DE69121253T2

DE69121253T2 - Dünnschicht für Sonnenschutzverglasung

Info

Publication number: DE69121253T2
Application number: DE69121253T
Authority: DE
Inventors: Charles Edward Anderson; Jacques Tabare; Guenther Termath; Isabelle Wuest
Original assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Current assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2011-01-19
Also published as: US5714268A; ES2093084T3; DE69121253D1; FR2657343A1; EP0438357B1; JP3280041B2; EP0438357A1; JPH069247A; FR2657343B1

Description

Die Erfindung betrifft eine mit einer dünnen Schicht versehene Einscheibenverglasung. Die Verglasung sorgt für den Sonnenschutz und ist insbesondere für den Einbau in Fahrzeugen, speziell in Kraftfahrzeugen, vorgesehen.
Die heutigen Automodelle haben verglasungen, deren Oberfläche und oftmals Neigung ständig größer geworden ist. Somit erhöht sich die Sonnenenergie, die in das Innere der Fahrgastzelle eindringen kann, weshalb im Sommer der Komfort von Fahrzeugen, die nicht mit einer Klimaanlage ausgerüstet sind, immer problematischer geworden ist. Eines der Mittel, die es erlauben, diesen Zustand zu verbessern, besteht darin, die Verglasungen, außer der Windschutzscheibe, mit einer dünnen Schicht zu versehen, die einen großen Teil der einfallenden Sonneneinstrahlung absorbiert. An solche Schichten werden jedoch strenge Forderungen gestellt, so müssen sie beispielsweise insbesondere nach außen einen begrenzten Reflexionskoeffizienten besitzen. Außerdem muß ihre Beständigkeit gegenüber Zerkratzen und gegenüber Feuchtigkeit ausgezeichnet sein. Verglichen mit bisherigen Schichten weist die erfindungsgemäße Schicht in bezug auf diese drei Parameter eine deutliche Verbesserung auf.
Das technische Problem stellte sich auffolgende Weise: Wie erhält man eine Verglasung, die mit einer dünnen Schicht überzogen ist, welche sehr absorptionsfähig und deren Beständigkeit gegenüber Abrasion und Feuchtigkeit praktisch dieselbe wie die des Glases allein ist?
Von den Verfahren zum Aufbringen dünner Schichten auf Glas werden bei den verbreitetsten einerseits das chemische Abscheiden bei hoher Temperatur wie die Pyrolyse oder das chemische Abscheiden aus der Gasphase (CVD) und andererseits das Abscheiden unter Vakuum angewendet. Bei ersteren Verfahren ist man im allgemeinen bei den Eigenschaften der erhaltenen Schichten begrenzt, da die Produkte meist ein sehr kleines Verhältnis von Lichttransmissionsgrad im sichtbaren Bereich/Lichttransmissionsgrad im Infrarotbereich aufweisen, während diese Verfahren bei hoher Temperatur dafür den Vorteil besitzen, sehr haftfähige Schichten zu liefern, die meist gegenüber Zerkratzen eine gute und gegenüber Feuchtigkeit eine sehr gute Beständigkeit haben. Bei den unter Vakuum aufgebrachten Schichten sind die Ergebnisse anders, da man die optischen Eigenschaften viel besser beherrscht, während dafür die mechanische oder chemische Beständigkeit der Schichten deutlich weniger gut als die der Schichten ist, die durch Pyrolyse oder CVD aufgebracht worden sind.
