ES2626057T3 - Luna transparente con revestimiento con capacidad de conducción eléctrica - Google Patents
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Abstract
Luna transparente, comprendiendo al menos un substrato (1) transparente y al menos un revestimiento (2) con capacidad de conducción eléctrica sobre al menos una superficie del substrato (1) transparente, presentando - el revestimiento (2) con capacidad de conducción eléctrica al menos dos capas funcionales (3) dispuestas una sobre la otra, y cada capa funcional (3) al menos o una capa de material (4) con alto de grado de refracción óptica o por encima de la capa de material (4) con alto grado de refracción óptica, una capa de alisamiento (5), la cual comprende al menos un óxido no cristalino, o por encima de la capa de alisamiento (5) una primera capa de adaptación (6), o por encima de la primera capa de adaptación (6) una capa (7) con capacidad de conducción eléctrica y o comprendiendo por encima de la capa (7) con capacidad de conducción eléctrica una segunda capa de adaptación (8), - siendo el grosor de la totalidad de la capa de todas las capas (7) con capacidad de conducción eléctrica de 40 nm a 75 nm y - presentando el revestimiento (2) con capacidad de conducción eléctrica una resistencia de superficie inferior a 1 ohmio/cuadrado, caracterizada por que la capa de material (4) con alto grado de refracción óptica presenta un índice de refracción mayor o igual a 2,1 y comprende al menos un nitruro mixto de silicio-metal.
Description
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DESCRIPCION
Luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica
La invencion se refiere a una luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica, a un procedimiento para su produccion y a su uso.
El campo de vision de una luna de vehnculo, en particular de una luna parabrisas, ha de mantenerse libre de hielo y de vapor de agua. En el caso de vehnculos de motor con motor de combustion puede conducirse por ejemplo, una corriente de aire calentada mediante calor de motor a las lunas.
Alternativamente, la luna puede presentar una funcion de calentamiento electrica. Del documento DE 103 52 464 A1 se conoce por ejemplo, una luna de vidrio compuesto, en la cual, hay dispuestos entre dos lunas de vidrio alambres que pueden ser calentados electricamente. La capacidad de calentamiento P espedfica, por ejemplo de aproximadamente 600 W/m2, puede ajustarse en este caso mediante la resistencia ohmica de los alambres. Debido a aspectos de diseno y de seguridad, la cantidad, asf como el diametro de los alambres, han de mantenerse lo mas reducidos posible. Los alambres deben ser no perceptibles o apenas serlo a la luz del dfa y por la noche con luz de faros.
Se conocen tambien revestimientos con capacidad de conduccion electrica transparentes, en particular a base de plata. Este tipo de revestimientos con capacidad de conduccion electrica pueden usarse como revestimientos con propiedades reflectantes para el espectro de infrarrojos o tambien como revestimientos que pueden ser calentados. El documento WO 03/024155 A2 divulga por ejemplo, un revestimiento con capacidad de conduccion electrica con dos capas de plata. Este tipo de revestimientos presentan normalmente resistencias de superficie en el rango de tres ohmios/cuadrado a 5 ohmios/cuadrado.
La capacidad de calentamiento P espedfica de un revestimiento que puede ser calentado electricamente con una resistencia de superficie Rcuadrado, una tension de funcionamiento U y una deposicion h entre dos colectores, puede calcularse con la formula P = U2/(Rcuadrado*h2). La deposicion h entre dos colectores es en el caso de lunas parabrisas tfpicas de vehnculos de pasajeros de aproximadamente 0,8 m, lo cual se corresponde aproximadamente a la altura de la luna. Para lograr en el caso de una resistencia de superficie de 4 ohmios/cuadrado una capacidad de calentamiento P espedfica deseada de 600 W/m2, se necesita una tension de funcionamiento U de aproximadamente 40 V. Dado que la tension de a bordo de vehnculos de motor es habitualmente de 14 V, se necesita una fuente de alimentacion o un transformador de tension, para producir una tension de funcionamiento de 40 V. Un aumento de la tension de 14 V a 40 V conlleva siempre perdidas de conduccion electrica y costes adicionales para componentes adicionales.
El documento US 2007/0082219 A1 y el documento US 2007/0020465 A1 divulgan revestimientos con capacidad de conduccion electrica, transparentes, con al menos tres capas de plata. Para revestimientos a base de tres capas de plata se indican en el documento US 2007/0082219 A1 resistencias de superficie alrededor de 1 ohmio/cuadrado. Para una tension de funcionamiento U = 14 V, una resistencia de superficie Rcuadrado = 1 ohmio/cuadrado y una deposicion h = 0,8 m resulta una capacidad de calentamiento P espedfica de aproximadamente 300 W/m2.
Para la puesta a disposicion de una capacidad de calentamiento P espedfica suficiente, por ejemplo de aproximadamente 500 W/m2, en particular para el calentamiento de lunas mas grandes, se requiere una reduccion adicional de la resistencia de superficie del revestimiento que puede ser calentado electricamente. Esto puede lograrse en el caso de un revestimiento con tfpicamente tres capas de plata que puede ser calentado electricamente, mediante un aumento del grosor de las capas de plata individuales. Un grosor de capa demasiado grande de las capas de plata conduce no obstante a propiedades opticas insuficientes de la luna, en particular en lo que se refiere a la transmision y el efecto de los colores, de manera que no pueden cumplirse requerimientos legales, como se fijan por ejemplo, en CEPE R 43 (“Disposiciones uniformes relativas a la homologacion de los materiales de acristalamiento de seguridad y su montaje en los vehnculos”).
La resistencia de superficie suficientemente reducida puede lograrse tambien mediante el uso de cuatro capas de plata en el revestimiento con capacidad de conduccion, correspondiendose las propiedades opticas de la luna como consecuencia de grosores de capa reducidos de las capas de plata individuales con las disposiciones legales. La colocacion de revestimientos con cuatro o mas capas de plata es no obstante, tecnicamente laboriosa e intensiva en costes.
La tarea de la presente invencion consiste en poner a disposicion una luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica mejorada. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica ha de presentar en particular en una comparacion con el estado de la tecnica, una resistencia de superficie Rcuadrado menor, y con ello una capacidad de calentamiento P espedfica mejorada, asf como propiedades reflectantes mejoradas para el espectro de infrarrojos. La luna ha de presentar en este caso una alta transmision y una alta neutralidad de color y ha de poder producirse de forma economica.
El documento US 2008/277320 A1 divulga una luna transparente, comprendiendo un substrato transparente y un revestimiento con capacidad de conduccion electrica sobre una superficie del substrato transparente, presentando el
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revestimiento con capacidad de conduccion electrica dos capas funcionales dispuestas una sobre otra y comprendiendo cada capa funcional una capa de material con alto grado de refraccion optica, siendo el grosor de capa total de todas las capas con capacidad de conduccion electrica de 40 nm a 75 nm y presentando el revestimiento que puede ser calentado electricamente, una resistencia de superficie inferior a 1 ohmio/cuadrado.
La tarea de la presente invencion se soluciona segun la invencion mediante una luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la reivindicacion 1.
De las reivindicaciones secundarias se desprenden formas de realizacion preferidas.
La luna transparente segun la invencion comprende al menos un substrato transparente y al menos un revestimiento con capacidad de conduccion electrica sobre al menos una superficie del substrato transparente, presentando
- el revestimiento con capacidad de conduccion electrica al menos dos capas funcionales dispuestas una sobre la otra, y cada capa funcional al menos
- una capa de material con alto de grado de refraccion optica con un mdice de refraccion superior o igual a 2,1,
- por encima de la capa de material con alto grado de refraccion optica, una capa de alisamiento, la cual comprende
al menos un oxido no cristalino,
- por encima de la capa de alisamiento una primera capa de adaptacion,
- por encima de la primera capa de adaptacion una capa con capacidad de conduccion electrica y
- comprendiendo por encima de la capa con capacidad de conduccion electrica una segunda capa de adaptacion,
- siendo el grosor de la totalidad de la capa de todas las capas con capacidad de conduccion electrica de 40 nm a 75 nm y
- presentando el revestimiento con capacidad de conduccion electrica una resistencia de superficie inferior a 1 ohmio/cuadrado.
