DE60026157T2

DE60026157T2 - Verglasung

Info

Publication number: DE60026157T2
Application number: DE60026157T
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Depauw
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2020-10-14
Also published as: EP1230189B1; ATE318250T1; US20040219343A1; JP2003511342A; DE60026157D1; BR0015008B1; WO2001027050A1; AU7920400A; EP1514853A2; US6797389B1; EP1230189A1; JP4109451B2; BR0015008A; PL200326B1; US7198850B2; PL355429A1; EP1514853A3; ES2258477T3

Description

Diese Erfindung betrifft Verglasungsscheiben und insbesondere Verglasungsscheiben, die nach dem Aufbringen eines Sonnenschutzfilters einer Wärmebehandlung unterworfen werden sollen.
Die EP 233 003 A beschreibt eine Verglasungsscheibe, die einen durch Sputtern aufgebrachten optischen Filter mit der Struktur Glassubstrat/Dielektrikum auf SnO₂-Basis/erste metallische Sperrschicht aus Al, Ti, Zn, Zr oder Ta/Ag/zweite metallische Sperrschicht aus Al, Ti, Zn, Zr oder Ta/oberstes SnO₂-Dielektrikum trägt. Der optische Filter ist so gestaltet, dass er einen signifikanten Teil der einfallenden Strahlung im Infrarotbereich des Spektrums blockiert, während er den Durchgang eines signifikanten Teils der einfallenden Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums ermöglicht. Auf diese Weise wirkt der Filter dahingehend, dass der Erwärmungseffekt von einfallendem Sonnenlicht vermindert wird, während eine gute Sichtbarkeit durch die Verglasung ermöglicht wird, und der Filter ist insbesondere für Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben geeignet.
Bei diesem Strukturtyp wirkt die Ag-Schicht dahingehend, dass einfallende Infrarotstrahlung reflektiert wird. Um diese Wirkung auszuüben, muss sie als Silbermetall und nicht als Silberoxid aufrechterhalten werden und darf nicht signifikant durch angrenzende Schichten verunreinigt werden. Die dielektrischen Schichten, welche die Ag-Schicht sandwichartig umgeben, dienen dazu, die Reflexion des sichtbaren Bereichs des Spektrums zu vermindern, die ansonsten durch die Ag-Schicht bewirkt würde. Die zweite Sperrschicht dient zur Verhinderung einer Oxidation der Ag-Schicht während des Sputterns der darüber liegenden dielektrischen SnO₂-Schicht in einer oxidierenden Atmosphäre. Diese Sperrschicht wird während dieses Verfahrens mindestens teilweise oxidiert. Die Hauptbedeutung der ersten Sperrschicht liegt darin, eine Oxidation der Silberschicht während der Wärmebehandlung der Beschichtung (z.B. während des Biegens und/oder Temperns) der Verglasungsscheibe dadurch zu verhindern, dass sie selbst oxidiert wird, anstatt einen Durchgang von Sauerstoff zu der Ag-Schicht zu ermöglichen. Diese Oxidation der Sperrschicht während der Wärmebehandlung bewirkt eine Zunahme der TL (Lichtdurchlässigkeit) der Verglasungsscheibe.
Die EP 792 847 A beschreibt eine wärmebehandelbare Sonnenschutz-Verglasungsscheibe, die auf dem gleichen Prinzip beruht und die Struktur Glassubstrat/ZnO-Dielektrikum/Zn-Sperrschicht/Ag/Zn-SperrschichUZnO-Dielektrikum/Zn-Sperrschicht/Ag/Zn-Sperrschicht/ZnO-Dielektrikum aufweist. Die Zn-Sperrschichten, die unterhalb jeder der Ag-Schichten positio niert sind, sollen während der Wärmebehandlung vollständig oxidiert werden und dienen dazu, die Ag-Schichten vor einer Oxidation zu schützen. Es ist bekannt, dass eine Struktur mit zwei beabstandeten Ag-Schichten anstelle einer einzelnen Ag-Schicht die Selektivität des Filters erhöht.
Die EP 275 474 A beschreibt eine wärmebehandelbare Sonnenschutz-Scheibe mit der Struktur Glassubstrat/Zinkstannat-Dielektrikum/Ti-Sperrschicht/Ag/Ti-Sperrschicht/Zinkstannat-Dielektrikum. Ti-Sperrschichten werden bei dieser Art einer wärmebehandelbaren Struktur im Allgemeinen bevorzugt, und zwar aufgrund ihrer hohen Affinität für Sauerstoff und der relativen Einfachheit, mit der sie zur Bildung von Titanoxid oxidiert werden können.
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Verglasungsscheibe nach Anspruch 1 bereit.
Die Beschichtungsschichten werden vorzugsweise durch Sputtern, vorzugsweise durch Magnetronsputtern abgeschieden, jedoch können auch andere Abscheidungstechniken verwendet werden. Verschiedene Schichten des Beschichtungsstapels können unter Verwendung verschiedener Techniken abgeschieden werden.
Die oberen Schichten in der Antireflexgrundschicht und der zentralen Antireflexschicht können die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen. Dies kann die Verwendung im Wesentlichen ähnlicher Targets zur Abscheidung dieser Schichten und/oder im Wesentlichen ähnlicher Abscheidungsbedingungen erleichtern.
Die Kombination der definierten oberen Schichten in der Antireflexgrundschicht und der zentralen Antireflexschicht als Teil des definierten Beschichtungsstapels kann die Herstellung von Verglasungsscheiben (und insbesondere von laminierten Windschutzscheiben) mit einer TL von mehr als 75 %, sobald diese einer Wärmebehandlung unterworfen worden sind, erleichtern, während nach wie vor eine vorteilhafte Kombination einer wiederholbaren Wärmestabilität während der Wärmebehandlung, einer geringen Trübung, einer mechanischen und chemischen Beständigkeit und einer gewünschten Reflexionsfarbe und/oder Durchlässigkeit bereitgestellt wird.