Die moderne Automobilindustrie verlangt jedoch nach dünnen Verglasungen, da diese leicht sein müssen, aber auch nur einen geringen Teil der einfallenden Sonnenenergie, beispielsweise weniger als 30 %, durchlassen dürfen, wobei sie mit einem Lichttransmissionsgrad von beispielsweise mehr als 40 % für sichtbare Strahlung ausreichend durchlässig bleiben. Dabei handelt es sich darum, mit diesen Verglasungen die Rückseite von Fahrzeugen auszurüsten, wobei ein als "dark tail" bezeichnetes Konzept verwirklicht wird. Dieses Konzept sieht vor, in ein und dasselbe Fahrzeug Verglasungen einzubauen, deren Lichttransmissionsgrad von der Windschutzscheibe (der durchsichtigsten) über die vorderen Seitenscheiben und danach die hinteren Seitenscheiben zu schließlich der Heckscheibe (der am wenigsten durchsichtigen) abnimmt, wodurch die Forderung nach maximaler Sicht durch die Windschutzscheibe (Lichttransmissionsgrad von über 75 % entsprechend den Vorschriften) erfüllt, aber der Sonnenschutz bei den anderen Verglasungen, für welche die Forderungen an den Lichttransmissionsgrad weniger streng sind, verstärkt wird. Da außerdem aus Gewichtsgründen der Einsatz von Gläsern gewünscht wird, die so dünn wie möglich sind, benötigte man bei einem in der Masse gefärbten Glas einerseits eine sehr dichte Färbung und andererseits verschiedene Färbungsgrade (in obigem Beispiel vier). Diese beiden Forderungen sind in der Praxis sehr schwer zu erfüllen, da es bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt unmöglich gewesen ist, Qualitätsflachgläser mit den erforderlichen inneren Absorptionskoeffizienten herzustellen. Bei 4 mm Dicke sind sie im allgemeinen auf Energiedurchgangskoeffizienten von mindestens etwa 45 % begrenzt, was zu hoch ist. Deshalb liegt die einzige Lösung gegebenenfalls darin, diese Glasträger zu ver-lassen und sie mit leistungsfähigeren Schichten, d.h. mit unter Vakuum aufgebrachten Schichten zu versehen, welche die notwendige ergänzende Absorption liefern. Doch entsteht dann hier eine neue Forderung, die mit dem äußeren Aussehen der Verglasung verbunden ist, wobei es unbedingt erforderlich ist, daß dieses Aussehen wie bei herkömmlichen absorbierenden Gläsern auch so neutral wie möglich ist und bei den verschiedenen "dark tail"- Verglasungen wenig variiert.
Es sind Versuche in dieser Richtung unternommen worden, so ist beispielsweise in der europäischen Patentanineldung EP-A- 0 374 000 vorgesehen, das Glas mit einer Titancarbidschicht TiC zu überziehen, die ihrerseits mit einer Indiumoxid-Zinn- Deckschicht ITO bedeckt ist. Diese Kombination erfüllt ihre Aufgabe als Sonnenschutz vollkommen. Jedoch können das Aussehen unter einfallendem Licht und die Haftung der Schicht auf dem Glas noch weiter verbessert werden. Außerdem erreicht die schon sehr gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Abrasion die des Glasträgers noch nicht.
Die Verwendung von Tantal zum Aufbringen auf Glas ist bekannt. So ist im Patent US 4 773 717 eine Verglasung beschrieben, die unter einfallendem Licht brillante Farben mit einem hohen spektralen Farbanteil besitzt, wobei der Farbeffekt durch die Kombination einer Metallschicht mit einer dicken Interferenzschicht, die darauf aufgebracht ist, erreicht wird. Unter den neun für die Metalischicht genannten Metallen ist Tantal erwähnt.
