带有具有金属纳米晶体的非连续金属层的红外反射涂层的交通工具玻璃板

本发明涉及具有IR反射涂层的交通工具玻璃板、其制造方法及其用途。

已知具有透明IR反射涂层的交通工具玻璃板。该涂层可以减少交通工具内部空间的加热，并由此改善交通工具中的热舒适性。这种涂层通常包含连续的金属层，特别是基于银的金属层。仅示例性地可参考WO03/024155、US2007/0082219A1、US2007/0020465A1、WO2013/104438或WO2013/104439。

常见的涂层具有一系列限制。如，银层易受腐蚀，因此必须避免该涂层与交通工具玻璃板的环境直接接触，以防止被空气中的氧腐蚀。因此，该涂层不能用于交通工具玻璃板的外露表面上。其使用限于复合玻璃板，所述复合玻璃板由两块玻璃质玻璃板组成，它们通过热塑性中间层相互连接。在此，该涂层必须布置在玻璃质玻璃板的面向中间层的内表面上。此外，需要从涂层中去除环绕的外周边缘区域，从而使涂层被防腐蚀地仿佛封装在复合玻璃板的内部中。由于未涂覆的边缘区域产生涂层的可见侧棱边，这在美学上没有吸引力，因此该涂层的使用仅限于配备有在其中可以隐藏涂层侧棱边的不透明环绕边缘区域的复合玻璃板。因此，涂层的使用基本上限于挡风玻璃和天窗玻璃，它们通常设计为复合玻璃板并具有通常由印刷和烘烤的黑色搪瓷制成的不透明边缘区域。

此外，连续金属层对电磁辐射，如用作移动无线电或GPS信号的电磁辐射，尤其是高频辐射，不具有透明性。为了确保这种辐射的透射，必须建立所谓的数据传输窗口或通信窗口，通常通过借助于激光加工引入去涂层线。这一方面在工艺技术上是复杂的，另一方面同样降低了美观的外观。

除了在玻璃板表面上的涂层之外，还已知施加在载体膜（通常是PET膜）上并且布置在复合玻璃板的中间层内的涂层。然而，该解决方案与高成本相关联，具有低的长期稳定性并且在交通工具玻璃板的尽可能美观的外观方面是不利的。

US2016/223729A1和US2019/276353A1公开了具有多个金属层的IR反射涂层，其中一些金属层是连续层而其他金属层是非连续层。

WO2014080141A1公开了一种具有IR反射涂层的玻璃质玻璃板，其具有多个金属银层和基于氧化钛的介电层。每个金属层都是非连续形成的。金属银层和介电层交替布置，其中涂层的底层和顶层是介电的。

具有非连续层的其他涂层例如从WO2015177479A1、WO2015177480A1和WO2015177481A1中已知。

JP6788236B1公开了一种对高频辐射透明的IR反射涂层。它包括基于铯、钨和氧的连续层。

本发明的目的在于提供一种具有改进的IR反射涂层的交通工具玻璃板。该涂层尤其应不易腐蚀，从而其可以与环境直接接触使用，可透过高频辐射，可成本有利地制造，并确保交通工具玻璃板的外观美观。

根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的交通工具玻璃板来实现。优选实施方案由从属权利要求获悉。

根据本发明，IR反射涂层的所有金属层都实施为纳米晶体的非连续层。发明人惊奇地发现这种非连续层不易腐蚀。因此，可以使用该涂层与周围的大气接触，即在交通工具玻璃的暴露表面上或在复合玻璃板的内部中，其中该涂层可以延伸至玻璃板边缘并且可以省去边缘去涂层。因此，该涂层也可用于不具有不透明边缘区域的复合玻璃板。此外，该非连续金属层固有地特征在于对高频辐射的透明性，因此不需要随后的用以产生数据传输窗口的激光处理。此外，该涂层可以通过本领域常规方法来产生，因此其可以由玻璃制造商成本有利地制造，而无需对生产线进行复杂/昂贵的改装。这是本发明的大的优点。

根据本发明的交通工具玻璃板包括至少一个透明玻璃质玻璃板以及IR反射涂层。玻璃质玻璃板具有两个表面(主面)和在所述两个表面之间的环绕的棱面。IR 反射涂层施加在玻璃质玻璃板的表面之一上。该涂层优选全面地布置在所述表面上，使得整个表面无一例外地被涂层覆盖，因为不需要用以防止腐蚀或作为数据传输窗口的未涂覆区域。这在美观的外观和容易且成本有利的制造方面是有利的。

IR 反射涂层的任务是减少太阳辐射的红外辐射部分透过交通工具玻璃板。通过如此减少的输入到交通工具中的热或能量，改善了内部空间中的热舒适性。为此，涂层在近红外或中红外 (IR) 范围内具有IR反射性能。严格来说，IR屏蔽效果也可以通过吸收而不是反射IR辐射来实现。因此，表述“IR-反射涂层”在本发明意义内被广义地解释为“IR-屏蔽涂层”或IR-吸收或反射涂层”。表述“防晒涂层”或“太阳能控制涂层”也用于此类涂层。

红外反射涂层是一种薄层涂层，即薄单层的层序列，其也可以被称为薄层堆叠。它包括

- 第一介电层模块

- 金属层

- 第二介电层模块。

在其上任选可以布置一对或多对下述类型的层

- 另一金属层

- 另一介电层模块。

介电层模块形成层结构的上端和下端，并且如果存在多于一个的金属层，则将相邻的金属层彼此分开。层模块被设计为单个的介电层或介电层序列（即两个或更多个叠置布置的介电层）。每个层模块的所有介电层优选地是没有间断的连续层。连续层被理解为是指没有间断的基本上均匀的层。

