DE1156289B

DE1156289B - Process for the production of transparent and electrically conductive coatings on translucent bodies of an inorganic or organic nature

Info

Publication number: DE1156289B
Application number: DEL16998A
Authority: DE
Inventors: William Harry Colbert; Willard Leroy Morgan
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1952-10-31
Filing date: 1953-10-31
Publication date: 1963-10-24

Description

Verfahren zum Herstellen durchsichtiger undelektrisch leitender Überzüge auf durchscheinenden Körpern anorganischer oder organischer Art Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen durchsichtiger und elektrisch leitender Überzüge auf durchscheinenden Körpern anorganischer oder organischer Art. Die durch den Überzug elektrisch leitend gemachten Gegenstände können die verschiedensten Verwendungszwecke haben. Am bekanntesten sind elektrisch beheizte Fenster und Windschutzscheiben. Der Überzug kann jedoch auch zur Erzeugung eines statischen Feldes, zur Herstellung eines flachen Leiters anderer Art u. dgl. dienen. Es wird vorausgesetzt, daß die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Grundkörpern als Glas, seien sie durchsichtig oder durchscheinend, anwendbar ist, sofern diese Körper nur einen solchen elektrischen Überzug zu tragen vermögen.Process for making clear and electrically conductive coatings on translucent bodies of inorganic or organic nature The invention relates to discloses a method for producing transparent and electrically conductive coatings translucent bodies of inorganic or organic nature. Those through the coating Objects made electrically conductive can have a wide variety of uses to have. The best known are electrically heated windows and windshields. However, the coating can also be used to generate a static field for production a flat conductor of a different type and the like. It is assumed that the Invention also in connection with other basic bodies than glass, they are transparent or translucent, is applicable provided these bodies are only one such electrical Able to wear cover.

Es ist bekannt, durchsichtige elektrisch leitende Überzüge aus Metall herzustellen. Die auf diese Weise erzeugten Überzüge sind jedoch wenig haft-,fähig, und es besteht eine enge funktionelle Kupplung zwischen den elektrischen Eigenschaften der Schichtdicke und der Lichtdurchlässigkeit.It is known to have transparent electrically conductive coatings made of metal to manufacture. The coatings produced in this way, however, are not very adhesive, capable, and there is a close functional coupling between the electrical properties the layer thickness and the light transmission.

Es ist ferner bekannt, gleichzeitig zwei oder mehrere Metalle aufzustäuben, um eine legierungsartige Metallschicht zu erzeugen. Diese Metallegierung hat aber im wesentlichen die gleichen Nachteile, wie sie in Verbindung mit einem einzelnen Metall erwähnt wurden.It is also known to sputter two or more metals at the same time, to create an alloy-like metal layer. But this metal alloy has essentially the same disadvantages as associated with an individual Metal were mentioned.

Zur Verbesserung der Haftfähigkeit hat man auch schon den Überzug aus mehreren Schichten aufgebaut, nämlich zunächst einer Haftschicht aus SiO und darüber einer elektrisch leitenden Metallschicht. Diese beiden Schichten müssen in zwei nacheinander auszuführenden Arbeitsgängen aufgebracht werden. Die Haftschicht zwischen elektrisch leitendem überzug und Grundkörper hat ferner den Nachteil, daß man bei solchen Gegenständen keine Strornübertragung zwischen elektrisch leitender Schicht und Trägerinaterial vornehmen kann, was beispielsweise bei der Anwendung auf Fotozellen u. dgl. eine entscheidende Rolle spielt. Außerdem stört die zusätzliche Trennfläche zwischen Haft- und Metallschicht in optischer Hinsicht. Darüber hinaus ist auch hier der gleiche Nachteil wie bei einer einfachen Metallschicht gegeben, daß nämlich die elektrischen Eigenschaften, die Schichtdicke und die Lichtdurchlässigkeit der Metallschicht in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.To improve the adhesion, the coating is already in place made up of several layers, namely initially an adhesive layer made of SiO and over it an electrically conductive metal layer. These two layers must can be applied in two consecutive work steps. The adhesive layer between the electrically conductive coating and the base body also has the disadvantage that there is no current transfer between electrically conductive objects with such objects Layer and carrier material can make what, for example, in the application on photocells etc. plays a decisive role. Also bothers the additional Separation area between the adhesive and metal layer from an optical point of view. Furthermore the same disadvantage is given here as with a simple metal layer, that namely the electrical properties, the layer thickness and the light transmission of the metal layer are in a certain ratio to one another.

Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß vermieden und weitere Vorteile erzielt, indem als Überzug ein Gemisch aus Si0. und/oder SiO und Metall, wie Au, Ag, Cu, Ni, Cr, Al, Mg, Zn, oder Metalllegierung aufgedampft wird. Bei diesem Verfahren kann in einem Arbeitsgang der Überzug aufgebracht werden. Die Haftfähigkeit des Überzuges ist infolge der Anwesenheit von SiO., bzw. SiO sichergestellt. Gleichzeitig erzielt man den noch weitaus beachtlicheren Vorteil, daß die Schichtdicke unabhängig von den elektrischen Eigenschaften allein nach optischen Gesichtpunkten gewählt werden kann. So kann man beispielsweise bei gleichbleibender Schichtdicke einen Flächenwiderstand von nur wenigen Ohm bis zu rund 2000 Megobm einstellen, einfach indem man das Mischungsverhältnis zwischen Metall und SiO., bzw. SiO ändert. Diese hohen Flächenwiderstänäe sind besonders deshalb beachtlich, weil bei Verwendung aufgedampfter reiner Metallüberzüge, deren Schichtdicke nur gering ist, weder ein einheitlicher noch variabler Flächenwiderstand einstellbar ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß auch Metalle verwendet werden können, die von der Atmosphäre normalerweise angegriffen werden, wie beispielsweise Aluminium oder Silber, sowie Metalle, die relativ weich sind, beispielsweise Gold oder Aluminium, weil die einzelnen Metalhnoleküle von den Si02- bzw. SiO-Molekülen geschützt sind. Man vermeidet auch die zusätzliche Trennfläche zwischen Haftschicht. und Metallschicht, die in optischer Hinsicht vielfach stört.All these disadvantages are avoided according to the invention and further advantages are achieved by using a mixture of SiO as the coating. and / or SiO and metal, such as Au, Ag, Cu, Ni, Cr, Al, Mg, Zn, or metal alloy is vapor-deposited. With this method, the coating can be applied in one operation. The adhesion of the coating is ensured due to the presence of SiO. Or SiO. At the same time, the even more considerable advantage is achieved that the layer thickness can be selected based solely on optical aspects independently of the electrical properties. For example, with the same layer thickness, a sheet resistance of just a few ohms up to around 2000 megobm can be set, simply by changing the mixing ratio between metal and SiO. Or SiO. These high surface resistances are particularly remarkable because when using vapor-deposited pure metal coatings, the layer thickness of which is only small, neither a uniform nor a variable surface resistance can be set. Another advantage of the method according to the invention is that metals that are normally attacked by the atmosphere, such as aluminum or silver, and metals that are relatively soft, such as gold or aluminum, because the individual metal molecules are affected by the SiO2 - or SiO molecules are protected. The additional interface between the adhesive layer is also avoided. and metal layer, which is often disruptive from an optical point of view.

Man kann sogar das Verhältnis zwischen den beiden Bestandteilen des Gemisches innerhalb der Schicht variieren. Auf diese Weise ist es möglich, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schicht zwischen eine Metallschicht und eine SiO 2-Schicht zu legen, ohne daß optisch störende Trennflächen vorhanden sind.One can even see the relationship between the two components of the Vary the mixture within the layer. In this way it is possible to post the layer produced by the method according to the invention between a metal layer and to lay an SiO 2 layer without the presence of optically disruptive separating surfaces are.

Es ist zwar bereits bekannt, zusammen mit Silieiumdioxyd Siliciumkarbid zu verdampfen und den Dampf auf einen Glaskörper abzuscheiden. Dies gegeschieht jedoch zu dem Zweck, das Siliciumdioxyd zu Siliciummonoxyd zu reduzieren, so daß sich auf dem Glaskörper eine Siliciummonoxydschicht ergibt, die dann später zu reinem Quarz oxydieren kann. In diesem Zusammenhang ist nicht daran gedacht, eine elektrisch leitende Schicht herzustellen, geschweige denn eine elektrisch leitende Schicht mit beliebig einstellbarem Widerstand; vielmehr soll eine Schutzschicht, insbesondere für einen Spiegelbelag, hergestellt werden.It is already known, together with silicon dioxide, silicon carbide to evaporate and deposit the vapor on a glass body. This is what happens but for the purpose of reducing the silicon dioxide to silicon monoxide, so that a silicon monoxide layer results on the glass body, which later becomes pure Quartz can oxidize. In this context it is not thought of an electric to produce a conductive layer, let alone an electrically conductive layer with arbitrarily adjustable resistance; rather, it should be a protective layer, in particular for a mirror covering.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 in einem bruchstückhaften Schnitt einen erfindungsgemäßen Überzug mit Elektroden auf einem Trägerkörper, Fig. 2 einen bruchstückhaften Schnitt durch einen Strahlenteiler oder dichroitischen Spiegel mit elektrisch leitendem Überzug, Fig. 3 einen bruchstückhaften Schnitt durch den erfindungsgernäßen Überzug als Zwischenschicht zwischen einer dielektrischen Schicht und einer metallischen Schicht, Fig.4 einen bruchstückhaften Schnitt durch die Scheibe eines Fensters oder einer Schutzbrille mit mehreren Überzügen, Fig. 5 einen brachstückhaften Schnitt durch eine Linse oder ein Brillenglas mit elektrisch leitendem Überzug, Fig. 6 einen bruchstückhaften Schnitt durch eine Doppelglasseheibe, deren eines Glas mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist, Fig. 7 einen bruchstückhaften Schnitt durch eine Verbundglasseheibe, deren eine Glasfläche mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist, Fig. 8 einen bruchstückhaften Schnitt durch eine als magnetische Blende in einem polarisierten Lichtsystem brauchbare Doppelkonvexfinse, die auf beiden Seiten einen elektrisch leitenden Überzug trägt, und Fig. 9 die Draufsicht auf eine Glasscheibe, die nur über einen Teil ihr-er Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist.Further features of the invention emerge from the following description of some exemplary embodiments in conjunction with the drawing. 1 shows a fragmentary section of a coating according to the invention with electrodes on a carrier body, FIG. 2 shows a fragmentary section through a beam splitter or dichroic mirror with an electrically conductive coating, FIG. 3 shows a fragmentary section through the inventive coating as an intermediate layer between a dielectric layer and a metallic layer, Figure 4 is a fragmentary section through the pane of a window or of a goggle with a plurality of coatings, Fig. 5 a burst sketchy sectional view of a lens or a lens with an electrically conductive coating, Fig. 6 is a fragmentary section through a Doppelglasseheibe which a glass is provided with an electrically conductive coating, Fig. 7 is a fragmentary section through a Verbundglasseheibe which a glass surface is provided with an electrically conductive coating, Fig. 8 is a fragmentary section through an as magnetic aperture in egg A double convex lens useful in a polarized light system, which has an electrically conductive coating on both sides, and FIG. 9 is a plan view of a pane of glass which is provided with an electrically conductive coating only over part of its surface.