Si hay dispuesta una primera capa por encima de una segunda capa, entonces esto significa en el sentido de la invencion, que la primera capa esta dispuesta mas alejada del substrato transparente, que la segunda capa. Si una primera capa esta dispuesta por debajo de una segunda capa, entonces esto significa en el sentido de la invencion, que la segunda capa esta dispuesta mas alejada del substrato transparente, que la primera capa. La capa funcional mas superior es aquella capa funcional, la cual presenta la deposicion mas grande con respecto al substrato transparente. La capa funcional inferior es aquella capa funcional, la cual presenta la deposicion mas pequena con respecto al substrato transparente.
Una capa puede consistir en el sentido de la invencion en un material. Una capa puede comprender no obstante tambien, dos o mas capas individuales de diferentes materiales. Una capa funcional segun la invencion comprende por ejemplo, al menos una capa de material con alto grado de refraccion optica, una capa de alisamiento, una primera y una segunda capa de adaptacion y una capa con capacidad de conduccion electrica.
Si una primera capa esta dispuesta por encima o por debajo de una segunda capa, entonces esto no significa necesariamente en el sentido de la invencion, que la primera y la segunda capa esten en contacto directo entre sf Pueden haber dispuestas una o varias capas adicionales entre la primera y la segunda capa, siempre y cuando esto no quede excluido explfcitamente.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica esta aplicado segun la invencion al menos sobre una superficie del substrato transparente. Tambien pueden proveerse las dos superficies del substrato transparente de un revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede extenderse por la totalidad de la superficie del substrato transparente. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede extenderse alternativamente no obstante tambien solo por una parte de la superficie del substrato transparente. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica se extiende preferiblemente por al menos el 50 %, de manera particularmente preferida por al menos el 70 % y de manera muy particularmente preferida por al menos el 90 % de la superficie del substrato transparente.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede estar aplicado directamente sobre la superficie del substrato transparente. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede estar aplicado alternativamente sobre una lamina de soporte, la cual esta pegada con el substrato transparente.
La ventaja particular de la invencion resulta en particular de las capas de material con alto grado de refraccion optica dentro de cada capa funcional. Con material con alto grado de refraccion optica se indica en el sentido de la invencion un material, cuyo mdice de refraccion es mayor o igual a 2,1. Segun el estado de la tecnica se conocen
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sucesiones de capas, en las cuales las capas con capacidad de conduccion electrica estan dispuestas entre respectivamente dos capas dielectricas. Estas capas dielectricas comprenden habitualmente nitruro de silicio. Ha podido verse sorprendentemente, que las capas segun la invencion de material con alto grado de refraccion optica conducen a una reduccion de la resistencia de superficie del revestimiento con capacidad de conduccion electrica con al mismo tiempo propiedades opticas buenas de la luna transparente, en particular alta transmision y efecto de color neutral. Junto con las capas de alisamiento segun la invencion, mediante las capas de material de alto grado de refraccion optica pueden lograrse ventajosamente valores reducidos para la resistencia de superficie y con ello capacidades de calentamiento espedficas. En particular pueden lograrse valores para la resistencia de superficie, para la cual segun el estado de la tecnica eran necesarios grandes grosores de capa de las capas con capacidad de conduccion electrica, los cuales reducen tan fuertemente la transmision a traves de la luna, que no se cumplen las exigencias en lo que a la transmision de lunas de vefuculo se refiere segun CEPE R 43.
Los valores indicados para indices de refraccion se miden con una longitud de onda de 550 nm.
La luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta preferiblemente una transmision total de mas del 70 %. El concepto transmision total se refiere al procedimiento fijado por CEPE R 43, anexo 3, parrafo 9.1, para la comprobacion de la transmision de luz de lunas de vetuculo de motor.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta segun la invencion una resistencia de superficie de menos de 1 ohmio/cuadrado. La resistencia de superficie del revestimiento con capacidad de conduccion electrica es preferiblemente de 0,4 ohmios/cuadrado a 0,9 ohmios/cuadrado, de manera particularmente preferida de 0,5 ohmios/cuadrado a 0,8 ohmios/cuadrado, por ejemplo, de aproximadamente 0,7 ohmios/cuadrado. En este rango para la resistencia de superficie se logran ventajosamente capacidades de calentamiento P espedficas altas. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta ademas de ello en este rango para la resistencia de superficie, propiedades de reflexion particularmente buenas para el espectro infrarrojo.
Para el aumento de la transmision total y/o para la reduccion de la resistencia de superficie, la luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede someterse a un tratamiento termico, por ejemplo, a una temperatura de 500 °C a 700 °C.
Ha podido verse, que el revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion puede someterse a un tratamiento de temperatura de este tipo, sin que se dane el revestimiento. La luna transparente segun la invencion puede curvarse ademas de ello de forma convexa o concava, sin que el revestimiento quede danado. Esto son grandes ventajas del revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion.
En una forma de realizacion preferida de la invencion, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta tres capas funcionales. De esta manera puede evitarse una produccion laboriosa tecnicamente e intensiva en costes de un revestimiento con capacidad de conduccion electrica con cuatro o mas capas con capacidad de conduccion electrica.
La capa de material con alto grado de refraccion optica presenta preferiblemente un mdice de refraccion n de 2,1 a 2,5, de manera particularmente preferida de 2,1 a 2,3.
La capa de material con alto grado de refraccion optica comprende segun la invencion al menos un nitruro mixto de silicio-metal, preferiblemente nitruro mixto de silicio-circonio. Esto es particularmente preferido en lo que se refiere a la resistencia de superficie del revestimiento con capacidad de conduccion electrica. El nitruro mixto de silicio circonio presenta preferiblemente impurificaciones. La capa de material con alto grado de refraccion optica puede comprender por ejemplo, un nitruro mixto de silicio-circonio impurificado con aluminio (SiZrNx:Al).
El nitruro mixto de silicio-circonio se depone preferiblemente mediante pulverizacion catodica basada en campo magnetico con un objetivo, el cual comprende de 40 % en peso a 70 % en peso de silicio, de 30 % en peso a 60 % en peso de circonio y de 0 % en peso a 10 % en peso de aluminio, asf como mezclas condicionadas por la produccion. El objetivo comprende de manera particularmente preferida de 45 % en peso a 60 % en peso de silicio, de 35 % en peso a 55 % en peso de circonio y de 3 % en peso a 8 % en peso de aluminio, asf como mezclas condicionadas por la produccion. La deposicion del nitruro mixto de silicio-circonio se produce preferiblemente mediante la adicion de nitrogeno como gas de reaccion durante la pulverizacion catodica.
La capa de material con alto grado de refraccion optica puede comprender no obstante tambien por ejemplo, al menos nitruro mixto de silicio-aluminio, nitruro mixto de silicio-hafnio o nitruro mixto de silicio-titanio. La capa de material con alto grado de refraccion optica puede comprender alternativamente por ejemplo, MnO, WO3, Nb2O5, Bi2O3, TO2, Zr3N4 y/o AIN.
El grosor de capa de cada capa de material con alto grado de refraccion optica, la cual se dispone entre dos capas con capacidad de conduccion electrica, es de preferiblemente 35 nm a 70 nm, de manera particularmente preferida de 45 nm a 60 nm. En este rango para el grosor de capa se logran resistencias de superficie particularmente ventajosas del revestimiento con capacidad de conduccion electrica y propiedades opticas particularmente buenas de la luna transparente. En el sentido de la invencion hay dispuesta una capa de material con alto grado de
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refraccion optica entre dos capas con capacidad de conduccion electrica, cuando al menos una capa con capacidad de conduccion electrica esta dispuesta por encima de la capa de material con alto grado de refraccion optica y cuando al menos una capa con capacidad de conduccion electrica lo esta por debajo de la capa de material con alto grado de refraccion optica. La capa de material con alto grado de refraccion optica no se encuentra segun la invencion sin embargo en contacto directo con las capas con capacidad de conduccion electrica adyacentes.