根据本发明，IR反射涂层的每个金属层形成为金属纳米晶体、特别是银纳米晶体的非连续层。非连续层被理解为是指具有中断、即未涂覆区域的层。金属层因此具有覆盖有金属纳米晶体的区域和未覆盖有纳米晶体的区域。覆盖区域也可以称为涂覆区域。未覆盖区域也可以称为中断或未涂覆区域。被覆盖和未被覆盖的区域尤其是不规则的，即不以规则几何图案的形式分布。

上述陈述涉及非连续金属层本身。在IR反射涂层中，所描述的未覆盖区域（即未覆盖有金属纳米晶体的区域）当然不会保留为空位，而是被位于直接位于其上的介电层的材料填充。因此，根据本发明的金属层由非连续分布的覆盖有纳米晶体的区域和覆盖有介电材料的区域组成，其中所述介电材料与直接位于其上的介电层的材料相同。换言之，每个金属层形成为金属纳米晶体的非连续层，其具有覆盖有金属纳米晶体的区域以及没有覆盖纳米晶体而是由直接位于其上的介电层的材料覆盖的区域。

根据面积覆盖率（覆盖密度），可以以不同方式形成非连续层：

-

-

这两种极限情况的任意混合都是可能的。例如，可以出现以下实施方案：

- 非连续涂层是根据高面积覆盖率极限情况形成的，其中除了在至少一些孤立的未覆盖区域内之外，还布置了一个或多个另外的覆盖区域（单个的纳米晶体或纳米晶体的聚集体），其被所述未覆盖区域完全包围。

- 非连续涂层具有根据高面积覆盖率极限情况的区域和根据低面积覆盖率极限情况的区域。

- 存在多个彼此分开的大区域，所述大区域各自根据高面积覆盖率的极限情况形成，即形成为聚集的纳米晶体的连续网络，其包围仿佛作为空位的“岛”的未覆盖区域。这些大区域又被未被覆盖的大区域完全包围，这些未被覆盖的大区域又形成一个连续的网络。在这些未被覆盖的大区域内当然也可以另外布置单个的孤立的覆盖区域（单个的纳米晶体或纳米晶体的聚集体）。

对不同的面积覆盖率进行了大量实验，并通过扫描电子显微镜对两种极限情况进行了实验性观察。在所有情况下，非连续涂层都出现了有利的耐腐蚀性能。这是令发明人惊讶的，并且无法完全阐明原因。根据本发明的一种解释，非连续金属层的中断(未覆盖区域)导致从边缘开始的腐蚀不能任意地继续，而是被遏制。这可能意味着，即使通过扫描电子显微镜观察到高面积覆盖率的极限情况，在纳米晶体的网络仍会出现显微镜下无法直接观察到的足以阻止渐进腐蚀的小中断。该腐蚀总是从边缘开始，因为金属层从上至少受到上介电层模块的保护。

覆盖区域占总面积的面积比例可以表示为面积覆盖率百分比。面积覆盖率通常为10%（低面积覆盖率的极限情况）至90%（高面积覆盖率的极限情况）。在一个特别有利的实施方案中，非连续金属层的面积覆盖率为50％至80％，特别优选60％至70％。在该范围内，覆盖率一方面足够高以产生特别好的IR屏蔽效果，而另一方面又足够低以特别有效地防止腐蚀并确保高频辐射的透射。

与连续均匀的金属层相比，根据本发明的纳米晶体的非连续层具有根本不同的电子和光学性能。与其光学和电子性能基本上由根据物理能带模型的导带决定的连续金属层相比，纳米晶体的特征在于更高的表面-体积-比，并且它们的光学性能由所谓的等离子体激元共振决定。在此，自由电子被集体激发成相对于离子核心的等离子体振荡（等离子体激元）。具有纵向电子振荡的表面波平行于纳米晶体的表面产生（表面等离子体激元）。为此所需的波长主要取决于纳米晶体的尺寸。原则上，这开启了通过根据应用情况中的要求适当选择纳米晶体的尺寸来有针对性地调节交通工具玻璃板的光学性能，尤其是光吸收和光透射的有利可能性。它们具有高透光率，并且此外由于纳米晶体的小尺寸，没有或仅在很小程度上出现干扰性散射效应。

本发明可以用不同金属的纳米晶体来实现。例如，金、铌、钨、铜、铝或银具有特别合适的性能。在一个特别有利的实施方案中，根据本发明的金属纳米晶体是银纳米晶体。银纳米晶体得到了很好的研究，并且已经被用于一些技术应用，例如用于生物医学应用，作为抗菌剂、作为催化剂或作为基于等离子体激元的传感器。取决于尺寸，银纳米晶体的最大吸收约在 395 nm 至 515 nm的范围内。此外，银纳米颗粒的非连续层的特征在于在近红外范围内较小的透射率，因此其特别适用于在交通工具玻璃板中旨在充当防晒涂层以减少交通工具内部空间的加热的IR反射涂层。

金属层的厚度优选为2nm至15nm，特别优选2nm至10nm，非常特别优选3nm至8nm。出现的最大厚度被称为非连续层的厚度。在此厚度范围内出现有利的 IR 屏蔽效果，并且有利于纳米晶体的形成。

