WO2019048705A1

WO2019048705A1 - Verfahren zur herstellung von sicherheitsgläsern mit einer für hochfrequente strahlung durchlässigen sonnen- und/oder wärmeschutzbeschichtung

Info

Publication number: WO2019048705A1
Application number: PCT/EP2018/074477
Authority: WO
Inventors: Josef FAILER; Martin Rädel
Original assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: DE102017120915A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern (1) mit einer für hochfrequente Strahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung durchlässigen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung (2), bei dem die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung (2) auf einer Sicherheitsglassubstratschicht (4) mittels eines Vakuum-Beschichtungsverfahrens, insbesondere eines thermischen Bedampfungsverfahrens in Form eines Dünnschichtsystems (3) umfassend mehrere Schichten (3.1 – 3.3) hergestellt wird. Besonders vorteilhaft wird in das Dünnschichtsystem (3) eine aus mehreren, horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien (5, 6) bestehende Rasterlinienstruktur (7) nachträglich in ein auf der Sicherheitsglassubstratschicht (4) bereits vollflächig erzeugtes Dünnschichtsystem (3) mittels Lasern eingebracht und dadurch das Dünnschichtsystems (3) in eine Vielzahl von Dünnschichtabschnitte (3') zur Erhöhung der Durchlässigkeit des Dünnschichtsystems (3) für hochfrequente Strahlung segmentiert.

Description

Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern mit einer für hochfrequente Strahlung durchlässigen Sonnen- und/oder

Wärmeschutzbeschichtung

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern mit einer für hochfrequente Strahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung durchlässigen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein gemäß diesem Verfahren hergestelltes

Sicherheitsglas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 12.

Stand der Technik

Bei modernen Fahrzeugen (z.B. Bahn, Schiffe) und Gebäuden finden häufig

Verglasungen mit Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtungen aus Metallen oder Metalllegierungen Verwendung, mittels denen beispielsweise der Wärmeeintrag der Sonnenstrahlung in das Fahrzeug- bzw. Gebäudeinnere reguliert wird und/oder auch die Wärmedurchlässigkeit vom Fahrzeug- bzw. Gebäudeinneren nach außen reduziert wird.

Derartige Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtungen können beispielsweise mittels eines Vakuum- Beschichtungsverfahrens in Form eines Dünnschichtsystems auf einem Glassubstrat hergestellt werden. Das Dünnschichtsystem umfasst beispielsweise mehrere Schichten aus vorzugsweise unterschiedlichen Materialien, welche im Vakuum elektrisch verdampft werden und durch die frei werdende Energie auf der zu beschichtenden Glasoberfläche kondensieren. Die Schichten bestehen aus Metallen und/oder Metalllegierungen sowie Interferenzschichten. Die Anordnung der einzelnen Schichten zueinander und die Eigenschaften der verwendeten Materialien bestimmen die physikalischen Eigenschaften der Beschichtung, beispielsweise die Transparenz und die Frequenzselektivität der Beschichtung. Zusätzlich werden auch an Verglasungen Sicherheitsanforderungen gestellt, was zur Verwendung von Sicherheitsgläsern in Kombination mit derartigen metallischen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtungen geführt hat. Bei der Herstellung von - -

Sicherheitsgläsern werden prinzipiell zwei Arten unterschieden, und zwar

Einscheibensicherheitsgläser und Verbundsicherheitsgläser.

Zur Herstellung eines Einscheibensicherheitsglases werden Einzelscheiben bis zu einem Schmelzbereich von bis ca. 620 °C erhitzt und anschließenden mit Druckluft abgeschreckt, so dass sich eine Vorspannung zwischen der äußeren Hülle der Einzelscheibe und dem Scheibenkern aufbaut. Bei mechanischer Zerstörung des Einscheibensicherheitsglases entlädt sich diese Vorspannung, was in kleinen

Glaskrümeln resultiert, welche ungefährlich für die Umwelt sind.