El grosor de capa de la capa inferior de material con alto grado de refraccion optica es de preferiblemente 20 nm a 40 nm. De esta manera se logran resultados particularmente buenos.
En una configuracion ventajosa de la invencion hay dispuesta por encima de la capa funcional superior, una capa de cubierta. La capa de cubierta protege las capas dispuestas por debajo de ella frente a corrosion. La capa de cubierta es preferiblemente dielectrica. La capa de cubierta puede comprender por ejemplo, nitruro de silicio y/u oxido de estano.
La capa de cubierta comprende preferiblemente al menos un material con alto grado de refraccion optica con un mdice de refraccion mayor o igual a 2,1. La capa de cubierta comprende de manera particularmente preferida al menos un nitruro mixto de silicio-metal, en particular nitruro mixto de silicio-circonio, como nitruro mixto de silicio circonio impurificado con aluminio. Esto es particularmente ventajoso en lo que se refiere a las propiedades opticas de la luna transparente segun la invencion. La capa de cubierta puede comprender no obstante tambien otros nitruros mixtos de silico-metal, por ejemplo, nitruro mixto de silicio-aluminio, nitruro mixto de silicio-hafnio o nitruro mixto de silicio-titanio. La capa de cubierta puede comprender alternativamente tambien por ejemplo, MnO, WO3, [\lb2O5, Bi2O3, TO2, Zr3N4 y/o AIN.
El grosor de capa de la capa de cubierta es de preferiblemente 20 nm a 40 nm. De esta manera se logran resultados particularmente buenos.
Cada capa funcional del revestimiento con capacidad de conduccion electrica comprende segun la invencion al menos una capa de alisamiento. La capa de alisamiento esta dispuesta por debajo de la primera capa de adaptacion, preferiblemente entre la capa de material con alto grado de refraccion optica y la primera capa de adaptacion. La capa de alisamiento esta preferiblemente en contacto directo con la primera capa de adaptacion. La capa de alisamiento da lugar a una optimizacion, en particular alisamiento de la superficie para una capa con capacidad de conduccion electrica dispuesta a continuacion por encima. Una capa con capacidad de conduccion electrica dispuesta sobre una superficie mas lisa presenta un grado de transmision mayor con una resistencia de superficie al mismo tiempo mas baja.
La capa de alisamiento comprende segun la invencion al menos un oxido no cristalino. El oxido puede ser amorfo o parcialmente amorfo (y con ello parcialmente cristalino), pero no es completamente cristalino. La capa de alisamiento no cristalina presenta una rugosidad reducida y conforma de esta manera una superficie preferiblemente lisa para las capas a disponer por encima de la capa de alisamiento. La capa de alisamiento no cristalina da lugar ademas de ello, a una superficie de estructura mejorada de la capa dispuesta directamente por encima de la capa de alisamiento, la cual es preferiblemente la primera capa de adaptacion. La capa de alisamiento puede comprender por ejemplo al menos un oxido de uno o de varios de los elementos estano, silicio, titanio, circonio, hafnio, zinc, galio e indio.
La capa de alisamiento comprende preferiblemente un oxido mixto no cristalino. La capa de alisamiento comprende de manera muy particularmente preferida un oxido mixto de estano-zinc. El oxido mixto puede comprender impurificaciones. La capa de alisamiento puede comprender por ejemplo, un oxido mixto de estano-zinc impurificado con antimonio (SnZnOx:Sb). El oxido mixto presenta preferiblemente un contenido de oxfgeno subestequiometrico. Un procedimiento para la produccion de capas de oxido mixto de estano-zinc mediante una pulverizacion catodica se conoce por ejemplo, del documento DE 198 48 751 C1. El oxido mixto de estano-zinc se depone por ejemplo, con un objetivo el cual comprende de 25 % en peso a 80 % en peso de zinc, de 20 % en peso a 75 % en peso de estano y de 0 % en peso a 10 % en peso de antimonio, asf como mezclas condicionadas por la produccion. El objetivo comprende de manera particularmente preferida de 45 % en peso a 75 % en peso de zinc, de 25 % en peso a 55 % en peso de estano y de 1 % en peso a 5 % en peso de antimonio, asf como mezclas condicionadas por la produccion de otros metales. La deposicion del oxido mixto de estano-zinc se produce mediante la adicion de oxfgeno como gas de reaccion durante la pulverizacion catodica.
El grosor de capa de una capa de alisamiento es de preferiblemente 3 nm a 20 nm, de manera particularmente preferida de 4 nm a 12 nm. La capa de alisamiento presenta preferiblemente un mdice de refraccion de menos de 2,2.
La capa con capacidad de conduccion electrica comprende preferiblemente al menos un metal, por ejemplo, oro o cobre, o una aleacion, de manera particularmente preferida plata o una aleacion de plata. La capa con capacidad de conduccion electrica puede comprender no obstante tambien otros materiales con capacidad de conduccion electrica conocidos por el experto.
En una configuracion ventajosa de la invencion, la capa con capacidad de conduccion electrica comprende al menos un 90 % en peso de plata, preferiblemente al menos un 99,9 % en peso de plata. La capa con capacidad de
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conduccion electrica se aplica preferiblemente mediante procedimientos habituales para la deposicion de capas de metales, por ejemplo, mediante procedimiento de vado como la pulverizacion catodica basada en campo magnetico.
La capa con capacidad de conduccion electrica presenta preferiblemente un grosor de capa de 8 nm a 25 nm, de manera particularmente preferida de 10 nm a 20 nm. Esto es particularmente preferido en lo que se refiere a la transparencia y la resistencia de superficie de la capa con capacidad de conduccion electrica.
El grosor de capa total de todas las capas con capacidad de conduccion electrica es segun la invencion de 40 nm a 75 nm. El este rango para el grosor total de todas las capas con capacidad de conduccion electrica, se logra para separaciones h tfpicas para lunas de vetuculo, en particular lunas parabrisas, entre dos colectores y una tension de funcionamiento U en el rango de 12 V a 15 V, ventajosamente una capacidad de calentamiento P espedfica lo suficientemente alta y al mismo tiempo una transmision lo suficientemente alta. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta ademas de ello en este rango para el grosor total de todas las capas con capacidad de conduccion electrica, propiedades de reflexion particularmente buenas para el espectro de infrarrojos. Grosores de capa total demasiado reducidos de todas las capas con capacidad de conduccion electrica dan como resultado una resistencia de superficie Rcuadrado demasiado alta, y de esta manera, una capacidad de calentamiento P espedfica demasiado reducida, asf como propiedades de reflexion reducidas para el espectro de infrarrojos. Grosores de capa total demasiado grandes de todas las capas con capacidad de conduccion electrica reducen la transmision a traves de la luna demasiado fuertemente, de manera que los requisitos en lo que se refiere a la transmision de lunas de vetuculo segun CEPE R 43 no se cumplen. Ha podido verse, que se logran resultados particularmente buenos con un grosor de capa total de todas las capas con capacidad de conduccion electrica de 50 nm a 50 nm, en particular de 51 nm a 58 nm. Esto es particularmente ventajoso en lo que se refiere a la resistencia de superficie del revestimiento con capacidad de conduccion electrica y a la transmision de la luna transparente.
