WO2024149843A1 - Beleuchtetes verglasungselement mit emissivitätsmindernder beschichtung - Google Patents

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WO2024149843A1
WO2024149843A1 PCT/EP2024/050597 EP2024050597W WO2024149843A1 WO 2024149843 A1 WO2024149843 A1 WO 2024149843A1 EP 2024050597 W EP2024050597 W EP 2024050597W WO 2024149843 A1 WO2024149843 A1 WO 2024149843A1
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PCT/EP2024/050597
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Anna NEFT
Nariaki SAKAI
Jan Hagen
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Saint-Gobain Glass France
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein beleuchtetes Verglasungselement, umfassend eine Glasscheibe (2) mit einer ersten Oberfläche (III) und einer zweiten Oberfläche (IV), wobei das Verglasungselement - mit mindestens einer Lichtquelle (5) ausgestattet ist, die geeignet ist, Licht derart in die Glasscheibe (2) einzukoppeln, dass sich das Licht in der Glasscheibe (2) ausbreitet, und - mit mindestens einer lichtstreuenden Struktur (6) versehen ist, die geeignet ist, das besagte Licht aus der Glasscheibe (2) über die erste Oberfläche (III) und/oder über die zweite Oberfläche (IV) auszukoppeln, wobei die zweite Oberfläche (IV) der Glasscheibe (2) mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung (4) versehen ist, die genau eine elektrisch leitfähige Schicht (4.1) auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids umfasst und die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,035.

Description

Beleuchtetes Verglasungselement mit emissivitätsmindernder Beschichtung
Die Erfindung betrifft eine beleuchtetes Verglasungselement mit mindestens einer Glasscheibe, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
Beleuchtete Glasscheiben sind als solche bekannt. Zur Beleuchtung ist die Glasscheibe mit einer Lichtquelle ausgestattet, typischerweise einer Leuchtdiode, deren Licht derart in die Glasscheibe eingekoppelt wird, dass es sich in der Glasscheibe nach Art eines Lichtleiters ausbreitet, insbesondere durch Totalreflexion an den Oberflächen der Glasscheibe. Durch lichtstreuende Strukturen kann das Licht wieder aus der Glasscheibe ausgekoppelt werden, wodurch die Beleuchtung realisiert wird. Die Form der lichtstreuenden Strukturen ist dabei frei wählbar, so dass beleuchtete Fläche beliebiger Form, beispielsweise als Muster, erzeugt werden können. Beleuchtete Glasscheiben dieser Art sind beispielsweise aus W02014/060409A1 , WO2014/167291 A1 oder nachveröffentlichten Anmeldung WO2023/144282 bekannt. Die Einkopplung des Lichts kann über die Seitenkantenfläche der Glasscheibe erfolgen, über die Kantenfläche einer Ausnehmung in der Glasscheibe oder über eine der Hauptflächen der Glasscheibe. In letzterem Fall wird das Licht durch die Glasscheibe hindurch gestrahlt und durch ein der Lichtquelle gegenüberliegendes Lichteinkopplungsmittel derart in die Glasscheibe zurück reflektiert, dass die Bedingung der Totalreflexion erfüllt ist. Das Lichteinkopplungmittel weist dazu entsprechend geneigte reflektierende Oberflächen auf. Beispielsweise können Mikroprismenfilme als Lichteinkopplungsmittel eingesetzt werden.
Im Fahrzeugbereich sind solche beleuchteten Glasscheiben insbesondere als Dachscheiben interessant. Die beleuchtete Glasscheibe stellt dabei typischerweise die Innenscheibe einer Verbundscheibe dar. Aber auch für andere Fahrzeugscheiben oder auch Scheiben im Gebäude- und Architekturbereich oder in Einrichtungsgegenständen können solche beleuchteten Glasscheiben Verwendung finden.
Ebenso sind Glasscheiben bekannt, welche mit emissivitätsmindernden Beschichtungen (sogenannten LowE-Beschichtungen) ausgestattet sind, welche durch Reflexion von Wärmestrahlung den thermischen Komfort im Innenraum des Fahrzeugs verbessern. Transparente emissivitätsmindernde Beschichtungen können beispielsweise eine funktionelle Schicht auf Basis von Indium-Zinn-Oxid (ITO) enthalten. Beispielhaft sei auf WO2013131667A1 , WO2018206236A1 , DE202022100518U1 und DE202013006875U1 verwiesen. Die emissivitätsmindernden Beschichtungen sind typischerweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Glasscheibe (beziehungsweise des gesamtem Verglasungselements, falls dieses mehr als eine einzelne Glasscheibe umfasst) angeordnet und weisen reflektierende Eigenschaften im mittleren IR-Bereich auf. Im Sommer reduzieren sie die Einstrahlung der Wärmeenergie der aufgeheizten Glasscheibe in den Innenraum. Im Winter reduzieren sie die Abstrahlung der Wärme im Innenraum durch die Glasscheibe hindurch in die äußere Umgebung.
Aus der WO2022/136107A1 und der WO 2007/077099A1 ist es prinzipiell bekannt, dass auf eine Oberfläche einer beleuchteten Glasscheibe der eingangs genannten Art eine derartige emissivitätsmindernde Beschichtung aufgebracht sein kann. Dabei können jedoch unerwünschte Effekte auftreten. Die Beschichtung hat Einfluss auf das Reflexionsverhalten der besagten Oberfläche, an welcher auch die Totalreflexion des in die Glasscheibe eingekoppelten Lichts der Lichtquelle stattfindet. So kann die Beschichtung zu einem Intensitätsverlust des eingekoppelten Lichts führen und/oder zu einer Veränderung seiner Farbe (“Farbstich“).
Es besteht daher Bedarf an emissivitätsmindernden Beschichtungen, welche auf beleuchteten Glasscheiben der eingangs genannten Art eingesetzt werden können, ohne dass die Beschichtung negative Auswirkungen auf die Beleuchtung hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beleuchtetes Verglasungselement mit mindestens einer Glasscheibe bereitzustellen, wobei die Glasscheibe einerseits dazu dient, das Licht einer Lichtquelle im Verglasungselement zu verbreiten, und andererseits mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung, im Folgenden auch als Low-E-Beschichtung bezeichnet, versehen ist. Die Beschichtung soll nicht zu einem signifikanten Intensitätsverlust des eingekoppelten Lichts führen und auch nicht zu einer Veränderung seiner Farbe. Das Verglasungselement soll außerdem eine geringe Emissivität, einen geringen innenraumseitigen Reflexionsgrad und eine möglichst neutrale innenraumseitige Reflexionsfarbe aufweisen. Außerdem soll die Beschichtung effizient und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein beleuchtetes Verglasungselement gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das beleuchtete Verglasungselement ist im Sinne der Erfindung ein scheiben- oder plattenartiger Gegenstand, der mindestens eine Glasscheibe umfasst und insbesondere strukturell aus mindestens einer Glasscheibe ausgebildet ist. Das Verglasungselement kann eine Einzelglasscheibe sein und dabei strukturell nur aus der besagten Glasscheibe bestehen. Das Glaselement kann alternativ eine Verbundscheibe oder Isolierverglasung sein, welche die besagte Glasscheibe enthält. Bei einer Verbundscheibe ist die Glasscheibe über eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer weiteren Scheibe verbunden. Bei einer Isolierverglasung ist die Glasscheibe über einen umlaufenden Abstandshalter im Randbereich mit einer weiteren Scheibe verbunden, wodurch ein typischerweise Inertgas-gefüllter oder evakuierter Scheibenzwischenraum ausgebildet wird. Das Verglasungselement kann als Fensterscheibe eingesetzt werden, beispielsweise als Fensterscheibe von Fahrzeugen, Gebäuden oder Innenräumen. Das Verglasungselement kann aber auch als Bestandteil von Möbeln oder elektrischen Geräten verwendet werden, beispielsweise als Türscheibe eines Schranks oder Regals oder als Scheibe einer Ofentür. Das Verglasungselement kann auch als solches als Einrichtungsgegenstand verwendet werden, beispielsweise als Anzeigetafel in Bars oder Diskotheken.
Das erfindungsgemäße beleuchtete Verglasungselement umfasst mindestens eine Glasscheibe. Die Glasscheibe weist eine erste Oberfläche (Hauptfläche) und eine zweite Oberfläche (Hauptfläche) auf, die typischerweise im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind, sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche verlaufende Seitenkantenfläche.
Das Verglasungselement beziehungsweise die Glasscheibe kann plan sein oder in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. In letzterem Fall ist typischerweise eine der Oberflächen konkav und die andere konvex gebogen. Die Seitenkantenfläche kann plan ausgebildet sein. Es ist jedoch üblich, die Seitenkantenfläche zu schleifen, um das von ihr ausgehende Verletzungsrisiko zu minimieren. Die Seitenkantenfläche ist dann gekrümmt beziehungsweise abgerundet ausgebildet, insbesondere konvex gekrümmt beziehungsweise abgerundet.
Die Verglasungselement, insbesondere die Glasscheibe, ist mit mindestens einer Lichtquelle ausgestattet, die geeignet ist, das von ihr abgestrahlte Licht derart in die Glasscheibe einzukoppeln, dass sich das Licht (mindestens) in der Glasscheibe ausbreitet.
Die Ausbreitung des Lichts im Verglasungselement erfolgt insbesondere durch Totalreflexion an zwei Grenzflächen zu einem optische weniger dichten Medium (Medium mit geringerem Brechungsindex). Eine dieser Grenzflächen ist die zweite Oberfläche der Glasscheibe, welche mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehen ist. Dies ist bevorzugt eine exponierte Oberfläche des Verglasungselement, das angrenzende optisch weniger dichte Medium ist bevorzugt Luft. Die andere Grenzfläche ist bevorzugt die erste Oberfläche der Glasscheibe - dann breitet sich das Licht nur in der Glasscheibe aus. Insbesondere, falls das Verglasungselement als Verbundscheibe ausgebildet ist, kann mindestens eine weitere Schicht mit der ersten Oberfläche in Kontakt stehen, die im Wesentlichen denselben Brechungsindex aufweist wie die Glasscheibe, so dass die erste Oberfläche keine reflektierende Grenzfläche darstellt. In diesem Fall ist die andere Grenzfläche die von der Glasscheibe abgewandte Oberfläche der besagten mindestens einen weiteren Schicht, wo ein Übergang zu einem optisch weniger dichten Medium vorliegt.
Anders ausgedrückt erfolgt die Ausbreitung des Lichts im Verglasungselement durch Totalreflexion an der mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehen zweiten Oberfläche der Glasscheibe und einer weiteren Grenzfläche, welche bevorzugt die erste Oberfläche der Glasscheibe ist, im Falle einer Verbundscheibe aber auch durch die von der Glasscheibe abgewandte Oberfläche einer Schicht gebildet werden kann, die mit der ersten Oberfläche in Kontakt steht und den gleichen Brechungsindex aufweist wie die Glasscheibe.