Im japanischen Patent JP 62-123 403, das keine Verglasung betrifft, wird die Verwendung von Tantal als Metall vorgeschlagen, um einen gefärbten Spiegel zu bilden, wobei das Metall auf seiner Rückseite durch Anodisation geschützt ist. Die Einstellung der Anodisierungsspannung erlaubt es, die Farbe des Spiegels beliebig zu verändern.
Die Erfindung schlägt die Herstellung einer Verglasung vor, die für die Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eines Fahrzeugs vorgesehen ist, das dem "dark tail"-Konzept entspricht, und die als einfache Verglasung verwendbar ist, welche Eigenschaften, die sie für eine Verwendung als Autoverglasung geeignet machen, insbesondere unter einfallendem Licht optische Eigenschaften und Beständigkeit gegenüber Abrasion und Feuchtigkeit, besitzt.
Erfindungsgemäß wird eine Sonnenschutzverglasung auf der Grundlage von Kalk-Natron-Silicat-Glas mit wenigstens einer dünnen Schicht und höchstens zwei dünnen Schichten überzogen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die im Kontakt mit dem Glas befindliche Schicht eine Dicke von höchstens 30 nm und metallisches Tantal zur Grundlage hat und daß die andere Schicht, falls sie vorhanden ist, eine Dicke von unter 40 nm besitzt und aus wenigstens einem Metalloxid besteht.
Das Beschichtungsverfahren ist vorzugsweise die Kathodenzerstäubung mit magnetischem Plasmaeinschluß.
Die Tantalschicht besitzt eine Dicke von 2 bis 30 nm, von 4,5 bis 6,5 und vorzugsweise von 5 nm bei einer Seitenautoverglasung und von 22 bis 28 nm für ein Autodach.
Wird das Tantal mit einer Oxidschicht überzogen, so handelt es sich dabei um das Oxid eines oder mehrerer Metalle aus der Gruppe, die Zinn, Indium, Zink, Antimon, Cadmium und Tantal umfaßt.
Die Dicke dieser Schicht beträgt mehr als 10 nm und vorzugsweise 12 nm. Die Dicke der Tantalschicht ist dieselbe wie die bei dem Tantal allein.
Das Trägerglas ist vorzugsweise ein Farbglas und insbesondere vom Typ TSA, TSA&spplus;&spplus; oder TFA. Bei einer Seitenverglasung beträgt der Lichttransmissionsgrad 0,30 bis 0,75 mit einem Verhältnis von TE/TL von unter 0,70; bei einem Autodach beträgt der Lichttransmissionsgrad höchstens 0,10.
Erfindungsgemäß wird es durch eine einfache Metallschicht, die sehr schnell aufgebracht wird, möglich, eine Verglasung zu erhalten, deren Reflexion auf der Glasseite dieselbe Größenordnung wie die des Glases allein hat und welche gegenüber Abrasion besonders beständig ist. Diese Beständigkeit gegenüber Zerkratzen wird weiter verbessert, wenn man das Tantal mit einer Oxidschicht überzieht, die zusätzlich die Beständig-keit gegenüber Feuchtigkeit wesentlich erhöht.
Erfindungsgemäß wird es ebenfalls möglich, eine Dachverglasung mit ähnlichem Aussehen und gleicher Beständigkeit zu erhalten, wobei dieselben Vorrichtungen eingeeetzt werden.
Umfang, Funktionsweise und Vorteile der Erfindung werden an Hand der folgenden Beschreibung und Figuren näher erläutert, wobei
- Figur 1 schematisch die vom Glas getragene Tantalschicht und
- Figur 2 die durch eine Oxidschicht geschützte Tantalschicht zeigt.
Das erfindungsgemäße Abscheideverfahren ist vorzugsweise die Kathodenzerstäubung mit magnetischem Plasmaeinschluß wie sie im deutschen Patent DE 2 463 432 C2 oder im Patent US 4 116 806 beschrieben ist.