Dagegen besteht ein Verbundsicherheitsglas aus mindestens zwei miteinander verbundenen Glasscheiben, welche als Einzelscheiben aus Floatglas oder auch aus vorgespannten Einzelscheiben bzw. Einscheibensicherheitsgläsern hergestellt sein können. Die Verbindung der zumindest zwei Glasscheiben erfolgt mittels einer speziellen Laminierfolie, die zwischen die Scheiben verlegt wird und anschließend in einem Autoklavierprozess bei Temperaturen um 140 °C unter einem Druck von 12 - 14 bar verpresst wird . Die Sicherheitseigenschaft besteht nun darin, dass bei mechanischer Zerstörung der Scheiben, das Glas zwar zerbricht, die entstehenden Splitter jedoch an der Laminierfolie weiterhin„kleben" bleiben und somit keine gefährlichen Glassplitter entstehen können und die Scheibe als Ganzes erhalten bleibt.

Die genannten Sicherheitsgläser können sowohl in planer, als auch in gebogener Ausführung hergestellt werden. In der gebogenen Ausführung werden die Gläser in einem Temperaturprozess bei ca. 650 °C durch geeignete Formen in die gewünschte Biegung gebracht. Über den Abkühlprozess kann die Vorspannung entsprechend gesteuert werden.

Eine grundlegende Eigenschaft von metallischen Sonnen- und/oder

Wärmeschutzbeschichtungen besteht in der Dämpfung von hochfrequenten

Strahlungen, wie z.B. Mobilfunkstrahlen bzw. Mikrowellenstrahlen, welche

insbesondere bei großflächigen Scheiben nahezu ausschließlich durch die elektrische Leitfähigkeit bzw. den Flächenwiderstand der eingesetzten Schichtmaterialien bedingt ist. Die durch die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtungen hervorgerufene Dämpfung der hochfrequenten Strahlung beträgt beispielsweise bis zu 30 - 40 Dezibel und ist abhängig vom Flächenwiderstand des metallischen

Dünnschichtsystems. Die Dämpfungseigenschaften der Sonnen- und/oder

Wärmeschutzbeschichtungen sind besonders störend für den Betrieb von - -

Mobilfunkgeräten in Fahrzeugen oder Gebäuden. Insbesondere kann es dazu kommen, dass eine bestehende Mobilfunkverbindung unterbrochen wird oder ein Verbindungsaufbau überhaupt erst gar nicht möglich ist. Aus der DE 195 08 042 AI ist bereits eine für derartige hochfrequente Strahlung durchlässige und wärmereflektierende Beschichtung und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem auf eine Glasschicht eine leitende Beschichtung aufgebracht wird, die in eine Vielzahl von Streifenabschnitten unterteilt ist. Nachteilig ist die Erzeugung einer durch Streifenabschnitte gebildeten leitenden Beschichtung technisch aufwendig.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern mit einer für hochfrequente Strahlung, insbesondere

Mikrowellenstrahlung durchlässigen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet, insbesondere dessen Durchlässigkeit für hochfrequente Strahlung im Nachgang zur Herstellung der Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung veränderbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und ein Sicherheitsglas gemäß dem Patentanspruch 12 gelöst. Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass in das Dünnschichtsystem eine aus mehreren, horizontalen und vertikalen

Unterbrechungslinien bestehende Rasterlinienstruktur nachträglich in ein auf der Sicherheitsglassubstratschicht bereits vollflächig erzeugtes Dünnschichtsystem mittels Lasern eingebracht wird und dadurch das Dünnschichtsystems in eine Vielzahl von Dünnschichtabschnitte zur Erzeugung der Durchlässigkeit des

Dünnschichtsystems für hochfrequente Strahlung segmentiert wird. Besonders vorteilhaft wird die Rasterlinienstruktur über die gesamte Scheibenfläche in das ebenfalls vollflächig erzeugte Dünnschichtsystem eingebracht. Die Erfinder haben erkannt, dass die üblichen mittels thermischen