Das Verglasungselement ist außerdem mit mindestens einer lichtstreuenden Struktur versehen, die geeignet ist, das besagte Licht aus der Glasscheibe über ihre erste Oberfläche und/oder über ihre zweite Oberfläche auszukoppeln. Die lichtstreuende Struktur ist auf einer der totalreflektierenden Oberflächen angeordnet oder darin ausgebildet oder zwischen den totalreflektierenden Oberflächen. Bevorzugt ist die lichtstreuende Struktur auf der ersten oder der zweiten Oberfläche der Glasscheibe angeordnet oder darin ausgebildet. Trifft das sich im Verglasungselement ausbreitende Licht auf die lichtstreuende Struktur, so wird es gestreut, wodurch die Totalreflexion verhindert wird, so dass das gestreute Licht aus dem Verglasungselement (insbesondere der Glasscheibe) ausgekoppelt wird und das Verglasungselement verlässt.
Erfindungsgemäß ist die zweite Oberfläche der Glasscheibe mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung versehen, welche genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids (auch als TCO oder transparent conductive oxide bezeichnet) aufweist und die elektrisch leitfähige Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,035. Damit ist gemeint, dass für jede Wellenlänge innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm gilt, dass die elektrisch leitfähige Schicht einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k<0,035. Im gesamten Wellenlängenbereich tritt kein k- Wert auf, der nicht kleiner als 0,035 ist. Bevorzugt weist die elektrisch leitfähige Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf, für den gilt k<0,030, besonders bevorzugt k<0,025. Genau eine elektrisch leitfähige Schicht bedeutet, dass über die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines TCOs hinausgehend keine weitere elektrisch leitfähige Schicht innerhalb, unterhalb oder oberhalb der emissivitätsmindernden Beschichtung vorhanden ist. Enthält die Low-E- Beschichtung weitere über die elektrisch leitfähige Schicht hinausgehende Schichten, so sind diese dielektrische Schichten.
Der komplexe Brechungsindex n setzt sich zusammen als Summe des Realteils des Brechungsindex n und dem Produkt von Imaginärteil n; multipliziert mit der imaginären Zahl i: n = n + i * ni
Der Imaginärteil ni des komplexen Brechungsindices wird auch als Extinktionskoeffizient k bezeichnet. Der Extinktionskoeffizient beschreibt das Schwächungsvermögen eines optischen Mediums, wobei k umso größer ist, je stärker einfallendes Licht vom Material absorbiert wird. Die Größe des Extinktionskoeffizienten k ist dabei abhängig vom chemischen und kristallografischen Aufbau des Materials.
Die Erfinder haben festgestellt, dass eine Low-E-Beschichtung, umfassend eine einzige elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines TCO, besonders geeignet ist, um eine hohe Intensität des in die Verglasung eingestrahlten Lichtes zu erhalten, sofern der Imaginäranteil des Brechungsindices der TCO-Schicht im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, kleiner als k = 0,035 ist. Der genannte Wellenlängenbereich entspricht dem des sichtbaren Lichtes, in dem auch das beleuchtete Verglasungselement betrieben wird. Wird der Extinktionskoeffizient derartig klein gewählt, so tritt nur eine geringfügige Schwächung des in das beleuchtete Verglasungselement eingekoppelten Lichtes durch Absorption auf und eine hohe Lichtintensität des beleuchteten Verglasungselements bleibt erhalten.
Bevorzugt weist die elektrisch leitfähige Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 490 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf, für den gilt k < 0,020, besonders bevorzugt k < 0,015. Innerhalb des Wellenlängenbereichs von 490 nm bis 575 nm weist die elektrisch leitfähige Schicht bevorzugt einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf, für den gilt k < 0,015, besonders bevorzugt k < 0,010. Bevorzugt weist die elektrisch leitfähige Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 600 nm bis 700 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf, für den gilt k < 0,025, besonders bevorzugt k < 0,020. Dies ermöglicht es, dass in diesen Wellenlängenbereichen eine besonders hohe Lichtintensität erhalten bleibt. Auch hier ist gemeint, dass für jede Wellenlänge innerhalb des besagten Wellenlängenbereichs der Wert für k kleiner ist als der jeweils angegebene Wert. Die besagten Wellenlängenbereiche sind besonders relevant, weil typische Lichtquellen in violetter/blauer, grüner und roter Farbe Emissionswellenlängen in diesen Bereichen aufweisen.
Der Brechungsindex ist grundsätzlich unabhängig von der Messmethode, er kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Bei der Ellipsometrie handelt es sich um eine gängige optische Methode zur Bestimmung von Schichtdicken und optischen Konstanten, wobei sowohl der Realteil als auch der Imaginärteil des Brechungsindices bestimmt werden können. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von der Firma Sentech.
Der Extinktionskoeffizient der elektrisch leitfähigen Schicht wird bestimmt, indem der Imaginärteil des Brechungsindex der Low-E-Beschichtung innerhalb des Wellenlängenbereichs 380 nm bis 780 nm gemessen wird. Die Low-E-Beschichtung umfasst über die elektrisch leitfähige Schicht hinausgehend allenfalls dielektrische Schichten. Dielektrika tragen nicht zur Absorption bei und können somit vernachlässigt werden, so dass aus den Messungen der Low-E-Beschichtung unmittelbare Rückschlüsse auf die elektrisch leitfähige Schicht zu ziehen sind.
Brechungsindices weiterer Schichten der Low-E-Beschichtung werden, sofern nicht anders angegeben, im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich auf eine Wellenlänge von 550 nm bezogen. 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. Sofern nicht anders erwähnt, handelt es sich bei den angegebenen Schichtdicken um geometrische Schichtdicken.
Die elektrisch leitfähige Schicht ist bevorzugt auf Basis von Indium-Zinn-Oxid (ITO, indium tin oxide) ausgebildet. Die leitfähige Schicht kann alternativ aber auch beispielsweise auf Basis von Indium-Zink-Mischoxid (IZO), aluminiumdotiertem Zinkoxid (AZO, ZnO:AI), galliumdotiertem Zinnoxid (GZO), fluor-dotiertem Zinnoxid (FTO, SnO2:F), antimon-dotiertem Zinnoxid (ATO, SnO2:Sb) oder niob-dotiertem Titanoxid (TiÜ2:Nb) ausgebildet sein. Solche Schichten sind korrosionsbeständig und können auf exponierten Oberflächen eingesetzt werden. Der Realteil des komplexen Brechungsindex der TCO-Schicht beträgt bevorzugt von 1 ,5 bis 2,3.
Ist eine Schicht (Dünnschicht) einer Beschichtung auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines TCOs ist also mehrheitlich aus diesem gebildet. Bevorzugt umfasst die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids mindestens 90 Gew.-% eines TCOs, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% eines TCOs und besteht insbesondere aus einem transparenten leitfähigen Oxid.
Bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Schicht mittels physikalischer Gasphasenabscheidung abgeschieden. Grundsätzlich ist es möglich, über den Sauerstoffanteil im Prozessgas bei der physikalischen Gasphasenabscheidung, insbesondere bei magnetfeldunterstützter Kathodenzerstäubung, den Extinktionskoeffizienten k zu beeinflussen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Prozessgas ein Sauerstoffanteil von 1 % Volumenanteil bis 3% Volumenanteil gewählt. Ein solcher Sauerstoffgehalt ist besonders geeignet, um eine elektrisch leitfähige TCO-Schicht mit einem Extinktionskoeffizienten k kleiner als 0,035 im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm herzustellen. Besonders bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Indium-Zinnoxid (ITO) ausgebildet und mittels physikalischer Gasphasenabscheidung mit einem Sauerstoffanteil von 1 % Volumenanteil bis 3 % Volumenanteil im Prozessgas abgeschieden. Damit werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Absorptionseigenschaften erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die emissivitätsmindernde Beschichtung einen spezifischen Schichtwiderstand von kleiner als 250 pQ*cm auf, besonders bevorzugt von kleiner als 200 pQ*cm.
Die Verglasungsanordnung weist bevorzugt eine innenraumseitige Emissivität kleiner oder gleich 40 % auf, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 35 %, ganz besonders bevorzugt kleiner oder gleich 30%. Mit innenraumseitiger Emissivität wird dabei das Maß bezeichnet, welches angibt, wie viel Wärmestrahlung die Scheibe in Einbaulage im Vergleich zu einem idealen Wärmestrahler (einem schwarzen Körper) in einen Innenraum, beispielsweise eines Gebäudes oder eines Fahrzeugs abgibt. Unter Emissivität wird im Sinne der Erfindung der normale Emissionsgrad bei 283 K nach der Norm EN 12898 verstanden. Die elektrisch leitfähige Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 60 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 65 nm bis 95 nm, auf. In diesen Bereichen wird eine gute emissivitätsmindernde Wirkung der Low-E-Beschichtung und gleichzeitig eine ausreichend niedrige Absorption der elektrisch leitfähigen Schicht erreicht.
Die Low-E-Beschichtung umfasst bevorzugt eine oder mehrere dielektrische Schichten, die oberhalb oder unterhalb der einen TCO-Schicht angeordnet sind. Typischerweise sind unterhalb und/oder oberhalb der TCO-Schicht eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet, welche die optischen Eigenschaften, insbesondere die Transmission und Reflektivität, verbessern. Die emissivitätsmindernde Beschichtung ist dann ebenfalls ein Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Nachstehend werden bevorzugte Ausgestaltungen der emissivitätsmindernden Beschichtung beschrieben, mit denen besonders gute Ergebnisse erzielt werden.
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. Die Low-E- Beschichtung ist bevorzugt als Dünnschichtfolge ausgebildet, wobei sie mehrere Dünnschichten umfasst, die flächenmäßig übereinander auf der zweiten Oberfläche der Glasscheibe abgeschieden sind. Ist eine erste dieser Dünnschichten unter einer zweiten Dünnschicht angebracht, so ist der Abstand der ersten Dünnschicht zur zweiten Oberfläche der Glasscheibe geringer als der Abstand der zweiten Dünnschicht zu dieser.