In Fig. 1 ist ein Trägerkörper 10 veranschaulicht, der unmittelbar auf seiner Oberfläche einen elektrischen Überzug 12 trägt, dem der Strom über Elektroden 13 zugeführt werden kann. Der Trägerkörper kann lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein und besteht aus Glas oder einem ähnlichen Material. Der Überzug 12 wird durch eine innige molekulare Mischung von Metall und Dielektrikum, nämlich Sio 2 und/oder SiO, gebildet. Die Mischung kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein. Als Metall läßt sich jedes feste Metall verwenden, das therinisch in einem Vakuum verdampft werden kann. Brauchbar sind demgemäß vor allem: Kupfer, Gold, Silber, Aluminium, Platin, Rhodium, Nickel, Eisen, Kobalt, Zinn, Titanium, Cadmium, ZÄnk, Chrom, Mangan, Palladium, Magnesium, Zirkonium, Vanadium, Blei, Arsen, Antimon und Wismut. Man kann auch mehr als ein Metall in das Gemisch einbeziehen, z. B. Kupfer und Nickel oder Nickel und Chrom, wobei man vorzugsweise bereits gegebene Legierungen verdampft. 1 shows a carrier body 10 which has an electrical coating 12 directly on its surface, to which the current can be fed via electrodes 13. The carrier body can be translucent or opaque and consists of glass or a similar material. The coating 12 is formed by an intimate molecular mixture of metal and dielectric, namely Sio 2 and / or SiO. The mixture can be uniform or uneven. Any solid metal that can be thermally evaporated in a vacuum can be used as the metal. Accordingly, the following are particularly useful: copper, gold, silver, aluminum, platinum, rhodium, nickel, iron, cobalt, tin, titanium, cadmium, zinc, chromium, manganese, palladium, magnesium, zirconium, vanadium, lead, arsenic, and antimony Bismuth. It is also possible to include more than one metal in the mixture, e.g. B. copper and nickel or nickel and chromium, preferably already given alloys are evaporated.

Falls es sich bei der Anordnung der Fig. 1 um eine beheizbare Windschutzscheibe handelt, kann man den elektrisch leitenden Überzug vorzugsweise in einer solchen Dicke abscheiden, daß der elektrische Widerstand des Überzuges geringer als 150, vorzugsweise 100 Ohm je Quadratfläche ist, und die Durchsichtigkeit des Gegenstandes wenigstens 50, vorzugsweise 70!1/@ des auftreffenden Lichtes beträgt.If the arrangement of FIG. 1 is a heated windshield, the electrically conductive coating can preferably be deposited in such a thickness that the electrical resistance of the coating is less than 150, preferably 100 ohms per square area, and the transparency of the Object is at least 50, preferably 70! 1 / @ of the incident light.

In Fig. 2 ist ein Strahlenteller mit elektrisch leitendem Überzug dargestellt, der teilweise transparent und teilweise reflektierend ist und auf diese Weise Licht in zwei verschiedene Wege aufteilt. Auf einem durchsichtigen Glasträger 10 ist eine Schicht 16 aus Titandioxyd aufgetragen, und zwar durch thennische Verdampfung eines Drahtes. Darüber ist ein Überzug 18 gebreitet, der durch thermische Verdampfung von Gold und Siliciumdioxyd erzeugt wurde, dann folgt eine zweite Titandioxydschicht 16, die in demselben Vakuum durch Verdampfung eines weiteren Drahtes aufgebracht wurde. Der Überzug 18 ist elektrisch leitend; die Leitfähigkeit beträgt, 220 Ohin je Quadratfläche. Der Überzug wurde gemäß Beispiel 3 hergestellt. Die Schichten haben eine Dicke von etwa einem Viertel der Wellenlänge des sichtbaren gelben Lichtes, also etwa je 1380 Angströmeinheiten, so daß das einfallende Licht in etwa zwei gleiche Strahlenbündel, einerseits durch Reflexion und andererseits durch Übertragung mit einem gewissen Absorptionsverlust aufgespaltet wird.In Fig. 2 a radiation plate with an electrically conductive coating is shown, which is partially transparent and partially reflective and in this way divides light into two different paths. A layer 16 of titanium dioxide is applied to a transparent glass substrate 10 , namely by means of thermal evaporation of a wire. A coating 18 is spread over it, which was produced by thermal evaporation of gold and silicon dioxide, followed by a second titanium dioxide layer 16, which was applied in the same vacuum by evaporation of another wire. The coating 18 is electrically conductive; the conductivity is .220 ohms per square area. The coating was produced according to Example 3 . The layers have a thickness of about a quarter of the wavelength of visible yellow light, i.e. about 1380 Angstrom units each, so that the incident light is split into about two equal bundles of rays, on the one hand by reflection and on the other hand by transmission with a certain absorption loss.