纳米晶体的非连续金属层可以通过多种方式产生，其中原则上可以区分为两种不同的方法：

- 在上游生产纳米晶体，然后将其沉积在玻璃质玻璃板的表面上：纳米晶体在此可以通过本身已知的方法，例如通过金属离子的化学还原或通过激光烧蚀，在溶液中生产。纳米晶体被溶解的配体稳定化，其中纳米晶体的尺寸可以受配体浓度的影响。然后将纳米晶体施加到玻璃质玻璃板的表面上，例如以湿化学方式通过施加溶液然后蒸发溶剂。或者，纳米晶体也可以通过机械分解产生，在这种情况下，金属被机械粉碎（例如借助于球磨机）或被磨碎，直到存在单个的纳米晶体，然后施加到表面上。

- 由金属原子直接在玻璃质玻璃板表面上形成纳米晶体：在这种情况下，将各个金属原子沉积在玻璃质玻璃板表面上，然后其迁移并形成原子聚集体，其又生长成纳米晶体。在较高面积覆盖率的情况下，各个纳米晶体又聚集成纳米晶体聚集体。基于真空的方法，如物理气相沉积(PVD)，优选阴极溅射(“溅射”)，特别优选磁场辅助阴极溅射(“磁控溅射”)，特别适用于沉积各个原子。该变体特别有利，因为相同的方法通常也用于形成传统的连续层。因此，玻璃制造商可以将非连续层的生产容易地集成到已经存在的工艺和生产线中。

已经表明，基底明显影响非连续金属层的形成。这尤其适用于沉积原子并且在玻璃质玻璃板的表面上才形成纳米晶体的情况中。当位于其下的层具有与相应金属的晶体相似或更小的晶格间距时，特别有利于形成均匀的层。与此相对，当位于其下的层具有比所述金属更大的晶格间距时，有利于纳米晶体的形成。IR反射涂层的最下面的层模块因此优选具有晶格间距大于金属层的金属晶体的晶格间距的介电层。介电层的晶格间距特别优选比金属晶体的晶格间距大至少50 pm。介电层的晶格间距有利地大于410 pm，优选大于460pm，特别优选大于500 pm。晶格间距是指晶格中相邻原子核心的（平均）间距。在例如银的情况下，晶格间距约为 408 pm。所述介电层特别是与位于其上的金属层直接接触，以产生有利的基底效应。换言之，所述介电层紧接着布置在位于其上的金属层之下。

迁移行为此外还取决于基底的粗糙度，其中较粗糙的基底有利于局部原子聚集体的形成，并由此出发有利于形成纳米晶体，而不是形成均匀、连续的原子层。

在一个有利的实施方案中，IR反射涂层的最下面的层模块具有基于氮化物的介电层。氮化物，尤其是非晶氮化物，通常具有比常用金属更大的晶格间距，并提供粗糙的基底。用氮化铝（AlN；晶格间距约498 pm）和氮化硅（Si

最下面的层模块的基于氮化物的所述介电层的厚度优选为15nm至40nm，特别优选20nm至30nm。在该范围内，实现了有利的粗糙度，防止了碱离子从玻璃质玻璃板中扩散到金属层中，并且该层在下游的（如其在交通工具玻璃板中常见的）弯曲工艺中不会被裂缝等损坏。

如果IR反射涂层具有多于一个的金属层，则上述关于最下面的层模块的陈述优选地适用于布置在金属层之下的所有层模块。这些层模块因此优选具有基于氮化物(特别是氮化硅)的层，特别优选作为顶层(使得该氮化物层与位于其上的金属层直接接触)，非常特别优选作为唯一层。氮化物层的厚度优选为15nm至40nm，特别是20nm至30nm。

除非另有说明，否则层厚度的数据与层的几何厚度有关。相反，如果给出光学厚度用于表征，它由几何厚度与折射率的乘积得出，则其各自分别给出。所给出的折射率的值是在 550 nm 波长下测量的。

如果第一层布置在第二层之上，则在本发明意义上这意味着第一层布置得比第二层更远离玻璃质玻璃板的施加有所述涂层的表面。如果第一层布置在第二层之下，则在本发明意义上这意味着第二层布置得比第一层更远离玻璃质玻璃板的表面。因此，最下面的层模块是离所述表面的距离最小的那个层模块，而最上面的层模块是离所述表面距离最大的那个层模块。同样地，层模块的底层是离所述表面距离最小的那层，而层模块的顶层是离所述表面距离最大的那层。

如果基于一种材料形成一个层，则该层主要由该材料构成，特别是除了可能的杂质或掺杂物之外基本上由该材料构成。所提及的材料可以以化学计量、低于化学计量或高于化学计量地沉积，即使在此为了更好地理解而给出化学计量分子式也是如此。通过掺杂物例如铝、锆、钛或硼，可以为介电材料提供一定的导电性。尽管如此，就其功能而言，本领域技术人员仍将它们识别为介电层，这在薄层领域中是常见的。介电层的材料优选具有小于10

根据本发明，最上面的层模块具有介电防反射层，其折射率为最高1.7，优选最高1.6，例如1.4至1.6，特别是大约1.5。这种防反射层具有抗反射性能，从而有利地提高了IR反射涂层的透光率。此外，已经表明，用这种层可以容易地调节经涂覆的玻璃板的颜色值，从而可以有利地实现所需的颜色值，特别是通过层厚度的匹配。防反射层优选是基于氧化硅(SiO