Beispiel 1

Im folgenden Beispiel wird durch ein Verfahren, in welchem das Verfahren des Patents DE 2 463 432 C2 genutzt wird, auf einem absorbierenden Glas eine Tantalschicht aufgebracht. Dabei handelt es sich um ein 4 mm dickes thermisch vorgespanntes, als "TSA&spplus;&spplus;" bezeichnetes Floatglas. Seine Zusammensetzung ist eine herkömmliche, d.h. die eines Kalk-Natron-Silicat-Glases, jedoch sind der Zusammensetzung als Farboxide Eisen- und Cobaltoxid zugesetzt. Der Fe&sub2;O&sub3;-Anteil beträgt 0,80 Gew.-% mit einem Verhältnis der Eisen&spplus;&spplus;-Jonen zum Gesamteisen von 0,25, der CoO- Anteil beträgt 4 Gewichts-ppm.
Zum Abscheiden des Tantals durch Kathodenzerstäubung wird ein Metalltarget aus 99,8%igem Tantal verwendet. Die Abmessungen des Targets betrugen 21 x 9 cm. Die Anlage war eine Laboranlage, wobei die das Target tragende Kathode fest war und der 10 x 10 cm große Glasprobekörper von einem Karussell mit einem Durchmesser von 35 cm getragen wurde, das ihn periodisch am Target vorbeilaufen ließ. Der Mindestabstand zwischen Probekörper und Target betrug 10 cm. Durch eine Gasführung war es möglich, im Behälter verschiedene Gase mit festgelegten Durchsätzen zirkulieren zu lassen.
Vor allem wurde eine Glimmentladung durchgeführt, durch welche die Anlage und das Substrat vor jedem Abscheidevorgang insbesondere von organischen Substanzen gereinigt wurden. Anschließend wurde begonnen, während sich das Substrat nicht an der Stelle des Plasmas befand, Argon mit einem Durchsatz von 20 cm³/Minute (Volumen unter Normaltemperatur- und -druckbedingungen CNTP gemessen) einzuleiten. Die Spannung an der Kathode wurde auf ein Potential von -280 Volt eingestellt. Dann wurde die Kathodenzerstäubung 30 Minuten lang durchge-führt, wodurch das Target gereinigt und das System auf Betriebsbedingungen gebracht wurde.
Danach wurde das Karussell eingeschaltet und der Probekörper am Target vorbeilaufen gelassen, wobei sich der Strom auf 500 mA einstellte. Der Probekörper benötigte 6,5 Sekunden, um am Target vorbeizulaufen.
Die Dicke der Tantalschicht wurde am Ausgang der Vakuumanlage gemessen, sie betrug 5 nm. Anschließend wurde der Probekörper nach verschiedenen Kriterien bewertet. Dabei betrafen die einen die optischen Eigenschaften und die anderen die Bestän-digkeit der Schicht auf dem Glas. Die festgehaltenen optischen Kriterien sind der Lichttransmissionsgrad TL und der Lichtreflexionsgrad (mit Normlichlart A), wobei letzterer entweder auf der Seite der Schicht RL (im allgemeinen die Seite, die sich im Inneren des Kraftfahrzeugs befindet) oder auf der Seite des Glasträgers R'L gemessen wurde. Weiterhin wurde der Energiedurchgangskoeffizient TE der Sonneneinstrahlung gemessen. Es wurden folgende Werte erhalten: TL = 0,44, RL = 0,16, R'L = 0,05 und TE = 0,29. Diese Werte sind für eine Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet, insbesondere ist ersicht-lich, daß der Lichttransmissionsgrad in bezug auf den Energiedurchgangskoeffizienten (TE/TL = 0,66) relativ hoch ist.
Für die mechanische Beständigkeit der Schicht wurde ein Abrasionsversuch mit einem Gerät der Gesellschaft Taber Instrument Corporation, USA, Modell 174 "Standard Abrasion Tester" durchgeführt. Es ist mit mit 500 Gramm belasteten Schleifscheiben CS10F ausgerüstet.
Der Probekörper wird 1000 Umdrehungen ausgesetzt, wobei sein Gesamtlichttransmissionsgrad x vor ( o) und nach ( 1000) dem Abrasionsversuch mit einem Kugelphotometer gemessen wird. Dabei dient ein dritter Wert, der Lichttransmissionsgrad des Glases ohne Schicht v als Bezug. Der Abrasionsverschleiß wird durch die Größe U angegeben:
Die in Figur 1 mit 2 numerierte Schicht über dem Glassubstrat 1, die unter vorstehenden Bedingungen geprüft wurde, wies einen "Verschleiß"wert U von 0,02 auf. Das ist besonders niedrig. Für denselben Verwendungszweck vorgeschlagene Schichten auf der Grundlage von Metallen mit einer Ordnungszahl von 22 bis 28 zeigen unter denselben Bedingungen trotz ihres Schutzes durch ein Metalloxid einen "Verschleiß" von 0,40. Vergleicht man außerdem diesen Wert von 0,02 mit dem besten Ergebnis, das mit Titancarbidschichten erreicht wurde, die mit Indiumoxid-Zinn geschützt waren, wie sie in der französischen Patentanmeldung 2 640 257 beschrieben sind, die nichtsdestotrotz sehr gut sind, so ist festzustellen, daß deren Verschleiß jedoch noch über 0,06 liegt.
Für die Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit wurde das Verfahren der Vorschrift R43, herausgegeben von der "Economic Commission for Europe", Genf, angewendet. Dabei handelt es sich darum, den Probekörper zwei Wochen lang in einer Umgebung mit 50 ºC und 95 % relativer Luftfeuchte- zu belassen. Die von der Vorschrift vorgesehene Bewertung geschieht mit dem Auge, dabei dürfen nach der Prüfung keinerlei Beschädigungsspuren zu sehen sein. Das trifft auf die Schicht der Figur 1 zu. Um jedoch eine genauere Bewertung zu erhalten, wurde an ein und demselben Probekörper vor und nach der Prüfung ein Vergleich durchgeführt, wobei obengenanntes Kugelphotometer verwendet wurde. Somit wurde ein Verschlechterungskoeffizient D definiert, der folgenden Wert annimmt:
worin H der Gesamtlichttransmissionsgrad des Probekörpers mit der Schicht nach der Prüfung, o dieselbe Größe zu Beginn der Prüfung und v der Lichttransmissionsgrad ohne Schicht ist.
Für die mit Tantal beschichtete Verglasung der Figur 1 beträgt dieser "Verschlechterungskoeffizient" 0,15.
Die auf vorstehende Weise ausgewertete Feuchtigkeitsprüfung zeigt somit, daß trotz eines Ergebnisses, das entsprechend der Vorschrift R43 als "gut" angesehen wird, eine gewisse Verschlechterung vorhanden ist. Um diese zu verringern, wird die Tantalschicht mit einer harten Schutzschicht überzogen.