Eine abgewandelte Ausführungsform dieser Konstruktion kann in erhöhtem Maß blaues Licht selektiv reflektieren und den Rest des sichtbaren Spektrums übertragen. Die Schichten sind genauso zusammengesetzt wie bei dem beschriebenen Strahlenteiler mit der Ausnahme, daß die Schichtdicke lediglich ein Viertel der Wellenlänge des blauen Lichts beträgt, also etwa 1000 Ängströmeinheiten. Somit ergibt sich ein diehroitischer Spiegel oder Filter, der außerdem elektrisch leitend ist und mit Kathodenstrahlgeräten zusammenwirken kann, um statische Aufladungen an einer solchen optischen Einheit zu verhindern.A modified embodiment of this construction can selectively reflect blue light to an increased extent and transmit the rest of the visible spectrum. The layers are composed in exactly the same way as in the beam splitter described, with the exception that the layer thickness is only a quarter of the wavelength of blue light, that is to say about 1000 angstrom units. This results in a diehroic mirror or filter which is also electrically conductive and can interact with cathode ray devices in order to prevent static charges on such an optical unit.

In Fig. 3 kann der Trägerkörper 10 wiederum aus Glas bestehen. Auf seiner Oberfläche ist eine verhältnismäßig dünne Haftschicht 24, vorzugsweise aus einer Metallverbindung, abgeschieden. Der dann folgende Überzug 12 besteht aus einer innigen Mischung von Metall und Si02 bzw. SiO. Darüber [st eine äußere Schicht 28 aus reinem Metall gebreitet, Das Mischungsverhältnis im Überzug 12 ändert sich über die Dicke. Der der Oberfläche der [laftschicht 24 benachbarte Teil setzt sich vollständig :)der fast vollständig aus der dielektrischen Komponente zusammen, wobei dieses Material denselben optischen Brechungsindex besitzen sollte wie die Haftschicht24, so daß sich keine sichtbare Berührungsfläche zwischen diesen Schichten24 und 26 ergibt. Daher ist diese Grenze in Fig. 3 nur als gestrichelte Linie 30 veranschaulicht. Das Verhältnis des Metalls zu dem Si02 bzw. SiO in dem überzug 12 steigt allmählich von der Haftschicht 24 zu der Metallschicht 28 an. Der äußere Teil des überzuges 12 besteht vorzugsweise vollständig aus Metall, insbesondere dem gleichen Metall wie in der Schicht 28. Auf diese Weise ergibt sich wiederum keine sichtbare Berührungsfläche zwischen den Schichten 12 und 28, so daß auch diese Grenze nur als gestrichelte Linie 32 veranschaulicht ist. Daher ist der Glaskörper 10 mit einer Metallschicht 28 verbunden, die transparent, teilweise transparent oder lichtundurchlässig sein kann und eine Leitfähigkeit besitzt, die im wesentlichen gleich der Leitfähigkeit des massiven Metalls ist. Diese Metallschicht28 haftet an dem Glas aber durch Mittel an, welche das Auftreten von sichtbaren Berührungspunkten verhindert, wodurch man eine wesentliche Verbesserung der optischen Eigenschaften erhält.In Fig. 3 , the carrier body 10 can again consist of glass. A relatively thin adhesive layer 24, preferably made of a metal compound, is deposited on its surface. The then following coating 12 consists of an intimate mixture of metal and SiO2 or SiO. An outer layer 28 made of pure metal is spread over it. The mixing ratio in the coating 12 changes over the thickness. The part adjacent to the surface of the adhesive layer 24 is composed entirely of the dielectric component, whereby this material should have the same optical refractive index as the adhesive layer 24 so that there is no visible contact surface between these layers 24 and 26 . This limit is therefore only illustrated as a dashed line 30 in FIG. 3. The ratio of the metal to the SiO 2 or SiO in the coating 12 increases gradually from the adhesive layer 24 to the metal layer 28 . The outer part of the coating 12 is preferably completely made of metal, in particular the same metal as in the layer 28. In this way, there is again no visible contact surface between the layers 12 and 28, so that this boundary is only illustrated as a dashed line 32 . The glass body 10 is therefore connected to a metal layer 28 which can be transparent, partially transparent or opaque and has a conductivity which is essentially equal to the conductivity of the solid metal. This metal layer 28 adheres to the glass, however, by means which prevent the occurrence of visible points of contact, whereby a substantial improvement in the optical properties is obtained.

In Fig. 4 ist auf den Trägerkörper 10, der beispielsweise aus Glas bestehen kann, ein Überzug12 aus dem erfindungsgemäßen Gemisch aufgebracht. Das Verhältnis der beiden Gemischbestandteile kann gleichmäßig sein oder sich über die Dicke ändern. Darüber ist eine Zwischenschicht44 aus Metall gebreitet, über die wiederum ein überzug12 aus dem erfindungsgemäßen Gemisch aufgetragen ist. Außerdem ist eine Außenschicht48 vorhanden, die aus Alunüniumoxyd, anderen Metalloxyden, Magnesiumfluorid oder aus reinem Siliciumdioxyd bestehen kann. Vorzugsweise setzen sich die überzüge 12 und 12 aus Gold und SiQ, zusammen, besteht die Zwischenschicht44 aus dold und die Außenschicht 48 aus Siliciumdioxyd. Dieser Gegenstand kann als elektrisch beheizbare Windschutzscheibe u. dgl. verwendet werden.In FIG. 4, a coating 12 made of the mixture according to the invention is applied to the carrier body 10, which may consist of glass, for example. The ratio of the two components of the mixture can be uniform or change over the thickness. Spread over this is an intermediate layer 44 made of metal, over which a coating 12 made of the mixture according to the invention is applied. There is also an outer layer48, which can consist of aluminum oxide, other metal oxides, magnesium fluoride or pure silicon dioxide. The coatings 12 and 12 are preferably composed of gold and SiQ, the intermediate layer 44 consists of gold and the outer layer 48 of silicon dioxide. This article can be used as an electrically heated windshield and the like.