防反射层的光学厚度优选为30nm至120nm，特别优选45nm至90nm。由此实现良好的防反射性能。在氧化硅（折射率约为 1.5）的情况下，这对应于 20 nm至80 nm，优选 30 nm至60 nm 的几何厚度。该厚度的层可以用常见的涂覆方法良好地沉积，特别是通过具有适当线速度的阴极溅射。对于明显更厚的层，线速度必须降低到使制造工艺的速度显著降低的程度。

在一个有利的实施方案中，介电阻挡层布置在最上面的层模块的介电防反射层之下。阻挡层适合并且提供用于保护位于其下的一个或多个金属层免受氧的影响，一方面在交通工具玻璃板的制造期间，特别是在进行温度处理时，例如在弯曲工艺的范围内，但另一方面也在成品中，如果涂层位于暴露表面上。阻挡层优选具有比防反射层高的折射率。

阻挡层优选基于氮化物形成，特别优选基于氮化硅。或者，阻挡层可以例如基于AlN、硅-金属混合氮化物如SiZrN或氧化锡(SnO)来形成。阻挡层的厚度优选为10nm至50nm，特别优选为20nm至40nm。由此实现良好的阻挡性能，并且在下游的弯曲工艺中不会损坏该层。

阻挡层特别优选是防反射层之下的最上面的层模块的唯一层。

在一个有利的实施方案中，介电覆面层布置在最上面的层模块的介电防反射层之上。该覆面层一方面用于保护位于其下的层。另一方面，该覆面层对涂层的视觉外观起作用，特别是允许通过适当选择材料和层厚度来调节涂层的颜色。覆面层优选具有比防反射层高的折射率。

覆面层优选基于氮化物形成，特别优选基于氮化硅。或者，覆面层可以例如基于AlN、硅-金属混合氮化物如SiZrN或SnO形成。阻挡层的厚度优选为10nm至50nm，特别优选为20nm至40nm。由此可以实现吸引人的颜色设定，并且在下游的弯曲工艺中不会损坏该层。在常见的 L*a*b* 颜色空间中，透射颜色应为 -10 ≤ a* ≤ 2 和 -15 ≤ b* ≤ 2，反射颜色应为 a* ≤ 0。

覆面层特别优选是防反射层之上的最上面的层模块的唯一层。

IR反射涂层可任选地包含至少一个金属阻隔层。该阻隔层可以是介电层模块的一部分，其中将其布置在两个介电层之间，或者布置在非连续金属层与位于其上和/或位于其下的介电层模块之间，其中其与所述非连续金属层直接接触。最上面的介电层模块优选地至少具有金属阻隔层，或者这种阻隔层布置在最上面的介电层模块与直接位于其下的非连续金属层之间。如果涂层具有多于一个的非连续金属层，则直接布置在非连续金属层之上的每个介电层模块特别优选地包含这样的阻隔层，或者阻隔层布置在每个非连续金属层与直接位于其上的层模块之间。金属阻隔层优选基于钛、铝或镍铬合金形成。阻隔层的厚度优选小于或等于6nm，例如2nm至5nm。金属阻隔层特别用于保护位于其下的非连续金属层免受氧化。阻隔层是连续层。

根据本发明的IR反射涂层的一大优点是其耐腐蚀性，由此不必避免与大气接触。在一个特别有利的实施方案中，IR反射涂层因此与交通工具玻璃板的环境直接接触，即与包围交通工具玻璃板的大气直接接触。特别地，至少一个金属层与环境接触。在此特别可以想到两种变体：

- 涂层布置在交通工具玻璃板的暴露于大气的外表面上。如果交通工具玻璃板是单片玻璃质玻璃板，则这是其表面之一。如果交通工具玻璃板被设计为复合玻璃板，即该玻璃质玻璃板通过热塑性中间层与另一玻璃板连接，则涂层在玻璃质玻璃板的背离中间层的表面上。

- 交通工具玻璃板被设计为复合玻璃板，即玻璃质玻璃板通过热塑性中间层与另一玻璃板连接。涂层布置在玻璃质玻璃板的内表面上，即面向中间层的表面上。该涂层延伸到复合玻璃板的侧棱边，因此其没有像传统涂层中常见的那样的未涂覆的环绕的边缘区域。同样，涂层的环绕的边缘区域优选没有被无涂层线（例如通过激光加工产生）与中心区域分开，在传统的涂层中这同样可以用于防止腐蚀。由于不存在未涂覆的边缘区域或边缘区域中的无涂层线，整个交通工具玻璃板可用于透视，因为边缘区域不必被遮掩。该复合玻璃板因此在一个特别有利的中不具有例如通过经烧制的搪瓷制成的覆盖印刷物或通过中间层的不透明边缘部分形成的不透明的边缘区域。该复合玻璃板非常特别优选地是侧窗玻璃，因为在侧窗玻璃的情况下不提供这种不透明的边缘区域。

IR反射涂层优选全面地布置在玻璃质玻璃板的表面上，使得玻璃质玻璃板的整个表面被覆盖并且没有不具有该涂层的区域。在传统金属涂层的情况下，常见的是环绕的未涂覆的边缘区域，或者是通过未涂覆的线与中心区域分开的边缘区域，以防止腐蚀。所谓的数据传输窗口在传统金属涂层中同样是常见的，通常以借助于激光加工引入的未涂覆的线形区域对涂层进行局部结构化的形式。由于根据本发明的非连续金属层的固有耐腐蚀性能和对高频辐射的透明性能，这种未涂覆的边缘区域或未涂覆的线不是必需的并且因此优选地不存在。