Einen besonderen Einfluss auf die optischen Eigenschaften haben sogenannte Entspiegelungsschichten oder Antireflexionsschichten, die einen geringeren Brechungsindex aufweisen als die TCO-Schicht und unterhalb wie oberhalb derselben angeordnet sind. Diese Entspiegelungsschichten können insbesondere infolge von Interferenzeffekten die Transmission durch die Scheibe erhöhen und die Reflektivität verringern. Die Wirkung hängt entscheidend von Brechungsindex und Schichtdicke ab.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die emissivitätsmindernde Beschichtung eine dielektrische untere Entspiegelungsschicht, die unterhalb der TCO-Schicht angeordnet ist. Der Brechungsindex der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt höchstens 1 ,8, beispielsweise von 1 ,3 bis 1 ,8, besonders bevorzugt höchstens 1 ,6, beispielsweise von 1 ,3 bis 1 ,6. Die Dicke der unteren Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 25 nm, bevorzugt von 5 nm bis 20 nm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die emissivitätsmindernde Beschichtung eine dielektrische obere Entspiegelungsschicht, die oberhalb der TCO-Schicht angeordnet ist. Der Brechungsindex der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt höchstens 1 ,8, beispielsweise von 1 ,3 bis 1 ,8, besonders bevorzugt höchstens 1 ,6, beispielsweise von 1 ,3 bis 1 ,6. Die Dicke der oberen Entspiegelungsschicht beträgt bevorzugt von 45 nm bislOO nm, beispielsweise von 50 nm bis 75 nm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die emissivitätsmindernde Beschichtung sowohl eine untere Entspiegelungsschicht unterhalb der TCO-Schicht als auch eine obere Entspiegelungsschicht oberhalb der TCO-Schicht auf.
Die Entspiegelungsschichten bewirken insbesondere vorteilhafte optische Eigenschaften der Scheibe. Sie erhöhen die T ransparenz der Scheibe und fördern einen neutralen Farbeindruck. Die Entspiegelungsschichten sind bevorzugt auf Basis eines Oxids oder Fluorids ausgebildet, besonders bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid, Magnesiumfluorid oder Kalziumfluorid, insbesondere auf Basis von Siliziumoxid (SiÜ2). Das Siliziumoxid kann Dotierungen aufweisen und ist bevorzugt mit Aluminium (SiO2:AI), mit Bor (SiO2:B), mit Titan (SiO2:Ti), mit Hafnium (SiÜ2:Hf) oder mit Zirkonium dotiert (SiO2:Zr).
Je nach Anwendungsgebiet des beleuchteten Verglasungselementes kann eine größere oder geringere Transparenz der Verglasung gewünscht oder erforderlich sein. Während bei Dekorverglasungen oder Kraftfahrzeugdachverglasungen beispielsweise eine geringere Transparenz akzeptabel oder gegebenenfalls erstrebenswert ist, so ist bei Kraftfahrzeugwindschutzscheiben eine Transmission von mindestens 70 % im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums gesetzlich vorgeschrieben.
Die obere Entspiegelungsschicht kann die oberste Schicht der Beschichtung sein. Sie weist dann den größten Abstand zur Substratoberfläche (zweite Oberfläche der Glasscheibe) auf und ist die abschließende Schicht des Schichtstapels. Diese kann, je nach Anwendung und Einbausituation des Verglasungselementes auch freiliegend, also exponiert sowie für Personen zugänglich und berührbar, sein. Es ist aber auch möglich, dass oberhalb der oberen Entspiegelungsschicht eine oder mehrere weitere Einzelschichten angeordnet sind. Eine solche weitere Schicht kann beispielsweise zur Verbesserung des Kratzschutzes dienen und auf Basis von Zirkoniumoxid, Titanoxid oder Hafniumoxid ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die emissivitätsmindernde Beschichtung zwischen der TCO-Schicht und der oberen Entspiegelungsschicht eine obere dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9. Die Barriereschicht dient dazu, die Sauerstoffzufuhr auf ein optimales Maß einzustellen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Brechungsindex der Barriereschicht von 1 ,9 bis 2,5 beträgt.
Die obere dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion ist bevorzugt auf Basis eines Nitrids oder eines Carbids ausgebildet. Die obere dielektrische Barriereschicht kann beispielsweise auf Basis eines Nitrids oder Carbids von Wolfram, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Chrom, Titan, Silizium oder Aluminium ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die obere dielektrische Barriereschicht auf Basis von Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid ausgebildet, insbesondere Siliziumnitrid (SisN^, womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (SisN^AI), mit Zirkonium (SisN^Zr), mit Hafnium (SisN^Hf), mit Titan (SisN^Ti), oder mit Bor dotiert (SisN^B). Bei einer Temperaturbehandlung nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtung kann das Siliziumnitrid teilweise oxidiert werden. Eine als SisN4 abgeschiedene Barriereschicht enthält dann nach der Temperaturbehandlung SixNyOz, wobei der Sauerstoffgehalt typischerweise von 0 Atom-% bis 35 Atom-% beträgt.
Die Dicke der oberen dielektrischen Barriereschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 40 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm, ganz besonders bevorzugt von 9 nm bis 15 nm. Damit wird der Sauerstoffgehalt der TCO-Schicht besonders vorteilhaft reguliert. Die Dicke der Barriereschicht wird hinsichtlich der Sauerstoffdiffusion gewählt, weniger hinsichtlich der optischen Eigenschaften der Scheibe. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Barriereschichten mit Dicken im angegebenen Bereich mit der erfindungsgemäßen emissivitätsmindernden Beschichtung und deren optischen Anforderungen kompatibel sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die emissivitätsmindernde Beschichtung unterhalb der TCO-Schicht, und gegebenenfalls unterhalb der unteren Entspiegelungsschicht, eine untere dielektrische Blockerschicht gegen Alkalidiffusion. Durch die Blockerschicht wird die Diffusion von Alkali-Ionen aus dem Glassubstrat in das Schichtsystem reduziert oder unterbunden. Alkali-Ionen können die Eigenschaften der Beschichtung negativ beeinflussen. Der Brechungsindex der unteren Blockerschicht beträgt bevorzugt mindestens 1 ,9. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Brechungsindex der Blockerschicht von 1 ,9 bis 2,5 beträgt. Die Blockerschicht ist bevorzugt auf Basis eines Oxids, eines Nitrids oder eines Carbids ausgebildet, bevorzugt von Wolfram, Chrom, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Titan, Silizium oder Aluminium, beispielsweise Oxide wie WO3, Nb20s, Bi20s, TiÜ2, Ta2Os, Y2O3, ZrÜ2, HfO2, SnÜ2, oder ZnSnOx, oder Nitride wie AIN. Die Blockerschicht ist besonders bevorzugt aus Basis von Siliziumnitrid (SisN^ ausgebildet, womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (SisN^AI), mit Titan (SisN^Ti), mit Zirkonium (SisN^Zr), mit Hafnium (SisN^Hf) oder mit Bor dotiert (SisN^B). Die Dicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 40 nm, beispielsweise von 15 nm bis 35 nm. Die Blockerschicht ist bevorzugt die unterste Schicht des Schichtstapels, hat also direkten Kontakt zur Substratoberfläche, wo sie ihre Wirkung optimal entfalten kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Beschichtung nur aus den beschriebenen Schichten und enthält keine weiteren Schichten. Die emissivitätsmindernde Beschichtung besteht besonders bevorzugt aus folgenden Schichten in der angegebenen Reichenfolge ausgehend von der Substratoberfläche (zweite Oberfläche der Glasscheibe):
- untere Blockerschicht gegen Alkalidiffusion
- eine untere Entspiegelungsschicht
- elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines TCO
- obere Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion
- obere Entspiegelungsschicht
Ist das erfindungsgemäße Verglasungselement eine Fensterscheibe (beispielsweise eines Fahrzeugs, eines Gebäudes, eines Innenraums, eines Möbelstücks oder eines Einrichtungsgegenstands), so ist es dafür vorgesehen, in eine Fensteröffnung eingesetzt zu werden und dort einen Innenraum von einer äußeren Umgebung abzutrennen. Die Glasscheibe weist dann eine außenseitige Oberfläche und eine innenraumseitige Oberfläche auf. 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. Statt als Fensterscheibe im engeren Sinne kann das Verglasungselement gleichermaßen als Türscheibe oder Fassadenverglasung eingesetzt werden, wobei die vorstehenden Ausführungen in analoger Weise gelten.
Die mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehene zweite Oberfläche ist bevorzugt die innenraumseitige Oberfläche der Glasscheibe und besonders bevorzugt die innenraumseitige Oberfläche des gesamten Verglasungselements, welche gegenüber dem Innenraum exponiert ist. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf den thermischen Komfort im Innenraum, weil insbesondere die Wärmeeinstrahlung des erwärmten Verglasungselements in den Innenraum hinein optimal reduziert wird. Grundsätzlich ist aber auch denkbar, dass die zweite Oberfläche der Glasscheibe die außenseitige Oberfläche der Glasscheibe und/oder sogar des gesamten Verglasungselements bildet.
Die emissivitätsmindernde Beschichtung ist typischerweise vollflächig auf der zweiten Oberfläche aufgebracht, eventuell mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und/oder anderer lokal begrenzter Bereiche, die beispielsweise zur Datenübertragung oder zur Einkopplung von Licht dienen können. Der beschichtete Anteil der Substratoberfläche beträgt bevorzugt mindestens 80%.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verglasungselement eine Einzelglasscheibe und wird strukturell nur aus der Glasscheibe gebildet, welche als Lichtleiter für das Licht der Lichtquelle dient. Die totalreflektierenden Grenzflächen sind in diesem Fall die erste und die zweite Oberfläche der Glasscheibe, welche exponierte Oberflächen des Verglasungselements bilden.
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verglasungselement eine Verbundscheibe. Die Verbundscheibe umfasst neben der lichtleitenden Glasscheibe mit der emissivitätsmindernden Beschichtung und der Lichtquelle eine weitere Scheibe (insbesondere Glasscheibe), welche über eine thermoplastische Zwischenschicht mit der lichtleitenden Glasscheibe verbunden ist. Die weitere Scheibe weist ebenfalls eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkantenfläche auf. Ist das Glaselement eine Fensterscheibe, so kann eine der Scheiben als Außenscheibe und die andere Scheibe als Innenscheibe bezeichnet werden. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die in Einbaulage dem Innenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander und der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.
Auch im Falle der Verbundscheibe sind die totalreflektierenden Grenzflächen bevorzugt die erste und die zweite Oberfläche der lichtleitenden Glasscheibe. Typischerweise weist die Glasscheibe einen Brechungsindex auf, der sich von demjenigen der Zwischenschicht ausreichend unterscheidet, um die Totalreflexion zu gewährleisten. Grundsätzlich ist es aber denkbar, dass eine an die Glasscheibe angrenzende Lage der Zwischenschicht oder sogar die gesamte Zwischenschicht denselben Brechungsindex aufweisen wie die Glasscheibe, so dass keine Totalreflexion an der zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der Glasscheibe auftritt. In diesem Fall wird die reflektierende Grenzfläche von der nächsten Oberfläche gebildet, an welcher ein Übergang zu einem optisch weniger dichten Medium auftritt. Diese Grenzfläche kann innerhalb der Zwischenschicht liegen, an der zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der weiteren Scheibe oder sogar an der von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der weiteren Scheibe.
Die lichtleitende Glasscheibe mit der emissivitätsmindernden Beschichtung ist bevorzugt die Innenscheibe der Verbundscheibe, die weitere Scheibe die Außenscheibe. Die mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehene zweite Oberfläche der Glasscheibe ist bevorzugt die innenraumseitige Oberfläche der Glasscheibe (Innenscheibe), welche von der Zwischenschicht und der Außenscheibe abgewandt ist und gegenüber dem Innenraum exponiert ist. Damit werden besonders gute emissivitätsmindernde Eigenschaften erreicht und der thermische Komfort im Innenraum besonders vorteilhaft verbessert.