La primera capa de adaptacion y/o la segunda capa de adaptacion comprende preferiblemente oxido de zinc ZnO-i-5 con 0 < 8 < 0,01, por ejemplo, oxido de zinc impurificado con aluminio (ZnO:Al). El oxido de zinc se depone preferiblemente subestequiometricamente con respecto al oxfgeno para evitar una reaccion de oxfgeno excedente con la capa con contenido de plata. La capa de oxido de zinc se depone preferiblemente mediante pulverizacion catodica basada en campo magnetico. El objetivo comprende preferiblemente de 85 % en peso a 100 % en peso de oxido de zinc y de 0 % en peso a 15 % en peso de aluminio, asf como mezclas condicionadas por la produccion. El objetivo comprende de manera particularmente preferida de 90 % en peso a 95 % en peso de oxido de zinc y de 5 % en peso a 10 % en peso de aluminio, asf como mezclas condicionadas por la produccion. El objetivo comprende alternativamente de forma preferida de 95 % en peso a 99 % en peso de zinc y de 1 % en peso a 5 % en peso de aluminio, produciendose la deposicion de las capas mediante la adicion de oxfgeno como gas de reaccion. Los grosores de capa de la primera capa de adaptacion y de la segunda capa de adaptacion son de preferiblemente 3 nm a 20 nm, de manera particularmente preferida de 4 nm a 12 nm.
En una configuracion ventajosa de la luna transparente segun la invencion, al menos una capa funcional comprende al menos una capa de bloqueo. La capa de bloqueo esta en contacto directo con la capa con capacidad de conduccion electrica y esta dispuesta directamente por encima o directamente por debajo de la capa con capacidad de conduccion electrica. Entre la capa con capacidad de conduccion electrica y la capa de bloqueo no hay dispuesta por lo tanto ninguna capa adicional. La capa funcional puede comprender tambien dos capas de bloqueo, disponiendose en este caso preferiblemente una capa de bloqueo directamente por encima y una capa de bloqueo directamente por debajo de la capa con capacidad de conduccion electrica. De manera particularmente preferida, cada capa funcional comprende al menos una capa de bloqueo de este tipo. La capa de bloqueo comprende preferiblemente niobio, titanio, mquel, cromo y/o aleaciones de ellos, de manera particularmente preferida, aleaciones de mquel-cromo. El grosor de capa de la capa de bloqueo es de preferiblemente 0,1 nm a 2 nm. De esta forma se logran buenos resultados. Una capa de bloqueo directamente por debajo de la capa con capacidad de conduccion electrica sirve en particular para la estabilizacion de la capa con capacidad de conduccion electrica durante un tratamiento de temperatura y mejora la calidad optica del revestimiento con capacidad de conduccion electrica. Una capa de bloqueo directamente por encima de la capa con capacidad de conduccion electrica impide el contacto de la capa con capacidad de conduccion electrica sensible con la atmosfera reactiva oxidante durante la deposicion de la siguiente capa mediante pulverizacion catodica reactiva, por ejemplo, de la segunda capa de adaptacion, la cual comprende preferiblemente oxido de zinc.
Las capas de bloqueo basadas por ejemplo, en titanio o en aleaciones de mquel-cromo son conocidas en sf segun el estado de la tecnica. Tfpicamente se usan capas de bloqueo con un grosor de aproximadamente 0,5 nm o incluso de algunos nanometros. Ha podido verse sorprendentemente, que la configuracion segun la invencion del revestimiento con capacidad de conduccion electrica conduce a una propension reducida a defectos del revestimiento, causados por ejemplo, por corrosion o defectos de la superficie del substrato transparente. Debido a ello pueden usarse en el revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion, capas de bloqueo con un grosor de capa claramente reducido. La ventaja particular de capas de bloqueo particularmente delgadas se encuentra en una transmision y neutralidad de color mejorada de la luna transparente con revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion, asf como en costes de produccion mas reducidos. Se obtienen resultados particularmente buenos con un grosor de capa de las capas de bloqueo de 0,1 nm a 0,5 nm, preferiblemente de 0,1 nm a 0,3 nm, en particular de 0,2 nm a 0,3 nm.
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El substrato transparente comprende preferiblemente vidrio, de manera particularmente preferida vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio de borosilicato, vidrio calcico-sodico o materiales de plastico claros, preferiblemente materiales de plastico claros ngidos, en particular polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliestireno, poliamida, poliester, polivinilcloruro y/o mezclas de ellos. Se conocen ejemplos de vidrios adecuados del documento DE 697 31 268 T2, pagina 8, apartado [0053].
El grosor del substrato transparente puede variar ampliamente y adaptarse de esta manera de forms excelente a los requisitos en el caso individual. Se usan preferiblemente lunas con grosores estandar de 1,0 mm a 25 mm y preferiblemente de 1,4 mm a 2,6 mm. El tamano del substrato transparente puede variar ampliamente y se gma por el uso segun la invencion. El substrato transparente presenta por ejemplo en el sector del automovil y en el sector de la arquitectura superficies habituales de 200 cm2 hasta 4 m2
El substrato transparente puede presentar una forma tridimensional cualquiera. La forma tridimensional no tiene preferiblemente zonas de sombra, de manera que puede revestirse por ejemplo, mediante pulverizacion catodica. El substrato transparente es preferiblemente plano o esta curvado ligera o fuertemente en una direccion o en varias direcciones del espacio. El substrato transparente puede ser incoloro o estar tintado.
En una forma de realizacion preferida de la invencion, el substrato transparente esta unido a traves de al menos una capa intermedia de material termoplastico con una segunda luna dando lugar a una luna compuesta. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion esta dispuesto preferiblemente sobre la superficie dirigida hacia la capa intermedia de material termoplastico del substrato transparente. Debido a ello se protege el revestimiento con capacidad de conduccion electrica ventajosamente frente a danos y corrosion.
La luna compuesta presenta preferiblemente una transmision total de mas de 70 %.
La capa intermedia de material termoplastico comprende preferiblemente materiales plasticos termoplasticos, por ejemplo, butiral de polivinilo (PVB), etilvinilacetato (EVA), poliuretano (PU), tereftalato de polietileno (PET) o varias capas de ellos, preferiblemente con grosores de 0,3 mm a 0,9 mm.
La segunda luna comprende preferiblemente vidrio, de manera particularmente preferida vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio de borosilicato, vidrio calcico-sodico o materiales de plastico claros, preferiblemente materiales de plastico claros ngidos, en particular polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliestireno, poliamida, poliester, polivinilcloruro y/o mezclas de ellos. La segunda luna presenta preferiblemente un grosor de 1,0 mm a 25 mm y de manera particularmente preferida de 1,4 mm a 2,6 mm.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica se extiende preferiblemente por la totalidad de la superficie del substrato transparente, menos por una zona libre de revestimiento circundante en forma de marco con una anchura de 2 mm a 20 mm, de forma preferida de 5 mm a 10 mm. La zona libre de revestimiento se sella preferiblemente de forma hermetica mediante la capa intermedia de material termoplastico o un adhesivo acnlico como bloqueo de difusion de vapor. Mediante el bloqueo de difusion de vapor se protege el revestimiento con capacidad de conduccion electrica sensible a la corrosion frente a humedad y oxfgeno del aire. Si la luna compuesta se proporciona como luna de vehnculo, por ejemplo, como luna parabrisas, y se usa el revestimiento con capacidad de conduccion electrica como revestimiento que puede ser calentado electricamente, entonces la zona libre de revestimiento circundante da lugar ademas de ello a un aislamiento electrico entre el revestimiento de conduccion de tension y la carrocena del vehnculo.
El substrato transparente puede estar en al menos otra zona libre de revestimiento, la cual sirve por ejemplo, como ventana de transmision de datos o ventana de comunicacion. La luna transparente deja pasar en la otra zona libre de revestimiento radiacion electromagnetica y en particular infrarroja.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede disponerse directamente sobre la superficie del substrato transparente. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede estar dispuesto alternativamente sobre una lamina de soporte, la cual esta incorporada entre dos capas intermedias. La lamina de soporte comprende preferiblemente un polfmero termoplastico, en particular butiral de polivinilo (PVB), etilvinilacetato (EVA), poliuretano (PU), tereftalato de polietileno (PET) o combinaciones de ellos.