Eines oder vorzugsweise beide der zusätzlichen Materialien X und Y ist bzw. sind vorzugsweise Sn und/oder Al. Dies kann zu einer besonders vorteilhaften Kombination von Eigenschaften führen.
Der Anteil von Zn in dem Mischoxid, das die obere Antireflexgrundschicht bildet und/oder das die obere zentrale Antireflexschicht bildet, kann derart sein, dass das Verhältnis X/Zn und/oder das Verhältnis Y/Zn zwischen etwa 0,03 und 0,3 Gew.-% liegt.
Das Anordnen einer oder jeder der oberen Schichten der Antireflexgrundschicht und/oder der zentralen Antireflexschicht in direktem Kontakt mit der darüber liegenden Infrarotreflexschicht kann auch das Erreichen hoher TL-Niveaus während der Wärmebehandlung erleichtern. Alternativ kann eine zusätzliche Schicht, z.B. eine Sperrschicht, zwischen einer oder jeder der oberen Schichten der Antireflexgrundschicht und der zentralen Antireflexschicht und der darüber liegenden Infrarotreflexschicht angeordnet sein. Eine solche zusätzliche Sperrschicht kann eine Schicht sein, die Ti umfasst und/oder ein Oxid von Ti umfasst. Die zusätzliche Sperrschicht kann eine geometrische Dicke zwischen etwa 5 Å und 60 Å aufweisen.
Die obere Antireflexgrundschicht und/oder die obere zentrale Antireflexschicht kann bzw. können eine geometrische Dicke von weniger als etwa 200 Å, weniger als etwa 150 Å, weniger als etwa 130 Å oder weniger als etwa 110 Å aufweisen. Dies kann dem Beschichtungsstapel vorteilhafte mechanische Eigenschaften verleihen, insbesondere bezüglich der Beständigkeit gegen Ablösetests.
Die obere Antireflexgrundschicht und/oder die obere zentrale Antireflexschicht kann bzw. können eine geometrische Dicke von mehr als etwa 30 Å, mehr als etwa 50 Å oder mehr als etwa 100 Å aufweisen. Dies kann eine ausreichende Dicke bereitstellen, um die Eigenschaften des Beschichtungsstapels zu verbessern, insbesondere bezüglich der TL, die nach der Wärmebehandlung erhältlich ist.
Die untere zentrale Antireflexschicht kann mindestens eine Schicht umfassen, die eine ausreichende Blockierung gegen die Wanderung von Sauerstoff und/oder Natrium und/oder anderer Materialien bereitstellt, um eine signifikante Verunreinigung und/oder Diffusion der Schichten des Beschichtungsstapels zu verhindern. Vorzugsweise steht die untere zentrale Antireflexschicht in direktem Kontakt mit der ersten Sperrschicht und umfasst ein Material, das einer Diffusion der ersten Sperrschicht während der Wärmebehandlung widersteht. Die Kombination einer unteren zentralen Antireflexschicht gemäß Anspruch 5 mit einer ersten Sperrschicht, die mindestens teilweise in metallischer oder im Wesentlichen metallischer Form abgeschieden ist und anschließend während der Wärmebehandlung oxidiert wird (und insbesondere mit einer Sperrschicht, die, wenn sie abgeschieden worden ist, im Wesentlichen metallisches Ti umfasst oder aus diesem besteht), kann eine besonders hohe Wärmestabilität des Beschichtungsstapels während der Wärmebehandlung ermöglichen. Es wird angenommen, dass eine Diffusion von Material aus der ersten Sperrschicht in die untere zentrale Antireflexschicht während der Wärmebehandlung und insbesondere während einer starken Wärmebehandlung in manchen Beschichtungsstapelanordnungen ein kritischer Faktor bei der Bestimmung der Wärmestabilität des Beschichtungsstapels sein kann. Die Zusammensetzung der unteren zentralen Antireflexschicht, die im Anspruch 5 definiert ist, kann eine solche Diffusion wesentlich abschwächen.
Die untere Antireflexgrundschicht kann mindestens eine Schicht umfassen, die eine ausreichende Blockierung gegen die Wanderung von Sauerstoff und/oder Natrium und/oder anderer Materialien bereitstellt, um eine signifikante Verunreinigung und/oder Diffusion der Schichten des Beschichtungsstapels zu verhindern. Die Verwendung einer unteren Antireflexgrundschicht gemäß Anspruch 6 kann verwendet werden, um dies zu erleichtern, während darüber hinaus die Gestaltung und Steuerung der Abscheidungsbedingungen erleichtert wird.
Die Verwendung einer obersten Antireflexschicht gemäß Anspruch 9 kann die Gestaltung und Steuerung der Abscheidungsbedingungen für den gesamten Beschichtungsstapel erleichtern. Darüber hinaus kann diese Schicht so angeordnet werden, dass sie eine Blockierung gegen eine Wanderung von Sauerstoff während der Wärmebehandlung und/oder eine Diffusion der zweiten Sperrschicht bereitstellt.
Die oberste Antireflexschicht kann mindestens eine Schicht umfassen, die ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material W umfasst, wobei das Verhältnis W/Zn in dieser Schicht zwischen 0,02 und 0,5, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei W ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist. Dies kann die Wärmestabilität des Beschichtungsstapels während der Wärmebehandlung und/oder dessen mechanische oder chemische Beständigkeit verbessern, und zwar insbesondere dann, wenn die oberste Antireflexschicht gemäß Anspruch 10 verwendet wird.
Gemäß einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 14 bereit.
Die Erfindung kann eine vorteilhafte Kombination von Eigenschaften für die Verglasung bereitstellen, wie z.B.:

