KR20150095865A

KR20150095865A - 전기 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리

Info

Publication number: KR20150095865A
Application number: KR1020157018869A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 피셔; 세바스티안 얀지크; 아리아네 바이슬러
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2015-08-21
Also published as: EP2931673A1; CA2893624C; PT2931673T; ES2813499T3; EA029914B1; US9855726B2; BR112015011786A2; CN104870392A; EA201591163A1; MX2015007732A; EP2931673B1; KR101767796B1; PL2931673T3; US20150321950A1; JP6253663B2; WO2014095388A1; US20180099485A1; CA2893624A1; US10464292B2; CN104870392B

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 투명 기판(1) 및 투명 기판(1)의 적어도 한쪽 표면 상의 적어도 하나의 전기 전도성 코팅(2)을 포함하는 투명 판유리에 관한 것이다. 전기 전도성 코팅(2)은 상하로 배열된 적어도 2개의 기능성 층(3)을 가지며, 각 기능성 층(3)은 적어도 다음을 포함한다: 2.1 이상의 굴절률을 갖는 하나의 광학적 고굴절 물질 층(4); 광학적 고굴절 물질 층(4) 위에, 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유하는 평활 층(5); 평활 층(5) 위에, 하부 조정 층(6); 하부 조정 층(6) 위에, 전기 전도성 층(7); 및 전기 전도성 층(7) 위에, 상부 조정 층(8). 하부 조정 층(6) 및/또는 상부 조정 층(8)은 전체 층 단면에 균질하게 분포된 니오븀, 티타늄, 바륨, 마그네슘, 탄탈럼, 지르코늄, 토륨, 팔라듐, 백금 및 그의 합금으로 이루어진 군으로부터의 게터 물질(10)을 함유한다. 게터 물질(10)을 함유하는 적어도 하나의 하부 조정 층(6) 및/또는 상부 조정 층(8)은 전기 전도성 층(7)과 직접 접촉한다.

Description

전기 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리 {TRANSPARENT PANE WITH ELECTRICALLY CONDUCTIVE COATING}

본 발명은 전기 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리, 그의 제조 방법 및 그의 용도에 관한 것이다.

자동차 창문, 특히 앞유리창의 시야에는 얼음 및 응결이 없어야 한다. 내연기관을 갖는 자동차의 경우에는, 예를 들어, 엔진 열에 의해 가열되는 공기 스트림을 창문으로 보낼 수 있다.

별법으로, 창문은 전기적 가열 기능을 가질 수 있다. DE 103 52 464 A1로부터, 예를 들어, 전기적으로 가열가능한 와이어가 두 판유리 사이에 놓인 복합 판유리가 알려져 있다. 비가열출력(specific heating output) P, 예를 들어 약 600 W/㎡가 옴 저항에 의해 조정될 수 있다. 설계 및 안전 측면 때문에, 와이어 수 뿐만 아니라 와이어 직경은 가능한 한 작게 유지되어야 한다. 주간에 및 헤드라이트 조명이 있는 야간에 와이어가 보이지 않아야 하거나 또는 거의 인지할 수 없어야 한다.

또한, 특히 은을 기재로 하는 투명 전기 전도성 코팅이 알려져 있다. WO 03/024155 A2는 예를 들어 2개의 은층을 갖는 전기 전도성 코팅을 게재한다. 이러한 코팅은 보통 3 Ω/□ 내지 5 Ω/□의 시트 저항을 갖는다.

시트 저항 R_□, 작동 전압 U, 및 두 버스바 사이의 거리 h를 갖는 전기적으로 가열가능한 코팅의 비가열출력 P는 수학식 P = U²/(R_□*h²)으로 계산할 수 있다. 두 버스바 사이의 거리 h는 승용차의 대표적인 앞유리창에서 약 0.8 m이고, 이것은 판유리의 높이에 거의 상응한다. 4 Ω/□의 시트 저항으로 600 W/㎡의 요망되는 비가열출력 P를 얻기 위해서는, 약 40 V의 작동 전압 U가 필요하다. 자동차의 온보드(onboard) 전압이 보통 14 V이기 때문에, 40 V의 작동 전압을 생성하기 위해서는 전력 공급원 또는 전압 컨버터가 필요하다. 14 V에서 40 V로의 전압 증가는 항상 전기 라인 손실 및 추가 성분을 위한 추가 비용과 관련된다.

US 2007/0082219 A1 및 US 2007/0020465 A1은 적어도 3 개의 은층을 갖는 투명 전기 전도성 코팅을 게재한다. US 2007/0082219 A1에는 3 개의 은층을 기재로 하는 코팅의 경우 거의 1 Ω/□의 시트 저항이 보고되어 있다. 작동 전압 U = 14 V, 시트 저항 R_□ = 1 Ω/□ 및 거리 h = 0.8 m는 약 300 W/㎡의 비가열출력 P를 생성한다.

특히 상대적으로 큰 판유리를 가열하기 위해 적정한 비가열출력 P, 예를 들어 약 500 W/㎡을 제공하기 위해서는, 전기적으로 가열가능한 코팅의 시트 저항의 추가 감소가 필수적이다. 이것은 개개의 은층의 두께를 증가시킴으로써 대표적으로 3 개의 은층을 갖는 전기적으로 가열가능한 코팅으로 달성될 수 있다. 그러나, 은층의 지나친 층 두께는 특히 투과율 및 색 외관에 관해서 판유리의 부적정한 광학적 성질을 초래하고, 이렇게 해서 예를 들어 ECE R 43 ("Uniform Provisions concerning the Approval of Safety Glazing and Composite Glass Materials")에 명시된 법적 규제를 준수할 수 없다. 따라서, 은층은 전도도가 적정한 가열에 충분할 정도로 높고 동시에 충분한 투과율을 갖도록 하는 치수를 가져야 한다. 층의 전도도는 침착되는 은의 결정화도에 주로 의존한다.

일반적으로, 판유리 상에 층 시스템의 침착은 앞유리창의 구부림 및 라미네이션(lamination) 전에 수행된다. 이렇게 해서, 코팅은 적정한 열 부하 능력을 가져야 한다. 그러나, 구부림 공정에서 코팅된 판유리의 가열은 은층의 산화를 초래한다. EP 2444381 A1은 은 함유 층에 인접한 차단 층의 형성을 통해 이 문제를 해결한다. 이 차단 층은 특히 열 가공 동안에 은 함유 층을 안정화시키는 역할을 하고, 전기적으로 가열가능한 코팅의 광학적 질을 개선한다. EP 2444381 A1은 니오븀, 티타늄, 니켈, 크로뮴, 또는 그의 합금, 특히 바람직하게는 니켈-크로뮴 합금을 함유하는 차단 층을 게재한다. 그러나, 이 해결책의 불리한 점은 그 층이 은 함유 층의 결정화도에 바람직하지 않은 부정적인 영향을 미친다는 것이다.

본 발명의 목적은 선행 기술에 비해 개선된 결정화도 및 낮은 시트 저항 R_□을 갖는 전기 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리, 뿐만 아니라 그의 경제적인 제조 방법을 제공하는 데 있다. 판유리는 높은 투과율 및 높은 색 중성을 가져야 하고 경제적으로 제조될 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은 본 발명에 따라서 독립항인 청구항 1, 12 및 15에 따른 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리, 그의 제조 방법, 및 그의 용도에 의해 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항으로부터 드러난다.

본 발명에 따른 투명 판유리는 적어도 하나의 투명 기판 및 투명 기판의 적어도 한쪽 표면 상의 적어도 하나의 전기 전도성 코팅을 포함하고, 여기서

- 전기 전도성 코팅은 상하로 배열된 적어도 2개의 기능성 층을 가지고, 각 기능성 층은 적어도

- 2.1 이상의 굴절률을 갖는 하나의 광학적 고굴절 물질 층,

- 광학적 고굴절 물질 층 위에, 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유하는 평활 층,

- 평활 층 위에, 하부 매칭 층,

- 하부매칭 층 위에, 전기 전도성 층, 및

- 전기 전도성 층 위에, 상부 매칭 층

을 포함하고,

- 하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층이 층의 전체 단면에 균질하게 분포된 니오븀, 티타늄, 바륨, 마그네슘, 탄탈럼, 지르코늄, 토륨, 팔라듐, 백금 및 그의 합금으로 이루어진 군으로부터의 게터 물질을 함유하고,

게터 물질을 함유하는 적어도 하나의 하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층이 각 전기 전도성 층과 직접 접촉한다.