在优选实施方案中，根据本发明的IR反射涂层具有恰好一个非连续金属层(

在一个优选的实施方案中，根据本发明的IR反射涂层包含恰好一个非连续金属层，即数字

- 第一/下介电层模块

- 金属层

- 第二/上介电层模块。

涂层优选由所提及的层组成。由于在仅单个的金属层的情况下IR反射效果受限，因此在玻璃质玻璃板由着色或有色玻璃组成，而着色或有色玻璃又已经部分吸收了太阳辐射（特别是近IR范围内的部分）时，这种实施方案是特别有利的。如果交通工具玻璃板是复合玻璃板，则玻璃质玻璃板也可以替代地由透明玻璃构成并且另外的玻璃板和/或热塑性中间层是着色或有色的。

在一个优选的实施方案中，根据本发明的IR反射涂层包括恰好两个非连续金属层，即数字

- 第一/最下面的介电层模块

- 第一金属层

- 第二/中间介电层模块

- 第二金属层

- 第三/最上面的介电层模块。

该涂层优选由所提及的层组成。由于通过两个金属层提高了IR反射效果，因此当玻璃质玻璃板由透明玻璃组成时，该实施方案是特别有利的。如果交通工具玻璃板是复合玻璃板，则另外的玻璃板和热塑性中间层优选同样是透明的并且既不是着色的也不是有色的。

透明玻璃应理解为是指根据 ISO 9050 具有至少 90% 的综合透光率的玻璃质玻璃板。着色或有色的玻璃质玻璃板具有更小的综合透光率。

玻璃质玻璃板优选地由钠钙玻璃制成，这对于建筑物和交通工具领域中的窗玻璃是常见的。然而，原则上，它也可以由其他类型的玻璃制成，例如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃或铝硅酸盐玻璃。如果交通工具玻璃板是复合玻璃板，则这同样适用于其它玻璃板。玻璃质玻璃板的厚度可根据应用中的要求自由选择。通常，厚度为0.5mm至10mm，尤其是 1mm至5mm。

交通工具玻璃板优选地在空间的一个或多个方向上弯曲，如对于机动车辆玻璃板而言常见的那样，其中典型的曲率半径为大约10cm至大约40m。然而，交通工具玻璃板也可以是平的，例如如果打算将其用作公共汽车、火车或拖拉机的玻璃板。

本发明还包括用于制造交通工具玻璃板的方法，其中提供透明的玻璃质玻璃板并且将IR反射涂层施加到该玻璃质玻璃板的表面上。IR反射涂层包括

介电层模块优选通过物理气相沉积(PVD) 施加或沉积在玻璃板表面上，特别优选通过阴极溅射(“溅射”)，非常特别优选通过磁场辅助阴极溅射(“磁控溅射”)。然而，原则上，层模块也可以例如通过化学气相沉积(CVD)，例如等离子体辅助气相沉积(PECVD)，通过气相蒸镀或通过原子层沉积(

金属层同样优选通过物理气相沉积（PVD）施加或沉积在玻璃板表面（或位于其下的层模块）上，特别优选通过阴极溅射（“溅射”），非常特别优选通过磁场辅助阴极溅射（“磁控溅射”）。在这里，各个金属原子被施加到表面上，然后它们迁移并结合在一起形成聚集体，最后形成纳米晶体。通过适当地选择工艺条件，可以防止形成连续的薄层，并且有利于形成纳米晶体。这些包括高压和低沉积速率（低电压）。这些效应原则上为本领域技术人员已知，例如由S. Sardana 等人，

然而，或者，纳米晶体也可以例如在溶液中产生，然后在玻璃质玻璃板的表面上沉积成非连续金属层，如上面已经描述的。

在施加IR反射涂层之后，可以使玻璃质玻璃板经受弯曲工艺，以使其具有圆柱形或球形弯曲的形状，如其对于交通工具玻璃板而言，特别是对于乘用车或卡车的交通工具玻璃板而言是常见的。为了弯曲，使玻璃质玻璃板通过加热而软化，使其变得可塑性成形，然后通过本身已知的方法成型，例如重力弯曲、压制弯曲和/或吸力弯曲。玻璃弯曲工艺的典型温度为例如 500℃ 至 700℃。

如果交通工具玻璃板要设计为复合玻璃板，则经涂覆和弯曲的玻璃质玻璃板通过热塑性中间层与另一玻璃板，尤其是玻璃质玻璃板连接。在此使用本身已知的层压方法，例如高压釜方法、真空袋方法、真空环方法、压延机法、真空层压机或其组合。在此，玻璃板通常在热、真空和/或压力的作用下通过中间层连接。

本发明还包括根据本发明的交通工具玻璃板作为陆上、水上或空中运输工具，特别是飞机或直升机、轮船、轨道交通工具或机动车辆，例如乘用车、卡车、公共汽车或陆上或建筑商用交通工具的窗玻璃的用途。交通工具玻璃板在此可用作挡风玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃或天窗玻璃。

交通工具玻璃板可以设计为一体式单片玻璃质玻璃板，特别是设计为热钢化单片玻璃质玻璃板（所谓的单片安全玻璃，ESG）。这种单片玻璃质玻璃板特别用作侧窗玻璃和后窗玻璃。