In Fig. 5 ist ein elektrisch leitender überzug 12 aus dem erfindungsgemäßen Gemisch direkt auf die äußere konvexe Oberfläche eines Augenblases 10 aufgebracht.In FIG. 5 , an electrically conductive coating 12 made from the mixture according to the invention is applied directly to the outer convex surface of an eye vesicle 10 .

In Fig. 6 ist eine Doppelglasscheibe veranschaulicht, die aus den beiden Glasscheiben 10 und 10' besteht, welche durch Abstandsstücke 58 miteinander verbunden sind. Ein durchsichtiger leitender überzug 12 aus dem erfindungsgemäßen Geniisch ist auf die Innenseite der einen Scheibe 10' aufgetragen. Dieser überzug ist sehr transparent. Der elektrische Strom wird über Elektroden an zwei gegenüberliegenden Rändern des überzuges 60 zugeführt; wenn zwei Abstandstücke 58 aus Metall bestehen, können diese als Elektroden dienen.In FIG. 6 , a double glass pane is illustrated, which consists of the two glass panes 10 and 10 ′ , which are connected to one another by spacers 58. A transparent conductive coating 12 from the inventive genius is applied to the inside of the one pane 10 ' . This coating is very transparent. The electrical current is supplied via electrodes on two opposite edges of the coating 60 ; if two spacers 58 are made of metal, they can serve as electrodes.

In Fig. 7 ist eine Sicherheits-Verbundglasscheibe veranschaulicht, die die beiden Glasscheiben 10 und 10' aufweist, welche mittels einer Zwischenschicht 66 aus Kunststoff, beispielsweise Polyvinylbutyral, aufeinandergeklebt sind. Der Kunststoff sollte vorzugsweise einen Lichtbrechungsindex von 1,5 besitzen, um die Reflexionsverluste herabzusetzen. Ein stark lichtdurchlässiger elektrisch leitender überzug 12 aus dem erfindungsgemäßen Gemisch ist auf der inneren Oberfläche der Glasscheibe 10' aufgetragen. 7 shows a laminated safety glass pane which has the two glass panes 10 and 10 ' , which are glued to one another by means of an intermediate layer 66 made of plastic, for example polyvinyl butyral. The plastic should preferably have a refractive index of 1.5 in order to reduce the reflection losses. A highly translucent, electrically conductive coating 12 made from the mixture according to the invention is applied to the inner surface of the glass pane 10 ' .

In Fig. 8 sind elektrisch leitende überzüge 12 auf beide Seiten einer Doppelkonvexase 10 aufgebracht, denen der Strom über die Kontakte, 94 und 96, die Kreisbogenform haben, zugeführt wird.In Fig. 8 , electrically conductive coatings 12 are applied to both sides of a double convexase 10 , to which the current is supplied via the contacts 94 and 96, which have the shape of a circular arc.

In Fig. 9 ist eine Glasscheibe 10 mit einem überzug 12 in Form eines gestuften Streifens aus dem elektrisch leitenden Gemisch gemäß der Erfindung versehen. Diese Konstruktion kann beispielsweise als Feuermelder dienen, bei dem eine Stromunterbrechung beim Zerbrechen des Glases den Alarm auslöst.In Fig. 9 , a pane of glass 10 is provided with a coating 12 in the form of a stepped strip of the electrically conductive mixture according to the invention. This construction can, for example, serve as a fire alarm, in which a power interruption triggers the alarm if the glass is broken.

Bei sämtlichen gemäß der Erfindung hergestellten Gegenständen sind sehr starke Bindungskräfte zwischen dem elektrisch leitenden überzug und dem Trägerkörper vorhanden, so daß es fast unmöglich ist, den überzug abzuziehen. Der elektrisch leitende überzug bringt auch keine Beeinträchtigung in optischer Hinsicht. Wenn der elektrisch leitende überzug sowohl eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit als auch eine verhältnismäßig hohe Lichtdurchlässigkeit besitzen soll, ist es vorteilhaft, Gold, Silber, Kupfer, Eisen oder Nickel als Metall im erfindungsgemäßen Gemisch zu verwenden. Am besten eignet sich Gold für Windschutzscheiben, Fenster und optische Linsen. Dies liegt daran, daß dieser Werkstoff die größtmögliche Lichtdurchläßigkeit mit der größtmöglichen elektrischen Leitfähigkeit, der geringsten Lichtreflexion und der größten Unempfindlichkeit gegenüber Oxydation und anderen cheniischen Veränderungen verbindet.In all articles manufactured according to the invention are very strong binding forces between the electrically conductive coating and the carrier body present so that it is almost impossible to peel off the coating. The electric one The conductive coating also has no visual impairment. if the electrically conductive coating has both a very high electrical conductivity and should also have a relatively high light transmission, it is advantageous to Gold, silver, copper, iron or nickel as the metal in the mixture according to the invention to use. Gold works best on windshields, windows, and optical Lenses. This is because this material has the greatest possible light transmission with the greatest possible electrical conductivity and the lowest possible light reflection and the greatest insensitivity to oxidation and other chemical changes connects.