매칭 층의 게터 물질은 인접 전기 전도성 층을 산화로부터 보호한다. 이렇게 해서, 본 발명에 따른 층 구조에 의해서, 투명 판유리의 모든 전기 전도성 층이 산화로부터 보호된다. 본 발명에 따른 매칭 층이 전기 전도성 층에 직접 인접하기 때문에, 매칭 층의 결정화도가 전도성 층에 최적으로 전달된다.

제1 층이 제2 층 위에 배열되는 경우, 본 발명의 맥락에서 이것은 제1 층이 제2 층보다 투명 기판으로부터 더 멀리에 배열된다는 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층 아래에 배열되는 경우, 본 발명의 맥락에서 이것은 제2 층이 제1 층보다 투명 기판으로부터 더 멀리에 배열된다는 것을 의미한다. 가장 위에 있는 기능성 층은 투명 기판으로부터 최대 거리에 있는 기능성 층이다. 가장 낮은 기능성 층은 투명 기판으로부터 최소 거리에 있는 기능성 층이다.

본 발명의 맥락에서, 층은 하나의 물질로 제조될 수 있다. 그러나, 또한, 층은 상이한 물질의 둘 이상의 개개의 층을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 기능성 층은 예를 들어 적어도 하나의 광학적 고굴절 물질 층, 평활 층, 하부 및 상부 매칭 층 및 전기 전도성 층을 포함한다.

제1 층이 제2 층 위에 또는 아래에 배열되는 경우, 본 발명의 맥락에서 이것은 제1 층 및 제2 층이 서로 직접 접촉한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 명시적으로 배제되지 않는 한, 하나 이상의 다른 층이 제1 층과 제2 층 사이에 배열될 수 있다.

본 발명에 따르면, 전기 전도성 코팅은 투명 기판의 적어도 한 표면 상에 적층된다. 그러나, 또한, 투명 기판의 두 표면 모두에 본 발명에 따른 전기 전도성 코팅이 제공될 수 있다.

전기 전도성 코팅은 투명 기판의 전체 표면에 걸쳐서 연장될 수 있다. 그러나, 별법으로, 전기 전도성 코팅은 투명 기판의 표면의 일부에만 걸쳐서 연장될 수 있다. 전기 전도성 코팅은 바람직하게는 투명 기판의 표면의 적어도 50%, 특히 바람직하게는 적어도 70%, 및 가장 특히 바람직하게는 적어도 90%에 걸쳐서 연장될 수 있다.

전기 전도성 코팅은 투명 기판의 표면 바로 위에 적층될 수 있다. 별법으로, 전기 전도성 코팅은 투명 기판에 접착 결합된 캐리어 필름 상에 적층될 수 있다.

본 발명의 맥락에서, "광학적 고굴절 물질"은 굴절률이 2.1 이상인 물질을 의미한다. 선행 기술에 따르면, 각 경우에서 전기 전도성 층이 두 유전체 층 사이에 배열되는 층 서열이 알려져 있다. 이 유전체 층은 관례적으로 규소 질화물을 포함한다. 본 발명에 따른 광학적 고굴절 물질 층은 전기 전도성 층의 시트 저항의 감소와 함께 동시에 투명 판유리의 좋은 광학적 특성, 특히 높은 투과율 및 중성색 효과를 초래한다. 유리하게 낮은 시트 저항 값 및 이렇게 해서, 높은 비가열출력이 본 발명에 따른 평활 층과 함께 광학적 고굴절 물질 층에 의해 달성될 수 있다.

굴절률에 대해 보고된 값은 550 ㎚의 파장에서 측정된다.

전기 전도성 코팅을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리는 바람직하게는 70% 초과의 총 투과율을 갖는다. "총 투과율"이라는 용어는 문헌 [ECE-R 43, Annex3, §9.1]이 명시하는 자동차 창문의 빛 투과성 시험 방법에 기초한다.

전기 전도성 코팅은 바람직하게는 1 Ω/□ 미만의 시트 저항을 갖는다. 전기 전도성 코팅의 시트 저항은 특히 바람직하게는 0.4 Ω/□ 내지 0.9 Ω/□이다. 시트 저항의 이 범위에서, 유리하게 높은 비가열출력 P가 달성된다.

하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층은 그 층의 전체 단면에 균질하게 분포된 게터 물질을 포함한다. 게터 물질은 니오븀, 티타늄, 바륨, 마그네슘, 탄탈럼, 지르코늄, 토륨, 팔라듐, 백금으로 이루어진 군으로부터 얻는다. 게터 물질은 산소와 결합하고, 이렇게 함으로써 인접 전도성 층이 산화로부터 보호된다. 이러한 게터 물질을 함유하는 추가의 차단 층의 적층이 불필요하다. 선행 기술에 따라서 알려진 차단 층은 그 아래에 있는 매칭 층의 결정화도를 전도성 층까지 연장하는 것을 방지한다. 이렇게 해서 차단 층의 생략은 전도성 층의 결정화도 및 그 결과, 그의 전도도를 개선한다. 이렇게 해서, 매칭 층 및 게터 물질의 본 발명에 따른 특히 유리한 조합에 의해 비가열출력이 증가될 수 있다.

본 발명에 따른 매칭 층의 게터 물질은 매칭 층에 균질하게 분포되고, 선행 기술에 따라서 알려진 차단 층과 대조적으로, 매칭 층의 표면 상에 적층될 뿐만 아니라 매칭 층 안에도 함유된다. 매칭 층의 단면에서, 게터 물질은 심지어 국소 축적을 나타낼 수 있지만; 평균적으로, 전체 단면에 걸쳐 게터 물질의 균질한 분포가 있다. 이렇게 해서, 전도성 층에 향하는 표면 상에서와 정확히 같은 양의 게터 물질이 평활 층에 향하는 매칭 층의 표면 상에서 입수가능하다. 매칭 층에서 게터 물질의 이 균일한 분포에 의해서, 산소 흡수를 위한 적정한 게터 물질이 존재한다. 추가로, 매칭 층의 표면이 차단 층으로 덮이지 않기 때문에, 매칭 층의 결정화도가 전도성 층에 최적으로 전달된다. 이렇게 해서, 선행 기술과 대조적으로, 본 발명에 따른 전기 전도성 코팅은 동일한 산화 안정성과 함께 증가된 전도도를 갖는다.

게다가, 게터 물질은 니켈, 크로뮴, 알루미늄, 및/또는 그의 합금을 함유할 수 있다.

총 투과율을 증가시키고/증가시키거나 시트 저항을 감소시키기 위해, 전기 전도성 코팅을 갖는 투명 판유리는 예를 들어 500℃ 내지 700℃의 온도에서의 온도 처리로 처리될 수 있다.

본 발명에 따른 전기 전도성 코팅은 코팅이 산화에 의해 손상되지 않으면서 이러한 온도 처리로 처리될 수 있다는 것이 입증되었다. 또한, 본 발명에 따른 투명 판유리는 코팅이 산화에 의해 손상되지 않게 하면서 볼록하게 또는 오목하게 구부릴 수 있다. 이것들은 본 발명에 따른 전기 전도성 코팅의 주요 이점이다.

바람직하게는, 하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층은 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량%, 가장 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%, 특히 4 중량% 내지 6 중량%의 농도의 게터 물질을 함유한다. 3 중량% 초과의 농도에서, 산화로부터 전기 전도성 층의 특히 좋은 보호가 관찰될 수 있다.