• Ein besonders gutes TL-Niveau nach der Wärmebehandlung
• Eine besonders gute Wärmestabilität während des Erwärmens der Verglasungsscheibe, wie z.B. während des Temperns und/oder Biegens. Dies kann das Biegen beschichteter Verglasungsscheiben, insbesondere zur Herstellung komplexer Formen, erleichtern, ohne dass nicht akzeptable Variationen der Farbe über der Oberfläche der Verglasungsscheibe hervorgerufen werden. Farbvariationen während der Wärmebehandlung können durch einen Mangel an Wärmestabilität des Beschichtungsstapels verursacht werden, wenn dieser Bedingungen unterworfen wird, die zum Biegen und/oder Tempern des Glassubstrats erforderlich sind. Dieser Aspekt kann insbesondere durch die Verwendung einer unteren zentralen Antireflexschicht gemäß Anspruch 5 zur Hemmung einer signifikanten Diffusion der ersten Sperrschicht verstärkt werden
• Die Einfachheit und Steuerbarkeit der Abscheidung: Die Antireflexschichten gemäß der vorliegenden Erfindung können einfacher und kontrollierter abgeschieden werden wie z.B. Al₂O₃ oder SiO₂. Während Al₂O₃ und SiO₂ einen guten Wärmestabilitätsgrad zeigen, sind sie unter Verwendung gebräuchlicher Sputtertechniken nur schwer abzuscheiden
• Eine gute mechanische Beständigkeit: Die Antireflexschichten gemäß der vorliegenden Erfindung können ohne Beeinträchtigung der mechanischen Beständigkeit der Beschichtung verwendet werden. Insbesondere zeigen sie in Pummeltests eine gute Leistung, wenn die Verglasungsscheibe in einer laminierten Struktur verwendet wird
• Verträglichkeit mit Ag: Die Kristallisation der Ag-Schicht beeinflusst deren optische Eigenschaften. Eine reine ZnO-Schicht angrenzend an die Ag-Schicht kann zu einer übermäßigen Kristallisation des Ag und zu Problemen einer Trübung in der Beschichtung führen, insbesondere während der Wärmebehandlung. Wenn jedoch eine Antireflexschicht nicht aus ZnO besteht, kann eine unzureichende Rekristallisation der Ag-Schichten vorliegen, was zu einem Niveau der Infrarotreflexion und einem Niveau der elektrischen Leitfähigkeit in der Beschichtung führt, die unter dem erhältlichen Optimum liegen. Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um die Kristallisation in einem ausreichenden Maß zu begünstigen, um gute Infrarotreflexionseigenschaften bereitzustellen, während eine übermäßige Trübung vermieden wird. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung im Vergleich zu einer Antireflexschicht, die aus TiO₂ oder SnO₂ zusammengesetzt ist, eine vorteilhafte Kristallisation bereitstellen. Eine mögliche Erklärung dafür könnte sein, dass die Gegenwart eines zusätzlichen Materials X oder Y in der Zinkoxidstruktur das Kristallkornwachstum in der Mischoxidschicht vermindern kann, insbesondere senkrecht zu dem Substrat. Dies kann zu einer weniger kristallinen, stärker amorphen Struktur führen, welche die Diffusion vermindert, die ansonsten an Kristallkorngrenzen stattfinden kann
• Herstellungszykluszeit: Eine Oxidschicht, bei der es sich um ein Gemisch aus Zn und mindestens einem der festgelegten zusätzlichen Materialien handelt, kann einen höheren Brechungsindex aufweisen als Antireflexschichten z.B. aus ZnO und SnO₂, die gebräuchlich in ähnlichen Strukturen verwendet werden, und kann trotzdem schneller abgeschieden werden als bekannte Antireflexschichten mit relativ hohen Brechungsindizes, wie z.B. TiO₂. Folglich kann dies eine Verbesserung der Herstellungszykluszeit ermöglichen
• Eine gute Selektivität: Der höhere Brechungsindex kann darüber hinaus eine Erhöhung der Selektivität des Beschichtungsstapels erleichtern
• Ein niedriges Wärmeabstrahlvermögen, insbesondere ein Wärmeabstrahlvermögen von weniger als 0,35, vorzugsweise weniger als 0,32 oder weniger als 0,30, insbesondere nach der Wärmebehandlung
• Ein niedriger elektrischer Widerstand, insbesondere ein Widerstand pro Quadrat von weniger als 3 Ohm pro Quadrat, vorzugsweise weniger als 2,8, 2,5 oder 2,3 Ohm pro Quadrat, insbesondere nach der Wärmebehandlung

