugt von 80 nm bis 120 nm, besonders bevorzugt von 90 nm bis 110 nm, - the optical thickness of the first dielectric layer or layer sequence (M1) from 50 nm to 150 nm, preferably from 80 nm to 120 nm, particularly preferably from 90 nm to 110 nm,
- die optische Dicke der fünften dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (M5) von 50 nm bis 150 nm, bevorzugt von 70 nm bis 110 nm, besonders bevorzugt von 75 nm bis 95 nm beträgt. - the optical thickness of the fifth dielectric layer or layer sequence (M5) is from 50 nm to 150 nm, preferably from 70 nm to 110 nm, particularly preferably from 75 nm to 95 nm.
5. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sämtliche dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen (M1, M2, M3, M4, M5) aus dielektrischen Schichten mit einem Brechungsindex von größer als 1 ,8 ausgebildet sind. 5. Projection arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein all dielectric layers or layer sequences (M1, M2, M3, M4, M5) are formed from dielectric layers with a refractive index of greater than 1.8.
6. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite dielektrische Schichtenfolge (M2) eine dielektrische optisch niedrigbrechende Schicht (27) mit einem Brechungsindex kleiner als 1,8 enthalt und mindestens eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex größer als 1,8 und wobei die übrigen dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen (M1, M3, M4, M5) aus dielektrischen Schichten mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 ausgebildet sind. 6. Projection arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the second dielectric layer sequence (M2) contains an optically low-index dielectric layer (27) with a refractive index of less than 1.8 and at least one dielectric layer with a refractive index of greater than 1.8 and wherein the remaining dielectric layers or layer sequences (M1, M3, M4, M5) are formed from dielectric layers with a refractive index greater than 1.8.
7. Projektionsanordnung nach Anspruch 6, wobei die optische Dicke der optisch niedrigbrechenden Schicht (27) von 20 nm bis 40 nm beträgt, bevorzugt von 25 nm bis 35 nm. 7. Projection arrangement according to claim 6, wherein the optical thickness of the optically low-index layer (27) is from 20 nm to 40 nm, preferably from 25 nm to 35 nm.
8. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Summe der optischen Dicken aller Schichten mit Brechungsindex größer als 1,8 jeder der zweiten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (M2), der dritten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (M3) und der vierten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge (M4) jeweils von 100 nm bis 200 nm beträgt, bevorzugt von 120 nm bis 180 nm, besonders bevorzugt von 150 nm bis 170 nm. 8. Projection arrangement according to one of claims 5 to 7, wherein the sum of the optical thicknesses of all layers with a refractive index greater than 1.8 of each of the second dielectric layer or layer sequence (M2), the third dielectric layer or layer sequence (M3) and the fourth dielectric Layer or layer sequence (M4) is in each case from 100 nm to 200 nm, preferably from 120 nm to 180 nm, particularly preferably from 150 nm to 170 nm.
9. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbundscheibe (10) mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung (20) im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung von mindestens 5% aufweist, bevorzugt von mindestens 7%. 9. Projection arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the laminated pane (10) with the electrically conductive coating (20) in the spectral range from 450 nm to 650 nm has an average reflectance to p-polarized radiation of at least 5%, preferably at least 7%.
10. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Differenz zwischen dem maximal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades sowie die Differenz zwischen dem minimal auftretenden Reflexionsgrad und dem Mittelwert des Reflexionsgrades gegenüber p-polarisierter Strahlung im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm höchstens 5 % beträgt. 10. Projection arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the difference between the maximum degree of reflection that occurs and the mean value of the degree of reflection and the difference between the minimum degree of reflection that occurs and the mean value of the degree of reflection compared to p-polarized radiation in the spectral range from 450 nm to 650 nm is at most 5%.
11. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten (21) auf Basis von Silber ausgebildet sind. 11. Projection arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein the electrically conductive layers (21) are formed on the basis of silver.
12. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Strahlung des Projektors (4) im Wesentlichen rein p-polarisiert ist. 12. Projection arrangement according to one of claims 1 to 11, wherein the radiation of the projector (4) is essentially purely p-polarized.
13. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche (I, IV) der Außenscheibe (1) und der Innenscheibe (2) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. 13. Projection arrangement according to one of claims 1 to 12, wherein the surfaces (I, IV) of the outer pane (1) and of the inner pane (2) facing away from the intermediate layer (3) are arranged essentially parallel to one another.
14. Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Beschichtung (20) mit zwei Stromsammelschienen versehen ist, welche mit einer Spannungsquelle von 12 V bis 14 V verbunden sind, so dass ein elektrischer Strom durch die Beschichtung (20) geleitet werden kann, um die Verbundscheibe (10) zu beheizen. 14. Projection arrangement according to one of claims 1 to 13, wherein the coating (20) is provided with two bus bars which are connected to a voltage source of 12 V to 14 V, so that an electric current can be passed through the coating (20). , to heat the laminated pane (10).
15. Verwendung einer Projektionsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als HUD in einem Fahrzeug zu Land, zu Wasser oder in der Luft, bevorzugt einem Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. 15. Use of a projection arrangement according to one of claims 1 to 14 as a HUD in a vehicle on land, on water or in the air, preferably a motor vehicle, rail vehicle, aircraft or ship, in particular a passenger car or truck.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115916720A (en) * 2022-05-19 2023-04-04 福耀玻璃工业集团股份有限公司 Head-up display glass and head-up display system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6734396B2 (en) 2001-09-07 2004-05-11 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Heatable vehicle window with different voltages in different heatable zones
FR2862961B1 (en) 2003-11-28 2006-02-17 Saint Gobain TRANSPARENT SUBSTRATE USED ALTERNATELY OR CUMULATIVELY FOR THERMAL CONTROL, ELECTROMAGNETIC SHIELDING AND HEATED GLAZING.
JP2008544878A (en) 2005-05-11 2008-12-11 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Polymer interlayer with wedge-shaped profile
US7335421B2 (en) 2005-07-20 2008-02-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Heatable windshield
JP2007223883A (en) 2005-12-26 2007-09-06 Asahi Glass Co Ltd Laminated glass for vehicle
ES2671174T3 (en) 2007-12-07 2018-06-05 Saint-Gobain Glass France Curved windshield of vehicle made of laminated glass
KR101589854B1 (en) 2012-01-10 2016-01-28 쌩-고벵 글래스 프랑스 Transparent pane with electrically conductive coating
WO2013104438A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Glass France Transparent panel with electrically conductive coating
DE102014220189B4 (en) 2014-10-06 2023-08-17 Continental Automotive Technologies GmbH Head-up display and method for generating a virtual image using a head-up display and using p-polarized light in a head-up display
BR112018009806B1 (en) 2016-05-17 2022-12-13 Saint-Gobain Glass France HEAD-UP DISPLAY SYSTEM, METHOD AND USE OF SUCH SYSTEM AND ENGINE VEHICLE
CN110520782B (en) 2018-03-22 2022-04-29 法国圣戈班玻璃厂 Projection device for a head-up display (HUD) with a p-polarized radiation component
CN111356949B (en) * 2018-10-24 2023-10-31 法国圣戈班玻璃厂 Projection device for a vehicle, comprising a side glass
JP7303873B2 (en) 2018-11-09 2023-07-05 サン-ゴバン グラス フランス Projection equipment for head-up displays (HUD) using p-polarized radiation
PE20210989A1 (en) * 2018-11-09 2021-06-01 Saint Gobain PROJECTION LAYOUT FOR AN INTEGRATED HIGHER PROJECTION SCREEN (HUD) WITH POLARIZATION RADIATION P.
WO2021004685A1 (en) 2019-07-05 2021-01-14 Saint-Gobain Glass France Projection assembly for a head-up display (hud), with p-polarized radiation
KR20220085794A (en) 2019-11-28 2022-06-22 쌩-고벵 글래스 프랑스 Projection assembly for a head-up display (HUD) with P-polarized radiation

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