바람직하게는, 게터 물질은 티타늄을 함유한다.

전기 전도성 코팅은 2 내지 5 개의 기능성 층을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 전기 전도성 코팅은 3 개의 기능성 층을 갖는다. 4 개 이상의 전기 전도성 층을 갖는 전기 전도성 코팅의 제조는 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 든다. 그러나, 본 발명에 따른 기능성 층 구조의 개선된 전도도 때문에, 심지어 3 개의 기능성 층으로도 충분히 높은 가열출력이 얻어진다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 전기 전도성 코팅은 4 개의 기능성 층을 갖는다. 본 발명에 따른 방법에서는 매칭 층 및 게터 물질이 두 성분 모두를 함유하는 공통 표적으로부터 침착되기 때문에, 코팅 시스템에 비어 있는 음극 공간이 있다. 선행 기술에 따른 시스템에서는, 이 음극 공간이 차단 층을 침착시키기 위한 표적을 수용한다. 이처럼 음극 공간이 비어 있기 때문에, 제4 전기 전도성 층을 침착시키기 위한 또 다른 표적이 거기에 부착될 수 있다. 이것은 4 개의 기능성 층을 갖는 전기 전도성 코팅의 제조를 실질적으로 더 간단하게 하고, 동일한 크기의 시스템으로 실질적으로 더 경제적이 되게 한다.

광학적 고굴절 물질 층은 바람직하게는 2.1 내지 2.5, 특히 바람직하게는 2.1 내지 2.3의 굴절률 n을 갖는다.

광학적 고굴절 물질 층은 바람직하게는 적어도 하나의 혼합된 규소/금속 질화물, 특히 바람직하게는 혼합된 규소/지르코늄 질화물을 함유한다. 이것은 전기 전도성 코팅의 시트 저항에 관해서 특히 유리하다. 혼합된 규소/지르코늄 질화물은 바람직하게는 도핑제를 갖는다. 광학적 고굴절 물질 층은 예를 들어 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물 (SiZrN_x:Al)을 함유할 수 있다.

혼합된 규소/지르코늄 질화물은 바람직하게는 40 중량% 내지 70 중량%의 규소, 30 중량% 내지 60 중량%의 지르코늄 및 0 중량% 내지 10 중량%의 알루미늄 뿐만 아니라 제조 관련 혼합물을 함유하는 표적으로 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 침착된다. 표적은 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 60 중량%의 규소, 35 중량% 내지 55 중량%의 지르코늄, 및 3 중량% 내지 8 중량%의 알루미늄 뿐만 아니라 제조 관련 혼합물을 함유한다. 혼합된 규소/지르코늄 질화물의 침착은 바람직하게는 음극 스퍼터링 동안 반응 기체로서 질소 첨가 하에서 일어난다.

그러나, 또한, 광학적 고굴절 물질 층은 예를 들어 적어도 혼합된 규소/알루미늄 질화물, 혼합된 규소/하프늄 질화물, 또는 혼합된 규소/티타늄 질화물을 함유할 수 있다. 별법으로, 광학적 고굴절 물질 층은 예를 들어 MnO, WO₃, Nb₂O₅, Bi₂O₃, TiO₂, Zr₃N₄, 및/또는 AlN을 함유할 수 있다.

두 전기 전도성 층 사이에 배열되는 각각의 광학적 고굴절 물질 층의 층 두께는 바람직하게는 35 ㎚ 내지 70 ㎚, 특히 바람직하게는 45 ㎚ 내지 60 ㎚이다. 층 두께의 이 범위에서, 전기 전도성 코팅의 특히 유리한 시트 저항 및 투명 판유리의 특히 좋은 광학적 성질이 달성된다. 본 발명의 맥락에서, 적어도 하나의 전기 전도성 층이 광학적 고굴절 물질 층 위에 배열되는 경우 및 적어도 하나의 전기 전도성 층이 광학적 고굴절 물질 층 아래에 배열되는 경우, 광학적 고굴절 물질 층은 두 전기 전도성 층 사이에 배열된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 광학적 고굴절 물질 층은 인접 전기 전도성 층과 직접 접촉하지 않는다.

가장 낮은 광학적 고굴절 물질 층의 층 두께는 바람직하게는 20 ㎚ 내지 40 ㎚이다. 이렇게 해서, 특히 좋은 결과가 얻어진다.

본 발명의 유리한 실시양태에서는, 가장 위에 있는 기능성 층 위에 커버 층이 배열된다. 커버 층은 그 아래에 있는 층들을 부식으로부터 보호한다. 커버 층은 바람직하게는 유전체이다. 커버 층은 예를 들어 규소 질화물 및/또는 주석 산화물을 함유할 수 있다.

커버 층은 바람직하게는 2.1 이상의 굴절률을 갖는 적어도 하나의 광학적 고굴절 물질을 함유한다. 커버 층은 특히 바람직하게는 적어도 하나의 혼합된 규소/금속 질화물, 특히, 혼합된 규소/지르코늄 질화물, 예컨대 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물을 함유한다. 이것은 본 발명에 따른 투명 판유리의 광학적 성질에 관해서 특히 유리하다. 그러나, 커버 층은 또한 다른 혼합된 규소/금속 질화물, 예를 들어 혼합된 규소/알루미늄 질화물, 혼합된 규소/하프늄 질화물, 또는 혼합된 규소/티타늄 질화물을 함유할 수 있다. 별법으로, 커버 층은 또한 예를 들어 MnO, WO₃, Nb₂O₅, Bi₂O₃, TiO₂, Zr₃N₄ 및/또는 AlN을 함유할 수 있다.

커버 층의 층 두께는 바람직하게는 20 ㎚ 내지 40 ㎚이다. 이렇게 해서, 특히 좋은 결과가 얻어진다.

본 발명에 따르면, 전기 전도성 코팅의 각 기능성 층은 적어도 하나의 평활 층을 포함한다. 평활 층은 제1 매칭 층 아래에, 특히, 광학적 고굴절 물질 층과 제1 매칭 층 사이에 배열된다. 평활 층은 바람직하게는 제1 매칭 층과 직접 접촉한다. 평활 층은 나중에 위에 적층되는 전기 전도성 층을 위한 표면의 최적화, 특히, 평활화를 달성한다. 더 평활한 표면 상에 침착되는 전기 전도성 층은 더 높은 정도의 투과율을 가지고, 동시에 더 낮은 시트 저항을 갖는다.

평활 층은 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유한다. 산화물은 무정형이거나 또는 부분 무정형(이고, 이렇게해서, 부분 결정질)이지만, 완전 결정질은 아니다. 비결정질 평활 층은 낮은 거칠기를 가지고, 이렇게 해서, 평활 층 위에 적층될 층들을 위한 유리하게 평활한 표면을 형성한다. 추가로, 비결정질 평활 층은 추가로 평활 층 바로 위에 침착되는 층, 바람직하게는 제1 매칭 층의 개선된 표면 구조를 달성한다. 평활 층은 예를 들어 주석, 규소, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 아연, 갈륨 및 인듐 원소 중 하나 이상의 적어도 하나의 산화물을 함유할 수 있다.

평활 층은 바람직하게는 비결정질의 혼합된 산화물을 함유한다. 평활 층은 가장 특히 바람직하게는 혼합된 주석/아연 산화물을 함유한다. 혼합된 산화물은 도핑제를 가질 수 있다. 평활 층은 예를 들어 안티모니로 도핑된 혼합된 주석/아연 산화물(SnZnO_x:Sb)을 함유할 수 있다. 혼합된 산화물은 바람직하게는 화학양론 미만의 산소 함량을 갖는다. 반응성 음극 스퍼터링에 의해 혼합된 주석/아연 산화물 층을 제조하는 방법은 예를 들어 DE 198 48 751 C1로부터 알려져 있다. 혼합된 주석/아연 산화물은 바람직하게는 25 중량% 내지 80 중량%의 아연, 20 중량% 내지 75 중량%의 주석 및 0 중량% 내지 10 중량%의 안티모니 뿐만 아니라 제조 관련 혼합물을 함유하는 표적으로 침착된다. 표적은 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 75 중량%의 아연, 25 중량% 내지 55 중량%의 주석 및 1 중량% 내지 5 중량%의 안티모니 뿐만 아니라 다른 금속들의 제조 관련 혼합물을 함유한다. 혼합된 주석/아연 산화물의 침착은 음극 스퍼터링 동안 반응 기체로서 산소 첨가 하에서 일어난다.