Alternativ ist auch möglich, dass die lichtleitende Glasscheibe mit der emissivitätsmindernden Beschichtung die Außenscheibe ist und die weitere Scheibe die Innenscheibe. Auch in diesem Fall ist die mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehene zweite Oberfläche der Glasscheibe die von der Zwischenschicht abgewandte Oberfläche, also die außenseitige Oberfläche, die gegenüber der äußeren Umgebung exponiert ist.
Das Verglasungselement ist mit einer Lichtquelle versehen, welche geeignet ist, Licht in die Glasscheibe einzukoppeln. Die Lichteinkopplung kann insbesondere über die Seitenkantenfläche der Glasscheibe, über die Kantenfläche einer Ausnehmung der Glasscheibe oder mithilfe eines Lichteinkopplungsmittels über eine der Oberflächen (Hauptflächen) der Glasscheibe erfolgen. Das Licht wird in die Glasscheibe eingestrahlt und breitet sich (mindestens) in der Glasscheibe aus, wobei es an den bereits beschriebenen Grenzflächen zu einem optisch weniger dichten Medium (insbesondere den Oberflächen der Glasscheibe) totalreflektiert wird. Genauer gesagt werden diejenigen Anteile des Lichts totalreflektiert, welche mit einem Einfallswinkel auf die besagten Oberflächen treffen, der größer ist als der jeweilige Grenzwinkel der Totalreflexion. Da also ein Übergang von einem optische dichteren in ein optisch weniger dichtes Medium vorliegt, kann ein Grenzwinkel OCT der Totalreflexion bestimmt werden als aT = arcsin(— ), wobei ni der Brechungsindex der Glasscheibe und n2 der Brechungsindex des angrenzenden Mediums ist.
In bestimmten Ausgestaltungen der Erfindung unterscheidet sich das an die erste Oberfläche der transparenten Schicht angrenzende Medium von dem an die zweite Oberfläche angrenzenden Medium. Das ist beispielsweise bei Verbundscheiben der Fall, die aus zwei laminierten Glasscheiben bestehen, wobei eine der Glasscheiben als transparente Schicht genutzt werden. Dann grenzt eine der Oberflächen der besagten Glasscheibe an die umgebende Atmosphäre und die andere Oberfläche an die thermoplastische Zwischenschicht der Verbundscheibe. Daher treten an den beiden Oberflächen unterschiedliche Grenzwinkel der Totalreflexion auf. In diesem Fall breitet sich der Anteil des Lichts in der Glasscheibe aus, der mit einem Einfallswinkel auf die Oberflächen trifft, welcher größer ist als der größere Grenzwinkel der Totalreflexion.
Der Brechungsindex und der Grenzwinkel der Totalreflexion sind dabei auch von der Wellenlänge des Lichts der Lichtquelle abhängig. Bei einer Wellenlänge von 589 nm beträgt der Brechungsindex einer Glasscheibe aus Kalk-Natron-Glas beispielsweise 1 ,52. Ist die Grenzfläche eine exponierte Oberfläche der Glasscheibe und das angrenzende Medium die umgebende Atmosphäre (insbesondere Luft: Brechungsindex 1 ,00 bei einer Lichtwellenlänge von 589 nm), so beträgt der Grenzwinkel der Totalreflexion OCT = 41 °. Ist die Grenzfläche eine Oberfläche der Glasscheibe, die der Zwischenschicht einer Verbundscheibe zugewandt ist, welche als PVB-Folie ausgebildet ist (Brechungsindex 1 ,48 bei eine Lichtwellenlänge von 589 nm), so beträgt der Grenzwinkel der Totalreflexion OCT = 77°. Wie in der Strahlenoptik üblich, wird mit Einfallswinkel derjenige Winkel bezeichnet, den der auf die Oberfläche einfallende Lichtstrahl zur Flächennormalen der Oberfläche am Ort des Auftreffens aufweist. Der Grenzwinkel der Totalreflexion wird analog ebenfalls zur Flächennormalen bestimmt. Die Lichtquelle sendet im Betrieb sichtbares Licht aus, also elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, insbesondere im Bereich von 380 nm bis 780 nm. Die Lichtquelle kann eine oder mehrere Emissionsbanden aufweisen, welche im sichtbaren Spektralbereich angeordnet ist beziehungsweise sind und einen Teil davon abdeckt beziehungsweise abdecken. Die Lichtquelle kann aber auch eine breite Emissionsbande aufweisen, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich abdeckt. Die Emissionsbande(n) - und damit die Farbe des abgestrahlten Lichts - kann beziehungsweise können den Anforderungen im konkreten Anwendungsfall entsprechend frei gewählt werden.
Das Verglasungselement kann eine einzelne Lichtquelle enthalten oder auch mehrere Lichtquellen, deren Licht an unterschiedlichen Stellen in die Glasscheibe eingekoppelt wird. Das Licht der Lichtquelle kann direkt oder über ein optisches Element, beispielsweise eine Linse oder einen Kollimator, in die Glasscheibe eingekoppelt werden.
Die Lichtquelle ist bevorzugt eine Leuchtdiode (LED, light-emitting diode). Das elektrolumineszente Material der Leuchtdiode kann beispielsweise ein anorganischer Halbleiter oder ein organischer Halbleiter sein. In letztem Fall spricht man auch von einer organischen Leuchtdiode (OLED, organic light emitting diode).
Das Einkoppeln des Lichts der Lichtquelle in die Glasscheibe kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, wobei insbesondere drei Ausgestaltungen bevorzugt sind.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist die Lichtquelle einer der beiden Oberflächen (Hauptflächen) der Glasscheibe zugeordnet. Die Lichtquelle ist auf einer der Oberflächen angeordnet und strahlt Licht über diese Oberfläche in die Glasscheibe ein. Das Verglasungselement ist der Lichtquelle gegenüberliegend mit einem Lichteinkopplungsmittel ausgestattet, welches von der Lichtquelle durch die Glasscheibe hindurch mit Licht bestrahlt wird. Das Lichteinkopplungsmittel ist geeignet, das Licht über die von der Lichtquelle abgewandte, dem Lichteinkopplungsmittel zugewandte Oberfläche in die Glasscheibe einzukoppeln, so dass sich zumindest ein Anteil des Lichts durch Totalreflexion (mindestens) in der Glasscheibe ausbreitet. Dazu weist das Lichteinkopplungsmittel typischerweise gegenüber der Oberfläche der Glasscheibe geeignet geneigte reflektierende Flächen auf. Das Lichteinkopplungsmittel kann beispielsweise als Mikroprismenfilm, als strukturierte Kunststofffolie oder als Kunststoffplatte mit einer flächigen Anordnung von Mikroprismen ausgebildet sein. Das Lichteinkopplungsmittel reflektiert das Licht zurück in die Glasscheibe, aber mit einem veränderten Winkel, der von 0° zur Flächennormalen abweicht. Das Licht wird an der Oberfläche der Glasscheibe gebrochen und zumindest ein Teil des resultierenden Lichts in der Glasscheibe trifft mit einem Einfallswinkel auf die gegenüberliegende Oberfläche, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion, wodurch das Licht in die Glasscheibe eingekoppelt wird.
Die Lichtquelle ist bevorzugt an einer exponierten Oberfläche der Glasscheibe beziehungsweise des Verglasungselements angeordnet, so dass sie nachträglich angebracht und im Falle eines Defekts einfach ausgetauscht werden kann. Besonders bevorzugt ist dabei die innenraumseitige exponierte Oberfläche der Glasscheibe beziehungsweise des Verglasungselements, welche bevorzugt auch mit der emissivitätsmindernden Beschichtung versehen ist (zweite Oberfläche der Glasscheibe). Das Lichteinkopplungsmittel ist bevorzugt auf der ersten Oberfläche der Glasscheibe angeordnet
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung ist die Lichtquelle einer Ausnehmung der Glasscheibe zugeordnet. Die Glasscheibe weist also eine Ausnehmung auf. Diese Ausnehmung ist bevorzugt ein Loch, also eine Durchführung, welche sich zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche der Glasscheibe erstreckt. Die Ausnehmung kann aber alternativ auch eine Vertiefung nach Art einer Sackbohrung sein (sackartige Vertiefung), welche sich ausgehend von der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche in die Glasscheibe hinein erstreckt, ohne jedoch die gegenüberliegende Hauptfläche zu erreichen, wodurch sich eine Durchführung ergeben würde. Die Sackbohrung erstreckt sich bevorzugt ausgehend von einer Oberfläche, welche eine exponierte Oberfläche des erfindungsgemäßen Glaselements bildet, in die Glasscheibe hinein. Die Lichtquelle kann dann nachträglich eingesetzt werden und im Falle eines Defekts einfach ausgetauscht werden. Im Falle einer Verbundscheibe ist diejenige Oberfläche der Glasscheibe die exponierte Oberfläche, die von der Zwischenschicht abgewandt ist. Die Ausnehmung kann beispielsweise durch mechanisches Bohren oder durch Laserbearbeitung in der Glasscheibe erzeugt werden. Die Ausnehmung ist bevorzugt rund ausgebildet, kann aber grundsätzlich jede beliebige Form aufweisen, beispielweise auch eine polygonale Form. Damit ist die Grundfläche der Ausnehmung gemeint in der Ebene der mindestens einen Oberfläche der Glasscheibe, über welche die Ausnehmung in die Glasscheibe eingebracht ist.
Die Ausnehmung, sei es als Durchführung oder als Vertiefung, wird durch eine umlaufende Kantenfläche begrenzt, welche sich zwischen den Hauptflächen der Glasscheibe erstreckt. Im Falle der Durchführung ist dies die einzige Begrenzungsfläche der Ausnehmung. Im Fall der sackartigen Vertiefung ist eine weitere Begrenzungsfläche vorhanden, welche derjenigen Hauptfläche der Glasscheibe zugewandt ist, bis zu der sich die Vertiefung nicht erstreckt, und welche gleichsam den Boden der Sackbohrung bildet. Umfasst das Verglasungselement mehrere Lichtquellen, so ist für jede Lichtquelle bevorzugt eine eigene Ausnehmung vorgesehen.