El substrato transparente puede estar unido por ejemplo tambien con una segunda luna a traves de separadores dando lugar a un vidrio de aislamiento. El substrato transparente puede estar tambien unido con mas de una luna adicional a traves de capas intermedias de material termoplastico y/o separadores. Si el substrato transparente esta unido con una o varias lunas adicionales, entonces una o varias de estas lunas adicionales pueden presentar adicionalmente un revestimiento con capacidad de conduccion electrica. En una configuracion preferida, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion es un revestimiento que puede ser calentado electricamente. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica esta en este caso en contacto electrico adecuado.
En otra forma de realizacion preferida, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion es un revestimiento con propiedades reflectantes para el espectro de infrarrojos. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica no ha de estar en contacto electrico para ello. Como revestimiento con propiedades reflectantes
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para el espectro de infrarrojos ha de entenderse en el sentido de la invencion en particular un revestimiento, el cual presenta un grado de reflexion de al menos un 20 % en el rango de longitud de onda de 1000 nm a 1600 nm. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica segun la invencion presenta preferiblemente un grado de reflexion mayor o igual al 50 % en el rango de longitud de onda de 1000 nm a 1600 nm.
En una configuracion ventajosa de la invencion, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica esta unido a traves de colectores con una fuente de tension y una tension aplicada al revestimiento con capacidad de conduccion electrica presenta preferiblemente un valor de 12 V a 15 V. Los colectores, las llamadas barras colectoras, sirven para la transmision de potencia electrica. Se conocen ejemplos de colectores adecuados del documento DE 103 33 618 B3 y del documento EP 0 025 755 B1.
Los colectores se producen ventajosamente mediante la impresion de pasta conductora. Si se curva el substrato transparente tras la colocacion del revestimiento con capacidad de conduccion electrica, entonces la pasta conductora se introduce preferiblemente antes de doblarse y/o al doblarse el substrato transparente. La pasta conductora comprende preferiblemente partfculas de plata y fritas de vidrio. El grosor de capa de la pasta conductora introducida es preferiblemente de 5 pm a 20 pm.
En una configuracion alternativa, se usan tiras de lamina de metal delgadas y estrechas o alambres de metal como colectores, los cuales comprenden preferiblemente cobre y/o aluminio, en particular se usan tiras de lamina de cobre con un grosor de preferiblemente 10 pm a 200 pm, por ejemplo, de aproximadamente 50 pm. La anchura de las tiras de lamina de cobre es de preferiblemente 1 mm a 10 mm. El contacto electrico entre el revestimiento con capacidad de conduccion electrica y el colector puede establecerse por ejemplo, mediante soldadura o pegado con un adhesivo con capacidad de conduccion electrica.
Si el substrato transparente es parte de un vidrio compuesto, entonces las tiras de lamina de metal o los alambres de metal pueden colocarse al unirse las capas de union, sobre el revestimiento con capacidad de conduccion electrica. En el posterior proceso de autoclave se logra mediante la actuacion de calor y presion un contacto electrico seguro entre los colectores y el revestimiento.
Como lmea de alimentacion para el contacto de colectores en el interior de lunas compuestas se usan en el ambito de los vehuculos habitualmente conductores de lamina. Ejemplos de conductores de lamina se describen en los documentos DE 42 35 063 A1, DE 20 2004 019 286 U1 y DE 93 13 394 U1.
Los conductores de lamina flexibles, llamados tambien conductores planos o conductores de cinta plana, consisten preferiblemente en una cinta de cobre estanada con un grosor de 0,03 mm a 0,1 mm y una anchura de 2 mm a 16 mm. El cobre ha resultado ser ventajoso para este tipo de pistas conductoras, dado que tiene una buena capacidad de conduccion electrica, y puede procesarse bien dando lugar a laminas. Al mismo tiempo los costes de material son bajos. Pueden usarse tambien otros materiales con capacidad de conduccion electrica, los cuales puedan procesarse dando lugar a laminas. Ejemplos de ello son aluminio, oro, plata o estano y aleaciones de ello.
La cinta de cobre estanada esta dispuesta para el aislamiento electrico y para la estabilizacion sobre un material de soporte de material plastico, o laminada a ambos lados con este. El material de aislamiento comprende normalmente una lamina de 0,025 mm a 0,05 mm de grosor sobre base de poliimida. Pueden usarse tambien otros materiales plasticos o materiales con las propiedades aislantes requeridas. En una cinta de conduccion de lamina pueden encontrarse varias capas con capacidad de conduccion aisladas electricamente entre sf.
Los conductores de lamina, los cuales se adecuan para el contacto de capas con capacidad de conduccion electrica en lunas compuestas presentan solamente un grosor total de 0,3 mm. Este tipo de conductores de lamina delgados pueden incorporarse sin problemas entre las lunas individuales en la capa intermedia de material termoplastico.
De forma alternativa pueden usarse tambien alambres de metal delgados como lmeas de alimentacion. Los alambres de metal comprenden en particular cobre, wolframio, oro, plata o aluminio o aleaciones de al menos dos de estos metales. Las aleaciones pueden comprender tambien molibdeno, renio, osmio, iridio, paladio o platino.
La invencion comprende ademas un procedimiento para la produccion de una luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica, aplicandose al menos dos capas funcionales una tras otra sobre un substrato transparente y aplicandose para disponerse cada capa funcional una tras otra al menos
(a) una capa de material con alto grado de refraccion optica con un mdice de refraccion mayor o igual a 2,1,
(b) una capa de alisamiento, la cual comprende al menos un oxido no cristalino,
(c) una primera capa de adaptacion,
(d) una capa con capacidad de conduccion electrica y
(e) una segunda capa de adaptacion.
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En una configuracion preferida de la invencion se coloca antes o tras la aplicacion de al menos una capa con capacidad de conduccion electrica, una capa de bloqueo.
En una configuracion ventajosa de la invencion se coloca tras la aplicacion de la capa funcional superior, una capa de cubierta.
Las capas individuales se deponen mediante procedimientos conocidos en sf, por ejemplo, mediante pulverizacion catodica basada en campo magnetico. La pulverizacion catodica se produce en una atmosfera de gas protector, por ejemplo, de argon, o en una atmosfera de gas reactivo, por ejemplo, mediante la adicion de oxfgeno o nitrogeno.
Los grosores de capa de las capas individuales con las propiedades deseadas en lo que se refiere a transmision, resistencia de superficie y valores de color resultan para el experto de manera sencilla mediante simulaciones en el rango de los grosores de capa indicados arriba.
En una configuracion ventajosa de la invencion se calientan el substrato transparente y una segunda luna a una temperatura de 500 °C a 700 °C y el substrato transparente y la segunda luna se unen con una capa intermedia de material termoplastico cubriendo toda la superficie. El calentamiento de la luna puede producirse en el marco de un proceso de doblado. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica tiene que ser adecuado en particular para superar el proceso de doblado y/o el proceso de union sin danos. Las propiedades, en particular la resistencia de superficie del revestimiento con capacidad de conduccion electrica descrito arriba, mejoran normalmente mediante el calentamiento.
El revestimiento con capacidad de conduccion electrica puede unirse antes del calentamiento del substrato con al menos dos colectores.
La invencion comprende ademas de ello el uso de la luna transparente segun la invencion como luna o como componente de una luna, en particular como componente de un vidrio de aislamiento o de una luna compuesta, en edificios o en medios de transporte para la circulacion por tierra, aire o mar, en particular en vehuculos de motor, por ejemplo, como luna parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o luna de techo o como componente de una luna parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o luna de techo, en particular para el calentamiento de una luna y/o para la reduccion del calentamiento de un espacio interior. La luna segun la invencion se usa en este caso en particular como luna con propiedades reflectantes para el espectro de infrarrojos y/o como luna que puede ser calentada electricamente.