평활 층의 층 두께는 바람직하게는 3 ㎚ 내지 20 ㎚, 특히 바람직하게는 4 ㎚ 내지 12 ㎚이다. 평활 층은 바람직하게는 2.2 미만의 굴절률을 갖는다.

전기 전도성 층은 바람직하게는 적어도 하나의 금속, 예를 들어 금 또는 구리, 또는 합금, 특히 바람직하게는 은 또는 은 함유 합금을 함유한다. 그러나, 또한, 전기 전도성 층은 관련 분야 기술자에게 알려진 다른 전기 전도성 물질을 함유할 수 있다.

본 발명의 유리한 실시양태에서, 전기 전도성 층은 적어도 90 중량%의 은, 바람직하게는 적어도 99.9 중량%의 은을 함유한다. 전기 전도성 층은 바람직하게는 통상적인 금속 층 침착 방법을 이용해서 예를 들어 진공 방법, 예컨대 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 적층된다.

전기 전도성 층은 바람직하게는 8 ㎚ 내지 25 ㎚, 특히 바람직하게는 10 ㎚ 내지 20 ㎚의 층 두께를 갖는다. 이것은 전기 전도성 층의 투명도 및 시트 저항에 관해서 특히 유리하다.

본 발명에 따르면, 모든 전기 전도성 층의 총 층 두께는 32 ㎚ 내지 75 ㎚이다. 모든 전기 전도성 층의 총 두께의 이 범위에서, 자동차 창문, 특히 앞유리창에 대표적인 두 버스바 사이의 거리 h 및 12 V 내지 15 V의 작동 전압으로 적정한 높은 비가열출력 P 및 동시에, 적정한 높은 투과율이 유리하게 달성한다. 모든 전기 전도성 층의 지나치게 낮은 총 층 두께는 지나치게 높은 시트 저항 R_□ 및 이렇게 해서, 지나치게 낮은 비가열출력 P를 초래한다. 모든 전기 전도성 층의 지나치게 높은 총 층 두께는 판유리를 통하는 투과율을 너무 크게 감소시키고, 이렇게 해서, ECE R 43에 따른 자동차 창문의 투과율 요건이 충족되지 않는다. 50 ㎚ 내지 60 ㎚, 특히 51 ㎚ 내지 58 ㎚의 모든 전기 전도성 층의 총 층 두께로 특히 좋은 결과가 달성된다는 것이 입증되었다. 이것은 전기 전도성 코팅의 시트 저항 및 투명 판유리의 투과율에 관해서 특히 유리하다.

하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층은 바람직하게는 아연 산화물 ZnO₁ _-δ(여기서, 0 <δ< 0.01)을 함유한다. 아연 산화물은 바람직하게는 은 함유 층 뿐만 아니라 게터 물질과 과량의 산소의 반응을 방지하기 위해 산소에 대해 화학양론 미만으로 침착된다. 아연 산화물 외에, 또한 다른 세라믹 성분도 매칭 층에 함유될 수 있다. 바람직하게는, 다른 산화물, 예를 들어 알루미늄 산화물이 첨가된다. 아연 산화물층은 바람직하게는 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 침착된다. 하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층은 게터 물질을 함유한다. 각 기능성 층 내의 적어도 하나의 매칭 층은 게터 물질을 포함한다. 기능성 층의 제2 매칭 층은 임의로 게터 물질을 함유할 수 있다.

게터 물질을 갖는 매칭 층을 침착시키기 위한 표적은 90 중량% 내지 99 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 1 중량% 내지 10 중량%의 게터 물질, 바람직하게는 90 중량% 내지 98 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 2 중량% 내지 10 중량%의 게터 물질, 특히 바람직하게는 90 중량% 내지 97 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 3 중량% 내지 10 중량%의 게터 물질, 가장 특히 바람직하게는 93 중량% 내지 97 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 3 중량% 내지 7 중량%의 게터 물질, 특히 94 중량% 내지 96 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 4 중량% 내지 6 중량%의 게터 물질을 함유한다. 이 아연 산화물 기재 세라믹에 관한 한, 결국 이 아연 산화물 기재 세라믹은 다른 산화물 성분, 예를 들어 알루미늄 산화물을 함유할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 아연 산화물 기재 세라믹은 85 중량% 내지 100 중량%의 아연 산화물, 특히 바람직하게는 95 중량% 내지 99 중량%의 아연 산화물 뿐만 아니라 1 중량% 내지 5 중량%의 알루미늄 산화물을 함유한다. 게다가, 제조 관련 혼합물이 포함될 수 있다. 바람직하게는, 게터 물질로는 티타늄이 이용된다. 게터 물질이 없는 매칭 층을 침착할 때는, 바람직하게는 85 중량% 내지 100 중량%의 아연 산화물 뿐만 아니라 제조 관련 혼합물을 함유하는 표적이 이용된다. 특히 바람직하게는, 표적은 85 중량% 내지 99 중량%의 아연 산화물 및 1 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 산화물, 특히 95 중량% 내지 99 중량%의 아연 산화물 및 1 중량% 내지 5 중량%의 알루미늄 산화물 뿐만 아니라 각각의 제조 관련 혼합물을 함유한다. 상부 매칭 층 및 하부 매칭 층의 침착은 바람직하게는 불활성 기체, 예를 들어 아르곤 또는 크립톤 이용 하에서 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 수행된다. 또한, 별법으로, 게터 물질을 함유하지 않는 매칭 층은 선행 기술에 따라서 잘 알려지고 예를 들어 EP 2444381 A1에 게재되어 있는 바와 같이, 반응 기체로서 산소 첨가 하에서 금속 표적을 이용해서 침착될 수 있다.

하부 매칭 층 및 상부 매칭 층의 층 두께는 바람직하게는 3 ㎚ 내지 20 ㎚, 특히 바람직하게는 4 ㎚ 내지 12 ㎚이다.

상부 매칭 층 및 하부 매칭 층 둘 모두가 게터 물질을 함유할 수 있고, 바람직하게는, 적어도 하부 매칭 층이 게터 물질을 함유한다. 게터 물질을 갖는 하부 매칭 층은 전기 전도성 층 바로 아래에 위치하고, 특히, 전기 전도성 층을 산화로부터 안정화시키는 역할을 한다. 이것은 전기 전도성 코팅의 광학적 질을 개선한다. 상부 매칭 층은 전기 전도성 층 바로 위에 적층된다.

투명 기판은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 평편 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 보로실리케이트 유리, 소다석회 유리 또는 맑은 플라스틱, 바람직하게는 강직성 맑은 플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 그의 혼합물을 함유한다. 적당한 유형의 유리의 예는 DE 697 31 268 T2, 8 페이지, [0053] 문단으로부터 알려져 있다.

투명 기판의 두께는 광범위하게 다양할 수 있고, 이렇게 해서, 개개의 경우의 요건에 맞출 수 있다. 바람직하게는, 1.0 ㎜ 내지 25 ㎜ 및 바람직하게는 1.4 ㎜ 내지 2.6 ㎜의 표준 두께를 갖는 판유리가 이용된다. 투명 기판의 크기는 광범위하게 다양할 수 있고, 본 발명에 따른 용도에 의해 결정된다. 투명 기판은 예를 들어 자동차 부문에서 및 건축 부문에서 200 ㎠ 내지 4 ㎡의 관례적인 면적을 갖는다.

