EP4713300A1

EP4713300A1 - Isolierverglasung mit einer beschichtung zur reduzierung von vogelkollisionen

Info

Publication number: EP4713300A1
Application number: EP24715829.8A
Authority: EP
Inventors: Dirk NÜSSER; Jan Hagen
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2023-05-16
Filing date: 2024-04-09
Publication date: 2026-03-25
Also published as: WO2024235525A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasung (100) zur Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung, umfassend - eine Außenscheibe (1), - eine Innenscheibe (2) und - einen Abstandshalter (3), welcher die Innenscheibe (2) und die Außenscheibe (1) im Randbereich miteinander verbindet, wobei die Innenscheibe (2) ein Muster aus Bereichen (B) auf einer der Außenscheibe (1) zugewandten außenseitigen Oberfläche (III) aufweist und in den Bereichen (B) eine Beschichtung (4) mit einem Brechungsindex von mindestens 2,10 aufweist, wobei die Beschichtung entweder genau eine Schicht oder genau zwei Schichten umfasst.

Description

Isolierverglasung mit einer Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen

Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasung mit einer Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen sowie die Herstellung und Verwendung der Isolierverglasung.

Bei Gebäudeverglasungen tritt häufig das Problem auf, dass Vögel diese nicht als Hindernis erkennen und mit der Verglasung kollidieren. Die Kollision mit der Verglasung führt häufig zu schweren körperlichen Verletzungen oder sogar dem Tod der Vögel. Laut der Umweltorganisation NABU sterben auf diese Weise allein in Deutschland jedes Jahr 100 Millionen Vögel. Es besteht daher ein hoher Bedarf an Lösungen zur Erhaltung der Artenvielfalt der Vögel und deren Population.

Häufig wird versucht, diesem Problem zu begegnen, indem Klebefolien auf den Verglasungen aufgebracht werden, um die Verglasung für die Vögel auffälliger zu gestalten. So sind schwarze Klebefolien mit der Silhouette eines Raubvogels sehr geläufig. Alternativ können Aufdrucke auf der Verglasung oder geätzte Strukturen eingesetzt werden. All diese Lösungen führen allerdings nur zu sehr begrenzten Erfolgen, vermutlich aufgrund eines zu geringen visuellen Kontrasts für die Wahrnehmung des Vogels.

Das Vogelauge registriert nicht nur Strahlung im (für den Menschen) sichtbaren Spektralbereich, sondern auch signifikant im ultravioletten Spektralbereich (UV-Bereich). Dies kann genutzt werden, um den Kontrast der Strukturen zu erhöhen und sie für den Vogel auffälliger zu gestalten. So sind beispielsweise aus US2013087720A1 Verglasungen bekannt, die mit einem Muster beschichteter Bereiche versehen sind, wobei die Beschichtung Strahlung im UV-Bereich absorbiert und längerwellige, aber ebenfalls im UV-Bereich befindliche Strahlung reemittiert.

Aus EP3148329B1 sind Isolierverglasungen bekannt, die mit einem Muster beschichteter Bereiche versehen sind, welche Strahlung im UV-Bereich reflektieren. Die Beschichtung ist aus Titanoxid (TiC>2) ausgebildet oder als Mehrschichtsystem aus alternierenden Schichten aus Zinnoxid (SnC>2) und Siliziumoxid (SiC>2). Die EP314832B1 offenbart also Schichten mit einem sehr niedrigen Brechungsindex oder Dünnschichtstapel mit 3 oder mehr Schichten, welche zwischen niedrigbrechenden und hochbrechenden Schichten wechseln, wobei die oberste Schicht bevorzugt eine niedrigbrechende Schicht beispielsweise aus SiC>2 ist. Die Schichten sind auf einer außenseitigen Oberfläche der Verglasung aufgebracht. Die W02022053507A1 offenbart eine Isolierverglasung, die auf einer zur äußeren Umgebung exponierten Oberfläche mit einem Schichtstapel versehen ist. Die W02023006543A1 offenbart eine Isolierverglasung, welche auf der zur Innenscheibe gewandten Oberfläche der Außenscheibe mit einem Schichtstapel versehen ist. Der Schichtstapel umfasst in beiden Dokumenten mindestens drei Schichten, wobei zwischen hochbrechenden Schichten mit einem Brechungsindex von 2.1 bis 2.8 und niedrigbrechenden Schichten mit einem Brechungsindex von kleiner 1.9 alterniert wird.

Um eine besonders gute optische Wahrnehmung für die Vögel zu schaffen, werden solche Beschichtungen häufig auf der zur äußeren Umgebung grenzenden Oberfläche der Verglasungen aufgebracht. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Beschichtungen äußeren Einflüssen wie der Witterung oder mechanischer Abnutzung ausgesetzt sind. Außerdem verändern diese Beschichtungen in unerwünschter Weise die Anmutung der Verglasungen, da die Beschichtungen auf der zur äußeren Umgebung grenzenden Oberflächen in die Regel optisch sehr auffallend sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weiter verbesserte Isolierverglasungen mit einer Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen bereitzustellen, welche gleichzeitig einen hohe Beständigkeit über einen langen Zeitraum aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Isolierverglasung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Isolierverglasung umfasst eine Außenscheibe, eine Innenscheibe und einen Abstandshalter, welcher die Innenscheibe und die Außenscheibe im Randbereich miteinander verbindet. Die Innenscheibe weist ein Muster aus mehreren beschichteten Bereichen auf, auch „Bereiche“ genannt. Das Muster ist auf einer der Außenscheibe zugewandten außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Die Innenscheibe weist in den beschichteten Bereichen eine Beschichtung auf, welche einen Brechungsindex von mindestens 2,10 aufweist. Die Beschichtung umfasst genau eine Schicht oder genau zwei Schichten. Mit anderen Worten die Beschichtung ist maximal zweilagig ausgebildet, bevorzugt einlagig ausgebildet. Die Außenscheibe kann als Einzelglasscheibe ausgebildet sein, sie kann aber auch als Verbundscheibe ausgebildet sein. Die Isolierverglasung kann auch eine Dreifachverglasung sein, was bedeutet, dass die Außenscheibe zwei Scheiben umfasst, welche mit einem weiteren Abstandhalter im Randbereich verbunden sind. Eine der beiden Scheibe, fortan mittlere Scheibe genannt, ist hierbei zwischen der Innenscheibe und der anderen Scheibe angeordnet. Die mittlere Scheibe ist mit dem erfindungsgemäßen Abstandhalter im Randbereich mit der Innenscheibe verbunden. Die andere Scheibe, fortan äußere Scheibe genannt, ist dazu vorgesehen, an die äußere Umgebung anzugrenzen.

Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe ist nicht vollflächig mit der besagten Beschichtung versehen. Es liegen eine Mehrzahl beschichteter Bereiche vor, welche mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen sind. Neben den beschichteten Bereichen liegt ein unbeschichteter Bereich oder liegen mehrere unbeschichtete Bereiche vor, welcher beziehungsweise welche nicht mit der besagten Beschichtung versehen ist beziehungsweise sind. Der unbeschichtete Bereich trennt, beziehungsweise die unbeschichteten Bereiche trennen, die beschichteten Bereiche voneinander. Der Anteil der beschichteten Bereiche an der gesamten Oberfläche der Innenscheibe beträgt beispielsweise von 1% bis 90%, bevorzugt 5% bis 20%. Bei der Benennung der Bereiche bezieht sich „beschichtet“ und „unbeschichtet“ auf die erfindungsgemäße Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen. Diese ist nur in den beschichteten Bereichen vorhanden, während die übrige Oberfläche nicht mit der besagten Beschichtung versehen ist. Es können aber durchaus andere Beschichtungen in den unbeschichteten Bereichen vorhanden sein, beispielsweise eine vollflächige Beschichtung, welche zusätzlich zur erfindungsgemäßen Beschichtung auf der Oberfläche aufgebracht ist, um diese mit zusätzlichen Funktionen zu versehen.