En lo sucesivo se explica la invencion con mayor detalle mediante un dibujo y ejemplos de realizacion. El dibujo es una representacion esquematica y no a escala real. El dibujo no limita la invencion de ningun modo.
Muestran:
La Fig. 1 una seccion transversal a traves de una configuracion de la luna transparente segun la invencion
con revestimiento con capacidad de conduccion electrica,
La Fig. 2 una vista superior sobre una luna transparente segun la invencion como parte de una luna
compuesta,
La Fig. 3 una seccion A-A' a traves de la luna compuesta segun la Fig. 2 y
La Fig. 4 un diagrama de flujo detallado de una forma de realizacion del procedimiento segun la invencion.
La Fig. 1 muestra una seccion transversal a traves de una configuracion de la luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica con el substrato 1 transparente y el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica. El substrato 1 comprende vidrio flotado y presenta un grosor de 2,1 mm. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica comprende tres capas funcionales 3 (3.1, 3.2 y 3.3), las cuales estan dispuestas unas sobre otras de manera que cubren la superficie. Cada capa funcional 3 comprende
- una capa de material 4 con alto grado de refraccion optica (4.1,4.2 y 4.3),
- una capa de alisamiento 5 (5.1, 5.2 y 5.3),
-una primera capa de adaptacion 6 (6.1,6.2 y 6.3)
- una capa 7 con capacidad de conduccion electrica (7.1, 7.2 y 7.3),
- una capa de bloqueo 11 (11.1, 11.2 y 11.3) y
- una segunda capa de adaptacion 8 (8.1, 8.2 y 8.3).
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Las capas estan dispuestas en el orden indicado con separacion en aumento con respecto al substrato transparente 1. Por encima de la capa funcional superior 3.3 hay dispuesta una capa de cubierta 9. La sucesion de capas exacta con materiales adecuados y grosores de capa a modo de ejemplo se representan en la tabla 1.
Las capas individuales del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica se deponen mediante pulverizacion por haz catodico. El objetivo para la deposicion de las capas de adaptacion 6, 8 comprendio un 92 % en peso de oxido de zinc (ZnO) y un 8 % en peso de aluminio. El objetivo para la deposicion de las capas de alisamiento 5 comprendio un 68 % en peso de estano, un 30 % en peso de zinc y un 2 % en peso de antimonio. La deposicion se produjo mediante la adicion de oxfgeno como gas de reaccion durante la pulverizacion catodica. El objetivo para la deposicion de las capas de material 4 con alto grado de refraccion optica, asf como de la capa de cubierta, comprendio un 52,9 % en peso de silicio, un 43,8 % en peso de circonio y un 3,3 % en peso de aluminio. La deposicion se produjo mediante la adicion de nitrogeno como gas de reaccion durante la pulverizacion catodica.
Mediante la configuracion segun la invencion del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica con las capas de material 4 con alto de grado de refraccion optica y las capas de alisamiento 5 se logra ventajosamente una resistencia de superficie reducida en comparacion con el estado de la tecnica, y con ello, propiedades de reflexion mejoradas para el espectro de infrarrojos y una capacidad de calentamiento espedfica mejorada. Las propiedades opticas de la luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica cumplen en este caso con los requisitos legales en lo que se refiere al acristalamiento en la construccion de vehmulos.
La Fig. 2 y la Fig. 3 muestran respectivamente un detalle de una luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica como parte de una luna compuesta. La luna compuesta se proporciona como luna parabrisas de un vehmulo de pasajeros. El substrato 1 transparente esta unido a traves de una capa intermedia 17 de material termoplastico con una segunda luna 12. La figura 2 muestra una vista superior de la superficie alejada de la capa intermedia de material termoplastico, del substrato 1 transparente. El substrato 1 transparente es la luna dirigida hacia el espacio interior del vehmulo de pasajeros. El substrato 1 transparente y la segunda luna 12 comprenden vidrio flotado y presentan un grosor de respectivamente 2,1 mm. La capa intermedia 17 de material termoplastico comprende butiral de polivinilo (PVB) y presenta un grosor de 0,76 mm.
Sobre la superficie dirigida hacia la capa intermedia 17 de material termoplastico, del substrato 1 transparente hay dispuesto un revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica es un revestimiento que puede ser calentado electricamente y esta para ello en contacto electrico. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica se extiende por la totalidad de la superficie del substrato 1 transparente menos por una zona libre de revestimiento circundante en forma de marco, con una anchura b de 8 mm. La zona libre de revestimiento sirve para el aislamiento electrico entre el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica de conduccion de tension y la carrocena del vehmulo. La zona libre de revestimiento esta sellada hermeticamente mediante pegado con la capa intermedia 17, para proteger el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica frente a danos y corrosion.
En el borde exterior superior e inferior del substrato 1 transparente hay dispuesto para el contacto electrico del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica, respectivamente un colector 13. Los colectores 13 se imprimieron e incorporaron mediante una pasta de plata con capacidad de conduccion sobre el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica. El grosor de capa de la pasta de plata incorporada es de 15 p. Los colectores 13 estan unidos de forma electricamente conductora con las zonas del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica que hay por debajo.
Las lmeas de alimentacion 16 consisten en laminas de cobre estanadas con una anchura de 10 mm y un grosor de 0,3 mm. Cada lmea de alimentacion 16 esta soldada respectivamente con un colector 13. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica esta unido a traves de los colectores 13 y las lmeas de alimentacion 16 con una fuente de tension 14. La fuente de tension 14 es la tension de a bordo de 14 V de un vehmulo de motor.
Sobre la segunda luna 12 hay dispuesta en el borde de la superficie dirigida hacia la capa intermedia 17 de material termoplastico, una capa de color opaca con una anchura a de 20 mm como impresion de cubierta 15 en forma de marco. La impresion de cubierta 15 tapa la vista del cordon adherido, con el cual se pega la luna compuesta en la carrocena de vehmulo. La impresion de cubierta 15 sirve al mismo tiempo como proteccion del adhesivo frente a radiacion UV y de esta manera como proteccion frente a un envejecimiento prematuro del adhesivo. Mediante la impresion de cubierta 15 se cubren ademas de ello, los colectores 13 y las lmeas de alimentacion 16.
La Fig. 3 muestra una seccion a lo largo de A-A' a traves de la luna compuesta segun la figura 2 en la zona del canto inferior. Pueden verse el substrato 1 transparente con el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica, la segunda luna 12, la capa intermedia 17 de material termoplastico, un colector 13, una lmea de alimentacion 16, asf como la impresion de cubierta 15.
La Fig. 4 muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de realizacion del procedimiento segun la invencion para la produccion de una luna transparente con revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica.
Ejemplos
Se produjo una luna transparente segun la invencion con revestimiento con capacidad de conduccion electrica. La sucesion de capas y los grosores de capas para los ejemplos 1 y 2 segun la invencion se representan en la tabla 1. Tras el revestimiento del substrato 1 transparente se determino la resistencia de superficie del revestimiento 2 con 5 capacidad de conduccion electrica. El substrato 1 transparente provisto del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica se doblo a continuacion a una temperatura de aproximadamente 650 °C. El proceso de curvatura duro aproximadamente 10 minutos. A continuacion, se lamino el substrato 1 transparente con una segunda luna 12 igualmente curvada, con un grosor de 2,1 mm, por encima de una capa intermedia 17 de material termoplastico a una temperatura de aproximadamente 140 °C y una presion de aproximadamente 12 bares. La capa 10 intermedia de material termoplastico comprendfa butiral de polivinilo (PVB) y presento un grosor de 0,76 mm. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica estaba dispuesto en este caso dirigido hacia la capa intermedia 17 de material termoplastico.