Beispiel 2

In Figur 2 ist ein Substrat 3 aus Farbglas analog dem Glas 1 der Figur 1 zu sehen. Es ist auch mit einer Tantalschicht 4 überzggen, die jedoch hier mit einer zusätzlichen Schicht 5 auf der Grundlage eines Metalloxids bedeckt ist.
Diese Zusatzschicht wird beispielsweise durch reaktive Kathodenzerstäubung aufgebracht. In derselben Laboranlage wie zuvor beschrieben wurde außer der vorhergehenden mit dem Tantaltarget versehenen Kathode eine zweite Kathode angebracht. Deren Target besteht in diesem Fall aus reinem (99,9%igem) Zinn.
Das Abscheideverfahren wird auffolgende Weise durchgeführt: Nachdem in den Behälter ein Probekörper aus Farbglas eingesetzt worden ist, der in allen Punkten identisch mit dem des ersten Beispiels ist, wird die Anlage verschlossen und das Vakuum angelegt. Nach Glimmentladung und Spülen der Anlage mit Argon mit einem Durchsatz von 20 cm³/min Argon im Normzustand wird an die Kathode 30 Minuten lang eine Spannung von -280 Volt angelegt. Anschließend wird das Tantal wie im ersten Beispiel aufgebracht.
Das Abscheiden der Oxidschicht beginnt hier auch mit einem "Vorsputtern", während dessen man ein Gemisch aus Argon und Sauerstoff (15 % Sauerstoff) mit einem Durchsatz von 20 cm³/min im Normzustand zirkulieren läßt. Nach Einstellung eines Drucks von 1,30 Pascal wird an die Kathode eine Spannung von -300 Volt angelegt. Während dieses vorbereitenden Arbeits-gangs befindet sich das Glas im Behälter. Nach einigen zehn Minuten wird das Karussell in Bewegung gesetzt. Während des Abscheidevorgangs stellt sich der Strom mit 300 mA ein. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Karussells ist derart, daß es für eine Umdrehung 3 Minuten benötigt. Am Ende eines Durch-laufs wird der Abscheidevorgang unterbrochen. Die SnO&sub2;-Schicht hat dann eine Dicke von 12 nm.
Der so hergestellte Probekörper wird denselben Prüfungen wie zuvor unterzogen.
Die Ergebnisse sind wie folgt:
TL = 0,43,
RL = 0,16,
R'L = 0,06,
TE = 0,28,
U = 0,02,
D = 0,00.
Es ist ersichtlich, daß die optischen Werte praktisch dieselben wie bei der Tantalschicht allein bleiben. Auch hier stellt TE/TL mit einem Wert von 0,65 ein günstiges Anzeichen für die Eigenschaften dar. Der Abrasionswert bleibt ebenfalls etwa gleich. Der Wert für die Verschlechterung bei Luftfeuchte ist bemerkenswert, nach zwei Wochen bei gesättigter Luft-feuchte und 50 ºC ist kein Anzeichen einer Veränderung er-kennbar.
Eine solche Schicht kann in einer Industrieanlage mit großen Abmessungen aufgebracht werden und erlaubt dann die Herstellung von Verglasungen, die für Gebäude vorgesehen sind und einen niedrigen Lichtreflexionsgrad und neutralen Farbton besitzen, was für moderne Konstruktionen besonders erwünscht ist.