투명 기판은 어떠한 3 차원 모양도 가질 수 있다. 바람직하게는, 3 차원 모양은 음영 대역을 가지지 않고, 이렇게 해서, 그것은 예를 들어 음극 스퍼터링에 의해 코팅될 수 있다. 투명 기판은 바람직하게는 평면이거나 또는 하나의 또는 다수의 공간 방향에서 약간 또는 크게 굴곡된다. 투명 기판은 무색일 수 있거나 또는 틴팅(tinting)될 수 있다.

본 발명의 유리한 실시양태에서, 투명 기판은 적어도 하나의 라미네이팅 필름(laminating film)을 통해 제2 판유리에 결합되어 복합 판유리를 형성한다. 본 발명에 따른 전기 전도성 코팅은 바람직하게는 라미네이팅 필름에 향하는 투명 기판의 표면 상에 적층된다. 이렇게 해서, 전기 전도성 코팅은 손상 및 부식으로부터 유리하게 보호된다.

복합 판유리는 바람직하게는 70% 초과의 총 투과율을 갖는다.

다이 라미네이팅 필름은 바람직하게는 0.3 ㎜ 내지 0.9 ㎜의 두께를 갖는 열가소성 플라스틱, 예를 들어 폴리비닐 부티랄 (PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 폴리우레탄 (PU), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 그의 다수의 층을 함유한다.

제2 판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 평편 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 보로실리케이트 유리, 소다석회 유리, 또는 맑은 플라스틱, 바람직하게는 강직성 맑은 플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 그의 혼합물을 함유한다. 제2 판유리는 바람직하게는 1.0 ㎜ 내지 25 ㎜ 및 특히 바람직하게는 1.4 ㎜ 내지 2.6 ㎜의 두께를 갖는다.

전기 전도성 코팅은 바람직하게는 2 ㎜ 내지 20 ㎜, 바람직하게는 5 ㎜ 내지 10 ㎜의 폭을 갖는 주변을 둘러싸는 프레임형 무코팅 영역을 뺀 투명 기판의 전체 표면에 걸쳐서 연장된다. 무코팅 영역은 바람직하게는 라미네이팅 필름에 의해 또는 아크릴레이트 접착제에 의해 증기 확산 배리어로서 기밀된다. 부식에 민감한 전기 전도성 코팅은 증기 확산 배리어에 의해 수분 및 대기중 산소로부터 보호된다. 복합 판유리가 자동차 창문, 예를 들어 앞유리창으로서 제공되는 경우, 주변을 둘러싸는 무코팅 영역은 또한 전압 운반 코팅과 자동차 차체 사이의 전기절연을 달성한다.

투명 기판은 예를 들어 데이터 전송창 또는 통신창 역할을 하는 적어도 하나의 다른 영역에서 무코팅일 수 있다. 다른 무코팅 영역에서, 투명 판유리는 전자기 복사선 및 특히, 적외 복사선에 대해 투과성이다.

전기 전도성 코팅은 투명 기판의 표면 바로 위에 적층될 수 있다. 별법으로, 전기 전도성 코팅은 두 라미네이팅 필름 사이에 끼워넣는 캐리어 필름 상에 적층될 수 있다. 캐리어 필름은 바람직하게는 열가소성 중합체, 특히 폴리비닐 부티랄 (PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 폴리우레탄 (PU), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 그의 조합을 함유한다.

또한, 투명 기판은 예를 들어 스페이서를 통해 제2 판유리에 결합되어 단열 글레이징 유닛을 형성할 수 있다. 또한, 투명 기판은 라미네이팅 필름 및/또는 스페이서를 통해 하나 초과의 다른 판유리에 결합될 수 있다. 투명 기판이 하나의 또는 다수의 다른 판유리에 결합되는 경우, 하나의 또는 다수의 이들 다른 판유리는 또한 전기 전도성 코팅을 가질 수 있다.

특히 유리한 실시양태에서, 전기 전도성 코팅은 전압을 인가하기 위한 적당한 수단을 구비하고, 이렇게 해서, 가열될 수 있다. 별법으로, 또한, 전기 전도성 코팅은 예를 들어 IR 복사선으로부터의 차폐를 위해서 가열되지 않게 이용될 수 있고, 이에 의해 직접적인 햇빛에 의한 차량 내부의 가열이 감소된다.

바람직하게는, 전기 전도성 코팅은 버스바를 통해 전압원에 연결되고, 전기 전도성 코팅 상에 인가되는 전압은 바람직하게는 12 V 내지 15 V의 값을 갖는다. 버스바는 전력을 전달하는 역할을 한다. 적당한 버스바의 예는 DE 103 33 618 B3 및 EP 0 025 755 B1로부터 알려져 있다.

버스바는 유리하게는 전도성 페이스트를 인쇄함으로써 생성된다. 전기 전도성 코팅 형성 후 투명 기판을 구부리는 경우에는, 바람직하게는, 투명 기판을 구부리기 전에 및/또는 투명 기판을 구부릴 때 전도성 페이스트를 소성한다. 전도성 페이스트는 바람직하게는 은 입자 및 유리 프릿을 함유한다. 소성된 전도성 페이스트의 층 두께는 바람직하게는 5 ㎛ 내지 20 ㎛이다.

한 대안적 실시양태에서는, 얇고 좁은 금속 호일 스트립 또는 금속 와이어가 버스바로서 이용되고, 이것은 바람직하게는 구리 및/또는 알루미늄을 함유하고; 특히, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛, 예를 들어 약 50 ㎛의 두께를 갖는 구리 호일 스트립이 이용된다. 구리 호일 스트립의 폭은 바람직하게는 1 ㎜ 내지 10 ㎜이다. 전기 전도성 코팅과 버스바 사이의 전기적 접촉은 예를 들어 납땜에 의해 또는 전기 전도성 접착제로 붙임으로써 생성될 수 있다. 투명 기판이 복합 유리의 일부인 경우, 복합 층 조립 동안에 전기 전도성 코팅 상에 금속 호일 스트립 또는 금속 와이어가 놓일 수 있다. 나중의 오토클레이브 공정에서, 열 및 압력의 작용을 통해 버스바와 코팅 사이의 확실한 전기적 접촉이 달성된다.

자동차 부문에서는, 복합 판유리의 내부에서 버스바를 접촉시키기 위한 급전선으로서 호일 도체가 관례적으로 이용된다. 호일 도체의 예는 DE 42 35 063 A1, DE 20 2004 019 286 U1, 및 DE 93 13 394 U1에 기술되어 있다.

때로는 "평편 도체" 또는 "평편-밴드 도체"라고 불리는 가요성 호일 도체는 바람직하게는 0.03 ㎜ 내지 0.1 ㎜의 두께 및 2 ㎜ 내지 16 ㎜의 폭을 갖는 주석으로 도금된 구리 스트립으로 제조된다. 구리는 좋은 전기 전도도 뿐만 아니라 호일로의 좋은 가공성을 가지기 때문에, 이러한 도체 트랙의 경우에 성공적인 것으로 증명되었다. 동시에, 물질 비용이 낮다. 또한, 호일로 가공될 수 있는 다른 전기 전도성 물질도 이용될 수 있다. 이것의 예는 알루미늄, 금, 은 또는 주석 및 그의 합금이다.

전기절연 및 안정화를 위해, 주석 도금된 구리 스트립은, 플라스틱으로 제조되거나 양면이 플라스틱으로 라미네이팅된 캐리어 물질 상에 형성된다. 일반적으로, 절연 물질은 0.025 ㎜ 내지 0.05 ㎜ 두께의 폴리이미드 기재 필름을 함유한다. 또한, 요구되는 절연 성질을 갖는 다른 플라스틱 또는 물질도 이용될 수 있다. 서로 전기적으로 격리된 다수의 전도성 층이 하나의 호일 도체 스트립 내에 위치할 수 있다.