Die erfindungsgemäße Isolierverglasung ist dazu vorgesehen einen Innenraum von einer äußeren Umgebung abzutrennen. Die Innenscheibe weist neben der außenseitigen Oberfläche auch eine von der Außenscheibe abgewandte innenraumseitige Oberfläche auf. Die Innenscheibe ist dazu vorgesehen die nächstliegende Scheibe zu einen Innenraum zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche ist also gleichzeitig auch die innenraumseitige Oberfläche der Isolierverglasung. Die Außenscheibe kann eine einzelne Scheibe sein, welche eine der Innenscheibe zugewandte innenraumseitige Oberfläche und eine von der Innenscheibe abgewandte außenseitige Oberfläche aufweist. In diesem Fall ist die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe auch gleichzeitig die außenseitige Oberfläche der Isolierverglasung, welche dazu vorgesehen ist, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Es ist aber auch möglich, dass die Außenscheibe als Verbundscheibe ausgebildet ist oder weitere Scheiben umfasst, welche über Abstandhalter miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe als Verbundscheibe umfasst eine äußere Scheibe und eine mittlere Scheibe, welche über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die mittlere Scheibe ist zwischen der äußeren Scheibe und der Innenscheibe angeordnet und weist eine innenraumseitige Oberfläche auf, welche der Innenscheibe zugewandt ist, und eine außenseitige Oberfläche, welche der äußeren Scheibe zugewandt ist. Die äußere Scheibe weist eine innenraumseitige Oberfläche auf, welche der mittleren Scheibe zugewandt ist, und eine außenseitige Oberfläche, welche von der mittleren Scheibe abgewandt ist. Die außenseitige Oberfläche der äußeren Scheibe ist dazu vorgesehen, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Die außenseitige Oberfläche der äußeren Scheibe ist also gleichzeitig auch die außenseitige Oberfläche der Isolierverglasung. Die erfindungsgemäße Isolierverglasung ist insbesondere als Fensterscheibe oder als Bestandteil einer Fensterscheibe vorgesehen beziehungsweise ausgebildet, bevorzugt für den Einsatz in einem Gebäude oder in einer gebäudeähnlichen Einrichtung.

Insbesondere kann die Innenscheibe als eine erste Scheibe und die Außenscheibe als eine zweite Scheibe bezeichnet werden. Umfasst die Außenscheibe eine äußere Scheibe und eine mittlere Scheibe, so kann die mittlere Scheibe als eine zweite Scheibe und die äußere Scheibe als eine dritte Scheibe bezeichnet werden.

Die erfindungsgemäße Beschichtung weist reflektierende Eigenschaften im sichtbaren, aber auch im UV-Bereich auf. Insbesondere die reflektierenden Eigenschaften im sichtbaren Bereich werden durch die Anwendung von lediglich einer bis zwei hochbrechenden Schichten erzeugt. Dadurch können Vögel das Muster mit hohem Kontrast wahrnehmen. Aufgrund der Anordnung der Beschichtung im Zwischenraum der Isolierverglasung ist diese vor äußeren Einflüssen sehr gut geschützt. Allerdings eignen sich nicht alle Typen von Beschichtungen für die Anordnung im Zwischenraum. Durch den hohen Brechungsindex der Beschichtung ist das Muster, trotz der Anordnung im Zwischenraum, noch gut für Vögel wahrnehmbar. Die Unterschiede im UV-Bereich sind hingegen für den Menschen nicht so stark wahrnehmbar. Die Verwendung von maximal zwei Schichtlagen oder nur einer Schichtlage führt dazu, dass die Unterschiede für Menschen noch weniger stark deutlich sind und gleichzeitig Material eingespart werden kann. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Die Beschichtung kann beispielsweise Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid (wie Silizium- Zirkonium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid), Aluminiumnitrid, Titanoxid, Nioboxid, Vanadiumoxid, Tantaloxid Zirkoniumoxid, Zinnoxid, Zinkoxid und/oder Zinn-Zink-Oxid enthalten oder auf deren Basis ausgebildet sein. Die Beschichtung ist insbesondere auf Basis eines oder mehrere der genannten Materialien ausgebildet. Mit „auf Basis ausgebildet“ ist gemeint, dass die Schicht mehrheitlich, insbesondere im Wesentlichen aus dem betreffenden Material besteht, aber Dotierungen und Verunreinigungen aufweisen kann. Der Anteil der Dotierungen und Verunreinigungen beträgt bevorzugt höchstens 10 Gew.-%. Gebräuchliche Dotierungen sind beispielsweise Aluminium, Bor oder Antimon. Die genannten Nitride und Oxide können, bezogen auf den Gehalt an Stickstoff beziehungsweise Sauerstoff, stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Diese Materialien bilden optisch hochbrechende Schichten im Sinne der Erfindung, mit Brechungsindizes von mindestens 2,10.

Besonders bevorzugt ist die Beschichtung auf Basis von Silizium-Zirkonium-Mischnitrid (SiZrN) ausgebildet, weil es gegenüber anderen bekannten Beschichtungen wie TiÜ2 oder Beschichtungen umfassend SiÜ2 mit deutlich höheren Abscheideraten auf der Oberfläche aufgebracht werden kann, wodurch die Herstellung beschleunigt und kostengünstiger gestaltet wird. Ein weitere sehr großer Vorteil von mit SiZrN beschichteten Glasscheiben ist, dass diese ohne optische Defekte vorspannbar sind. Das Vorspannen ist mitunter wichtig, um eine gute Temperaturwechselbeständigkeit, Bruchsicherheit und Kratzfestigkeit des Glases zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Beschichtung kann einlagig ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Beschichtung einlagig ausgebildet und weist nur eine einzelne Schicht, welche SiZrN enthält oder daraus besteht, auf. Besonders bevorzugt ist die Beschichtung einlagig ausgebildet und weist nur eine einzelne Schicht auf Basis von SiZrN auf. Die Beschichtung kann aber auch mehrlagig ausgebildet sein und zwei Schichten umfassen, wobei sämtliche Schichten bevorzugt SiZrN enthalten und sich besonders bevorzugt unterscheiden durch den Anteil an Zr und/oder den Anteil an Dotierungen. Insbesondere ist die Beschichtung zweilagig ausgebildet und umfasst zwei Schichten, wobei sämtliche Schichten auf Basis von SiZrN ausgebildet sind und sich besonders bevorzugt unterscheiden durch den Anteil an Zr und/oder den Anteil an Dotierungen. Dies kann vorteilhaft sein, um den effektiven Brechungsindex der Gesamtbeschichtung einstellen zu können. Bevorzugt sind die Schichten umso näher an der Scheibe angeordnet, je höher ihr Brechungsindex ist. Dadurch wird eine besonders intensive reflektierende Wirkung erreicht. Beispielsweise kann die Beschichtung zwei Lagen auf Basis von SiZrN umfassen, welche einen unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen, wobei ausgehend von der Scheibe zunächst diejenige Schicht mit dem höheren Brechungsindex und dann diejenige Schicht mit dem niedrigeren Brechungsindex vorhanden ist. Der unterschiedliche Brechungsindex wird bei Schichten auf Basis von SiZrN insbesondere dadurch erreicht, dass die Schicht mit dem höheren Brechungsindex einen höheren Zr-Anteil aufweist. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Beschichtung aber keine Schichten auf, welche nicht auf Basis von SiZrN ausgebildet sind. Das bedeutet, dass keine Schicht vorhanden ist, welche nur in den beschichteten Bereichen aufgebracht ist und nicht in den unbeschichteten Bereichen und welche nicht auf Basis von SiZrN ausgebildet ist. Es ist grundsätzlich, aber möglich, dass die Innenscheibe mit weiteren Beschichtungen versehen ist, insbesondere mit groß- oder gar vollflächigen Beschichtungen, die sowohl die beschichteten als auch die unbeschichteten Bereiche bedecken.