Beispiel 3

Wie im Beispiel 1 wird in derselben Anlage nur ein Tantaltarget verwendet. Der Glasprobekörper ist ebenfalls wie im Beispiel 1 vom Typ "TSA&spplus;&spplus;".
Die Zeit für das Abscheiden der reinen Tantalschicht wird hier auf 12 Sekunden erhöht, wodurch eine Schicht gebildet wird, die wesentlich dicker und daher absorptionsfähiger ist. Außerdem wird dasselbe Target eingesetzt, um reaktiv eine Tantaloxidschicht aufzubringen, d.h. indem dem plasmabildenden Argon Sauerstoff mit einem Anteil von 15 % zugegeben wird. Der Gesamtdurchsatz bleibt bei 20 cm³/min im Normzustand. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Karussells betrug hier vier Minuten für einen Durchlauf. Vor dem Target wurde nur ein einziger Durchlauf durchgeführt. Die Analyse der Schichten zeigte, daß eine 9 nm dicke Schicht aus metallischem Tantal, auf welcher sich eine 12 nm dicke Oxidschicht befand, herge-stellt worden war. Man erhielt so einen Probekörper mit folgenden Eigenschaften:
TL = 0,35,
RL = 0,19,
R'L = 0,10,
TE = 0,24,
TE/TL = 0,69.
Weiterhin wurde eine Messung der Farbe unter durchscheinendem und einfallendem Licht auf der Glasseite durchgeführt, um sie mit der eines Probekörpers aus Farbglas vom Typ TSA&spplus;&spplus; zu vergleichen. Will man das "dark tail"-Konzept für ein Auto verwirklichen, ist es wesentlich, daß das Aussehen der verschiedenen Verglasungen, die im Fahrzeug von vorn nach hinten aufeinander folgen, nicht zu weit vonander entfernt ist. Dieser Parameter ist insbesondere unter einfallendem Licht auf der Glasseite von Bedeutung, da diese Eigenschaft den Gesamteindruck des Fahrzeugs erzeugt. Es ist wichtig, daß die Stärke des Reflexionsgrades und der Farbe sich nicht sehr voneinander unterscheiden. Außer der obengenannten Größe R'L wurde die dominierende Wellenlänge 'D (nm) und der spektrale Farbanteil P' (%) gemessen. Unter durchscheinendem Licht ist es offensichtlich zwingend, eine Veränderung des Lichttransmissionsgrades TL zu akzeptieren, der sich obligatorisch mit dem Energiedurchgangskoeffizienten TE entwickelt, der im Prinzip bei einem Fahrzeug mit "dark tail" von vorn nach hinten kleiner wird, wobei sich jedoch auch die Farbe, die durch D und P charakterisiert ist, von einer Verglasung zur nächsten nicht zu sehr verändern darf.
Die aufeinander bezogenen Ergebnisse der Verglasung des Beispiels 3, die beispielsweise für eine hintere Seitenscheibe vorgesehen ist, verglichen mit dem 3 mm dicken TSA&spplus;&spplus;-Glas ohne Beschichtung, mit welchem die Vordertür ausgestattet ist, sind wie folgt:
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Übereinstimmung sehr gut ist, da unter einfallendem Licht die Farbe genau dieselbe ist, sich der Lichtreflexionsgrad sehr wenig unterscheidet und der spektrale Farbanteil begrenzt bleibt. Unter durchscheinendem Licht mit einem sehr kleinen spektralen Farbanteil (µ4 %) bleibt die Färbung trotz der beachtlichen Veränderung der dominierenden Wellenlänge neutral.