Die Lichtquelle ist in dieser Ausgestaltung der besagten Kantenfläche der Ausnehmung zugeordnet und dazu geeignet, Licht über diese Kantenfläche in die Glasscheibe einzukoppeln. Die Lichtquelle selbst kann dazu in der Ausnehmung angeordnet sein, so dass sie sich in der durch die Glasscheibe definierten Ebene befindet und das abgestrahlte Licht direkt auf die Kantenfläche trifft. Die Lichtquelle kann dazu beispielsweise in die Ausnehmung geklemmt oder an der Kantenfläche angeklebt sein. Es ist auch denkbar, dass sich die Lichtquelle in einem Gehäuse oder einer Halterung befindet und dort fixiert ist, wobei das Gehäuse oder die Halterung in die Ausnehmung eingesetzt werden, bevorzugt passgenau. Es ist aber alternativ auch möglich, dass die Lichtquelle die Kantenfläche nicht direkt bestrahlt, sondern die Strahlung dazu zunächst umgelenkt wird. So ist es denkbar, dass sich die Lichtquelle in einem Gehäuse befindet, wobei ein Teil des Gehäuses in die Ausnehmung eingesetzt ist, während sich ein anderer Teil des Gehäuses außerhalb der Ausnehmung befindet. Die Lichtquelle ist in dem Teil des Gehäuses außerhalb der Ausnehmung positioniert und das Licht wird durch spiegelnde Flächen oder Wellenleiter im Gehäuse derart umgelenkt, dass es die Kantenfläche der Ausnehmung bestrahlt. Das besagte Gehäuse ist bevorzugt an einer exponierten Oberfläche der Glasscheibe befestigt und erstreckt sich von dort aus in die Ausnehmung.
In einer dritten bevorzugten Ausgestaltung ist die Lichtquelle der Seitenkantenfläche der Glasscheibe zugeordnet und dazu geeignet, Licht über die Seitenkantenfläche in die Glasscheibe einzukoppeln. Das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht kann dabei direkt auf die Seitenkantenfläche treffen. Die Lichtquelle kann sich dabei seitlich der Glasscheibe in der durch die Glasscheibe definierten Ebene befinden. Dazu kann die Lichtquelle direkt an der Seitenkantenfläche befestigt sein, beispielsweise angeklebt oder angeklemmt sein. Alternativ kann sich die Lichtquelle auch in einem Gehäuse oder einer Halterung befinden und dort fixiert sein, wobei das Gehäuse oder die Halterung derart an der Glasscheibe befestigt ist, beispielsweise angeklebt oder angeklemmt, dass die Lichtquelle die Seitenkantenfläche bestrahlt. Es ist aber auch möglich, dass die Lichtquelle die Seitenkantenfläche nicht direkt bestrahlt, sondern die Strahlung dazu zunächst umgelenkt wird. So ist es denkbar, dass sich die Lichtquelle in einem Gehäuse befindet, welches spiegelnde Flächen oder Wellenleiter beinhaltet, durch welche der Strahlengang des Lichts gestaltet wird. Dieses Gehäuse ist derart an der Glasscheibe befestigt, dass der Strahlengang das Licht der Seitenkantenfläche der Glasscheibe zuführt. Die Lichtquelle selbst muss sich dann nicht seitlich der Glasscheibe in der durch die Glasscheibe definierten Ebene befinden, sondern kann beispielsweise in Durchsichtsrichtung vor oder hinter der Glasscheibe angeordnet sein. Das besagte Gehäuse ist bevorzugt an einer exponierten Oberfläche der Glasscheibe befestigt und erstreckt sich von dort aus zur Seitenkantenfläche der Glasscheibe.
Es ist auch eine Kombination der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen denkbar, wobei mehrere Lichtquellen vorhanden sind, deren Licht auf unterschiedliche Weise in die Glasscheibe eingekoppelt wird.
Das Verglasungselement (insbesondere die Glasscheibe) ist außerdem mit einer lichtstreuenden Struktur versehen, die geeignet ist, das eingekoppelte Licht über die erste und/oder die zweite Oberfläche aus der Glasscheibe auszukoppeln. Die lichtstreuende Struktur ist auf einer der beiden totalreflektierenden Grenzflächen angeordnet oder zwischen ihnen.
Die lichtstreuende Struktur hat dazu bevorzugt direkten Kontakt mit einer der Oberflächen der Glasscheibe, so dass das sich in der Glasscheibe ausbreitende Licht auf sie trifft. Durch die lichtstreuenden Eigenschaften der lichtstreuenden Struktur wird die Totalreflexion unterbunden. Die lichtstreuende Struktur stellt gleichsam ein Streuzentrum dar, an dem das Licht gestreut wird und daher nicht totalreflektiert wird. Da die Streuung grundsätzlich ungerichtet ist, verlässt zumindest ein Teil des gestreuten Lichtes die Glasscheibe. Dadurch kann eine Beleuchtung realisiert werden oder es können Informationen oder ästhetische Formen dargestellt werden.
Die von der lichtstreuenden Struktur belegte Fläche des Verglasungselements erscheint dem Betrachter als leuchtende Fläche. Dies kann genutzt werden beispielsweise zur Beleuchtung (beispielsweise eines Innenraums) oder zur Realisierung einer Anzeige zur Darstellung von Informationen oder ästhetischen Formen. Die leuchtende Struktur kann in einem einzelnen zusammenhängenden Bereich des Verglasungselements vorhanden sein oder auch in mehreren voneinander separierten Bereichen. Durch die lichtstreuende Struktur sind beliebige Formen oder Muster realisierbar.
Die lichtstreuende Struktur kann direkt auf der ersten oder der zweiten Oberfläche der Glasscheibe aufgebracht oder dort ausgebildet sein. Alternativ kann die lichtstreuende Struktur beispielsweise auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, welche an der ersten oder der zweiten Oberfläche befestigt ist, beispielsweise durch Kleben. Ist das erfindungsgemäße Glaselement eine Verbundscheibe, so kann die lichtstreuende Struktur auf der mit der Glasscheibe in Kontakt stehenden Oberfläche der thermoplastischen Zwischenschicht aufgebracht sein. Alternativ kann die lichtstreuende Struktur (beispielsweise aufgebracht auf einer Trägerfolie) zwischen die Glasscheibe und der Zwischenschicht eingelegt sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die lichtstreuende Struktur als Aufdruck ausgebildet, insbesondere als Aufdruck auf einer der Oberflächen der Glasscheibe oder - im Falle einer Verbundscheibe - auf der der Glasscheibe zugewandten Oberfläche der Zwischenschicht. Ein Aufdruck auf der Glasscheibe ist bevorzugt als lichtstreuende Emaille ausgebildet. Diese Emaille kann beispielsweise im Siebdruckverfahren aufgedruckt werden. Sie enthält bevorzugt Glasfritten, welche in die Oberfläche der Glasscheibe eingebrannt werden, wodurch eine aufgeraute und daher lichtstreuende Fläche entsteht. Ein Aufdruck auf der Zwischenschicht kann dadurch realisiert wird, dass eine Oberfläche einer thermoplastischen Folie mit einer lichtstreuenden Druckpaste bedruckt wird, beispielsweise im Siebdruckverfahren. Die Folie wird bei der Herstellung der Verbundscheibe zwischen Außen- und Innenscheibe eingelegt, um die Zwischenschicht auszubilden, wobei die bedruckte Oberfläche der Glasscheibe zugewandt wird, insbesondere mit direktem Kontakt zur Glasscheibe. Die lichtstreuende Struktur ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung transparent, so dass sie die Durchsicht durch die Glasscheibe nicht wesentlich einschränkt. Der Aufdruck (die Emaille beziehungsweise Druckpaste) enthält daher bevorzugt kein Pigment. Aber es sind auch opake oder semitransparente lichtstreuende Strukturen mit Pigmenten denkbar, beispielsweise weiße Strukturen.
Lichtstreuende Strukturen können aber auch durch Aufrauhung der betreffenden Oberfläche der Glasscheibe beziehungsweise der Zwischenschicht ausgebildet werden. Diese Aufrauhung kann mechanisch erfolgen (beispielsweise durch Schleiftechniken) oder auch durch Laserbearbeitung. Die Laserbearbeitung hat insbesondere im Falle einer Verbundscheibe den Vorteil, dass die lichtstreuende Struktur auch in die fertig laminierte Verbundscheibe eingebracht werden kann, selbst dann, wenn sie sich im Innern der Verbundscheibe befinden soll, da die Laserstrahlung auch auf eine Ebene im Innern der Verbundscheibe fokussiert werden kann, beispielsweise durch die transparente Glasscheibe hindurch. Mit der Laserbearbeitung ist es außerdem möglich, die lichtstreuende Struktur nicht auf einer Oberfläche, sondern im Innern der Glasscheibe auszubilden. Die Glasscheibe ist bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas gefertigt, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Glasscheibe kann grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) gefertigt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform werden Glaszusammensetzungen mit einer Transmission im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums von größer als 90 % verwendet. Die Dicke der Glasscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 10 mm verwendet, bevorzugt von 1 mm bis 5 mm. Im Falle einer Verbundscheibe gilt selbiges für die weitere Scheibe, wobei Material und Dicke der weiteren Scheibe und der Glasscheibe unabhängig voneinander gewählt werden können.
Die Glasscheibe ist bevorzugt klar, damit sich das Licht vorteilhaft in der Glasscheibe ausbreiten kann. Im Falle einer Verbundscheibe können die weitere Scheibe und die Zwischenschicht klar oder auch getönt oder gefärbt sein. Insbesondere im Fall, dass das Verglasungselement die Verbundscheibe umfasst und als Dachscheibe in einem Fahrzeug verwendet wird, kann die Verbundscheibe eine getönte Zwischenschicht und/oder eine getönte weitere Scheibe umfassen. Insbesondere wenn die Glasscheibe die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Innenscheibe der Verbundscheibe ist und die weitere Scheibe die der äußeren Umgebung zugewandte Außenscheibe ist, kann auf diese Weise sowohl eine hohe Lichtintensität und eine farbneutrale Darstellung ermöglicht werden, wobei die getönte Zwischenschicht beziehungsweise die getönte Außenscheibe, besonders bei starker Sonneneinstrahlung den thermischen Komfort erhöhen und verhindern, dass die Fahrzeuginsassen geblendet werden. Die getönte Außenscheibe beziehungsweise die getönte Zwischenschicht weist bevorzugt einen Transmissionsgrad von sichtbarem Licht von weniger als 50 % auf, besonders bevorzugt von weniger als 20 %.