Los valores medidos para la resistencia de superficie Rcuadrado antes y tras el tratamiento de temperatura se resumen en la tabla 3.
15 Tabla 1
- Material
- Referencia Grosor de capa
- Ejemplo 1
- Ejemplo 2
- SiZrNx:Al
- 9 40 nm 40 nm
- ZnO:Al
- 8.3 3.3 10 nm 10 nm
- NiCr
- 11.3 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 7.3 16 nm 18 nm
- ZnO:Al
- 6.3 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- 5.3 6 nm 6 nm
- SiZrNx:Al
- 4.3 59 nm 60 nm
- ZnO:Al
- 8.2 3.2 10 nm 10 nm
- NiCr
- 11.2 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 7.2 16 nm 18 nm
- ZnO:Al
- 6.2 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- 5.2 6 nm 6 nm
- SiZrNx:Al
- 4.2 63 nm 59 nm
- ZnO:Al
- 8.1 3.1 5 nm 5 nm
- NiCr
- 11.1 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 7.1 15 nm 18 nm
- ZnO:Al
- 6.1 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- 5.1 6 nm 6 nm
- SiZrNx:Al
- 4.1 28 nm 28 nm
- Vidrio
- 1 2,1 mm 2,1 mm
Ejemplos de comparacion
Los ejemplos de comparacion se llevaron a cabo de igual manera que los ejemplos. La diferencia estuvo en el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica. A diferencia de los ejemplos, no se dispusieron entre 20 respectivamente dos capas de plata con capacidad de conduccion electrica capas de material con alto grado de
refraccion optica en el sentido de la invencion, sino capas dielectricas con contenido de nitruro de silicio. Este tipo de capas con contenido de nitruro de silicio se conocen segun el estado de la tecnica para la deposicion de capas con capacidad de conduccion electrica. En el ejemplo de comparacion 1, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica comprendio ademas de ello, a diferencia del ejemplo segun la invencion, solo una capa de alisamiento con 5 contenido de oxido de estano -zinc impurificado con antimonio, la cual estaba dispuesta por debajo de la capa de plata inferior. En el ejemplo de comparacion 2, el revestimiento con capacidad de conduccion electrica comprendio como en el ejemplo segun la invencion, en total tres capas de alisamiento con contenido de oxido de estano-zinc impurificado con antimonio, estando dispuesta cada capa de alisamiento por debajo de respectivamente una capa de plata con capacidad de conduccion electrica. Los grosores de capa de las capas con capacidad de conduccion 10 electrica, las cuales conteman planta, se eligieron en los ejemplos de realizacion de igual manera que en el ejemplo de realizacion 1 segun la invencion. La sucesion de capas exacta con grosores de capa y materiales de los ejemplos de comparacion se representan en la tabla 2.
Los valores medidos para la resistencia de superficie Rcuadrado antes y tras el tratamiento de temperatura se resumen en la tabla 3.
15 Tabla 2
- Material
- Grosor de capa
- Ejemplo de comparacion 1
- Ejemplo de comparacion 2
- SiZrNx:Al
- 40 nm 40 nm
- ZnO:Al
- 10 nm 10 nm
- NiCr
- 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 16 nm 16 nm
- ZnO:Al
- 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- (Ninguno) 6 nm
- Si3N4
- 65 nm 65 nm
- ZnO:Al
- 10 nm 10 nm
- NiCr
- 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 16 nm 16 nm
- ZnO:Al
- 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- (Ninguno) 6 nm
- Si3N4
- 69 nm 69 nm
- ZnO:Al
- 5 nm 5 nm
- NiCr
- 0,1 nm 0,1 nm
- Ag
- 15 nm 15 nm
- ZnO:Al
- 10 nm 10 nm
- SnZnOx:Sb
- 6 nm 6 nm
- SiZrNx:Al
- 28 nm 28 nm
- Vidrio
- 2,1 mm 2,1 mm
5
10
15
20
25
30
35
Tabla 3
- Rcuadrado [ohmios/cuadrado] antes de tratamiento de temperatura Rcuadrado [ohmios/cuadrado] tras tratamiento de temperatura y laminacion
- Ejemplo 1
- 1,06 0,83
- Ejemplo 2
- 0,84 0,66
- Ejemplo de comparacion 1
- 1,26 1,03
- Ejemplo de comparacion 2
- 1,12 0,88
Debido a los grosores iguales de las capas con capacidad de conduccion electrica, la comparacion entre el ejemplo 1 segun la invencion y los ejemplos de comparacion aclara el efecto de la configuracion segun la invencion del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica con las capas de material 4 con alto grado de refraccion optica en la resistencia de superficie. El revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica segun la invencion del ejemplo 1 presento sorprendentemente ya antes del tratamiento de temperatura una resistencia de superficie Rcuadrado reducida a razon de un 16 % frente al ejemplo de comparacion 1. El tratamiento de temperatura condujo a una reduccion adicional de la resistencia de superficie Rcuadrado. Tras el tratamiento de temperatura y la laminacion, la resistencia de superficie Rcuadrado del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica se redujo en el ejemplo segun la invencion a razon de un 19 % frente al ejemplo de comparacion 1.
La reduccion de la resistencia de superficie Rcuadrado del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica en el ejemplo 1 segun la invencion frente al ejemplo de comparacion 1 no se debe exclusivamente a la presencia de las capas de alisamiento 5.2 y 5.3 adicionales, como queda claro a partir del ejemplo de comparacion 2. Las capas de alisamiento adicionales del ejemplo de comparacion 2 bien es cierto que conducen a una reduccion de la resistencia de superficie Rcuadrado frente al ejemplo de comparacion 1 a razon de un 13 % antes del tratamiento de temperatura y a razon de un 15 % tras el tratamiento de temperatura. La resistencia de superficie particularmente baja del ejemplo
1 con las capas de material con alto grado de refraccion optica 4.2 y 4.3 segun la invencion, no se logra sin embargo en el ejemplo de comparacion 2. En el ejemplo 1 segun la invencion, la resistencia de superficie Rcuadrado esta reducida frente al ejemplo de comparacion 2 a razon de un 5 % antes del tratamiento de temperatura y a razon de un 6 % tras el tratamiento de temperatura.
El ejemplo 2 segun la invencion presento la misma sucesion de capas que el ejemplo 1. Los grosores de capa se eligieron no obstante de forma diferente que en el ejemplo 1. El revestimiento con capacidad de conduccion electrica
2 presento en particular en el ejemplo 2 capas 7 con capacidad de conduccion electrica mas gruesas. Debido a ello pudo continuar reduciendose la resistencia de superficie del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica.
En la tabla 4 se reunen las propiedades opticas del vidrio compuesto a partir de la luna transparente segun la invencion con el revestimiento con capacidad de conduccion electrica del ejemplo 2, la segunda luna 12 y la capa intermedia 17 de material termoplastico. Tl(A) se refiere en este caso a la transmision total de tipo de luz A, Ra* (D65/8°) y Rb* (D65/8°) a las coordenadas de color en el espectro de color L*a*b con reflexion de tipo de tipo de luz D65 y un angulo de incidencia de 8°, Ta* (D65/8°) y Tb* (D65/8°) las coordenadas de color en el espectro de color L*a*b con reflexion de tipo de luz D65 y un angulo de incidencia de 8°. La transmision total a traves de la luna transparente segun la invencion fue tras el tratamiento de temperatura superior al 70 %. Los valores de color en el espectro de color L*a*b se encontraron en valores ventajosos. La luna transparente segun la invencion cumple los requisitos legales en lo que se refiere a la transmision y tincion neutral y puede usarse como acristalamiento de vehfculos.