Besonders vorteilhafte Eigenschaften können erhalten werden, wenn das zusätzliche Material X oder Y

• im Wesentlichen aus Sn
• aus Sn mit einem oder mehreren zusätzlichen Materialien aus der festgelegten Gruppe von Materialien, wie z.B. Ti und Al
• im Wesentlichen aus Al
• aus Al mit einem oder mehreren zusätzlichen Materialien aus der festgelegten Gruppe von Materialien

Die vorliegende Erfindung kann zur Erleichterung der Herstellung von laminierten Windschutzscheiben oder anderen Verglasungen mit Farbkoordinaten auf der CIEIab-Skala von L* = 40 ± 2,5, a* = –6 ± 2,5, b* = –2 ± 2,5 besonders vorteilhaft sein. Während bekannte Beschichtungsstapel die Herstellung solcher Windschutzscheiben, insbesondere für einfache Modelle, die keine intensiven Wärmebedingungen zur Bereitstellung gewünschter Konfigurationen nach dem Biegen erfordern, ermöglichen, ermöglicht die vorliegende Erfindung durch die Bereitstellung eines Beschichtungsstapels, der während der Wärmebehandlung der Verglasungsscheibe besonders stabil ist, die Herstellung komplexer gebogener Formen, und/oder die vorliegende Erfindung kann eine signifikant bessere industrielle Ausbeute mit weniger Ausschuss bereitstellen und/oder die Verwendung weniger komplexer Biegeverfahren ermöglichen und/oder sicherstellen, dass solche Eigenschaften für industriell hergestellte Verglasungen einheitlich erhalten werden, während dennoch eine TL von mindestens 75 % und insbesondere eine TL bereitgestellt wird, die bei oder über 76 % liegen kann.
Entsprechend kann die vorliegende Erfindung die Herstellung laminierter Windschutzscheiben oder anderer Verglasungen erleichtern, bei denen die Variation der Farbe ΔE* über die Oberfläche der Verglasung weniger als 2, vorzugsweise weniger als 1,5 oder 1,2 und mehr bevorzugt weniger als 1 beträgt, wobei die Variation der Farbe ΔE* wie folgt berechnet wird: ΔE* = √(L*² + a*² + b*²), wobei L*, a* und b* auf der CIEIab-Skala gemessen werden.
Die Variation der Farbe über der Oberfläche einer Windschutzscheibe wird von der Komplexität der Windschutzscheibe, dem Erwärmungsverfahren und den Bedingungen, die zum Biegen der Verglasungsscheibe verwendet werden, sowie von der Wärmestabilität des Beschichtungsstapels gegen solche Farbvariationen abhängen. Während es bekannte Beschichtungsstapel ermöglichen, solche niedrigen Farbvariationsniveaus insbesondere für einfache Windschutzscheiben oder unter bestimmten Erwärmungsbedingungen oder mit einem bestimmten Niveau eines Ausschusses aufgrund einer fehlenden Konformität zu erreichen, kann die vorliegende Erfindung verwendet werden, um die industrielle Herstellung solcher Windschutzscheiben unter signifikant vorteilhafteren industriellen Bedingungen zu erleichtern.
Der Ausdruck "wärmebehandelbare Verglasungsscheibe", der hier verwendet wird, bedeutet, dass die Verglasungsscheibe, die den Beschichtungsstapel trägt, angepasst ist, um damit einen Biege- und/oder thermischen Tempervorgang und/oder einen thermischen Härtungsvorgang durchzuführen, ohne dass die Trübung der so behandelten Verglasungsscheibe 0,5 übersteigt, und vorzugsweise, ohne dass die Trübung 0,3 übersteigt. Der Ausdruck "im Wesentlichen trübungsfreie, wärmebehandelte Verglasungsscheibe", der hier verwendet wird, steht für eine Verglasungsscheibe, die gebogen und/oder thermisch getempert und/oder thermisch gehärtet worden ist und eine Trübung aufweist, die 0,5 nicht übersteigt und die vorzugsweise 0,3 nicht übersteigt. Die Erfindung kann insbesondere zur Erleichterung einer Herstellung vorteilhaft sein, bei der ein Beschichtungsstapel auf einem im Wesentlichen flachen oder ebenen Glassubstrat zur Herstellung einer Verglasungsscheibe abgeschieden wird, die anschließend wärmebehandelt, wie z.B. gebogen oder getempert, werden kann.