Die gewünschte elektrische Leitfähigkeit bei einem bestimmten Produkt kann dadurch hervorgerufen werden, daß man entweder die Gesamtmenge des Metalls und die Gesamtmenge des Dielektrikums ändert oder daß das Gewichtsverhältnis dieser beiden Materialien zueinander geändert wird oder daß man ein anderes Dielektrikum oder ein anderes Metall wählt; somit sind die überzugsdicke sowie das Verhältnis und die Art der Gemischbestandteile maßgebend für die gewünschten elektrischen, optischen und anderen Eigenschaften der Endprodukte. Beispiel 1 In einer Hochvakuumkanuner wurden im Abstand von 53 cm von einer Platte aus durchsichtigem, geschmolzenem Siliciumdioxyd ein Draht mit 0,465 g Gold und ein anderer Draht mit 0,450 g SiO 2 angeordnet und gleichzeitig verdampft. Es ergab sich ein elektrisch leitender durchsichtiger überzug annähernd gleichmäßiger Zusammensetzung aus den beiden Stoffen. Bei normalem Licht betrug die Reflexion auf der überzogenen Seite 10'('/o. und auf der nicht überzogenen Seite 1501e, die Lichtdurchlässigkeit 53% und die elektrische Leitfähigkeit 2Millionen Ohm je Quadratfläche. Das Erzeugnis war somit zur Ableitung statischer Aufladungen geeignet.The desired electrical conductivity in a particular product can be brought about by either changing the total amount of metal and the total amount of dielectric, or by changing the weight ratio of these two materials to one another, or by choosing a different dielectric or metal; thus the coating thickness and the ratio and type of mixture components are decisive for the desired electrical, optical and other properties of the end products. Example 1 In a Hochvakuumkanuner were at a distance of 53 cm from a disk of transparent fused silica, a wire with 0.465 g of gold and another wire with 0.450 g of SiO 2 is disposed and simultaneously evaporated. The result was an electrically conductive, transparent coating of approximately uniform composition from the two substances. In normal light, the reflection on the coated side was 10 '(' / o. And on the uncoated side 1501e, the light transmission 53% and the electrical conductivity 2 million ohms per square area. The product was thus suitable for dissipating static charges.

Beispiel 2 In einer Hochvakuumkammer wurden im Abstand von 51 cm von einer Pyrex-Glasplatte ein Draht mit 0,330 g Gold und ein zweiter Draht mit 0,215 g SiQ, angeordnet und gleichzeitig verdampft. Der erzielte überzug war wiederum annähernd gleichmäßig. Es ergab sich eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 19'%, eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 1210/9, eine Lichtdurchlässigkeit von 5611/e und eine elektrische Leitfähigkeit von 750 000 Ohm je Quadratfläche. Diese Platte war als Radarschaubildschirm geeignet, besaß gute optische Eigenschaften und führte statische Ladungen ab. Example 2 A wire with 0.330 g of gold and a second wire with 0.215 g of SiQ were arranged in a high vacuum chamber at a distance of 51 cm from a Pyrex glass plate and evaporated at the same time. The coating achieved was again approximately uniform. The result was a reflection on the coated side of 19%, a reflection on the uncoated side of 1210/9, a light transmission of 5611 / e and an electrical conductivity of 750,000 ohms per square area. This panel was useful as a radar chart screen, had good optical properties, and discharged static charges.

Beispiel 3 In einer Hochvakuumkammer wurden in einem Abstand von 5-1 cm von einer Platte aus handelsüblichem poliertem Tafelglas ein Draht mit 0,330 g Gold und ein anderer Draht mit 0, 115 g Si021 gleichzeitig themüsch verdampft. Der Überzug besaß eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 5'/211/o-, eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 151110-, eine Lichtdurchlässigkeit von 60,0/a und einen elektrischen Widerstand von 220 Ohm je Quadratfläche. Das Erzeugnis war als elektrisch beheizbares Fenster geeignet.Example 3 In a high vacuum chamber were at a distance of 5-1 cm from a plate of commercially available polished sheet glass, a wire with 0.330 g of gold and another wire having 0, 1 15 g Si021 simultaneously evaporated themüsch. The coating had a reflection on the coated side of 5 '/ 211 / o-, a reflection on the uncoated side of 151110-, a light transmittance of 60.0 / a and an electrical resistance of 220 ohms per square area. The product was suitable as an electrically heated window.

Beispiel 4 In einer Hochvakuumkammer wurden in einem Abstand von 53 cm von einer klaren Glasplatte, ein Draht mit 0,180 g Silber und ein zweiter Draht mit 0,035 g Si0, angeordnet und gleichzeitig verdampft. Der Überzug war im wesentlichen gleichförmig und besaß eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 1710/9, eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 7"fo., eine Lichtdurchlässigkeit von 561)/& und einen elektrischen Widerstand von 800 Ohm je Quadratfläche.Example 4 In a high vacuum chamber at a distance of 53 cm from a clear glass plate, a wire with 0.180 g of silver and a second wire with 0.035 g of SiO were arranged and evaporated at the same time. The coating was essentially uniform and had a reflection on the coated side of 1710/9, a reflection on the uncoated side of 7 "fo., A light transmission of 561) / & and an electrical resistance of 800 ohms per square area.

Beispiel 5 In gleicher Weise wurden ein Draht mit 0,135g Kupfer und ein anderer Draht mit 0,035 g S'02 verdampft. Das Erzeugnis besaß eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 13'%, eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 51%, eine Lichtdurchlässigkeit von 6411/e und einen elektrischen Widerstand von 180 Ohm je Quadratfläche.Example 5 A wire with 0.135 g of copper and another wire with 0.035 g of S'02 were evaporated in the same way. The product had a reflection on the coated side of 13%, a reflection on the uncoated side of 51%, a light transmittance of 6411 / e and an electrical resistance of 180 ohms per square area.