복합 판유리에서 전기 전도성 층을 접촉시키는 데 적당한 호일 도체는 불과 0.3 ㎜의 총 두께를 갖는다. 이러한 얇은 호일 도체는 개개의 판유리 사이의 라미네이팅 필름 내에 수월하게 끼워넣을 수 있다.

별법으로, 또한, 얇은 금속 와이어가 급전선으로서 이용될 수 있다. 금속 와이어는 특히 구리, 텅스텐, 금, 은 또는 알루미늄, 또는 이들 금속 중 적어도 2개의 합금을 함유한다. 또한, 합금은 몰리브데넘, 루테늄, 오스뮴, 이리듐, 팔라듐 또는 백금을 함유할 수 있다.

추가로, 본 발명은 적어도 2개의 기능성 층을 투명 기판 상에 차례로 적층하고, 각 기능성 층을 차례로 적층하기 위해 적어도

a) 2.1 이상의 굴절률을 갖는 하나의 광학적 고굴절 물질 층,

b) 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유하는 평활 층,

c) 하부 매칭 층,

d) 전기 전도성 층, 및

e) 상부 매칭 층

을 적층하고, 여기서 하부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층을 그 안에 함유되는 게터 물질과 동시에 적층하는 것인, 전기 전도성 코팅을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리의 제조 방법을 포함한다.

개개의 층은 그 자체가 알려진 방법에 의해, 예를 들어 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 침착된다. 음극 스퍼터링은 예를 들어 아르곤 또는 크립톤의 보호 기체 분위기에서 또는 반응성 기체 분위기에서 예를 들어 산소 또는 질소 첨가를 통해 일어난다.

상부 매칭 층 및/또는 하부 매칭 층은 그것이 게터 물질을 함유할 정도로 불활성 기체 이용 하에서 자기장 지원 음극 스퍼터링에 의해 침착된다. 세라믹 표적이 표적으로 이용된다. 바람직한 실시양태에서는, 게터 물질, 바람직하게는 티타늄으로 도핑된 아연 산화물 기재 세라믹 표적이 이용된다. 본 발명에 따른 방법에서 게터 물질을 갖는 매칭 층을 침착시키는 데에 금속 표적이 이용될 수 없는데, 그 이유는 이것들은 산소 존재 하에서 침착되어 세라믹층, 예를 들어 아연 산화물을 생성해야 하기 때문이고, 표적에 함유된 게터 물질이 산화될 것이다. 세라믹 표적이 이용되는 경우, 아연이 이미 산화된 형태로 아연 산화물로서 존재하고, 이렇게 해서, 이것은 불활성 기체로서 아르곤 또는 크립톤을 이용해서 침착될 수 있다. 표적에 함유되는 게터 물질, 예를 들어 티타늄이 산화되지 않는다.

상부 매칭 층 및/또는 상부 매칭 층은 바람직하게는 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 8 중량%, 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%의 게터 물질을 함유하는 세라믹 표적의 음극선 스퍼터링에 의해 침착된다. 세라믹 표적은 바람직하게는 아연 산화물을 기재로 한다. 특히 바람직한 실시양태에서, 아연 산화물 기재 세라믹은 95 중량% 내지 99 중량%의 ZnO 및 1 중량% 내지 5 중량%의 Al₂O₃를 함유한다. 이 아연 산화물 기재 세라믹은 90 중량% 내지 100 중량%의 분율로 매칭 층을 침착시키기 위한 표적의 주성분을 형성한다. 그 결과로 얻는 매칭 층이 게터 물질을 함유해야 할 경우, 그의 침착에 이용되는 표적은 90 중량% 내지 99 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 뿐만 아니라 1 중량% 내지 10 중량%의 게터 물질, 바람직하게는 92 중량% 내지 98 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 2 중량% 내지 8 중량%의 게터 물질, 특히 바람직하게는 93 중량% 내지 97 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 3 중량% 내지 7 중량%의 게터 물질을 함유한다.

바람직하게는, 게터 물질을 갖는 본 발명에 따른 매칭 층은 불활성 기체로서 아르곤을 이용하여 펄스형 DC 전압원을 이용해서 0.5 μbar 내지 5 μbar의 압력에서 침착된다. 특히 바람직하게는, 침착은 스퍼터링 절차 동안에 대향하는 주기적으로 변하는 전하를 갖는 2개의 표적을 이용해서 25 kHz 내지 50 kHz의 다주파수 음극 스퍼터링에 의해 수행된다.

투과율, 시트 저항 및 색 값에 관해서 요망되는 성질을 갖는 개개의 층의 층 두께는 상기 지시된 층 두께의 범위에서 시뮬레이션을 통해 간단한 방식으로 관련 분야 기술자에게 드러난다.

본 발명의 유리한 실시양태에서는, 전기 전도성 코팅을 적어도 2개의 버스바에 연결하고, 투명 기판 및 제2 판유리를 500℃ 내지 700℃의 온도로 가열하고, 투명 기판 및 제2 판유리를 라미네이팅 필름에 합치되도록(congruently) 결합한다. 판유리의 가열은 구부림 공정 내에서 일어날 수 있다. 전기 전도성 코팅은 특히 구부림 공정 및/또는 라미네이팅 공정을 손상 없이 견뎌내기에 적합해야 한다. 상기 전기 전도성 코팅의 성질, 특히 시트 저항은 관례대로 가열에 의해 개선된다.

추가로, 본 발명은 건물에서의 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서의, 특히 자동차에서의 판유리로서의 또는 판유리의 구성요소로서의, 특히 단열 글레이징 유닛 또는 복합 판유리의 구성요소로서의, 예를 들어 앞유리창, 뒤쪽 창문, 옆쪽 창문 및/또는 지붕 판유리로서의, 또는 앞유리창, 뒤쪽 창문, 옆쪽 창문 및/또는 지붕 판유리의 구성요소로서의, 본 발명에 따른 투명 판유리의 용도를 포함한다.

다음에서, 본 발명을 도면 및 예시 실시양태와 관련해서 상세히 설명한다. 도면은 개략적인 표현이고, 비율에 충실하지 않는다. 도면은 본 발명을 결코 제한하지 않는다.

도 1은 전기 전도성 코팅을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리의 실시양태의 단면도이다.
도 2는 복합 판유리의 일부로서 본 발명에 따른 투명 판유리의 평면도이다.
도 3은 도 2의 복합 판유리의 A-A'을 따라서 절단된 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

도 1은 투명 기판(1) 및 전기 전도성 코팅(2)을 갖는, 전기 전도성 코팅을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리의 실시양태의 단면도를 묘사한다. 기판(1)은 플로트 유리를 함유하고 2.1 ㎜의 두께를 갖는다. 전기 전도성 코팅(2)은 합치되도록 차례로 배열되는 제1 기능성 층(3.1), 제2 기능성 층(3.2) 및 제3 기능성 층(3.3)을 포함하는 3 개의 기능성 층(3)을 함유한다. 각 기능성 층(3)은

- 제1 광학적 고굴절 물질 층(4.1), 제2 광학적 고굴절 물질 층(4.2) 및 제3 광학적 고굴절 물질 층(4.3)이라고 각각 불리는 하나의 광학적 고굴절 물질 층(4),

- 제1 평활 층(5.1), 제2 평활 층(5.2) 및 제3 평활 층(5.3)이라고 각각 불리는 평활 층(5),

- 제1 하부 매칭 층(6.1), 제2 하부 매칭 층(6.2) 및 제3 하부 매칭 층(6.3)이라고 각각 불리는 하부 매칭 층(6),

-제1 하부 매칭 층(6.1), 제2 하부 매칭 층(6.2) 및 제3 하부 매칭 층(6.3)에 함유된 게터 물질(10),

- 제1 전기 전도성 층(7.1), 제2 전기 전도성 층(7.2) 및 제3 전기 전도성 층(7.3)이라고 각각 불리는 전기 전도성 층(7),

- 제1 상부 매칭 층(8.1), 제2 상부 매칭 층(8.2) 및 제3 상부 매칭 층(8.3)이라고 각각 불리는 상부 매칭 층(8)

을 포함한다.