Die thermoplastische Zwischenschicht umfasst zumindest eine Lage eines thermoplastischen Verbindungsmaterial, welche bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon enthält, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus zumindest einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Die Dicke der Folie beträgt bevorzugt von 0,3 mm bis 2 mm, wobei besonders die Standarddicken von 0,36 mm und 0,76 mm gebräuchlich sind. Die Zwischenschicht kann auch mehrere Lagen thermoplastischen Materials umfassen und beispielsweise aus mehreren flächig übereinander angeordneten Polymerfolien ausgebildet sein. Das Verglasungselement weist bevorzugt einen opaken Maskierungsbereich auf, durch den keine Durchsicht möglich ist. Dieser Maskierungsbereich ist bevorzugt umlaufend in einem Randbereich angeordnet und umgibt einen zentralen transparenten Durchsichtsbereich rahmenartig. Dies ist insbesondere für Fahrzeugscheiben gebräuchlich. Der Maskierungsbereich ist bevorzugt durch einen opaken Abdeckdruck ausgebildet auf der Glasscheibe und/oder (im Falle einer Verbundscheibe) auf der weiteren Scheibe. Der Abdeckdruck ist typischerweise aus einer Emaille ausgebildet, welche Glasfritten und ein Pigment enthält und bevorzugt im Siebdruckverfahren aufgebracht und anschließend eingebrannt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird der Abdeckdruck im Digitaldruckverfahren aufgebracht und anschließend eingebrannt.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen beleuchteten Verglasungselements, wobei
(a) eine Glasscheibe bereitgestellt wird mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche,
(b) die zweite Oberfläche der Glasscheibe mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung versehen wird, die genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids umfasst und die elektrisch leitfähige Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,035,
(c) die Glasscheibe mit mindestens einer Lichtquelle ausgestattet wird, die geeignet ist, Licht derart in die Glasscheibe einzukoppeln, dass sich das Licht in der Glasscheibe ausbreitet, insbesondere durch Totalreflexion an der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche.
Dabei wird das Verglasungselement mit mindestens einer lichtstreuenden Struktur versehen, die geeignet ist das besagte Licht aus der Glasscheibe über die erste Oberfläche und/oder über die zweite Oberfläche auszukoppeln. Dies kann nach zwischen den Verfahrensschritten (a) und (b), zwischen den Verfahrensschritten (b) und (c) oder nach Verfahrensschritt (c) erfolgen.
Die emissivitätsmindernde Beschichtung wird bevorzugt durch Gasphasenabscheidung auf der Substratoberfläche 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“). In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die emissivitätsmindernde Beschichtung durch Gasphasenabscheidung abgeschieden, insbesondere durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung. Eine erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht mit einem imaginären Anteil k des Brechungsindex von kleiner 0,035 lässt sich insbesondere dadurch realisieren, dass dem Prozessgas ein Anteil von 1 Volumen-% bis 3 Volumen-% Sauerstoff zugesetzt wird. Die elektrisch leitfähige Schicht wird dabei bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung im DC-Modus abgeschieden, wobei die Glasscheibe bevorzugt nicht aktiv beheizt wird.
Bevorzugt wird die emissivitätsmindernde Beschichtung nach Abscheidung einer thermischen Nachbehandlung unterzogen. Derartige Verfahren zum thermischen Tempern von leitfähigen Beschichtungen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Die Erfinder haben festgestellt, dass die thermische Behandlung der emissivitätsmindernden Beschichtung ein Erreichen der erfindungsgemäßen Brechungsindices erleichtert.
Ist das Glaselement eine Verbundscheibe, so wird die Glasscheibe mit einerweiteren Scheibe über eine thermoplastische Zwischenschicht verbunden. Dann ist es auch möglich, dass die lichtstreuende Struktur und entweder die lichtstreuende oder- beugende Schicht oder das opake Element nicht auf der Glasscheibe aufgebracht werden, sondern auf der Zwischenschicht aufgebracht wird oder zwischen der Zwischenschicht und der Glasscheibe eingelegt wird, wie dies vorstehend schon beschrieben wurde. Die Lichtquelle wird bevorzugt erst nach der Lamination der Verbundscheibe angebracht.
Es können an sich bekannte Verfahren zur Lamination zum Einsatz kommen, beispielsweise 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.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verglasungselements als Fensterscheibe eines Fahrzeugs. Eine besonders bevorzugte Verwendung ist dabei eine Fahrzeug-Dachscheibe. Das Fahrzeug kann grundsätzlich ein beliebiges Landfahrzeug, Wasserfahrzeug oder Luftfahrzeug sein, ist bevorzugt ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Schienenfahrzeug. Das Verglasungselement kann auch in Gebäuden verwendet werden, beispielsweise als Fensterscheibe, Glasfassade oder Glastür im Außen- oder Innenbereich, insbesondere als Fensterscheibe eines Gebäudes oder eines Innenraums. Das Verglasungselement kann auch als Bestandteil von Möbeln, elektrischen Geräten, als Bestandteil von Einrichtungsgegenständen oder als Einrichtungsgegenstand verwendet werden.
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.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Abschnitts Z aus Figur 1 ,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements,
Fig. 5 Diagramme des Extinktionskoeffizienten k (Imaginärteil des komplexen Brechungsindex) für herkömmliche und erfindungsgemäße ITO-Schichten,
Fig. 6 ein Diagramm des Realteils des komplexen Brechungsindex n für die herkömmlichen und die erfindungsgemäßen ITO-Schichten aus Fig. 5
Figur 1 und Figur 2 zeigen je ein Detail einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements. Das Glaselement ist als Verbundscheibe ausgebildet, welche eine Glasscheibe 2 als Innenscheibe umfasst, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 mit einer Außenscheibe 1 verbunden ist. Die Außenscheibe 1 und die Glasscheibe 2 sind aus Kalk-Natron-Glas gefertigt und weisen beispielsweise eine Dicke von jeweils 2,1 mm auf. Die Zwischenschicht 3 ist beispielsweise aus einer PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm ausgebildet. Das Verglasungselement ist plan dargestellt, kann aber je nach beabsichtigter Verwendung auch zylindrisch oder sphärisch gebogen sein. Das Verglasungselement ist beispielsweise als Dachscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehen.
Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung, die Glasscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, der der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Glasscheibe 2 zwei parallele Hauptflächen auf, nämlich eine erste Oberfläche III, welche die außenseitige Oberfläche darstellt, und eine zweite Oberfläche IV, welche die innenraumseitige Oberfläche darstellt. Die Glasscheibe 2 fungiert als lichtleitende Schicht des beleuchteten Verglasungselements. Eine Lichtquelle 5 ist an der zweiten (innenraumseitigen) Oberfläche IV der Glasscheibe 2 angebracht. Der Lichtquelle 5 gegenüberliegend ist ein Lichteinkopplungsmittel 7 an der ersten (außenseitigen) Oberfläche III der Glasscheibe 2 angebracht. Die Lichtquelle 5 bestrahlt das Lichteinkopplungsmittel 7 durch die Glasscheibe 2 hindurch. Die Lichtquelle 5 ist als Leuchtdiode ausgebildet. Das Lichteinkopplungsmittel 7 ist als Mikroprismenfilm ausgebildet mit einer Mehrzahl von Reflexionsflächen, die gegenüber den Oberflächen III, IV geneigt sind. Das reflektierte Licht tritt dann mit verändertem Strahlwinkel über die erste Oberfläche III wieder in die Glasscheibe 2 ein. Das Licht wird also mittels des Lichteinkopplungsmittels 7 über die erste Oberfläche III in die Glasscheibe 2 eingekoppelt. Die Lichtstrahlung ist durch Pfeile in der Figur angedeutet. Ein Anteil des Lichts trifft mit einem Einfallswinkel auf die Oberflächen III, IV der Glasscheibe 2, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion (beziehungsweise größer als der größte Grenzwinkel der Totalreflexion, da an den beiden Oberflächen III, IV aufgrund des unterschiedlichen angrenzenden Mediums verschiedene Grenzwinkel der Totalreflexion auftreten). Dieser Lichtanteil breitet sich durch wiederholte Totalreflexion in der Glasscheibe 2 aus.
In einem umlaufenden Randbereich des Verglasungselements ist ein opaker Abdeckdruck 9 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 aufgebracht. Lichtquelle 5 und Lichteinkopplungsmittel 7 sind unauffällig in diesem opaken Randbereich (Maskierungsbereich) angeordnet.
Die erste Oberfläche III der Glasscheibe 2 ist mit einer Mehrzahl von lichtstreuenden Strukturen 6 versehen, an denen das Licht gestreut wird und die Totalreflexion unterbunden wird. So wird das Licht aus der Glasscheibe 2 ausgekoppelt, insbesondere über die zweite Oberfläche IV, so dass die Fahrzeuginsassen die Flächen mit den lichtstreuenden Strukturen 6 als leuchtende Flächen wahrnehmen.
Die zweite (innenraumseitige) Oberfläche IV der Glasscheibe 2 ist mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung 4 versehen, deren optische Eigenschaften dahingehend optimiert ist, dass sie insbesondere nicht zu einem signifikanten Intensitätsverlust des sich ausbreitenden Lichts führt und nicht zu einer Veränderung seiner Farbe. Die emissivitätsmindernde Beschichtung 4 ist als Stapel dünner Schichten ausgebildet. Die Einzelschichten sind in der vergrößerten Darstellung der Figur 2 zu erkennen. Die emissivitätsmindernde Beschichtung 4 besteht aus einer unteren dielektrischen Blockerschicht 4.2, einer unteren dielektrischen Entspiegelungsschicht 4.3a, einer elektrisch leitfähigen Schicht 4.1 , einer oberen dielektrischen Barriereschicht 4.4, einer oberen dielektrischen Entspiegelungsschicht 4.3b und einer Kratzschutzschicht 4.5. Die untere dielektrische Blockerschicht 4.2 weist einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9 auf und verhindert die Diffusion von Alkali-Ionen aus der Glasscheibe 2 in die Schichten oberhalb der Blockerschicht 4.2. Die untere dielektrische Entspiegelungsschicht 4.3a hat einen Brechungsindex von höchstens 1 ,6, die obere dielektrische Entspiegelungsschicht 4.3b weist einen Brechungsindex von höchstens 1 ,8 auf. Die Entspiegelungsschichten 4.3a, 4.3b erhöhen die Transmission durch die Scheibe und verringern die Reflektivität. Die obere dielektrische Barriereschicht 4.4 reguliert die Sauerstoffdiffusion in den Schichtstapel und weist einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9 auf. Die elektrisch leitfähige Schicht 4.1 besteht aus ITO und weist innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf, für den gilt k < 0,035.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements. Das Verglasungselement ist grundsätzlich ebenso aufgebaut wie in der Ausgestaltung der Figur 1 , unterschiedet sich aber in der Art der Lichteinkopplung. Die Lichtquelle 5 ist an der Seitenkantenfläche e der Glasscheibe 2 angebracht und strahlt das Licht über diese Seitenkantenfläche e in die Glasscheibe 2 ein. Auch hier trifft wieder ein Anteil des Lichts mit einem Einfallswinkel auf die Oberflächen III, IV der Glasscheibe 2, der größer ist als der (größte) Grenzwinkel der Totalreflexion und breitet sich durch wiederholte Totalreflexion in der Glasscheibe 2 aus.