Beispiel 6 In einer Hochvakuumkammer wurde in einem einzigen Draht eine Mischung vereinigt, die aus 20 Gewichtsteilen Nickel und dem Rest SiO bestand. Es handelte sich um 0,0325 g Ni und 0,130 g Si0. In einem Abstand von 33,43 und 53 cm von dem Draht wurden 3 Stücke sauberen Glases aufgestellt. Außer--dem war im Abstand von 53 cm ein Stück glasiertes Porzellan angeordnet. Die Überzüge auf den einzelnen Teilen hatten die folgenden Eigenschaften-.Example 6 In a high vacuum chamber, a mixture was combined in a single wire, which consisted of 20 parts by weight of nickel and the remainder of SiO. It was 0.0325 g Ni and 0.130 g SiO. 3 pieces of clean glass were placed 33.43 and 53 cm from the wire. In addition, a piece of glazed porcelain was arranged at a distance of 53 cm. The coatings on the individual parts had the following properties.

Das Glas im Abstand von 33 cm besaß einen elektrischen Widerstand von 6 Megohin je Quadratfläche, eine Lichtdurchlässigkeit von 6511/e, eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 20'% und eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 13 %. Das im Abstand von 41 cm angeordnete Glas hatte einen etwas dünneren Überzug. Dieser besaß einen elektrischen Widerstand von 35 Megohm je Quadratfläche, eine Lichtdurchlässigkeit von 77()/o, eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 16 % und eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 10#l/ü. Der Glaskörper und -der Porzellankörper, die in einem Abstand von 53 cm aufgestellt waren, zeigten einen Widerstand von 180 Megohm je Quadratfläche. Der Glaskörper besaß eine Lichtdurchlässigkeit von 83-04, eine Reflexion an der überzogenen Seite von 1211/e und eine Reflexion an der nicht überzogenen Seite von 911/e. All diese Produkte können benutzt werden, statische Elektrizität abzuführen. Beispielsweise können die Glaskörper als transparente Arbeitstische dienen, wie diese im Zusammenhang mit Radarschaubildem benötigt werden, wo Lichtdurchlässigkeit und Freiheit von statischer Elektrizität gewünscht sind.The glass at a distance of 33 cm had an electrical resistance of 6 Megohin per square area, a light transmission of 6511 / e, a reflection on the coated side of 20% and a reflection on the uncoated side of 13%. The glass arranged at a distance of 41 cm had a somewhat thinner coating. This had an electrical resistance of 35 megohms per square area, a light transmittance of 77 () / o, a reflection on the coated side of 16 % and a reflection on the uncoated side of 10 # 1 / g. The glass body and porcelain body, which were set up at a distance of 53 cm, showed a resistance of 180 megohms per square area. The glass body had a light transmittance of 83-04, a reflection on the coated side of 1211 / e and a reflection on the uncoated side of 911 / e. All of these products can be used to dissipate static electricity. For example, the glass bodies can serve as transparent work tables, as required in connection with radar diagrams, where light permeability and freedom from static electricity are desired.

Beispiele 7, 8 und 9 In einer Hochvakuumkammer wurden ein Draht mit 0,035 g Si0, und ein zweiter Draht n-üt 0,135 g Gold aufgestellt und gemeinsam verdampft. Im Ab- stand von 54,5, 50,5 und 36 cm waren Glasflächen angeordnet. Auf dem Glaskörper, der den Drähten am nächsten stand, wurde ein Überzug hergestellt, der eine elektrische Leitfähigkeit von 220hm je Quadratfläche, eine Lichtdurchlässigkeit von 57%, eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 200J1U und eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 181107o zeigt. Der im Abstand von 50,5em angeordnete Glaskörper besaß eine elektrische Leitfähigkeit von 100 Ohm je Quadratfläche, eine Lichtdurchlässigkeit von 621%# und eine Rellexion, die sich nicht viel von nicht behandeltem Glas unterscheidet, nän-dich auf der überzogenen Seite von 140/0. und auf der nicht überzogenen Seite von 5111e. Ein solches Erzeugnis eignet sich besonders als elektrisch beheizbare Windschutzscheibe für die Flugzeuge. Der am weitesten von den Drähten entfernte Glaskörper trug einen Überzug, der eine Leitfähigkeit von 180 Ohm je Quadratfläche, eine Lichtdurchlässigkeit von 640/9, eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 13 % und eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 5"/o aufwies.Examples 7, 8 and 9 A wire with 0.035 g of SiO and a second wire with 0.135 g of gold were placed in a high vacuum chamber and evaporated together. Glass surfaces were arranged at intervals of 54.5, 50.5 and 36 cm. A coating was made on the glass body closest to the wires showing an electrical conductivity of 220hm per square area, a light transmittance of 57%, a reflection on the coated side of 200J1U and a reflection on the uncoated side of 181107o . The glass body, arranged at a distance of 50.5em, had an electrical conductivity of 100 ohms per square area, a light transmission of 621% # and a reflection that is not much different from untreated glass, nän-dich on the coated side of 140/0 . and on the uncoated side of 5111e. Such a product is particularly suitable as an electrically heated windshield for aircraft. The glass body furthest from the wires was coated with a conductivity of 180 ohms per square, a light transmission of 640/9, a reflection on the coated side of 13 % and a reflection on the uncoated side of 5 "/ o exhibited.