Die erfindungsgemäße Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Dicke von 30 nm bis 100 nm auf, bevorzugt von 35 nm bis 70 nm, ganz besonders bevorzugt von 40 nm bis 50 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt, insbesondere ein hoher Reflexionsgrad im UV-Bereich und UV-nahen sichtbaren Spektralbereich (UV-Bereich = ultravioletter Spektralbereich).

Die erfindungsgemäße Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen weist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung optische Dicken von 60 nm bis 215 nm, bevorzugt von 72 nm bis 155 nm, ganz besonders bevorzugt von 86 nm bis 108 nm, auf. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt, insbesondere ein hoher Reflexionsgrad im UV-Bereich und UV-nahen sichtbaren Spektralbereich. Die optische Dicke ist das Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex (bei 550 nm). Die optische Dicke einer Schichtenfolge berechnet sich als Summe der optischen Dicken der Einzelschichten. Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken in diesem Dokument beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht.

Die Beschichtung ist insbesondere eine (teil-)transparente Beschichtung, so dass die Durchsicht durch die Glasscheibe in den beschichteten Bereichen nicht verhindert wird. Die Transmission der Beschichtung im gesamten sichtbaren Spektralbereich von 400 nm bis 800 nm beträgt bevorzugt mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 60%.

Die erfindungsgemäße Beschichtung weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen Brechungsindex von mindestens 2,15, besonders bevorzugt von mindestens 2,2, auf. Damit werden besonders gute reflektierende Eigenschaften erreicht, so dass Vögel das Muster mit hohem Kontrast wahrnehmen können. Je höher der Brechungsindex ist, desto stärker ist der Reflexionsgrad der Beschichtung. Der Brechungsindex wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Aufgrund der optischen Dispersionseigenschaften von hochbrechenden Materialien kann der Brechungsindex im UV-Bereich noch höher liegen, wodurch die Beschichtung im UV-Bereich noch wirksamer ist. Der Brechungsindex ist grundsätzlich unabhängig von der Messmethode. Er kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von der Firma Sentech.

Der Brechungsindex kann, wenn die Beschichtung auf Basis von SiZrN ausgebildet ist, insbesondere durch den Anteil an Zirkonium (Zr) am SiZrN eingestellt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das SiZrN ein Verhältnis des Anteils an Zr zur Summe der Anteile an Silizium (Si) und Zr von mindestens 10 Gew.-% auf, bevorzugt mindestens 15 Gew.-%. Der besagte Verhältnis kann auch mindestens 20 Gew.-% oder sogar mindestens 25 Gew.-% betragen, um den Reflexionsgrad weiter zu steigern. Das Verhältnis des Anteils an Zr zur Summe der Anteile an Si und Zr beträgt beispielsweise von 10 Gew.-% bis 50 Gew.- %, insbesondere von 15 Gew.-% bis 50 Gew.-% - damit sind Brechungsindizes von 2,1 bis 2,5 problemlos realisierbar. Der Zr-Anteil bewirkt, neben der Erhöhung des Brechungsindex, eine verbesserte chemische Beständigkeit der Beschichtung. Neben dem Anteil an Zirkonium hat auch der Anteil an Stickstoff einen Einfluss auf den Brechungsindex.

Die beschichteten Bereiche der Innenscheibe weisen bevorzugt im Spektral be re ich von 300 nm bis 420 nm einen Reflexionsgrad von mindestens 10 % auf, besonders bevorzugt mindestens 20 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 30 %. Damit ist gemeint, dass der maximale Reflexionsgrad, der im Reflexionsspektrum im Spektralbereich von 300 nm bis 420 nm auftritt, mindestens 10% beträgt, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %. Die Glasscheibe ist dann für Vögel gut als Hindernis wahrnehmbar. Insbesondere weisen die beschichteten Bereiche der Innenscheibe im Spektralbereich von 400 nm bis 700 nm, also dem sichtbaren UV-nahen Spektralbereich, einen Reflexionsgrad von mindestens 10 % auf, besonders bevorzugt mindestens 15 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 20 %. Für die Sichtbarkeit der Glasscheibe für Vögel ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die beschichteten Bereiche auch eine signifikante Reflexion im UV-nahen sichtbaren Spektralbereich aufweisen.

Der Begriff „Reflexionsgrad“ wird im Sinne der Norm DIN EN 410 - 2011-04 verwendet. Unter dem Reflexionsgrad wird immer der schichtseitige Reflexionsgrad bezeichnet, der gemessen wird, wenn das mit den beschichteten Bereichen versehene Substrat (die Innenscheibe) der Lichtquelle und dem Detektor zugewandt ist, aber durch ein dazwischenliegendes transparentes Substrat (die Außenscheibe) von der Lichtquelle und dem Detektor getrennt ist.

Der Reflexionsgrad wird gemessen mit einem Einfallswinkel von 8°, sofern nichts anderes angegeben ist, zur beschichteten Flächennormalen der mit der Beschichtung versehenen Oberfläche der Innenscheibe. Der Spektral be re ich von 380 nm bis 780 nm wurde zur Charakterisierung der Reflexionseigenschaften herangezogen.

Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten Strahlung im angegebenen Spektralbereich, der reflektiert wird. Der Reflexionsgrad bezieht sich immer auf einen bestimmten Spektralbereich, beispielsweise den sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm oder beispielsweise den ultravioletten Bereich. 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 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%.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung auf Basis von SiZrN ausgebildet. Das bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Beschichtung mehrheitlich aus SiZrN, insbesondere im Wesentlichen aus SiZrN besteht. Die Beschichtung kann jedoch Dotierungen und Verunreinigungen aufweisen. Dotierungen können insbesondere dazu verwendet werden, den Brechungsindex der Beschichtung weiter zu steigern und/oder die thermomechanische und chemische Beständigkeit der Beschichtung einzustellen. So kann das SiZrN in vorteilhaften Ausgestaltungen mit Aluminium (AI), Hafnium (Hf), Niob (Nb) oder Titan (Ti) enthalten, bevorzugt dotiert sein, wobei der Anteil der Dotierungen besonders bevorzugt weniger als 20 Gew.-% beträgt, besonders bevorzugt weniger als 10 Gew.-%. Der Anteil an SiZrN an der Beschichtung beträgt also bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%. Das SiZrN kann, bezogen auf den Stickstoffgehalt, stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein.

Erfindungsgemäß weist die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe ein Muster von beschichteten Bereichen auf, welche mit der Beschichtung zur Reduzierung von Vogelkollisionen versehen sind. Das Muster ist bevorzugt ein regelmäßiges Muster. Bei einem regelmäßigen Muster tritt ein Basismotiv auf, welches sich periodisch wiederholt. Besonders bevorzugt sind dabei die Abstände benachbarter beschichteter Bereich auf der ganzen Oberfläche der Innenscheibe konstant. Die beschichteten Bereiche können grundsätzlich aber auch unregelmäßig auf der Oberfläche der Innenscheibe verteilt sein (unregelmäßiges Muster).

Die Abmessungen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich nicht eingeschränkt, da jedes Muster für Vögel wahrnehmbar ist und daher einen positiven Effekt bei der Vermeidung von Vogelkollisionen bringt. Der US-amerikanische Verband „American Bird Conservancy“ schlägt aber bestimmte Muster und Abmessungen vor, welche sich als besonders effektiv erwiesen haben (siehe die Website „https://abcbirds.org/glass- collisions/stop-birds-hitting-windows/“, aufgerufen am 03.05.2023). Diese Muster mit den vorgeschlagenen Abmessungen können besonders bevorzugt verwendet werden.