交通工具玻璃板提供用于在交通工具的窗户开口中将内部空间相对于外部环境分隔开。单片玻璃质玻璃板具有外侧和内部空间侧表面。在本发明意义内，外侧表面指的是提供用于在安装位置中旨在面向外部环境的那个主面。在本发明意义内，内部空间侧表面指的是提供用于在安装位置中旨在面向内部空间的那个主面。在一个优选的实施方案中，根据本发明的IR反射涂层布置在单片玻璃质玻璃板的内部空间侧表面上，在那里它特别有效地减少通过太阳辐射输入到交通工具中的能量并且暴露于比在外侧表面上更小的机械负荷。然而，原则上它也可以布置在外侧表面上。

或者，交通工具玻璃板可以设计为复合玻璃板，其中经涂覆的玻璃质玻璃板通过热塑性中间层与另一玻璃板（特别是玻璃质玻璃板）连接（所谓的复合安全玻璃，VSG）。这种复合玻璃板特别用作挡风玻璃和天窗玻璃，但也越来越多地用作侧窗玻璃和后窗玻璃。

复合玻璃板包括外玻璃板和内玻璃板，它们通过热塑性中间层相互连接。在本发明意义上，内玻璃板是指复合玻璃板的面向交通工具内部空间的玻璃板。外玻璃板是指面向外部环境的玻璃板。外玻璃板和内玻璃板各自具有外侧和内部空间侧表面。外玻璃板的内部空间侧表面和内玻璃板的外侧表面彼此面对并且通过热塑性中间层相互连接。中间层由至少一层热塑性材料形成。中间层可以由这一层热塑性材料组成并且可以例如由单独的聚合物膜或浇注树脂层形成。然而，中间层也可以包括多个热塑性材料层并且例如由多个平面叠置布置的聚合物膜形成。至少一个聚合物膜优选包含乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或聚氨酯(PU)或其混合物或共聚物或衍生物，特别优选PVB。聚合物膜的厚度优选为0.2mm至2mm，特别优选为0.3mm至1mm。

根据本发明的具有IR反射涂层的玻璃质玻璃板可以用作复合玻璃板的外玻璃板或内玻璃板，其中IR反射涂层可以布置在外侧或内部空间侧表面上。

如果根据本发明的玻璃质玻璃板是外玻璃板，则涂层优选地布置在内部空间侧表面上(面向中间层)，因为在使用过程中它在暴露的外侧表面上暴露于高机械和化学负荷下。

如果根据本发明的玻璃质玻璃板是内玻璃板，则该涂层优选布置在(背离中间层并暴露的)内部空间侧表面上或在外侧表面上(面对中间层)。

下面参考附图和示例性实施例更详细地解释本发明。附图是示意性表示并且不是按比例的。附图不以任何方式限制本发明。

其中：

图1示出了通过根据本发明的交通工具玻璃板的一个实施方案的横截面，

图2示出了通过根据本发明的交通工具玻璃板的另一实施方案的横截面，

图3示出了通过根据本发明的在玻璃质玻璃板上的IR反射涂层的一个实施方案的横截面，

图4示出了通过根据本发明的在玻璃质玻璃板上的IR反射涂层的另一实施方案的横截面，

图5示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板上的非连续金属层的一个实施方案的俯视图，

图6示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板上的非连续金属层的另一实施方案的俯视图，

图7示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板上的非连续金属层的另一实施方案的俯视图，

图8示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板上的非连续金属层的另一实施方案的俯视图，

图9示出了两个根据本发明的实施例和一个对比例的光学透射光谱，

图10示出了两个根据本发明的实施例和两个对比例的光学透射光谱，

图11示出了两个根据本发明的实施例和两个对比例的高频透射谱。

图1示出了根据本发明的交通工具玻璃板的一个实施方案。该交通工具玻璃板示例性地被提供为乘用车的侧窗玻璃。它包括由热钢化钠钙玻璃制成的单个的玻璃质玻璃板1，厚度为 3.5 mm。玻璃质玻璃板1具有在安装位置中面向外部环境的外侧表面I和在安装位置中面向交通工具内部空间的内部空间侧表面II。内部空间侧表面II全面具有根据本发明的IR反射涂层20。

这种单片玻璃质玻璃板的两个表面I、II都暴露在外，即与大气接触。它们不能涂有传统的、易腐蚀的IR反射涂层。由于根据本发明的IR反射涂层不易腐蚀，因此这种涂层是没有任何问题地可行的。

图2示出了根据本发明的交通工具玻璃板的另一实施方案。该交通工具玻璃板被设计为复合玻璃板，其中玻璃质玻璃板1通过热塑性中间层3与另一玻璃板2连接。玻璃质玻璃板1提供为外玻璃板，其在安装位置中面向外部环境。另一玻璃板2提供为内玻璃板，其在安装位置中面向交通工具内部空间。玻璃质玻璃板1具有外侧表面I和内部空间侧表面II。另一玻璃板2同样具有外侧表面III和内部空间侧表面IV。玻璃质玻璃板1和另一玻璃板2例如由厚度为2.1mm的钠钙玻璃构成。热塑性中间层3例如由厚度为0.76mm的基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的膜形成。该交通工具玻璃板例如被提供为乘用车的侧窗玻璃。

玻璃质玻璃板1的内部空间侧表面II全面地具有根据本发明的IR反射涂层20。该涂层20在交通工具玻璃板的侧棱边处与大气接触。在传统的、易腐蚀的 IR 反射涂层的情况下，需要提供一个未涂覆的边缘区域，以防止其与大气接触。由于涂层的侧棱边由此在视觉上引人注目，因此必须将其隐藏在交通工具玻璃板的不透明边缘区域中。由于侧窗玻璃通常没有这种不透明的边缘区域，因此不能容易地为它们提供涂层。