Der Filterstapel kann eine oder mehrere Sperrschichten umfassen, die unter und/oder über der Infrarotreflexschicht liegt bzw. liegen, was bekannt ist. Es können Sperrschichten z.B. aus einem oder mehreren der folgenden Materialien verwendet werden: Ti, Zn, Cr, "Edel stahl", Zr, Ni, NiCr, ZnTi, NiTi und ZnAl. Solche Sperrschichten können z.B. als metallische Schichten oder als Suboxide (d.h. teilweise oxidierte Schichten) abgeschieden werden. Alternativ können auch nitridierte Sperrschichten verwendet werden. Die Sperrschichten in solchen Beschichtungsstapeln können dazu dienen, die Infrarotreflexschichten vor einem inakzeptablen Abbauniveau während der Abscheidung darüber liegender Schichten und/oder während der Wärmebehandlung des Beschichtungsstapels zu schützen.
Eine oder mehrere solche(r) Sperrschicht(en) kann bzw. können die gleichen Materialien wie die Mischoxidschicht, insbesondere wie die angrenzende Mischoxidschicht, umfassen. Dies kann die Handhabung von Targets und die Steuerung der Abscheidungsbedingungen erleichtern und im letztgenannten Fall eine gute Haftung zwischen den Schichten und folglich eine gute mechanische Dauerbeständigkeit des Beschichtungsstapels bereitstellen.
Eine Wärmebehandlung kann eine Zunahme der TL der Verglasungsscheibe hervorrufen. Eine solche Zunahme der TL kann dahingehend vorteilhaft sein, dass sichergestellt werden kann, dass die TL ausreichend hoch ist, so dass die Verglasungsscheibe in einer Fahrzeug-Windschutzscheibe verwendet werden kann. Die TL kann bezogen auf den Absolutwert während der Wärmebehandlung z.B. um mehr als etwa 2,5 %, mehr als etwa 3 %, mehr als etwa 5 %, mehr als etwa 8 % oder mehr als etwa 10 % zunehmen.
Nachstehend wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben, bei der es sich um einen Querschnitt durch eine Verglasungsscheibe vor einem Biege- und Tempervorgang handelt (für eine einfache Darstellung sind die relativen Dicken der Verglasungsscheibe und der Beschichtungsschichten nicht maßstabsgetreu gezeigt).
Beispiel 1
Die 1 zeigt eine wärmebehandelbare Beschichtungsschicht mit einer doppelten Ag-Schicht, die auf einem im Wesentlichen flachen oder ebenen Glassubstrat durch Magnetronsputtern abgeschieden worden ist und im Wesentlichen die folgende sequentielle Struktur aufweist:
wobei ZnSnO_x ein Mischoxid ist, das Zn und Sn enthält und das in diesem Beispiel durch Reaktivsputtern eines Targets, bei dem es sich um eine Legierung oder ein Gemisch aus Zn und Sn handelt, in Gegenwart von Sauerstoff abgeschieden wird.
Alternativ kann eine Mischoxidschicht durch Sputtern eines Targets, bei dem es sich um ein Gemisch aus Zinkoxid und einem Oxid eines zusätzlichen Materials handelt, insbesondere in einer Argongasatmosphäre oder einer Argon-reichen, Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre gebildet werden.
Die Ti-Sperrschichten werden durch Sputtern eines Ti-Targets, das sich in einer Argonreichen, Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre befindet, abgeschieden, um eine Sperrschicht abzuscheiden, die nicht vollständig oxidiert ist.
Der Oxidationszustand in jeder der dielektrischen ZnSnO_x Grund-, zentralen und obersten Schichten muss nicht zwangsläufig gleich sein. Entsprechend muss der Oxidationszustand in jeder der Ti-Sperrschichten nicht gleich sein.
Jede darüber liegende Sperrschicht schützt die jeweilige darunter liegende Silberschicht vor einer Oxidation während der Sputterabscheidung der jeweiligen darüber liegenden ZnSnO_x- Oxidschicht. Während eine weitere Oxidation dieser Sperrschichten während der Abscheidung ihrer darüber liegenden Oxidschichten stattfinden kann, verbleibt ein Teil dieser Sperrschichten vorzugsweise in metallischer Form oder in der Form eines Oxids, das nicht vollständig oxidiert ist, um eine Sperrschicht für die und während der anschließende(n) Wärmebehandlung der Verglasungsscheibe bereitzustellen.
Diese spezielle Verglasungsscheibe soll in eine laminierte Fahrzeugwindschutzscheibe einbezogen werden und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Anmerkung 1: Gemessen für eine monolithische Verglasungsscheibe mit einer Beschichtung vor der Wärmebehandlung.
Anmerkung 2: Gemessen nach der Wärmebehandlung bei 650°C für 10 min und anschließendem Biegen und Tempern, und Laminieren mit einer 2 mm-Klarglasscheibe und 0,76 mm klarem PVB.