In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung sind die beschichteten Bereiche in Form von Streifen auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet. Die Streifen sind bevorzugt parallel zueinander angeordnet. Die Streifen verlaufen bevorzugt horizontal oder vertikal, jeweils bezogen auf die Einbaulage der erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit, insbesondere als Fensterscheibe oder Bestandteil davon. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Streifen schräg verlaufen. Die Streifen können sich bis zu den Seitenkanten der Innenscheibe erstrecken oder bereits mit einem Abstand davon enden. Jeder Streifen weist bevorzugt eine konstante Breite auf. Bevorzugt sind außerdem die Breiten sämtlicher Streifen gleich. Besonders bevorzugt sind die Streifen regelmäßig angeordnet, das Muster also als ein regelmäßiges Streifenmuster ausgebildet, bei dem die Breiten der Streifen und die Abstände benachbarter Streifen gleich und konstant sind.

Die Breite der Streifen beträgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung von 0,2 cm bis 10 cm, bevorzugt von 0,3 cm bis 10 cm oder sogar von 0,5 cm bis 5 cm. Der Abstand benachbarter Streifen beträgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung von 2 cm bis 20 cm, bevorzugt von 4 cm bis 12 cm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Die „American Bird Conservancy“ schlägt idealerweise eine Breite von mindestens ¹/₈ Zoll (etwa 0,32 cm) und einen Abstand von 2 Zoll (etwa 5 cm) oder 4 Zoll (etwa 10,1 cm) vor.

In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung sind die beschichteten Bereiche in Form von Punkten auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet. Es liegt eine Mehrzahl der punktförmigen beschichteten Bereiche vor, welche zweidimensional über die Oberfläche der Innenscheibe verteilt sind. Der Ausdruck „Punkt“ ist dabei natürlich nicht im streng mathematischen Sinne zu verstehen, sondern beschreibt einen lokal beschichteten Bereich mit einer Ausdehnung, welche sehr viel kleiner ist als die Ausdehnung der Innenscheibe. Mit Ausdehnung wird dabei die Länge der längsten Dimension des Punktes bezeichnet. Die Punkte weisen bevorzugt eine kreisförmige Form auf, wobei die Ausdehnung dem Kreisdurchmesser entspricht. Es sind aber auch andere Formen denkbar, insbesondere polygonale Formen, beispielsweise dreieckige, quadratische, rechteckige oder hexagonale Punkte. Bevorzugt sind die Ausdehnungen sämtlicher Punkte gleich. Besonders bevorzugt sind die Punkte regelmäßig angeordnet und über die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe verteilt, das Muster also als ein regelmäßiges Punktmuster ausgebildet. Dabei können in einer Variante die Ausdehnungen der Punkte und die Abstände benachbarter Punkte auf der ganzen Oberfläche gleich sein. In einer weiteren Variante können die Punkte linienartig aufgereiht sein, wobei mehrere solcher Linien parallel zueinander angeordnet sind. Die Abstände benachbarter Punkte innerhalb einer Linie sind jeweils gleich, wobei bevorzugt bei allen Linien derselbe Abstand auftritt. Ebenso ist der Abstand benachbarter Linien auf der gesamten Oberfläche bevorzugt gleich. Die Linien können vertikal oder horizontal verlaufen, bezogen auf die Einbaulage der Isolierverglasungseinheit.

Der Ausdehnung der Punkte (insbesondere der Durchmesser im Falle von kreisförmigen Punkten) beträgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung mindestens 0,5 cm, bevorzugt von 0,5 cm bis 10 cm, besonders bevorzugt von 0,6 cm bis 5 cm. Der Abstand benachbarter Punkte liegt in einer vorteilhaften Ausgestaltung im Bereich von 1 cm bis 10 cm, bevorzugt von 2 cm bis 5 cm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt.

Das Muster kann aber auch in beliebiger anderer Form ausgebildet sein. Die beschichteten Bereiche können beispielsweise in Form eines Schachbrettmusters auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sein. Auch unregelmäßige Muster sind möglich. Auch punktartige beschichtete Bereiche in Form von Symbolen oder Logos sind möglich, beispielsweise in Form des Firmenlogos des Glasherstellers oder Firmenlogos derjenigen Firma, welche die Isolierverglasungseinheit besitzt oder angemietet hat.

Die Außenscheibe kann als ein einzelne Scheibe ausgebildet sein, sodass die erfindungsgemäße Isolierverglasung bevorzugt nur zwei Scheiben, besonders bevorzugt zwei Glasscheiben, enthält. Die Innenscheibe ist unabhängig davon, wie die Außenscheibe ausgebildet ist, bevorzugt als ein einzelne Scheibe, besonders bevorzugt als eine einzelne Glasscheibe, ausgebildet. Die Außenscheibe kann aber auch als Verbundscheibe ausgebildet sein, also eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe umfassen, wobei zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe eine thermoplastische Zwischenschicht angeordnet ist. Die erste Scheibe ist dabei beispielsweise die äußere Scheibe, welches dazu vorgesehen ist, näher an der äußeren Umgebung angeordnet zu sein als die zweite Scheibe. Die zweite Scheibe ist beispielweise die innenliegende Scheibe, welches zwischen der Innenscheibe und der ersten Scheibe angeordnet ist. Die zweite Scheibe ist also über den Abstandhalter mit der Innenscheibe verbunden und über die thermoplastische Zwischenschicht mit der ersten Scheibe verbunden. Die außenseitige Oberfläche der ersten Scheibe ist dann die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe, welche gegenüber der äußeren Umgebung exponiert ist. Die innenraumseitige Oberfläche der ersten Scheibe ist über die Zwischenschicht mit der zweiten Scheibe verbunden. Die außenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe ist über die Zwischenschicht mit der ersten Scheibe verbunden. Die innenraumseitige Oberfläche der zweiten Scheibe ist über den Abstandhalter mit der Innenscheibe verbunden und gleichzeitig die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe. Isolierverglasungen mit Verbundscheiben weisen häufig eine verbesserte Schalldämmung auf, insbesondere wenn die thermoplastische Zwischenschicht als eine schalldämmende thermoplastische Zwischenschicht ausgebildet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenscheibe, umfassend nur eine einzelne Scheibe, mit einer Sonnenschutzbeschichtung versehen, wobei die Sonnenschutzbeschichtung vorzugsweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht ist. Alternativ ist die zweite Scheibe der als Verbundscheibe ausgebildeten Außenscheibe mit einer Sonnenschutzbeschichtung versehen. Bevorzugt ist die Sonnenschutzbeschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der zweiten Scheibe aufgebracht. Die Sonnenschutzbeschichtung kann aber auch auf der außenseitigen Oberfläche der zweiten Scheibe oder der innenraumseitigen Oberfläche der ersten Scheibe aufgebracht sein. Die Sonnenschutzbeschichtung dient der Reflexion von infraroten Anteilen der Sonnenstrahlung und verbessert dadurch den thermischen Komfort im Innenraum, welcher sich weniger stark aufheizt. Im Scheibenzwischenraum der Isolierverglasung ist die Sonnenschutzbeschichtung vor Korrosion geschützt und entfaltet eine besonders vorteilhafte Wirkung.

Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt ein Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. In einer Ausgestaltung weist die Sonnenschutzbeschichtung mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf, welche primär für die IR-reflektierende Wirkung sorgt. Die elektrisch leitfähige Schicht ist bevorzugt eine Schicht auf Basis eines Metalls, besonders bevorzugt auf Basis von Silber. Alternativ können auch beispielsweise Niob, Niobnitrid, Titannitrid, Gold, Aluminium oder Kupfer eingesetzt werden. Oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht sind typischerweise dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet. Umfasst die Sonnenschutzbeschichtung mehrere leitfähige Schichten, so ist bevorzugt jede leitfähige Schicht jeweils zwischen zwei typischerweise dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet, so dass zwischen benachbarten leifähigen Schichten jeweils eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolgen angeordnet ist. Die Sonnenschutzbeschichtung ist also ein Dünnschicht-Stapel mit n elektrisch leitfähigen Schichten und (n+7) 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.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Sonnenschutzbeschichtung mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber (Ag) auf. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Die Dicke der Silberschicht beträgt üblicherweise von 5 nm bis 20 nm.