Tabla 4
- Rcuadrado [ohmios/cuadrado]
- 0,66
- Tl(A) [%]
- 70,2
- Ra* (D65/8°)
- 1,9
- Rb* (D65/8°)
- -12,3
- Ta* (D65/8°)
- -6,7
- Tb* (D65/8°)
- 5,6
5
10
15
20
25
30
35
40
En pruebas adicionales ha podido verse que para el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica segun la invencion pueden lograrse resistencias de superficie de hasta como mmimo aproximadamente 0,4 ohmios/cuadrado con una transmision a traves de la luna transparente de mas de 70 %.
Mediante las capas segun la invencion de material 4 con alto grado de refraccion optica y las capas de alisamiento 5 segun la invencion, se reduce claramente la resistencia de superficie Rcuadrado del revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica. En este caso, la luna transparente segun la invencion presenta una transmision alta y una alta neutralidad de color. La resistencia de superficie Rcuadrado reducida conduce a una mejora de la capacidad de calentamiento P espedfica, cuando el revestimiento 2 con capacidad de conduccion electrica se usa como revestimiento que puede ser calentado electricamente, con al mismo tiempo propiedades opticas buenas de la luna transparente. Este resultado fue inesperado y sorprendente para el experto.
Lista de referencias
(1)
(2)
(3) (3.1
(4) (4.1
(5) (5.1
(6) (6.1
(7) (7.1
(8) (8.1 (9)
(3.2) , (3.3)
(4.2) , (4.3)
(5.2) , (5.3)
(6.2) , (6.3)
(7.2) , (7.3)
(8.2) , (8.3)
(11)
(11.1), (11.2), (11.3) (12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
Substrato transparente
Revestimiento con capacidad de conduccion electrica Capa funcional
Primera, segunda, tercera capa funcional
Capa de material con alto grado de refraccion optica
Primera, segunda, tercera capa de material con alto grado de refraccion optica Capa de alisamiento
Primera, segunda, tercera capa de alisamiento Primera capa de adaptacion
Primera, segunda, tercera primera capa de adaptacion Capa con capacidad de conduccion electrica
Primera, segunda, tercera capa con capacidad de conduccion electrica Segunda capa de adaptacion
Primera, segunda, tercera segunda capa de adaptacion Capa de cubierta Capa de bloqueo
Primera, segunda, tercera capa de bloqueo
Segunda luna
Colector
Fuente de tension
Impresion de cubierta
Lmea de alimentacion
Capa intermedia de material termoplastico
a Anchura de la zona cubierta por (15)
b Anchura de la zona libre de revestimiento
A-A'
Lmea de seccion
Claims (16)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Luna transparente, comprendiendo al menos un substrato (1) transparente y al menos un revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica sobre al menos una superficie del substrato (1) transparente, presentando- el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica al menos dos capas funcionales (3) dispuestas una sobre la otra, y cada capa funcional (3) al menoso una capa de material (4) con alto de grado de refraccion opticao por encima de la capa de material (4) con alto grado de refraccion optica, una capa de alisamiento (5), la cual comprende al menos un oxido no cristalino,o por encima de la capa de alisamiento (5) una primera capa de adaptacion (6),o por encima de la primera capa de adaptacion (6) una capa (7) con capacidad de conduccion electrica y0 comprendiendo por encima de la capa (7) con capacidad de conduccion electrica una segunda capa de adaptacion (8),- siendo el grosor de la totalidad de la capa de todas las capas (7) con capacidad de conduccion electrica de 40 nm a 75 nm y- presentando el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica una resistencia de superficie inferior a1 ohmio/cuadrado,caracterizada por que la capa de material (4) con alto grado de refraccion optica presenta un mdice de refraccion mayor o igual a 2,1 y comprende al menos un nitruro mixto de silicio-metal.
- 2. Luna transparente segun la reivindicacion 1, siendo el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica un revestimiento que puede ser calentado electricamente.
- 3. Luna transparente segun la reivindicacion 1, siendo el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica un revestimiento con propiedades reflectantes para el espectro de infrarrojos.
- 4. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 3, presentando el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica tres capas funcionales (3) dispuestas unas sobre otras.
- 5. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica una resistencia de superficie de 0,4 ohmios/cuadrado hasta 0,9 ohmios/cuadrado.
- 6. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 5, siendo el grosor de capa total de todas las capas (7) con capacidad de conduccion electrica de 50 nm a 60 nm.
- 7. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo la capa de material (4) con alto grado de refraccion optica al menos un nitruro mixto de silicio-circonio, como nitruro mixto de silicio-circonio impurificado con aluminio.
- 8. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 7, presentando cada capa de material (4) con alto grado de refraccion optica dispuesta entre dos capas (7) con capacidad de conduccion electrica, un grosor de 35 nm a 70 nm, preferiblemente de 45 nm a 60 nm.
- 9. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo la capa de alisamiento (5) al menos un oxido mixto no cristalino, preferiblemente un oxido mixto de estano-zinc, como oxido mixto de estano-zinc impurificado con antimonio y presentando preferiblemente un grosor de 3 nm a 20 nm, de manera particularmente preferida de 4 nm a 12 nm.
- 10. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo la capa (7) con capacidad de conduccion electrica al menos plata o una aleacion con contenido de plata y presentando preferiblemente un grosor de capa de 8 nm a 25 nm, de manera particularmente preferida de 10 nm a 20 nm.
- 11. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo la primera capa de adaptacion (6) y/o la segunda capa de adaptacion (8) oxido de zinc ZnO-i^con 0 < 8 < 0,01, como oxido de zinc impurificado con aluminio y presentando preferiblemente un grosor de 3 nm a 20 nm, de manera particularmente preferida de 4 nm a 12 nm.
- 12. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo al menos una capa funcional (3), preferiblemente cada capa funcional (3), al menos una capa de bloqueo (11), la cual esta dispuesta directamente por encima y/o directamente por debajo de la capa (7) con capacidad de conduccion electrica y que comprende preferiblemente al menos niobio, titanio, mquel, cromo o aleaciones de ello, de manera particularmente preferida15510152025aleaciones de mquel-cromo, y presentando la capa de bloqueo (11) un grosor de 0,1 nm a 2 nm, preferiblemente de 0,1 nm a 0,3 nm.
- 13. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 12, disponiendose por encima de la capa funcional (3) superior una capa de cubierta (9) y comprendiendo la capa de cubierta (9) preferiblemente al menos un material con alto grado de refraccion optica con un mdice de refraccion superior o igual a 2,1, de manera particularmente preferida un nitruro mixto de silicio-metal, en particular nitruro mixto de silicio-circonio, como nitruro mixto de silicio- circonio impurificado con aluminio.
- 14. Luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 13, estando unido el substrato (1) transparente a traves de al menos una capa intermedia (17) de material termoplastico con una segunda luna (12) dando lugar a una luna compuesta y siendo la transmision total de la luna compuesta preferiblemente superior a 70 %.
- 15. Procedimiento para la produccion de una luna transparente con revestimiento (2) con capacidad de conduccion electrica segun una de las reivindicaciones 1 a 14, disponiendose al menos dos capas funcionales (3) una tras otra sobre un substrato (1) transparente y para la disposicion de cada una de las capas funcionales (3) se colocan unas tras otras al menos(a) una capa de material (4) con alto grado de refraccion optica con un mdice de refraccion mayor o igual a 2,1,(b) una capa de alisamiento (5), la cual comprende al menos un oxido no cristalino,(c) una primera capa de adaptacion (6),(d) una capa (7) con capacidad de conduccion electrica y(e) una segunda capa de adaptacion (8).
- 16. Uso de la luna transparente segun una de las reivindicaciones 1 a 14 como luna o como componente de una luna, en particular como componente de un acristalamiento de aislamiento o de una luna compuesta, en edificios o en medios de transporte para la circulacion por tierra, aire o mar, en particular en vehuculos de motor, por ejemplo, como luna parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o luna de techo, en particular para el calentamiento de una luna y/o para reducir el calentamiento de un espacio interior.
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