根据本发明的IR反射涂层不易腐蚀。因此，必须隐藏在不透明区域后的未涂覆边缘区域是不必要的。由此侧窗玻璃也可以具有根据本发明的IR反射涂层。

所示实施方案仅应理解为示例性的。或者，根据本发明的经涂覆的玻璃质玻璃板1也可以用作复合玻璃板的内玻璃板而非外玻璃板。复合玻璃板的背离中间层3的暴露表面而不是面对中间层3的表面也可以具有IR反射涂层20。

图3示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板1上的IR反射涂层20的一个实施方案。涂层20由玻璃质玻璃板1表面上的第一介电层模块M1、第一介电层模块M1上的非连续金属层21和金属层21上的第二介电层模块M2组成。

第一层模块M1由单个的基于氮化硅并且厚度为20nm的介电层22组成。层22为金属层21提供粗糙的基底，从而有利于形成纳米晶体。

金属层21是一层银纳米晶体。它包括被纳米晶体覆盖的覆盖区域和未被纳米晶体覆盖的未覆盖区域。仅仅为了简单起见，将未覆盖区域绘制为层结构中的间隙。实际上，这些间隙被位于其上的层的材料填充。金属层21的层厚度例如为5nm。

第二层模块M2由介电层序列组成：在金属层上施加阻挡层23，在其上是防反射层24，并且在其上是覆面层25。阻挡层23例如基于厚度为30nm的氮化硅(Si

所示和描述的层结构对应于实施例3的层结构。应将其仅理解为示例性的。因此，同样可行的是，第二介电层模块M2仅包括单个的层，或者第一介电层模块M1包括多于一层。

图4示出了根据本发明的在玻璃质玻璃板1上的IR反射涂层20的一个实施方案。涂层20由在玻璃质玻璃板1表面上的第一介电层模块M1、在第一介电层模块M1上的第一非连续金属层21.1、在第一金属层21.1上的第二介电层模块M2、在第二介电层模块M2上的第二非连续金属层21.2和在第二金属层21.2上的第三介电层模块M3组成。

第一层模块M1和第二层模块M2各自由基于氮化硅且厚度为20nm的单个的介电层22.1、22.2组成。层22.1、22.2为分别位于其上的金属层21.1、21.2提供了粗糙的基底，从而有利于形成纳米晶体。

金属层21.1、21.2是银纳米晶体的非连续层，层厚度例如各为5nm。

第三层模块 M3 由介电层序列组成：在金属层 22.2 上施加的是阻挡层 23，在其上是防反射层24，并且在其上是覆面层25。阻挡层 23 例如基于厚度为30 nm的氮化硅形成。防反射层24基于厚度为40nm的氧化硅形成。覆面层25基于厚度为15nm的氮化硅形成。

所示和描述的层结构对应于实施例4的层结构。其也应理解为仅仅是示例性的。

图5示意性地示出了根据本发明的在第一介电层模块M1上的金属纳米晶体4的金属层21的一个实施方案，其又沉积在玻璃质玻璃板1上。该实施方案是低面积覆盖率的极限情况。存在被纳米晶体 4 覆盖的孤立区域。这些区域各自覆盖有单个纳米晶体4或多个纳米晶体4的聚集体。此外，还有一个没有纳米晶体 4 的连续的未覆盖区域。其将孤立的覆盖区域彼此分开。

图6示意性地示出了根据本发明的在第一介电层模块M1上的金属纳米晶体4的金属层21的另一实施方案，其又沉积在玻璃质玻璃板1上。该实施方案是高面积覆盖率的极限情况。存在一个覆盖有纳米晶体4的聚集体的连续区域。其中存在没有纳米晶体4的孤立的未覆盖区域，它们彼此被覆盖区域分开。

图5和6的极限情况的混合和变型也是可能的。如图7示意性地示出了根据本发明的在第一介电层模块M1上的金属纳米晶体4的金属层21的另一实施方案，其又沉积在玻璃质玻璃板1上。存在多个大区域，所述大区域各自是根据高面积覆盖率的极限情况形成的，具有覆盖有纳米晶体4的聚集体的连续区域，其中形成了未覆盖区域的“岛”。所述大区域又被未覆盖区域彼此分开。

图8示意性地示出了根据本发明的在第一介电层模块M1上的金属纳米晶体4的金属层21的另一实施方案，其又沉积在玻璃质玻璃板1上。该实施方案基于图6中的高面积覆盖率的极限情况。在一些未覆盖区域内，额外存在覆盖有单个纳米晶体4或多个纳米晶体4的聚集体的区域。

实施例

下面描述对一系列根据本发明的交通工具玻璃板进行的观察。该交通工具玻璃板分别设计为单个的钠钙玻璃的玻璃质玻璃板1，其具有根据本发明的IR反射涂层20。层顺序、材料和层厚度可以在下表1至3中获悉。所有层都是通过磁控溅射产生的。通过合适的工艺条件，特别是通过高压和低沉积速率，有利于纳米晶体的形成。

表 1：

实施例1和2的不同之处在于金属层21的银(Ag)纳米晶体的面积覆盖率。在实施例1中，其根据低面积覆盖率的极限情况以孤立的覆盖区域的“岛”的形式形成（参见图 5）。在实施例 2 中，其（至少近似地）根据高面积覆盖率的极限情况形成为具有纳米颗粒聚集体的连续的覆盖区域，所述连续的覆盖区域包围未覆盖区域的孤立的“岛”（参见图 5）。通过扫描电子显微镜对面积覆盖率进行表征和评估。“至少近似地”是指由于耐腐蚀性怀疑可能纳米颗粒的聚集体具有进一步的中断，因此不存在完全连续的覆盖区域，即使这些中断不能在显微镜下被观察到。