Gebräuchliche dielektrische Schichten eines solchen Dünnschichtstapels sind beispielsweise: Entspiegelungsschichten, welche die Reflexion von sichtbarem Licht senken und somit die Transparenz der beschichteten Scheibe erhöhen, beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Siliziumzirkoniumnitrid, Titanoxid, Aluminiumnitrid oder Zinnoxid, mit Schichtdicken von beispielsweise 10 nm bis 100 nm;

- Anpassungsschichten, welche die Kristallinität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern, beispielsweise auf Basis von Zinkoxid (ZnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm;

Glättungsschichten, welche die Oberflächenstruktur für die darüberliegenden Schichten verbessern, beispielsweise auf Basis eines nichtkristallinen Oxids von Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und/oder Indium, insbesondere auf Basis von Zinn-Zink-Mischoxid (ZnSnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm. Die Sonnenschutzbeschichtung kann neben den elektrisch leitfähigen Schichten und dielektrischen Schichten auch Blockerschichten umfassen, welche die leitfähigen Schichten vor Degeneration schützen. Blockerschichten sind typischerweise sehr dünne metallhaltige Schichten auf Basis von Niob, Titan, Nickel, Chrom und/oder Legierungen mit Schichtdicken von beispielsweise 0,1 nm bis 2 nm.

Die Sonnenschutzbeschichtung muss aber nicht zwingend elektrisch leitfähige Schichten umfassen. In einer weiteren Ausgestaltung ist der gesamte Dünnschichtstapel aus dielektrischen Schichten ausgebildet. Die Schichtenfolge umfasst alternierend Schichten mit hohem Brechungsindex und niedrigem Brechungsindex. Durch geeignete Wahl der Materialien und Schichtdicken kann das Reflexionsverhalten einer solchen Schichtenfolge infolge von Interferenzeffekten gezielt eingestellt werden. So ist es möglich, eine Sonnenschutzbeschichtung zu realisieren mit effektiver Reflexion gegenüber IR-Strahlung. Die Schichten mit hohem Brechungsindex (optisch hochbrechende Schichten) weisen bevorzugt einen Brechungsindex von größer 1 ,8 auf. Die Schichten mit niedrigem Brechungsindex (optisch niedrigbrechende Schichten) weisen bevorzugt einen Brechungsindex von kleiner 1 ,8 auf. Die oberste und die unterste Schicht des Dünnschichtstapels sind bevorzugt optisch hochbrechende Schichten. Die optisch hochbrechenden Schichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Zirkonium-Nitrid oder Titanoxid ausgebildet, besonders bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid. Die optisch niedrigbrechenden Schichten sind bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid ausgebildet. Die Gesamtzahl hoch- und niedrigbrechender Schichten beträgt beispielsweise von 3 bis 15, insbesondere von 8 bis 15. Damit ist eine geeignete Gestaltung der Reflexionseigenschaften möglich, ohne den Schichtaufbau zu komplex zu gestalten. Die Schichtdicken der dielektrischen Schichten sollten bevorzugt von 30 nm bis 500 nm betragen, besonders bevorzugt von 50 nm bis 300 nm.

Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt vollflächig auf der betreffenden Scheibenoberfläche aufgebracht, mit Ausnahme eines etwaigen unbeschichteten umlaufenden Randbereichs. Es können auch optional lokal begrenzte weitere Bereiche unbeschichtet sein, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Verbundscheibe gewährleisten sollen. Bevorzugt sind mindestens 80% der betreffenden Scheibenoberfläche mit der Sonnenschutzbeschichtung versehen. Die erfindungsgemäße Isolierverglasung umfasst mindestens zwei Scheiben, welche über einen umlaufenden Abstandshalter im Randbereich miteinander verbunden sind. Durch den Abstandshalter bleiben die Scheiben voneinander beabstandet, sodass sich ein Scheibenzwischenraum ausgebildet, der typischerweise evakuiert wird oder mit einem Inertgas (beispielsweise Stickstoff oder Argon) befüllt wird. Die thermische Leitfähigkeit wird durch den Scheibenzwischenraum verringert, so dass der thermische Komfort im Innenraum verbessert wird. Der Abstandshalter weist typischerweise einen Hohlraum auf, welcher mit einem Trockenmittel befüllt ist, um den Scheibenzwischenraum von Feuchtigkeit frei zu halten.

Der Abstandshalter ist typischerweise rahmenartig ausgebildet und im Randbereich zwischen den beiden Scheiben angeordnet, um sie (in der Regel planparallel) in einem definierten Abstand zueinander zu halten. Der Abstandshalter ist typischerweise aus einem Leichtmetall (insbesondere Aluminium) gefertigt oder auch aus polymeren Werkstoffen (beispielsweise Polypropylen oder Styrol-Acrylnitril). Er ist bevorzugt über eine Dichtmasse mit den beiden Scheiben in Kontakt, insbesondere einer Butyl-Dichtmasse. In den randständigen Zwischenraum zwischen den Scheiben, der nach außen hin geöffnet ist, wird bevorzugt eine äußere Dichtmasse eingefüllt, insbesondere organische Dichtmassen aus oder auf Basis von Polysulfiden, Silikonen, RTV (raumtemperaturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV- (hochtemperaturvernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidisch-vernetztem Silikonkautschuk und/oder additionsvernetztem-Silikonkautschuk, Polyurethanen, Butylkautschuk und/oder Polyacrylaten. Der innere Scheibenzwischenraum, der durch die Glasscheiben und den Abstandshalter begrenzt und eingeschlossen wird, wird bevorzugt evakuiert oder mit einem Inertgas gefüllt, beispielsweise Argon oder Krypton.

Die Innenscheibe und die Außenscheibe, beziehungsweise die erste Scheibe und die zweite Scheibe der Außenscheibe, sind bevorzugt aus Glas gefertigt, bevorzugt aus Kalk-Natron- Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Grundsätzlich kann das Substrat aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Aluminosilikatglas. Das Glas ist bevorzugt klar (Klarglas), weist also keine Tönungen oder Färbungen auf. Die Dicke der jeweiligen Scheibe kann den Erfordernissen des Einzelfalls entsprechend geeignet gewählt werden. Üblich sind insbesondere Dicken von 0,5 mm bis 12 mm, bevorzugt von 1 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 3 mm bis 8 mm. Die jeweilige Schieb ist typischerweise plan, wie es bei Gebäudeverglasungen üblich ist. Es sind aber durchaus gekrümmte Scheiben denkbar, beispielweise als oder für Verglasungen moderner Hochhäuser. Insbesondere die zweite Scheibe der als Verbundscheibe ausgebildeten Außenscheibe kann alternativ aber auch aus starren klaren Kunststoffen gefertigt sein, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat.

Die thermoplastische Zwischenschicht im Falle der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist bevorzugt aus mindestens einer thermoplastischen Folie (Verbundfolie) ausgebildet. Die mindestens eine Folie ist bevorzugt auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), oder Polyurethan (PU) ausgebildet, besonders bevorzugt auf Basis von PVB. Das bedeutet, dass die Folie mehrheitlich das besagte Material enthält (Anteil von größer als 50 Gew.-%) und daneben optional weitere Bestandteile enthalten kann, beispielsweise Weichmacher, Stabilisatoren, UV- oder IR-Absorber. Die Dicke jeder thermoplastischen Folie beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. Beispielsweise können Folien, insbesondere PVB-Folien, mit den Standarddicken von 0,38 mm oder 0,76 mm verwendet werden.