Die Seitenkantenfläche e ist der Einfachheit halber plan dargestellt, ist in der Realität aber häufig infolge eines Kantenschliffs konvex abgerundet.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verglasungselements. Das Verglasungselement ist grundsätzlich ebenso aufgebaut wie in der Ausgestaltung der Figuren
1 und 3, unterschiedet sich aber wiederum in der Art der Lichteinkopplung. Die Glasscheibe
2 ist mit einer Ausnehmung A versehen, welche sich als Durchführung vollständig durch die Glasscheibe 2 erstreckt, also von ihrer ersten Oberfläche III bis zu ihrer zweiten Oberfläche IV. Diese Ausnehmung A weist beispielsweise eine kreisförmige Grundfläche auf und wird von einer umlaufenden Kantenfläche i begrenzt. Die Lichtquelle 5 ist in die Ausnehmung A eingesetzt, beispielsweise an die Kantenfläche i angeklebt. Das Licht wird über die Kantenfläche i in die Glasscheibe 2 eingekoppelt. Auch hier trifft wieder ein Anteil des Lichts mit einem Einfallswinkel auf die Oberflächen III, IV der Glasscheibe 2, der größer ist als der (größte) Grenzwinkel der Totalreflexion und breitet sich durch wiederholte Totalreflexion in der Glasscheibe 2 aus.
Im Folgenden wird der Aufbau der emissivitätsmindernden Beschichtung anhand von erfindungsgemäßen Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert. Die dargestellten Schichtaufbauten sind lediglich beispielhaft zu verstehen. So können die dielektrischen Schichtenfolgen auch mehr oder weniger Schichten umfassen. Die dielektrischen Schichtenfolgen müssen auch nicht symmetrisch sein. Beispielhafte Materialien und Schichtdicken können den nachfolgenden Beispielen entnommen werden. Die emissivitätsmindernden Beschichtungen sind auf der zweiten Oberfläche IV der Glasscheibe 2 angebracht und befinden sich im Einbauzustand des Verglasungselementes in einem Fahrzeug benachbart zum Fahrzeuginnenraum.
Die Schichtenfolgen einer emissivitätsmindernden Beschichtung 4 auf einer Glasscheibe 2 gemäß erfindungsgemäßer Beispiele B1 bis B6, zusammen mit den Materialien und geometrische Schichtdicken der Einzelschichten, sind in Tabelle 1 dargestellt. Die dielektrischen Schichten können unabhängig voneinander dotiert sein, beispielsweise mit Bor, Titan, Zirkonium oder Aluminium. Die als ITO-Schicht vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht 4.1 ist mit einem Sauerstoffgehalt gemäß Tabelle 1 im Prozessgas mittels magnetfeldunterstützter Kathodenzerstäubung abgeschieden. Die magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung erfolgt beispielsweise in einer industriellen Anlage im Gleichstrom- Modus (DC-Modus) ohne aktive Beheizung der Glasscheibe 2 bei der Abscheidung. Die Glasscheibe 2 weist jeweils eine Dicke von 2,0 mm auf und besteht aus Kalk-Natron-Glas. Beispiele B1 bis B3 und B4 bis B6 zeigen jeweils identische Schichtstapel, im ersten Fall mit einer dünnen TiOx-Deckschicht als eine Kratzschutzschicht 4.5 und im zweiten Fall ohne eine solche Kratzschutzschicht 4.5. Die Beispiele B1 bis B3 und B4 bis B6 unterscheiden sich untereinander jeweils im Sauerstoffgehalt bei der Abscheidung der ITO-Schicht.
In Tabelle 2 sind weitere erfindungsgemäße Beispiele B7 bis B12, gezeigt. Die Beispiele B7 bis B9 und B10 bis B12 unterscheiden sich untereinander jeweils im Sauerstoffgehalt bei der Abscheidung der ITO-Schicht. Hier werden Schichtvarianten mit dickerem ITO betrachtet. In Tabelle 3 sind nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele V1 bis V4 gezeigt, wobei eine emissivitätsmindernde Beschichtung 4 gemäß den Vergleichsbeispielen den identischen Grundaufbau hat, wie bei den erfindungsgemäßen Beispielen, sich jedoch in den Schichtdicken und im Sauerstoffgehalt des Prozessgases während der Abscheidung der elektrisch leitfähigen Schicht 4.1 (ITO) unterscheidet. Der Aufbau der emissivitätsmindernden Beschichtung 4 im Vergleichsbeispiel V1 entspricht dabei dem Schichtaufbau der emissivitätsmindernden Beschichtung 4 in den Beispielen B1 , B2 und B3 mit dem Unterschied, dass bei V1 bei der Abscheidung der ITO-Schicht der Sauerstoffgehalt im Prozessgas 0 % beträgt. Ebenso entspricht der Schichtaufbau der emissivitätsmindernden
Beschichtung 4 im Vergleichsbeispiel V2 dem Schichtaufbau aus B4, B5 und B6, der Schichtaufbau in V3 dem aus B7, B8 und B9 und der Schichtaufbau in V4 dem aus B10, B11 , B12, jeweils mit dem Unterschied, dass in den Vergleichsbeispielen V2, V3 und V4 bei der Abscheidung der ITO-Schicht der Sauerstoffgehalt im Prozessgas 0 % beträgt.
Tabelle 1
Figure imgf000030_0001
Tabelle 2
Figure imgf000030_0002
Tabelle 3
Figure imgf000031_0001
In Tabelle 4 ist der maximale Extinktionskoeffizient kmax der elektrisch leitfähigen Schicht 4.1 im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von 380 nm bis 780 nm für unterschiedliche Sauerstoffgehalte im Prozessgas von ITO angegeben. Bei den erfindungsgemäßen Beispielen B1 bis B12 weist die elektrisch leitfähige Schicht 4.1 im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts maximale Extinktionskoeffizienten kmax von 0,021 , 0,015 und 0,016 auf, diese sind somit kleiner als 0,035, was eine Voraussetzung für ein erfindungsgemäßes Beispiel darstellt. Außerdem ist der maximale Extinktionskoeffizient k der elektrisch leitfähigen Schicht 4.1 jeweils in den Wellenlängenbereichen von 380 nm bis 490 nm, von 490 nm bis 575 nm und von 600 nm bis 700 nm angegeben. Die erfindungsgemäßen Beispiele weisen im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 490 nm maximale Extinktionskoeffizienten k von kleiner als 0,020 auf, im Wellenlängenbereich von 490 nm bis 575 nm von kleiner als 0,015 und im Wellenlängenbereich von 600 nm bis 700 nm von kleiner als 0,025. Die Vergleichsbeispiele weisen in den genannten Wellenlängenbereichen jeweils einen Extinktionskoeffizienten k oberhalb dieser Werte auf.
Bei den Vergleichsbeispielen V1 bis V4 weist die elektrisch leitfähige Schicht 4.1 im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von 380 nm bis 780 nm einen maximalen Extinktionskoeffizienten kmax von 0,048 auf, dieser ist somit größer als 0,035, weshalb die Vergleichsbeispiele nicht erfindungsgemäß sind. Tabelle 4
Figure imgf000032_0001
In Tabelle 5 sind einige charakterisierende Parameter der erfindungsgemäßen Beispiele B1 bis B3 im Vergleich zum Vergleichsbeispiel V1 zusammengefasst. Dabei werden Reflexionsgrad R und die Farbwerte a* und b* des reflektierten Lichtes jeweils unter Verwendung der Standardlichtquelle D65 mit einem 10°-Detektor für die eine Reflektion unter 8° an der emissivitätsmindernden Beschichtung vom Fahrzeuginnenraum aus gesehen (bezeichnet als Ri_(coating), a*COating, b*COating) und für die Reflektion innerhalb des Glases an der Grenzfläche der Beschichtung unter 80° (bezeichnet als Ri_(interface), a*jnterface, b*jnterface). Die dargestellten Werte des Reflexionsgrads R und die Farbwerte a* und b* wurden durch Simulationen mit der Software CODE ermittelt. Die genannten Reflexionswinkel sind angegeben im Verhältnis zur jeweiligen Flächennormalen. RL ist ein Maß für das Reflexionsvermögen gegenüber Lichtstrahlung und sollte für Ri_(coating) möglichst gering sein um unerwünschte Reflexionen im Inneren des Fahrzeugs zu vermeiden, wohingegen Ri_(interface) im Hinblick auf eine optimierte Lichtintensität des beleuchteten Verglasungselementes zu maximieren ist. Die Farbwerte im L*a*b*-Farbraum sind ein Maß dafür, wie farbneutral die Lichtreflexion erfolgt, wobei die Werte möglichst nahe an Null liegen sollten.
Für die Beispiele B1 bis B3 und das Vergleichsbeispiel V1 wurde zusätzlich der Schichtwiderstand und die Emissivität nach Wärmebehandlung ermittelt, welche in Tabelle 5 angegeben sind. Niedrige Werte für Schichtwiderstand und Emissivität ermöglichen einen höheren thermischen Komfort. Beispiele B1 und B2 sind somit bevorzugt, da sie eine hohe Lichtreflexion im Glas und eine geringe Emissivität aufweisen. Tabelle 5
Figure imgf000033_0001
In Tabelle 6 und Tabelle 7 sind die Reflexionseigenschaften der Beschichtung sowohl von außen (coating) als auch von innen (interface) für die erfindungsgemäßen Beispiele B4 bis B12 und die Vergleichsbeispiele V2 bis V4 dargestellt.
Alle erfindungsgemäßen Beispiele verfügen über eine optimierte Lichtintensität des beleuchteten Verglasungselementes, wobei RL(interface) über 96 % liegt und Farbwerte a*jnterface und b*interface zwischen -1 ,7 und 0,0 erreicht werden. Gleichzeitig ist die Reflektivität Ri_(coating) der Beschichtung mit weniger oder gleich 7 % für ein klares Glas als gering einzustufen. Auch die Reflexionsfarbe a*COating und b*COating liegt dabei in kundenseitig akzeptablen Bereichen.
Auch die Farbwerte a*jnterface und b*jnterface sind für die erfindungsgemäßen Beispiele deutlich neutraler. Dies ist wichtig für eine Lichtleitung ohne Farbverschiebung. Tabelle 6
Figure imgf000034_0001
Tabelle 7
Figure imgf000034_0002
Es ist anzumerken, dass die Werte für Reflexionsvermögen und die Farbwerte abhängig sind vom Tönungsgrad der Scheibe und sich bei einer Einzelscheibe und einer Verbundscheibe unterscheiden können. Während für die Tabellen 5 bis 7 eine extraklare Einzelscheibe aus Glas untersucht wurde, wird in Tabelle 8 eine laminierte Verbundscheibe betrachtet. Die Verbundscheibe umfasst die Glasscheibe 2 aus extraklarem Glas mit der emissivitätsmindernden Beschichtung 4 jeweils aus den erfindungsgemäßen Beispielen B1 , B2 und B3 und dem Vergleichsbeispiel V1 und eine ebenfalls aus extraklarem Glas ausgebildete Außenscheibe 1 , welche mit der Glasscheibe 2 über eine thermoplastischen Zwischenschicht 3 verbunden ist, wobei die thermoplastische Zwischenschicht 3 aus Polyvinylbutyral (PVB) ausgebildet ist und stark getönt ist. Mit stark getönt ist gemeint, dass der Transmissionsgrad von sichtbarem Licht durch die Verbundscheibe auf beispielsweise ca. 6 % reduziert wird, während bei der Einzelscheibe ein Transmissionsgrad von sichtbarem Licht von beispielsweise ca. 92 % erreicht wird, wobei mit dem Transmissionsgrad von sichtbarem Licht der gemittelte T ransmissionsgrad in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm gemeint ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Verglasungselement umfassend die Verbundscheibe als Dachscheibe in einem Fahrzeug verwendet wird Die Verwendung einer getönten Verbundscheibe anstatt einer Einzelscheibe hat großen Einfluss auf die Reflexionseigenschaften der Schicht von außen betrachtet („coating“), beeinflusst aber nicht die Reflexionseigenschaften innerhalb des Glases („interface“), die wiederum die Lichtleitung bestimmen.