Beispiel 4

Im Unterschied zu den vorhergehenden, ist die Verglasung des Beispiels 4 nicht dafür vorgesehen, als Seiten- oder Heckscheibe eines "dark tail"-Kraftfahrzeugs zu dienen, sondern ein durchsichtiges Dach zu bilden.
Sie wird ausgehend von demselben Grundglas und in derselben Anlage wie die des Beispiels 3, jedoch mit anderen Einstellungen hergestellt.
Die Metallschicht aus Tantal ist hier viel dicker (25 nm), die Schutzschicht aus Ta&sub2;O&sub5; bleibt jedoch mit 12 nm dieselbe.
Die Eigenschaften sind:
TL = 0,09,
RL = 0,43,
R'L = 0,30,
TE = 0,07,
'D = 493 nm,
P' = 7 %
D = 487 nm,
P = 7 %
Abgesehen von einem deutlich größeren Reflexionsgrad kommt das äußere Aussehen (die Farbe) dem des einfachen Glases sehr nahe.

Beispiel 5

Man nimmt einen Probekörper aus 4 mm dickem klarem Standard- Floatglas. Er wird in die Anlage zur Kathodenzerstäubung mit magnetischem Plasmaeinschluß des Beispiels 1 eingebaut.
Mit demselben Tantaltarget wie zuvor wird unter denselben Bedingungen (-280 Volt, 500 mA) ein Abscheidevorgang durchgeführt, die Abscheidedauer bleibt ebenfalls gleich.
Nach Beendigung der Tantalabscheidung verläßt der Probekörper die Kathodenzerstäubungsanlage, um in eine Anlage zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) eingebracht zu werden. Das angewendete Verfahren ist ein herkömmliches, beispielsweise das in der Patentanmeldung EP 335 769 beschriebene. Der Probekörper wird auf eine Temperatur von 250 ºC gebracht und in den Behälter ein Gemisch aus Argon, Sauerstoff und Diethylzink mit folgenden Durchsätzen eingeleitet:
1,3 cm³/min (C&sub2;H&sub5;)&sub2;Zn,
600 cm³/min Argon und
13 cm³/min Sauerstoff.
Der Druck im Behälter beträgt 13 000 Pascal. Nach 60 Sekunden wird der Abscheidevorgang unterbrochen. Nach Verlassen des Behälters werden die optischen Eigenschaften des Probekörpers gemessen.
Die Dicke der aufeinanderfolgenden Schichten beträgt 5,5 Nanometer für das Tantal und 12 Nanometer für das Zinkoxid. Die optischen Eigenschaften sind wie folgt:
TL = 0,35,
TE = 0,40,
RL = 0,24,
R'L = 0,11.
In den vorangegangenen Beispielen wurden als Träger, die vorgesehen sind, die erfindungsgemäßen Schichten aufzunehmen, als fünfter ein klares Standardglas und als erste vier ein stark gef ärbtes grünes Glas vom Typ TSA&spplus;&spplus; verwendet. Die Ergebnisse sind aber auch völlig zufriedenstellend mit Gläsern, die herkömmlicherweise zur Herstellung von Autoverglasungen verwendet werden, wie das als "TSA-Standard" bezeichnete Glas, das ebenfalls grün und dessen chemische Zusammensetzung die eines Kalk-Natron-Silicat-Fioatglases ist, jedoch mit einem Fe&sub2;O&sub3;- Anteil von 0,57 Gew.-% und mit einem Verhältnis der Eisen&spplus;&spplus;- Ionen zum Gesamteisen von 0,25 %. Das als TSA bezeichnete bronzefarbene Glas, wie es in den Patenten FR 2 295 328 und 2 330 556 beschrieben ist, bildet ebenfalls einen ausgezeichneten Träger für die erfindungsgemäßen Schichten.
In den fünf vorangegangenen Beispielen wurde für die ersten vier ein Kathodenzerstäubungsverfahren und für das fünfte dieses Verfahren kombiniert mit CVD eingesetzt. Es können aber ebensogut auch andere chemische oder Vakuumverfahren eingesetzt werden. So kann die Tantalschicht durch Aufdampfen unter Vakuum (thermisches oder mit Elektronenbestrahlung) aufge-bracht werden und kann für die Schutzschichten, abgesehen von der reaktiven Kathodenzerstäubung und der CVD, die oben beschrieben worden sind, die nicht-reaktive Kathodenzerstäubung - beispielsweise ausgehend von einem Target aus gesintertem ITO - oder auch ein Plasma-CVD-Verfahren analog dem in dem Patent EP 230 180 beschriebenen angewendet werden. Wird jedoch das Tantal durch ein Kathodenzerstäubungsverfahren aufge-bracht, beispielsweise mit magnetischem Einschluß eines Argon-plasmas, erlaubt es dasselbe Verfahren mit dem demselben Tar-get, aber unter reaktiver Zerstäubung in Gegenwart von Sauer-stoff, eine Tantaloxiddeckschicht unter besonders einfachen Bedingungen aufzubringen.
Somit ermöglichen es die erfindungsgemäßen Verglasungen, über Schichten zu verfügen, durch welche der Energiedurchgangskoeffizient einer Einscheibenverglasung beträchtlich verringert wird, deren Aussehen unter einfallendem Licht ähnlich dem der übrigen Verglasungen eines Kraftfahrzeugs ist, wobei bei den Autoseitenscheiben der Reflexionsgrad niedrig und für alle die Beständigkeit gegenüber Abrasion und Angriff in feuchter Umgebung sehr gut ist. Solche Verglasungen können sowohl als Gebäude- als auch Kraftfahrzeugverglasung vielfältige Anwendung finden.