Die Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasung, wobei in einem ersten Verfahrensschritt P1 : Die erfindungsgemäße Beschichtung auf der außenseitigen Oberfläche in Form eines Musters aus beschichteten Bereichen, bevorzugt mittels Magnetronsputtern, aufgebracht wird. In einem zweiten Verfahrensschritt P2: Die Außenscheibe, die Innenscheibe und der Abstandhalter zu einer Isolierverglasung hin angeordnet werden.

Die Beschichtung wird bevorzugt durch Gasphasenabscheidung auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe abgeschieden, beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), plasmagestützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) oder Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD). Besonders bevorzugt ist die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), beispielsweise das Aufdampfen, ganz besonders bevorzugt die Kathodenzerstäubung („Sputtern“) und insbesondere die magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“).

Das Musters an beschichteten Bereich kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt werden. In einer ersten Ausführung wird zunächst eine Maskierungsbeschichtung aufgebracht, welche diejenigen Bereiche bedeckt, welche nicht mit der Beschichtung beschichtet werden sollen. Anschließend wird die Beschichtung durch Gasphasenabscheidung aufgebracht und danach die Maskierungsbeschichtung (mit der darauf aufgebrachten erfindungsgemäßen Beschichtung) wieder entfernt. Die Maskierungsbeschichtung kann beispielsweise durch eine Klebefolie ausgebildet sein, welche auch die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe aufgeklebt wird und anschließend wieder abgezogen werden kann. Alternativ kann die Maskierungsbeschichtung beispielsweise in Form einer abwaschbaren Druckfarbe aufgedruckt werden, welche anschließend wieder abgewaschen werden kann.

In einer zweiten Ausgestaltung wird bei der Gasphasenabscheidung eine Blende zwischen Innenscheibe und Target angeordnet, wobei die Blende derart ausgebildet ist, dass nur die zu beschichteten Bereiche mit der Beschichtung versehen werden, während die nicht zu beschichteten Bereich durch die Blende gleichsam abgeschattet werden und folglich nicht mit der Beschichtung versehen werden.

In einer dritten Ausgestaltung wird im ersten Verfahrensschritt P1 die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe zunächst, bevorzugt durch Gasphasenabscheidung, vollflächig beschichtet und die Beschichtung anschließend lokal wieder entfernt, um die unbeschichteten Bereiche zu erzeugen. Die Entfernung kann beispielsweise mechanisch abrasiv erfolgen oder durch Laserablation. Insbesondere wird die gesamte außenseitige Oberfläche mit der Beschichtung versehen und anschließend wird die Oberfläche mittels Laserablation bereichsweise entschichtet, sodass das Muster entsteht.

Ist die Außenscheibe als Verbundscheibe ausgebildet, kann diese durch fachübliche Verfahren hergestellt werden. Dabei wird die erste Scheibe über die thermoplastische Zwischenschicht mit der zweiten Scheibe verbunden. Hierbei kommen an sich bekannte Laminationsverfahren zum Einsatz, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung der Scheiben über die Zwischenschicht erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.

Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasung als Verglasung eines Gebäudes oder einer gebäudeähnlichen Einrichtung.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang X-X’ durch die Isolierverglasung nach Figur 1 , Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung und

Fig. 7 Reflexionsspektren von der Isolierverglasung gemäß den Beispielen 1 bis 3 und einem Vergleichsbeispiel.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasung 100 und Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Isolierverglasung 100 aus Figur 1 (Der Querschnitt ist durch eine Schnittlinie X-X‘ in Figur 1 angedeutet). Die Isolierverglasung 100 ist beispielhaft als Fensterscheibe einer einfachen gebäudeähnlichen Einrichtung ausgebildet. Die Isolierverglasung 100 umfasst eine Innenscheibe 2 aus klarem Kalk-Natron- Glas mit einer Dicke von beispielsweise etwa 5,9 mm. Die Innenscheibe 2 weist zwei Hauptflächen auf, nämlich eine außenseitige Oberfläche III, welche in Einbaulage der Fensterscheibe der äußeren Umgebung zugewandt ist und eine innenraumseitige Oberfläche IV, welche in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist, sowie eine sich dazwischen erstreckende Kantenfläche. Die Isolierverglasung 100 umfasst außerdem eine Außenscheibe 1 , wobei die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 über einen umlaufenden Abstandshalter 3 im Randbereich miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 1 ist beispielsweise ebenfalls eine einzelne klare Scheibe aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 5,9 mm. Der Abstandshalter ist beispielsweise aus Aluminium gefertigt und weist einen nicht dargestellten Hohlraum auf, der mit einem Trockenmittel gefüllt ist. Die Innenscheibe 2 und die Außenscheibe 1 werden durch den Abstandshalter 7 in einem definierten Abstand zueinander gehalten, wobei der Scheibenzwischenraum mit Inertgas gefüllt ist. Die Außenscheibe 1 weist eine der äußeren Umgebung zugewandte außenseitige Oberfläche I und eine der Innenscheibe 2 zugewandte innenraumseitige Oberfläche II sowie eine sich dazwischen erstreckende Kantenfläche auf.

Die Innenscheibe 2 umfasst außerdem eine Beschichtung 4 zur Reduzierung von Vogelkollisionen. Die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 weist ein Muster beschichteter Bereiche B auf, welche mit der Beschichtung 4 versehen sind, während die restliche Oberfläche III nicht mit der Beschichtung 4 versehen ist. Das Muster ist als regelmäßiges Streifenmuster ausgebildet, wobei die Streifen in Einbaulage vertikal angeordnet sind. Die Streifen weisen beispielsweise eine Breite von etwa 1 cm auf und der Abstand benachbarter Streifen beträgt etwa 5 cm.

Die Beschichtung 4 ist beispielsweise auf Basis von Silizium-Zirkonium-Nitrid (SiZrN) ausgebildet, wobei das Verhältnis des Anteils an Zirkonium (Zr) zur Summe der Anteile an Silizium (Si) und Zr beispielsweise etwa 17 Gew.-% beträgt. Die Beschichtung 4 weist einen Brechungsindex von etwa 2,15 auf (gemessen bei 550 nm). Infolge des vergleichsweise hohen Brechungsindex weist die Beschichtung 4 reflektierende Eigenschaften auf, insbesondere auch im UV-Bereich und im UV-nahen Spektralbereich, der für Vögel wahrnehmbar ist. Das Streifenmuster ist für Vögel daher mit hohem Kontrast erkennbar, so dass sie in der Lage sind, die Isolierverglasung 100 als Hindernis zu erkennen. So weichen beispielsweise Reflexionen des Himmels infolge des Streifenmusters deutlich von der natürlichen Wahrnehmung des Himmels durch den Vogel ab. Durch die Anordnung der Beschichtung 4 im Scheibenzwischenraum der Isolierverglasung 100 ist diese sehr gut vor äußerer Einwirkung geschützt, wobei die Beschichtung 4 trotz der zwischen der äußeren Umgebung und der Beschichtung 4 liegenden Außenscheibe 1 trotzdem sehr gut für Vögel visuell erkennbar ist.

Der Brechungsindex der Beschichtung 4 kann weiter gesteigert werden, beispielweise durch Erhöhung des Zr-Anteils oder durch brechungsindexsteigernde Dotierungen wie Hafnium, Niob oder Titan oder durch eine Veränderung des Anteils an Stickstoff. Durch Wahl des Brechungsindex und der Dicke der Beschichtung 4 können die Reflexionseigenschaften gezielt eingestellt werden. Ideal ist dabei, wenn die Beschichtung 4 einen hohen Reflexionsgrad im UV-Bereich aufweist, so dass sie für Vögel gut wahrnehmbar ist, und einen vergleichsweise geringen Reflexionsgrad im (für den Menschen) sichtbaren Spektralbereich, so dass das Erscheinungsbild der Glasscheibe 1 in der menschlichen Wahrnehmung möglichst wenig gestört wird. Eine geringe, aber vorhandene, Reflexion im UV-nahen Spektralbereich (also Spektral be re ich von 400 nm bis 700 nm) hat sich allerdings als vorteilhaft erwiesen, um Vogelkollisionen mit der Verglasung noch besser zu vermeiden.