Das Gold nahm in diesen Beispielen 79,5,% des gesamten Gewichtes und 31,511/o des Volumens der Abscheidung ein. In dem dünnsten Überzug, der auf dem Glas mit dem Abstand von 54,5 cm abgelagert wurde, besaß das Metall eine Stärke von 19 Angströmeinheiten und das Si0, eine Stärke von 40 Angströmeinheiten. In dem dicksten Überzug nahm das Metall eine Stärke von 41 Angströmeinheiten und das Si0, eine Stärke von 89 Angströmeinheiten ein.The gold in these examples accounted for 79.5% of the total weight and 31.511 / o of the volume of the deposit. In the thinnest coating deposited on the glass 54.5 cm apart, the metal was 19 Angstrom units thick and the SiO was 40 Angstrom units thick. In the thickest coating, the metal was 41 Angstrom units thick and the SiO was 89 Angstrom units thick.

Beispiele 1.0, 11 und 12 Von einem einzigen Draht wurde in einer Hochvakuumkammer eine Mischung aus 0,070g Chrom und 0,130 g S'02 verdampft. Glasplatten waren im Abstand von 35, 43 und 53 cm aufgestellt. Auf der Glasplatte im Abstand von 33 cm ergab sich ein Überzug mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 3000 Ohm je Quadratfläche, einer Lichtdurchlässigkeit von 3611/o, eine Reflexion auf der überzogenen Seite von 2304 und eine Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 2311/o. Die Glasplatte im Ab- stand von 43 cm zeigte einen Überzug mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 3750 Ohm je Oudratfläche, einer Lichtdurchlässigkeit von 4211/o" einer Reflexion auf der überzogenen Seite von 241% und einer Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 1611/e. Die Glasplatte im Abstand von 53 cm trug einen Überzug mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 5000 Ohm ja Quadratfläche, einer Lichtdurchlässigkeit von 53 "/o" einer Reilexion auf der überzogenen Seite von 19 1/o und einer Reflexion auf der nicht überzogenen Seite von 10%. Dieses letzte Beispiel eines Überzuges könnte als Filter für eine gewöhnliche fluoreszierende elektrische Leuchtröhre dienen, durch die das Licht hindurchtreten könnte, gleichzeitig aber Hochfrequenzschwingungen, die durch eine derartige Röhre erzeugt werden, zurückgehalten würden. Man könnte daher eine solche Fluoreszenslampe in der Nähe elektronischer und anderer elektrischer Instrumente, z. B. Radar- und Radiokompaßgeräte, anordnen, ohne deren Betrieb zu stören, gleichzeitig aber eine Beleuchtung für die Bedienungsperson sicherstellen.Examples 1.0, 11 and 12 A mixture of 0.070 g of chromium and 0.130 g of S'02 was evaporated from a single wire in a high vacuum chamber. Glass plates were set up at a distance of 35, 43 and 53 cm. On the glass plate at a distance of 33 cm there was a coating with an electrical conductivity of 3000 ohms per square area, a light transmission of 3611 / o, a reflection on the coated side of 2304 and a reflection on the uncoated side of 2311 / o. The glass plate at a distance of 43 cm showed a coating with an electrical conductivity of 3750 ohms per oudrate surface, a light transmission of 4211 / o ", a reflection on the coated side of 241% and a reflection on the uncoated side of 1611 / e The glass plate at a distance of 53 cm had a coating with an electrical conductivity of 5000 ohms yes square area, a light transmission of 53 "/ o", a reflection on the coated side of 19 1 / o and a reflection on the uncoated side of 10 This last example of a coating could serve as a filter for an ordinary fluorescent electric light tube through which the light could pass, but at the same time the high frequency vibrations generated by such a tube would be held back and other electrical instruments such as radars and radio compasses, without to disrupt their operation, but at the same time ensure lighting for the operator.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for producing transparent and electrically conductive coatings on translucent bodies of an inorganic or organic type by vapor deposition of a metal-containing layer in a vacuum, characterized in that a mixture of SiO., And / or SiO and metal, such as Au, Ag , Cu, Ni, (fr, Al, Mg, Zn, or metal alloy is vapor deposited.

2. The method according spoke 1, characterized in that the two components of the mixture are evaporated at the same speed. 3. The method according to claim 1, characterized in that the two components of the mixture are vapor-deposited at different speeds. 4. The method according to claim 1, characterized in that the two components of the mixture are vapor-deposited at different speeds and in a chronologically overlapping sequence. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the two components of the Genüsches are applied in the same ratio within the entire coating. 6. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the components of the mixture are applied in a variable ratio within the entire coating. 7. The method according to claim 6, characterized in that the two components of the mixture are applied in such a way that their ratio changes from 0% on one side to 100 "/ o on the other side of the coating. 8. Method according to claims 1 to 7, characterized in that several layers of different composition are applied to the base body and that the transparent electrically conductive coating is arranged between two of these layers (Figs. 2 to 4 and 7). 9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that characterized in that three transparent layers are applied one on top of the other on the surface of the base body, the transparent electrically conductive coating being arranged between a layer of SiO 2 and / or SiO and a layer of the same metal as in the coating, and the ratio of the Metal to the SiO, and / or SiO in the coating of 011 / o on the side where the layer of SiO 2 and / or SiO b e finds up to 100.% on the side on which the metal layer is located, changes. 10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that the electrically conductive coating is deposited on the base body in a thickness at which the electrical resistance of the coating is less than 150 ohms per square area and the transparency of the object is at least 50%. Considered publications: German Patent Nos. 656 875, 736 133, 834 490, 878 236; Swiss Patent No. 259 769; U.S. Patent No. 2,456,899; "Metallwirtschaft", 1938, p. 1137.