Die Wärmebehandlung verursacht vorzugsweise eine im Wesentlichen vollständige Oxidation aller Sperrschichten und der schützenden Deckbeschichtung.
Die Farbkoordinaten des Beispiels sind insbesondere für Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben geeignet, da sie in der Reflexion ein neutrales oder geringfügig blaues oder geringfügig grünes Aussehen aufweisen, wenn die Windschutzscheibe in einem Winkel in der Kraftfahrzeugkarosserie montiert ist. Für andere Anwendungen, wie z.B. Architekturanwendungen, kann die Reflexionsfarbe in an sich bekannter Weise durch Einstellen der Dicken der dielektrischen Schichten und/oder der Infrarotreflexschicht(en) eingestellt werden.
Gegebenenfalls können zusätzliche Schichten über, unter oder zwischen der Filmstapelanordnung eingebracht werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Zusätzlich zu den vorteilhaften optischen Eigenschaften, die erhalten werden können, stellt das Beispiel eine Beschichtungsschicht bereit, die z.B. in einer elektrisch geheizten Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe durch das Hinzufügen geeignet angeordneter elektrischer Verbindungselemente elektrisch geheizt werden kann, um eine Antibeschlag- und/oder Enteisungsfunktion bereitzustellen.
Die TL der Verglasungsscheibe kann so eingestellt werden, dass sie zur gewünschten Anwendung passt. Beispielsweise kann dann,