층들은 투명 기판(1)으로부터의 거리가 증가하는 지시된 순서로 배열된다. 커버 층(9)이 제3 기능성 층(3.3) 위에 배열된다. 적당한 물질 및 예시 층 두께와 함께 기능성 층(3.1, 3.2, 3.3)의 정확한 층 서열은 투명 기판(1)으로서 2.1 ㎜의 두께를 갖는 유리 상에서 아래에서부터 위로 다음과 같다:

- 광학적 고굴절 물질 층(4)으로서 28 ㎚(4.1), 59 ㎚(4.2), 또는 60 ㎚(4.3)의 두께를 갖는 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물(SiZrN_x:Al),

- 평활 층(5)으로서 6 ㎚의 두께를 갖는 안티모니로 도핑된 혼합된 주석/아연 산화물(SnZnO_x:Sb),

- 게터 물질(10)을 갖는 하부 매칭 층(6)으로서 10 ㎚의 두께를 갖는 티타늄으로 도핑된 아연/알루미늄 산화물(ZnO:Al₂O₃:Ti),

- 전기 전도성 층(7)으로서 18 ㎚의 두께를 갖는 은층,

- 상부 매칭 층(8)으로서 5 ㎚의 두께를 갖는 아연/알루미늄 산화물(ZnO:Al₂O₃).

제1 기능성 층(3.1)은 투명 기판(1) 바로 위에 적층되고, 한편, 제2 기능성 층(3.2)은 제1 기능성 층 상에 배열되고, 제3 기능성 층(3.3)은 제2 기능성 층(3.2) 상에 배열된다.

전기 전도성 코팅(2)의 가장 위에 있는 제3 기능성 층(3.3) 상에 적층되는 커버 층(9)을 형성한다. 커버 층(9)은 40 ㎚의 층 두께를 갖는 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물(SiZrN_x:Al)로 제조된다.

전기 전도성 코팅(2)의 개개의 층은 음극선 스퍼터링에 의해 침착된다. 하부 매칭 층(6)을 침착시키기 위한 표적은 95 중량%의 아연 산화물 기재 세라믹 및 5 중량%의 티타늄을 함유한다. 아연 산화물 기재 세라믹은 98 중량%의 ZnO 및 2 중량%의 Al₂O₃를 함유한다. 상부 매칭 층(8)을 침착시키기 위한 표적은 98 중량%의 ZnO 및 2 중량%의 Al₂O₃를 함유하는 이 아연 산화물 기재 세라믹으로 이루어진다. 매칭 층(6,8)의 침착은 아르곤 존재 하에서 음극 스퍼터링을 이용해서 수행된다. 평활 층(5)을 침착시키기 위한 표적은 68 중량%의 주석, 30 중량%의 아연 및 2 중량%의 안티모니를 함유한다. 침착은 음극 스퍼터링 동안 반응 기체로서 산소 첨가 하에서 수행된다. 광학적 고굴절 물질 층(4) 뿐만 아니라 커버 층(9)을 침착시키기 위한 표적은 52.9 중량%의 규소, 43.8 중량%의 지르코늄 및 3.3 중량%의 알루미늄을 함유한다. 침착은 음극 스퍼터링 동안 반응 기체로서 질소 첨가 하에서 수행된다.

게터 물질(10)을 함유하는 하부 매칭 층(6)을 갖는 전기 전도성 코팅(2)의 본 발명에 따른 설계를 통해, 선행 기술에 비해 감소된 시트 저항 및 이렇게 해서, 개선된 비가열출력이 유리하게 얻어진다. 하부 매칭 층(6) 및 게터 물질(10)의 조합은 산소로부터 전기 전도성 층 보호를 위한 추가의 차단 층의 이용을 더 이상 쓸모없게 한다. 이렇게 해서, 하부 매칭 층(6)은 은 함유 전기 전도성 층(7)과 직접 접촉하고, 이에 의해 은의 결정 성장이 보장된다. 은의 이 개선된 결정화도는 본 발명에 따른 전기 전도성 코팅의 시트 저항의 요망되는 감소를 초래한다. 전기 전도성 코팅을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리의 광학적 성질은 자동차 부문의 글레이징의 법적 요건을 만족시킨다.

도 2 및 도 3은 각 경우에서 복합 판유리의 일부로서 전기 전도성 코팅(2)을 갖는 본 발명에 따른 투명 판유리의 상세도를 묘사한다. 복합 판유리는 승용차의 앞유리창으로서 의도된다. 투명 기판(1)은 라미네이팅 필름(16)을 통해 제2 판유리(11)에 결합된다. 도 2는 라미네이팅 필름(16)으로부터 먼 쪽으로 향하는 투명 기판(1)의 표면의 평면도를 묘사한다. 투명 기판(1)은 승용차의 내부에 향하는 판유리이다. 투명 기판(1) 및 제2 판유리(11)는 플로트 유리를 함유하고, 각각 2.1 ㎜의 두께를 갖는다. 라미네이팅 필름(16)은 폴리비닐 부티랄 (PVB)을 함유하고, 0.76 ㎜의 두께를 갖는다.

전기 전도성 코팅(2)은 라미네이팅 필름(16)에 향하는 투명 기판(1)의 표면 상에 적층된다. 전기 전도성 코팅(2)은 8 ㎜의 폭 b를 갖는 주변을 둘러싸는 프레임형 무코팅 영역을 뺀 투명 기판(1)의 전체 표면에 걸쳐서 연장된다. 무코팅 영역은 전압 운반 전기 전도성 코팅(2)과 차량 차체 사이의 전기절연부로서 역할한다. 손상 및 부식으로부터 전기 전도성 코팅(2)을 보호하기 위해 무코팅 영역은 라미네이팅 필름(16)에 접착제로 붙임으로써 기밀된다.

투명 기판(1)의 바깥쪽 상부 및 하부 가장자리 각각에 하나의 버스바(12)가 배열된다. 버스바(12)는 전도성 은 페이스트를 이용해서 전기 전도성 코팅(2) 상에 인쇄되어 소성된다. 소성된 은 페이스트의 층 두께는 15 ㎛이다. 버스바(12)는 그 아래에 있는 전기 전도성 코팅(2)의 영역에 전기 전도성 연결된다.

급전선(15)은 10 ㎜의 폭 및 0.3 ㎜의 두께를 갖는 주석으로 도금된 구리 호일로 제조된다. 각 급전선(15)은 버스바(12) 중 하나에 각각 납땜된다. 전기 전도성 코팅(2)은 버스바(12) 및 급전선(15)을 통해 전압원(13)에 연결된다. 전압원(13)은 자동차의 14 V의 온보드 전압이다.

20 ㎜의 폭(a)을 갖는 불투명 잉크층이 제2 판유리(11) 상에 라미네이팅 필름(16)을 향하는 표면의 가장자리 상에 차폐 프린트(14)로서 프레임형으로 형성된다. 차폐 프린트(14)는 복합 판유리를 차량 차체에 결합하는 데 이용된 접착제 스트랜드를 보이지 않게 한다. 차폐 프린트(14)는 동시에 UV 복사선으로부터 접착제 보호 및 이렇게 해서, 접착제의 조기 노화로부터 보호에 쓰인다. 게다가, 버스바(12) 및 급전선(15)은 차폐 프린트(14)에 의해 가려진다.

도 3은 하부 가장자리 영역에서의 도 2의 복합 판유리의 A-A'을 따라서 절단된 단면도를 묘사한다. 전기 전도성 코팅(2)을 갖는 투명 기판(1), 제2 판유리(11), 라미네이팅 필름(16), 버스바(12) 및 급전선(15) 뿐만 아니라 차폐 프린트(14)가 보인다.