表 2：

。

着色玻璃的透光率为80.5%。

表 3：

。

在实施例3和4中，金属层（至少近似地）根据高面积覆盖率的极限情况形成为具有纳米颗粒聚集体的连续的覆盖区域，所述连续的覆盖区域包围未覆盖区域的孤立的“岛”（参见图 5）。

将实施例1至4的根据本发明的交通工具玻璃板与对比例进行比较。

对比例1是没有涂层的2.1mm厚的钠钙玻璃的透明的玻璃板。

对比例2是厚度为2.1mm的钠钙玻璃的透明的玻璃板，在其上根据实施例1和2的方式施加涂层，然而其中金属层不是由纳米晶体形成而是作为连续层借助于磁控溅射来施加的。层序列为：

玻璃（透明） (2.1 mm) / Si

对比例3是厚度为XXX的钠钙玻璃的透明的玻璃板，其中施加有更复杂的IR反射涂层。这种涂层常用于传统交通工具玻璃板上。该涂层在介电层模块之间具有两个连续的金属层。层序列为：

玻璃（透明） (2.1mm) / Si

透光率和热输入

图9示出了实施例1和2以及对比例2的电磁光谱在可见光、近UV和近IR范围内的透射光谱。在这些情况下，涂层具有相同的介电层模块M1、M2，但不同之处在于金属层21的实施方案(实施例1：非连续，根据低面积覆盖率的极限情况，实施例2：非连续，根据高面积覆盖率的极限情况，对比例2：连续)。将光谱归一化为 1，其中 1 对应于 100% 的透射率。可以看出，透射光谱在曲线方面不仅在量上有所不同，而且在质上也明显不同。这可以用以验证非连续层的形成，例如在用以设定磁控溅射中的工艺条件的初步实验的范围内。用对比例2的连续且明显更厚的银层比用非连续的、较薄的银层实现了稍微更好的IR辐射屏蔽。在实施例2中又比在实施例1中实现了更好的IR辐射屏蔽，这可归因于更高的银纳米晶体的面积覆盖率。

图10示出了实施例3和4以及对比例1和3的电磁光谱在可见光、近UV和近IR范围内的透射光谱。实施例3与实施例1和2的不同之处在于优化的层模块M1、M2，实施例4 的不同之处还在于存在额外的非连续银层。在实施例3中使用着色的玻璃质玻璃板1，在所有其他情况下使用透明的玻璃质玻璃板1。可以看出，根据本发明的两个实施例都实现了明显的对IR辐射的屏蔽，其中可见光谱范围内的透射率较高。

表 4 比较了实施例 1 至 4 以及对比例 1 至 3 的 TTS 值、透光率和光反射率。在此，RL 表示综合光反射，TL 表示综合透光率（根据 ISO 9050，光源 D65）。入射角为2°，观察角为8°。TTS 表示根据 ISO 13837 测量的综合入射太阳能，是热输入的量度，并因此是交通工具中的热舒适度的量度。与未涂覆的玻璃质玻璃板(对比例1)相比，根据本发明的实施例产生明显降低的热输入。与实施例 1 相比，实施例 2 的更高的面积覆盖率产生更小的透光率。用优化的实施例 3 和 4可以获得非常好的 TTS 值，这与对比例 3 的值相当。在着色的玻璃质玻璃板1的情况中为此需要具有仅一个非连续银层的IR反射涂层20（实施例3），而在透明的玻璃质玻璃板1的情况中需要具有两个非连续银层的IR反射涂层20（实施例4）。

表4

高频辐射的衰减

图11示出了实施例1和2以及对比例1和3的对高频辐射的衰减行为。根据本发明的实施例在此显示出与未涂覆的玻璃质玻璃板(对比例1)无法区分的行为。相反，根据对比例3的具有连续银层的涂层使信号明显衰减。因此，在这种涂层的情况下，通常通过没有涂层的线形成所谓的数据传输窗口，以便能够传输例如天线信号。这在根据本发明的具有非连续银层的实施例中可以省略。

耐腐蚀性

对实施例 1 和 2 以及对比例 2研究了腐蚀行为。为此，将样品在标准环境气氛中加热并储存，并通过目视检测确定其腐蚀状态。3天后，对比例2的连续银层被完全腐蚀穿透。相反，具有非连续银层的根据本发明的实施例即使在60天后也没有显示出腐蚀迹象。因此，根据本发明的涂层也适用于它们与大气接触的应用(例如在暴露的表面上或在没有未涂覆边缘区域的复合玻璃板内)。

附图标记列表：

(1) 玻璃质玻璃板

(2) 另一玻璃板

(3) 热塑性中间层

(4) 纳米晶体

(20) 导电涂料

(21) 非连续金属层

(21.1), (21.2) 第 1、第 2 非连续层

(M1) 第一介电层模块

(M2) 第二介电层模块

(M3) 第三介电层模块

(22) 介电层

(22.1), (22.2) 第一、第二介电层

(23) 介电阻隔层

(24) 介电防反射层

(25) 介电覆面层

(一) 玻璃质玻璃板1的外侧表面

(二) 玻璃质玻璃板1的内部空间侧表面

(三) 另一玻璃板2的外侧表面

(四) 另一玻璃板2的内部空间侧表面。