• wenn die Verglasungsscheibe als Windschutzscheibe für den europäischen Markt verwendet werden soll, die TL so ausgewählt werden, dass sie größer als 75 % ist (gemäß den europäischen Vorschriften)
• wenn die Verglasungsscheibe als Windschutzscheibe für den US-Markt verwendet werden soll, die TL so ausgewählt werden, dass sie größer als 70 % ist (gemäß den US-Vorschriften)
• wenn die Verglasungsscheibe als Fahrzeug-Frontseitenscheibe verwendet werden soll, die TL so ausgewählt werden, dass sie größer als 70 % ist (gemäß den europäischen Vorschriften)
• wenn die Verglasungsscheibe als Fahrzeug-Heckseitenscheibe oder als Heckscheibe für ein Fahrzeug verwendet werden soll, die TL so ausgewählt werden, dass sie zwischen etwa 30 % und 70 % liegt

Eine solche Einstellung der TL kann z.B. erreicht werden durch

• Anpassen der Dicken der Schichten des Beschichtungsstapels, insbesondere der Dicken der dielektrischen Schichten und/oder der Infrarotreflexschicht(en)
• Kombinieren des Beschichtungsstapels z.B. mit einem gefärbten Glassubstrat, um die Selektivität zu erhöhen
• Kombinieren des Beschichtungsstapels mit einem gefärbten PVB oder einer anderen Laminierschicht

Ein mögliches Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des Beschichtungsstapels ist die Verwendung einer SIMS-Technik. Diese Technik beruht auf dem Ionenbeschuss des Beschichtungsstapels mit Analysen, insbesondere mit einer Massenanalyse, des Materials, das von dem Beschichtungsstapel ausgestoßen wird. Eine solche Analyse kann verwendet werden, um einen Hinweis auf die Zusammensetzung und die Dicke der Schichten eines Beschichtungsstapels bereitzustellen.
Glossar
Falls sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, haben die nachstehend angegebenen Begriffe in dieser Beschreibung die folgenden Bedeutungen:
Dem Fachmann ist klar, dass die Kombination der Antireflexschichten in dem Beschichtungsstapel zur Verminderung der Gesamtreflexion des Beschichtungsstapels in dem sichtbaren Bereich des Spektrums dient. Die Zusammensetzung und die Dicke jeder Antireflexschicht können entsprechend ausgewählt werden.