SiZrN ist mit hohen Abscheideraten auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 abscheidbar, beispielsweise durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung. Die Innenscheibe 2 ist daher vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 100. Im Unterschied zur Ausgestaltung der Figur 1 sind die streifenförmigen beschichteten Bereich B mit der Beschichtung 4 nicht vertikal, sondern horizontal angeordnet bezogen auf die Einbaulage. Die Innenscheibe 2, die Außenscheibe 1 , der Abstandhalter 3, die Beschichtung 4 sowie die Breite und der Abstand der Streifen entsprechen ansonsten der Ausgestaltung der Figur 1.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 100. Die beschichteten Bereiche B sind hierbei nicht als Streifen, sondern als kreisförmige Punkte ausgebildet mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 cm. Die Punkte sind in Form eines regelmäßigen Musters über die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 verteilt. Die Punkte sind horizontal linienartig verteilt, wobei mehrere diese Linien vertikal über die Innenscheibe 2 verteilt sind. Der Abstand benachbarter Punkte innerhalb einer Linie ist konstant, wobei in jeder Linie derselbe Abstand auftritt. Ebenso ist der Abstand benachbarter Linien konstant. Die Innenscheibe 2, die Außenscheibe 1 , der Abstandhalter 3 und die Beschichtung 4 entsprechen ansonsten den vorangegangenen Ausgestaltungen.

Die Anzahl der beschichteten Streifen beziehungsweise Punkte in den vorangehenden beispielhaften Ausgestaltungen ist mitunter nicht realistisch. Die Darstellungen sollen lediglich das Prinzip verdeutlichen. Es ist leicht ersichtlich, dass bei den genannten Abmessungen der beschichteten Bereiche B bei üblichen Gebäudeverglasungen eine deutlich höhere Anzahl beschichteter Bereiche B vorhanden ist als dargestellt.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 100. Die beschichteten Bereiche B sind hierbei schachbrettartig über die Oberfläche III der Innenscheibe 2 verteilt. Die Punkte sind horizontal linienartig verteilt, wobei mehrere diese Linien vertikal über die Scheibe verteilt sind. Der Abstand benachbarter Punkte innerhalb einer Linie ist konstant, wobei in jeder Linie derselbe Abstand auftritt. Ebenso ist der Abstand benachbarter Linien konstant. Die Innenscheibe 2 und die Beschichtung 4 entsprechen ansonsten den vorangegangenen Ausgestaltungen.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 101. Die Außenscheibe 1 ist in diesem Fall keine einzelne Glasscheibe, sondern als eine Verbundscheibe ausgebildet. Die Außenscheibe 1 umfasst eine erste Scheibe 6, eine zweite Scheibe 7 und eine zwischen der ersten Scheibe 6 und der zweiten Scheibe 7 angeordnete thermoplastische Zwischenschicht 8. Die Innenscheibe 2 und die Beschichtung 4 entsprechen beispielsweise denjenigen aus Figur 1 und Figur 2. Die erste Scheibe 6 und die zweite Scheibe 7 sind beispielsweise ebenfalls jeweils eine klare Scheibe aus Kalk-Natron-Glas. Die erste Scheibe 6 weist beispielsweise eine Dicke von 5,9 mm und die zweite Scheibe 7 weist beispielsweise eine Dicke von 3,9 mm auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 8 ist beispielsweise aus einer PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm ausgebildet.

Die erste Scheibe 6 der Außenscheibe 1 ist hierbei die äußere Scheibe, welche dazu vorgesehen ist, die zur äußeren Umgebung nächstliegende Scheibe zu sein. Die zweite Scheibe 7 ist zwischen der ersten Scheibe 6 und der Innenscheibe 2 angeordnet. Die erste Scheibe 6 weist eine von der thermoplastischen Zwischenschicht 8 abgewandte außenseitige Oberfläche I auf, welche in Einbaulage in ein Gebäude die zur äußeren Umgebung zugewandte exponierte Oberfläche der Außenscheibe 1 ist. Die erste Scheibe 6 weist außerdem eine zur thermoplastischen Zwischenschicht 8 zugewandte innenraumseitige Oberfläche II auf. Die zweite Scheibe 7 weist eine der ersten Scheibe 6 zugewandte außenseitige Oberfläche III und eine der Innenscheibe 2 zugewandte innenraumseitige Oberfläche IV auf. Die Oberflächen der Innenscheibe 2 weisen in dieser Ausgestaltung die Bezugszeichen V und VI auf. Mit anderen Worten: die der Außenscheibe 1 zugewandte außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 hat hier das Bezugszeichen V und die von der Außenscheibe 1 abgewandte innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 hat hier das Bezugszeichen VI.

Auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der zweiten Scheibe 7 ist außerdem eine Sonnenschutzbeschichtung 5 aufgebracht. Da die innenraumseitige Oberfläche IV der zweiten Scheibe 7 über den Abstandshalter 3 mit der Innenscheibe 2 verbunden ist und dem Scheibenzwischenraum zugewandt ist, ist die Sonnenschutzbeschichtung 5 vor Korrosion geschützt. Die Sonnenschutzbeschichtung 5 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung allerdings optional. Die Sonnenschutzbeschichtung 5 ist ein Dünnschichtstapel mit mindestens einer Silberschicht, welche IR-Anteile der Sonnenstrahlung reflektiert. Dadurch wird der thermische Komfort im Innenraum verbessert. Außerdem hat die Sonnenschutzbeschichtung 5 Einfluss auf das Erscheinungsbild der Isolierverglasung 101 , insbesondere die Reflexionsfarbe.

Beispiele Das Reflexionsverhalten der beschichteten Bereiche B wurde für eine Reihe von Beispielen und Vergleichsbeispielen mit der im Fachgebiet gebräuchlichen Software „CODE“ simuliert. Die Isolierverglasung 101 ist beispielsweise wie für Figur 6 beschrieben ausgebildet, wobei die außenseitige Oberfläche V der Innenscheibe 2 vollflächig mit der Beschichtung 4 beschichtet ist und die Beschichtung nicht zwingend auf Basis von SiZrN, sondern auch auf Basis von TiÜ2 ausgebildet sein kann oder wie im Falle des Vergleichsbeispiels keine Beschichtung 4 aufweisen kann.

Bei den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 3 war die Beschichtung 4 aus SiZrN mit einem Verhältnis des Zr-Anteils zur Summe des Si-Anteils und des Zr-Anteils von 17 Gew.-% (SiZri?N) ausgebildet oder aus Titanoxid (TiÜ2), wobei die Beschichtung 4 jeweils auf der außenseitigen Oberfläche V der Innenscheibe 2 angeordnet war. Die Beschichtung 4 wurde für die Beispiele 1 und 2 mit einem SiZr-Target in einer Stickstoffatmosphäre abgeschieden, wobei der Zr-Anteil des Targets 17 Gew.-% betrug. Für Beispiel 3 wurde die Beschichtung 4 mit einem Ti-Target in einer Sauerstoffatmosphäre abgeschieden. In den Beispielen 1 und 2 ist die Beschichtung 4 auf Basis von SiZrN ausgebildet, wobei sich die Beschichtungen in der Schichtdicke unterscheiden.