Claims

1. Sonnenschutzverglasung auf der Grundlage von Kalk- Natron-Silicat-Glas, das mit wenigstens einer dünnen Schicht und höchstens zwei dünnen Schichten überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kontakt mit dem Glas befindliche Schicht eine Dicke von höchstens 30 nm und metallisches Tantal zur Grundlage hat und daß die andere Schicht, falls sie vorhanden ist, eine Dicke von unter 40 nm besitzt und aus wenigstens einem Metalloxid besteht.

2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht/en unter Vakuum aufgebracht wird/werden.

3. Verglasung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsverfahren die Kathodenzerstäubung mit magnetischem Plasmaeinschluß ist.

4. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Schicht auf Tantalgrundlage vorhanden ist, deren Dicke 2 bis 30 nm beträgt.

5. Verglasung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke 4,5 bis 6,5 nm beträgt.

6. Verglasung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke 22 bis 28 nm beträgt.

7. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht auf Tantalgrundlage mit einer Schicht aus einem Oxid eines oder mehrerer Metalle aus der Zinn, Indium, Zink, Antimon, Cadmium und Tantal umfassenden Gruppe überzogen ist.

8. Verglasung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Oxids über 10 nm liegt.

9. Verglasung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Tantalschicht 5 nm beträgt.

10. Verglasung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Tantalschicht 25 nm beträgt.

11. Verglasung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oxidschicht 12 nm beträgt.

12. Verglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerglas ein Farbglas ist.

13. Verglasung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerglas vom Typ TSA bzw. TSA&spplus;&spplus; oder TFA ist.

14. Verglasung nach einem der Ansprüche 5, 7 bis 9 oder 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Lichttransmissionsgrad 0,30 bis 0,75 beträgt.

15. Verglasung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Lichttransmissionsgrad unter 0,10 liegt.

16. Verglasung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Energiedurchgangsgrad zu Lichttransmissionsgrad unter 0,70 liegt.

17. Verglasung nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtreflexionsgrad durch das Glas höchstens 0,10 beträgt.