Claims

Verglasungsscheibe, umfassend in der folgenden Reihenfolge mindestens: ein Glassubstrat eine Antireflexgrundschicht, umfassend mindestens eine untere Antireflexgrundschicht und eine obere Antireflexgrundschicht, die verglichen mit der unteren Antireflexgrundschicht eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, wobei die obere Antireflexgrundschicht ein Mischoxid aus Zink und mindestens einem zusätzlichen Material X umfaßt, wobei das Verhältnis X/Zn in der oberen Antireflexgrundschicht zwischen 0,02 und 0,5, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei X ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist, eine erste Infrarotreflexschicht, eine erste Sperrschicht, eine zentrale Antireflexschicht, umfassend mindestens eine untere zentrale Antireflexschicht und eine obere zentrale Antireflexschicht, die verglichen mit der unteren zentralen Antireflexschicht eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, wobei die untere zentrale Antireflexschicht in direktem Kontakt mit der ersten Sperrschicht steht und die obere zentrale Antireflexschicht ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material Y umfaßt, wobei das Verhältnis Y/Zn in der oberen zentralen Antireflexschicht zwischen 0,02 und 0,5, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei Y ein oder mehrere der Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist, eine zweite Infrarot-reflektierende Schicht, eine zweite Sperrschicht, eine oberste Antireflexschicht.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 1, wobei die obere Antireflexgrundschicht in direktem Kontakt mit der ersten Infrarotreflexschicht steht.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die obere zentrale Antireflexschicht in direktem Kontakt mit der zweiten Infrarotreflektierenden Schicht steht.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die oberen Schichten von sowohl der Antireflexgrundschicht als auch der zentralen Antireflexschicht eine geometrische Dicke in einem Bereich von etwa 30 Å bis 200 Å aufweisen.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die untere zentrale Antireflexschicht ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material W umfaßt, wobei das Verhältnis W/Zn in der unteren zentralen Antireflexschicht zwischen 0,5 und 2, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei W ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die untere Antireflexgrundschicht ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material W umfaßt, wobei das Verhältnis W/Zn in der unteren Antireflexgrundschicht zwischen 0,5 und 2, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei W ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Sperrschicht Titan umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Sperrschicht Titan umfaßt.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die oberste Antireflexschicht mindestens eine Schicht umfaßt, die ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material W umfaßt, wobei W ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die oberste Antireflexschicht mindestens eine Schicht umfaßt, die ein Mischoxid aus Zn und mindestens einem zusätzlichen Material W umfaßt, wobei das Verhältnis W/Zn in der Schicht zwischen 0,02 und 0,5, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und wobei W ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sn, Al, Ga, In, Zr, Sb, Bi, Mg, Nb, Ta und Ti, ist, und welche in direktem Kontakt mit der zweiten Sperrschicht steht.
Verglasungsscheibe nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verglasungsscheibe eine wärmebehandelbare Verglasungsscheibe ist.
Verglasungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verglasungsscheibe eine im wesentlichen trübungsfreie, wärmebehandelte Verglasungsscheibe ist.
Verglasungsscheibe nach Anspruch 1, umfassend ein Glassubstrat, auf dem ein Beschichtungsstapel abgeschieden wurde, wobei der Beschichtungsstapel im wesentlichen aus den folgenden sequentiellen Schichten: einer Antireflexgrundschicht, umfassend eine untere Antireflexgrundschicht und eine obere Antireflexgrundschicht, die verglichen mit der unteren Antireflexgrundschicht eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, wobei die untere Antireflexgrundschicht ein Mischoxid aus Zn und Sn mit einem Verhältnis Sn/Zn in einem Bereich von 0,5 bis 2, bezogen auf das Gewicht, umfaßt, wobei die obere Antireflexgrundschicht ein Mischoxid aus Zn und Sn mit einem Verhältnis Sn/Zn in einem Bereich von 0,02 bis 0,5, bezogen auf das Gewicht, umfaßt, einer ersten Infrarot-reflektierenden Schicht, die metallisches Silber umfaßt, einer ersten Sperrschicht, einer zentralen Antireflexschicht, umfassend eine untere zentrale Antireflexschicht und eine obere zentrale Antireflexschicht, die verglichen mit der unteren zentralen Antireflexschicht eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, wobei die untere zentrale Antireflexschicht in direktem Kontakt mit der ersten Sperrschicht steht und ein Mischoxid aus Zn und Sn mit einem Verhältnis Sn/Zn in einem Bereich von 0,5 bis 2 umfaßt, wobei die obere zentrale Antireflexschicht ein Mischoxid aus Zn und Sn mit einem Verhältnis Sn/Zn in einem Bereich von 0,02 bis 0,5, bezogen auf das Gewicht, umfaßt, einer zweiten Infrarot-reflektierenden Schicht, die metallisches Silber umfaßt, einer zweiten Sperrschicht, einer obersten Antireflexschicht, besteht.
Verfahren zur Herstellung einer Verglasungsscheibe mit einer Trübung von weniger als etwa 0,5, umfassend den Schritt des Unterziehens einer Verglasungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13 einer Temper- und/oder Biegebehandlung bei mindestens 570°C.
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Verglasungsscheibe, umfassend den Schritt des Unterziehens der Verglasungsscheibe nach Anspruch 13 einer Erwärmungs- und einer Biegebehandlung, nachdem ein Beschichtungsstapel abgeschieden worden ist.