도 4는 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 묘사한다. 제1 단계에서, 투명 기판 상에 하나의 광학적 고굴절 물질 층을 침착시키고, 그 다음에, 광학적 고굴절 물질 층 상에 평활 층을 적층한다. 평활 층 상에 하부 매칭 층을 게터 물질과 함께 침착시키고, 이때 게터 물질은 하부 매칭 층에 균질하게 분포되며 그것과 함께 한 단계로 적층된다. 하부 매칭 층 상에 전기 전도성 층을 적층하고, 전기 전도성 층 상에 상부 매칭 층을 적층한다. 이것은 광학적 고굴절 물질 층, 평활 층, 게터 물질을 갖는 하부 매칭 층, 전기 전도성 층, 및 상부 매칭 층으로 이루어진 제1 기능성 층을 생성한다. 이 제1 기능성 층 상에 적어도 하나의 제2 기능성 층, 최대한으로 4 개 더 기능성 층을 적층한다. 가장 위에 있는 기능성 층 상에 커버 층을 침착시킴으로써 층 시스템을 완성한다. 이어서, 급전선을 갖는 버스바의 설치에 의해 층 시스템을 전기적으로 접촉시킨다. 이 배열 상에 라미네이팅 필름, 및 차폐 프린트를 갖는 제2 판유리를 배치하고, 이 배열을 라미네이션하여 복합 판유리를 생성한다.

1: 투명 기판
2: 전기 전도성 코팅
3: 기능성 층
3.1: 제1 기능성 층
3.2: 제2 기능성 층
3.3: 제3 기능성 층
4: 광학적 고굴절 물질 층
4.1: 제1 광학적 고굴절 물질 층
4.2: 제2 광학적 고굴절 물질 층
4.3: 제3 광학적 고굴절 물질 층
5: 평활 층
5.1: 제1 평활 층
5.2: 제2 평활 층
5.3: 제3 평활 층
6: 하부 매칭 층
6.1: 제1 하부 매칭 층
6.2: 제2 하부 매칭 층
6.3: 제3 하부 매칭 층
7: 전기 전도성 층
7.1: 제1 전기 전도성 층
7.2: 제2 전기 전도성 층
7.3: 제3 전기 전도성 층
8: 상부 매칭 층
8.1: 제1 상부 매칭 층
8.2: 제2 상부 매칭 층
8.3: 제3 상부 매칭 층
9: 커버 층
10: 게터 물질
11: 제2 판유리
12: 버스바
13: 전압원
14: 차폐 프린트
15: 급전선
16: 라미네이팅 필름
a: 차폐 프린트(14)에 의해 차폐되는 영역의 폭
b: 무코팅 영역의 폭
A-A': 절단선

Claims

적어도 하나의 투명 기판(1) 및 투명 기판(1)의 적어도 한쪽 표면 상의 적어도 하나의 전기 전도성 코팅(2)을 포함하고, 여기서
- 전기 전도성 코팅(2)은 상하로 배열된 적어도 2개의 기능성 층(3)을 가지며, 각 기능성 층(3)은 적어도
- 2.1 이상의 굴절률을 갖는 하나의 광학적 고굴절 물질 층(4),
- 광학적 고굴절 물질 층(4) 위에, 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유하는 평활 층(5),
- 평활 층(5) 위에, 하부 매칭 층(6),
- 하부 매칭 층(6) 위에, 전기 전도성 층(7), 및
- 전기 전도성 층(7) 위에, 상부 매칭 층(8)
을 포함하고,
- 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)은 층의 전체 단면에 균질하게 분포된 니오븀, 티타늄, 바륨, 마그네슘, 탄탈럼, 지르코늄, 토륨, 팔라듐, 백금 및 그의 합금으로 이루어진 군으로부터의 게터 물질(10)을 함유하고,
- 게터 물질(10)을 함유하는 적어도 하나의 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)이 전기 전도성 층(7)과 직접 접촉하는 것인,
투명 판유리.
제1항에 있어서, 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)이 게터 물질(10)을 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량%, 가장 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%, 특히 4 중량% 내지 6 중량%의 농도로 함유하는 것인 투명 판유리.
제1항 또는 제2항에 있어서, 게터 물질(10)이 티타늄을 함유하는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 전기 전도성 층(7)의 총 층 두께가 32 ㎚ 내지 75 ㎚, 바람직하게는 50 ㎚ 내지 60 ㎚인 투명 판유리.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광학적 고굴절 물질 층(4)이 적어도 하나의 혼합된 규소/금속 질화물, 바람직하게는 혼합된 규소/지르코늄 질화물, 예컨대 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물을 함유하고, 두 전기 전도성 층(7) 사이에 배열된 광학적 고굴절 물질 층(4)은 각각 35 ㎚ 내지 70 ㎚, 바람직하게는 45 ㎚ 내지 60 ㎚의 두께를 갖는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 평활 층(5)이 적어도 하나의 비결정질의 혼합된 산화물, 바람직하게는 혼합된 주석/아연 산화물, 예컨대 안티모니로 도핑된 혼합된 주석/아연 산화물을 함유하고, 바람직하게는 3 ㎚ 내지 20 ㎚, 특히 바람직하게는 4 ㎚ 내지 12 ㎚의 두께를 갖는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 전도성 층(7)이 적어도 은 또는 은 함유 합금을 함유하고, 바람직하게는 8 ㎚ 내지 25 ㎚, 특히 바람직하게는 10 ㎚ 내지 20 ㎚의 층 두께를 갖는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)이 아연 산화물 ZnO₁ _-δ (여기서, 0 <δ< 0.01)을 함유하고, 바람직하게는 3 ㎚ 내지 20 ㎚, 특히 바람직하게는 4 ㎚ 내지 12 ㎚의 두께를 갖는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 커버 층(9)이 가장 위에 있는 기능성 층(3) 위에 배열되고, 커버 층(9)이 바람직하게는 2.1 이상의 굴절률을 갖는 적어도 하나의 광학적 고굴절 물질, 특히 바람직하게는 혼합된 규소/금속 질화물, 특히, 혼합된 규소/지르코늄 질화물, 예컨대 알루미늄으로 도핑된 혼합된 규소/지르코늄 질화물을 함유하는 것인 투명 판유리.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 기판(1)이 적어도 하나의 라미네이팅 필름(16)을 통해 제2 판유리(11)에 결합되어 복합 판유리를 형성하고, 복합 판유리의 총 투과율이 바람직하게는 70% 초과인 투명 판유리.
적어도 2개의 기능성 층(3)을 투명 기판(1) 상에 차례로 적층하고, 각 기능성 층(3)을 차례로 적층하기 위해 적어도
a) 2.1 이상의 굴절률을 갖는 하나의 광학적 고굴절 물질 층(4),
b) 적어도 하나의 비결정질 산화물을 함유하는 평활 층(5),
c) 하부 매칭 층(6),
d) 전기 전도성 층(7), 및
e) 상부 매칭 층(8)
을 적층하고, 여기서 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)을 그 안에 함유되는 게터 물질(10)과 동시에 적층하는 것인,
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 전기 전도성 코팅(2)을 갖는 투명 판유리의 제조 방법.
제11항에 있어서, 하부 매칭 층(6) 및/또는 상부 매칭 층(8)을 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량%, 가장 특히 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%, 특히 4 중량% 내지 6 중량%의 게터 물질(10)을 함유하는 세라믹 표적의 음극선 스퍼터링에 의해 침착시키는 것인 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 전기 전도성 코팅(2)을 적어도 2개의 버스바(12)에 연결하고, 투명 기판(1) 및 제2 판유리(11)를 500℃ 내지 700℃의 온도로 가열하고, 투명 기판(1) 및 제2 판유리(11)를 라미네이팅 필름(16)에 합치되도록 결합시키는 것인 방법.
건물에서의 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서의, 특히 자동차에서의 판유리로서의 또는 판유리의 구성요소로서의, 특히 단열 글레이징 유닛 또는 복합 판유리의 구성요소로서의, 예를 들어 앞유리창, 뒤쪽 창문, 옆쪽 창문 및/또는 지붕 판유리로서의, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 투명 판유리의 용도.