Tabelle 8
Figure imgf000035_0001
Figur 5 zeigt den Extinktionskoeffizienten k mehrerer TCO-Schichten in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Die TCO-Schichten sind als ITO-Schichten ausgeführt, die mittels magnetfeldunterstützter Kathodenzerstäubung abgeschieden sind. Dabei wurde dem Prozessgas jeweils kein Sauerstoff (0% O2), wie in den Vergleichsbeispielen V1 , V2, V3 und V4, 1 ,5 % Sauerstoff ,wie in den erfindungsgemäßen Beispielen B1 , B4, B7 und B10, 3 % Sauerstoff wie in den erfindungsgemäßen Beispielen B2, B5, B8 und B11 und 4 % Sauerstoff wie in den erfindungsgemäßen Beispielen B3, B6, B9 und B12 zugesetzt. Der Extinktionskoeffizient k für 0 % Sauerstoff ist hierbei in durchgezogener Linie dargestellt, für 1 ,5 % Sauerstoff in breit gestrichelter Linie, für 3 % Sauerstoff in fein gestrichelter Linie und für 4 % Sauerstoff in sehr fein gestrichelter Linie. Gemäß erfindungsgemäßem Beispiel weist die ITO-Schicht innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex auf für den gilt k < 0,035. In Figur 5b) sind die Werte aus Figur 5a) in einer detaillierteren Ansicht im sichtbaren Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm gezeigt. Aus Figur 5b) ist ersichtlich, dass die Vergleichsbeispiele mit 0 % Sauerstoffgehalt nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele sind, da der Extinktionskoeffizient k nicht im gesamten Wellenlängenbereich kleiner als 0,035 ist. Bei den Beispielen mit 1 ,5 %, 3 % und 4 % Sauerstoffgehalt liegt der Extinktionskoeffizient dagegen im gesamten Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm kleiner als 0,035. Hiermit handelt es sich daher um erfindungsgemäße Beispiele. Zu berücksichtigen ist, dass dies lediglich beispielhafte Werte sind, die zeigen, dass es möglich ist, anhand des Sauerstoffgehalts im Prozessgas den Extinktionskoeffizienten k zu beeinflussen.
Figur 6 zeigt ein Diagramm des Realteils des Brechungsindex n in Abhängigkeit von der Wellenlänge für die ITO-Schichten der erfindungsgemäßen Beispiele und der nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele aus Figur 5. Die Brechungsindices wurden jeweils mittels Ellipsometrie bestimmt. Bezugszeichenliste:
(1) Außenscheibe
(2) Glasscheibe / Innenscheibe
(3) thermoplastische Zwischenschicht
(4) emissivitätsmindernde Beschichtung
(4.1) elektrisch leitfähige Schicht
(4.2) untere dielektrische Blockerschicht
(4.3) Entspiegelungsschichten
(4.3a) untere dielektrische Entspiegelungsschicht
(4.3b) obere dielektrische Entspiegelungsschicht
(4.4) obere dielektrische Barriereschicht
(4.5) Kratzschutzschicht
(5) Lichtquelle
(6) lichtstreuende Struktur
(7) Lichteinkopplungsmittel
(9) Abdeckdruck
(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(II) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(III) erste Oberfläche der Glasscheibe 2
(IV) zweite Oberfläche der Glasscheibe 2
(A) Ausnehmung in der Glasscheibe 2
(e) Seitenkantenfläche der Glasscheibe 2
(i) Kantenfläche der Ausnehmung A
Z vergrößerter Ausschnitt

Claims (15)

Patentansprüche
1. Beleuchtetes Verglasungselement, umfassend eine Glasscheibe (2) mit einer ersten Oberfläche (III) und einer zweiten Oberfläche (IV), wobei das Verglasungselement
- mit mindestens einer Lichtquelle (5) ausgestattet ist, die geeignet ist, Licht derart in die Glasscheibe (2) einzukoppeln, dass sich das Licht in der Glasscheibe (2) ausbreitet, insbesondere durch Totalreflexion an der ersten Oberfläche (III) und der zweiten Oberfläche (IV),
- mit mindestens einer lichtstreuenden Struktur (6) versehen ist, die geeignet ist, das besagte Licht aus der Glasscheibe (2) über die erste Oberfläche (III) und/oder über die zweite Oberfläche (IV) auszukoppeln,
- mit mindestens einer emissivitätsmindernden Beschichtung (4) auf der zweiten Oberfläche (IV) der Glasscheibe (2) versehen ist, wobei die emissivitätsmindernde Beschichtung (4) genau eine elektrisch leitfähige Schicht (4.1) auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids umfasst und die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,035.
2. Beleuchtetes Verglasungselement nach Anspruch 1 , wobei die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) auf Basis von Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zink-Mischoxid (IZO), fluordotiertem Zinnoxid (FTO, SnO2:F), aluminiumdotiertem Zinkoxid (AZO, ZnO:AI), galliumdotiertem Zinkoxid (GZO, ZnO:Ga), antimondotiertem Zinnoxid (ATO, SnO2:Sb) und/oder niobdotiertem Titanoxid (TiÜ2:Nb), bevorzugt Indium-Zinnoxid ausgebildet ist.
3. Beleuchtetes Verglasungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die emissivitätsmindernde Beschichtung (4) einen spezifischen Schichtwiderstand kleiner als 250 |jQ*cm aufweist, bevorzugt kleiner als 200 pQ*cm.
4. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) innerhalb des Wellenlängenbereichs von 600 nm bis 700 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,025, bevorzugt k < 0,020.
5. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) eine Dicke von 60 nm bis 100 nm aufweist, bevorzugt von 65 nm bis 95 nm. 6. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die emissivitätsmindernde Beschichtung (4) ausgehend von der Glasscheibe (2) mindestens
- eine untere dielektrische Blockerschicht (4.2) gegen lonendiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9,
- eine untere dielektrische Entspiegelungsschicht (4.3a) mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,
6,
- die elektrisch leitfähige Schicht (4.1),
- eine obere dielektrische Barriereschicht (4.4) zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und
- eine obere dielektrische Entspiegelungsschicht (4.3b) mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,8 umfasst.
7. Beleuchtetes Verglasungselement nach Anspruch 6, wobei die untere dielektrische Blockerschicht (4.2) auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet ist und bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 40 nm, besonders bevorzugt von 15 nm bis 35 nm, aufweist.
8. Beleuchtetes Verglasungselement nach Anspruch 6 oder 7, wobei die untere dielektrische Entspiegelungsschicht (4.3a) auf Basis von SiC>2 ausgebildet ist und bevorzugt eine Dicke von 5 nm bis 25 nm, besonders bevorzugt 5 nm bis 20 nm, aufweist.
9. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die obere dielektrische Barriereschicht (4.4) auf Basis von Siliziumnitrid ausgebildet ist und bevorzugt eine Dicke von 5 nm bis 40 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm, ganz besonders bevorzugt von 9 nm bis 15 nm, aufweist.
10. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die obere dielektrische Entspiegelungsschicht (4.3b) auf Basis von SiC>2 ausgebildet ist und bevorzugt eine Dicke von 45 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt 50 nm bis 75 nm, aufweist.
11. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Glasscheibe (2) die Innenscheibe einer Verbundscheibe ist und über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) mit einer Außenscheibe (1) verbunden ist und wobei die zweite Oberfläche (IV) der Glasscheibe (2) von der Zwischenschicht (3) abgewandt ist.
12. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Lichtquelle (5) auf einer der Oberflächen (III, IV) angeordnet ist, insbesondere der zweiten Oberfläche (IV), und das Verglasungselement der Lichtquelle (5) gegenüberliegend mit einem Lichteinkopplungsmittel (7) ausgestattet ist, insbesondere auf der ersten Oberfläche (III), welches geeignet ist, das durch die Glasscheibe (2) hindurch auf das Lichteinkopplungsmittel (7) treffende Licht in die Glasscheibe (2) einzukoppeln.
13. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Glasscheibe (2) eine Ausnehmung (A) aufweist, welche durch eine umlaufende Kantenfläche (i) begrenzt wird, und wobei die Lichtquelle (5) derart in oder an der Ausnehmung (A) angeordnet ist, dass sie geeignet ist, Licht über die Kantenfläche (i) in die Glasscheibe (2) einzukoppeln.
14. Beleuchtetes Verglasungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die mindestens eine Lichtquelle (5) derart an einer zwischen der ersten Oberfläche (III) und der zweiten Oberfläche (IV) verlaufenden Seitenkantenfläche (e) der Glasscheibe (2) angeordnet ist, dass sie geeignet ist, Licht über die Seitenkantenfläche (e) in die Glasscheibe (2) einzukoppeln.
15. Verfahren zur Herstellung eines beleuchteten Verglasungselements, wobei
(a) eine Glasscheibe (2) bereitgestellt wird mit einer ersten Oberfläche (III) und einer zweiten Oberfläche (IV),
(b) die zweite Oberfläche (IV) der Glasscheibe (2) mit einer emissivitätsmindernden Beschichtung (4) versehen wird, welche genau eine elektrisch leitfähige Schicht (4.1) auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids aufweist und die elektrisch leitfähige Schicht (4.1) innerhalb des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm einen imaginären Anteil k des Brechungsindex aufweist, für den gilt k < 0,035,
(c) die Glasscheibe (2) mit mindestens einer Lichtquelle (5) ausgestattet wird, die geeignet ist, Licht derart in die Glasscheibe (2) einzukoppeln, dass sich das Licht in der Glasscheibe (2) ausbreitet, insbesondere durch Totalreflexion an der ersten Oberfläche (III) und der zweiten Oberfläche (IV), wobei das Verglasungselement mit mindestens einer lichtstreuenden Struktur (6) versehen wird, die geeignet ist, das besagte Licht aus der Glasscheibe (2) über die erste Oberfläche (III) und/oder über die zweite Oberfläche (IV) auszukoppeln.
PCT/EP2024/050597 2023-01-13 2024-01-11 Beleuchtetes verglasungselement mit emissivitätsmindernder beschichtung WO2024149843A1 (de)

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