Beim Vergleichsbeispiel war die außenseitige Oberfläche V der Innenscheibe 2 nicht beschichtet. Das Material der Beschichtung 4 und die Dicke der Beschichtung 4 der Beispiele 1 bis 3 und des Vergleichsbeispiels sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1

In Figur 7 sind die Reflexionsspektren der Beispiele 1 bis 3 und des Vergleichsbeispiels dargestellt. Sie beschreiben das wellenlängenabhängige Reflexionsverhalten bei Bestrahlung der außenseitigen Oberfläche V der Innenscheibe 2 mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektralbereich Strahlung mit gleichmäßiger Intensität ausstrahlt (außenseitige Reflexion). Die Lichtquelle strahlt Licht der Art D65 aus (ISO 3664). Der Detektor und die Lichtquelle sind während der Messung vor der außenseitigen Oberfläche I der ersten Scheibe 6 angeordnet. Während der Messung transmittiert das Licht der Lichtquelle durch die erste Scheibe 6, die thermoplastische Zwischenschicht 8, die zweite Scheibe 7 und den Scheibenzwischenraum zwischen der zweiten Scheibe 7 und der Innenscheibe 2 und trifft auf die außenseitige Oberfläche V der Innenscheibe 2 auf und wird von der Beschichtung 4 reflektiert. Das reflektierte Licht transmittiert durch den Scheibenzwischenraum, die zweite Scheibe 7, die thermoplastische Zwischenschicht 8 und die erste Scheibe 6 und trifft anschließend auf den Detektor. Durch diese simulierte Messanordnung werden Lichtverluste durch Streureflexion oder Absorption mitberücksichtigt.

Vergleicht man die erfindungsgemäßen Beispiele 1 und 3 mit dem Vergleichsbeispiel so fällt auf, dass bei den erfindungsgemäßen Beispielen eine deutlich höherer Reflexionsgrad auftritt als beim Vergleichsbeispiel (beschichtungsfrei). Dies ist insbesondere auf den hohen Brechungsindex von TiÜ2 oder SiZrN zurückzuführen. Trotz der Tatsache, dass die Beschichtung 4 durch die als Verbundscheibe ausgebildete Außenscheibe 1 von der Lichtquelle und dem Detektor getrennt ist, wird ein hoher Reflexionsgrad über den UV-Bereich und den UV-nahen Bereich erzielt.

Beispiel 3 zeigt von allen Beispielen die stärkste Reflexion im UV-Bereich und im UV-nahen sichtbaren Bereich. Für die Beispiele 1 und 2 ist die Reflexion im sichtbaren Bereich nicht so stark, wodurch die zur Vermeidung von Vogelkollisionen aufgebrachte Beschichtung 4 für das menschliche Auge nicht zu sehr auffällt. Der Reflexionsgrad lässt sich ebenfalls über die gewählte Schichtdicke einstellen. Allerdings sollte hierbei ein gutes Verhältnis zwischen Höhe des Reflexionsgrades und Homogenität der Reflexion gewährleistet sein, weshalb ein zu geringe Schichtdicke der Beschichtung ebenfalls zu vermeiden ist. Beschichtungen auf Basis von SiZrN sind in diesem Zusammenhang überraschenderweise besonders bevorzugt, da sie ein gutes Verhältnis bzgl. der Reflexion im UV-nahen sichtbaren Bereich und des UV- Bereiches aufweisen, ohne dass die Reflexion uneinheitlich ist.

Ein Vergleich der Beispiele 1 und 2 ermöglicht eine Aussage über den Einfluss der Schichtdicke der erfindungsgemäßen Beschichtung 4. Der Reflexionsgrad nimmt mit steigender Schichtdicke zu. Allerdings verschiebt sich der Schwerpunkt des Reflexionsspektrums mit steigender Schichtdicke auch vom UV-Bereich zunehmend in den sichtbaren Bereich (Schichtdicken >50 nm). Gewünscht ist insbesondere ein hoher Reflexionsgrad im UV-Bereich und ein vorhandener, aber niedriger Reflexionsgrad im UV- nahen sichtbaren Bereich. Da Vögel auch Strahlung im UV-Bereich wahrnehmen, sind die beschichteten Bereiche B dann für Vögel mit hohem Kontrast wahrnehmbar, während das Erscheinungsbild der Verglasung für den Menschen nicht so stark beeinträchtigt wird.

Bezugszeichenliste

1 Außenscheibe

2 Innenscheibe

3 Abstandhalter

4 Beschichtung

5 Sonnenschutzbeschichtung

6 erste Scheibe der Außenscheibe 1

7 zweite Scheibe der Außenscheibe 1

8 thermoplastische Zwischenschicht

100 Isolierverglasung

101 Isolierverglasung, umfassend Außenscheibe 1 als Verbundscheibe

B beschichtete Bereiche der Innenscheibe 2

I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 / der ersten Scheibe 6

II innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 / der ersten Scheibe 6

III außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 / der zweiten Scheibe 7

IV innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 / der zweiten Scheibe 7

V außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

VI innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

X-X‘ Schnittlinie

Claims

Patentansprüche

1. Isolierverglasung (100) zur Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung, umfassend eine Außenscheibe (1), eine Innenscheibe (2) und einen Abstandshalter (3), welcher die Innenscheibe (2) und die Außenscheibe (1) im Randbereich miteinander verbindet, wobei die Innenscheibe (2) ein Muster aus Bereichen (B) auf einer der Außenscheibe (1) zugewandten außenseitigen Oberfläche (III) aufweist und in den Bereichen (B) eine Beschichtung (4) mit einem Brechungsindex von mindestens 2,10 aufweist, wobei die Beschichtung (4) entweder genau eine Schicht oder genau zwei Schichten umfasst.

2. Isolierverglasung (100) nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung (4) mindestens eine Silizium-Zirkonium-Mischnitrid enthaltende Schicht umfasst.

3. Isolierverglasung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beschichtung (4) genau eine Schicht umfasst, welche aus Silizium-Zirkonium-Mischnitrid besteht.

4. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei das Silizium- Zirkonium-Mischnitrid der Beschichtung (4) einen Zirkonium-Anteil von mindestens 10 Gew.-% aufweist, bevorzugt mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-%.

5. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Beschichtung (4) eine Schichtdicke von 30 nm bis 100 nm aufweist, bevorzugt von 35 nm bis 70 nm, besonders bevorzugt 40 nm bis 50 nm.

6. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Beschichtung (4) einen Brechungsindex von mindestens 2,15 aufweist.

7. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bereiche (B) in Form von Streifen auf der außenseitigen Oberfläche (III) ausgebildet sind.

8. Isolierverglasung (100) nach Anspruch 7, wobei die Bereiche (B) in Form von Streifen eine Breite von 0,1 cm bis 10 cm und einen Abstand von 2 cm bis 20 cm aufweisen.

9. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bereiche (B) in Form von Punkten auf der außenseitigen Oberfläche (III) ausgebildet sind, welche eine Ausdehnung von 0,5 cm bis 10 cm aufweisen.

10. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Außenscheibe (1) mit einer Sonnenschutzbeschichtung (5) versehen ist.

11. Isolierverglasung (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Außenscheibe (1) als eine Verbundscheibe ausgebildet ist, welche eine erste Scheibe (6), eine zweite Scheibe (7) und eine dazwischenliegende thermoplastische Zwischenschicht (8) umfasst.

12. Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Beschichtung (4) Oxide von Titan, Hafnium und/oder Niob, bevorzugt nur von Titan, enthält.

13. Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei

(a) die Beschichtung (4) auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (2) in Form eines Musters aus Bereichen (B), bevorzugt mittels Magnetronsputtern, aufgebracht wird und

(b) die Außenscheibe (1), die Innenscheibe (2) und der Abstandhalter (3) zu einer Isolierverglasung (100) hin angeordnet und miteinander verbunden werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zunächst die gesamte außenseitige Oberfläche (III) mit der Beschichtung (4) versehen wird und anschließend mittels Laserablation die Innenscheibe (2) bereichsweise entschichtet wird, sodass das Muster entsteht.

15. Verwendung einer Isolierverglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Verglasung eines Gebäudes oder einer gebäudeähnlichen Einrichtung.