Bedampfungsverfahren erzeugten Dünnschichtsysteme einen Flächenwiderstand von bis zu 1 Ohm/Square aufweisen und sich hierdurch eine signifikante zusätzliche Dämpfung eines Sicherheitsglases mit einer durch das Dünnschichtsystem gebildeten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung von ca. 25 bis 40 Dezibel für hochfrequente Strahlung mit beispielsweise einer Wellenlänge im Bereich von beispielsweise 700 MHz bis 2600 MHz ergibt. Durch eine gezielte zumindest teilweise Unterbrechung des Stromflusses innerhalb des Dünnschichtsystems mittels einer Segmentierung dessen in einzelne, voneinander getrennte Dünnschichtabschnitte ist das Dünnschichtsystem und damit die von diesem gebildete Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung für eine derartige hochfrequente Strahlung nicht mehr „leitfähig". Hierdurch wird das Dämpfungsverhalten des Dünnschichtsystems auf unter 10 Dezibel reduziert und damit die Durchlässigkeit für hochfrequente Strahlung verbessert. Besonders vorteilhaft wird unabhängig von der Polarisationsrichtung der hochfrequente Strahlung und dessen Ein- und Ausstrahlwinkel eine Reduzierung der Dämpfung von bis zu 98% erreicht. Das erfindungsgemäße Sicherheitsglas ermöglicht weiterhin eine störungsfrei Druchsicht und weist weder aktive

Bauelemente oder -teile, noch eine zugehörige Verdrahtung dessen auf, wie dies bespielsweise bei so genannten Antennenscheiben der Fall ist, d.h. ist als passives Element ausgebildet.

Besonders vorteilhaft wird die Rasterlinienstruktur nachträglich in ein auf der Sicherheitsglassubstratschicht bereits vollflächig erzeugtes Dünnschichtsystem mittels Lasern eingebracht. Die Verwendung eines Laserprozesses zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Rasterlinienstruktur und die dadurch hergestellte Segmentierung des Dünnschichtsystem erfordert lediglich eine geringe Abtragsenergie, so dass eine Schädigung des Sicherheitsglassubstratschicht und einer ggf. vorhandenen

Bedruckung effektiv vermieden werden kann, d.h. durch die nachträgliche

Bearbeitung des Dünnschichtsystems bleiben die bestehenden

Sicherheitseigenschaften des Sicherheitsglases in jeglicher Hinsicht erhalten, d.h. die Rasterlinienstruktur wird unter Beibehaltung der Sicherheitseigenschaften des Sicherheitsglases in das Dünnschichtsystems eingebracht. Das mittels thermischer Bedampfungsverfahren erzeugte Dünnschichtsystem wird vorzugsweise vollflächig von der erfindungsgemäßen„Rasterlinienstruktur" durchzogen, um das optimierte Dämpfungsverhalten über die gesamte Scheibenfläche bereitstellen zu können.

Besonders vorteilhaft wird die Rasterlinienstruktur nachträglich in ein auf der Sicherheitsglassubstratschicht bereits vollflächig erzeugtes Dünnschichtsystem mittels Lasern eingebracht. Das Einbringen der Rasterlinienstruktur erfolgt damit vorteilhaft am Ende des Herstellungsprozesses des Sicherheitsglases, und zwar kann durch die Verwendung von geeigneten Lasereinrichtungen eine Bearbeitung des Dünnschichtsystems im μιτι-Bereich erfolgen. Darüber hinaus ist eine vollflächige und/oder großflächige Bearbeitung des Dünnschichtsystems möglich und erfolgt beispielsweise über eine entsprechend softwaregesteuerte Führung eines senkrecht auf das Dünnschichtsystem auftreffenden Laserstrahls.

Der Abstand der horizontalen und vertikalen Unterbrechungsiinien der

Rasterlinienstruktur ist kleiner als 1/10 der Wellenlänge der durchzulassenden hochfrequenten Strahlung. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei höheren

Rasterabständen mit zunehmender Frequenz der hochfrequenten Strahlung auch die Dämpfung zunimmt. Labortechnische Untersuchungen haben beispielsweise eine besonders vorteilhafte Durchlässigkeit bzw. geringe Dämpfung bei einem

Rasterabstand von weniger als 2 mm in horizontaler und vertikaler Richtung bei Frequenzen bis zu 3 GHz ergeben. Vorzugsweise beträgt der Rasterabstand unter 1 mm.

Weiterhin vorteilhaft werden die Unterbrechungsiinien mit einer Linienbreite von 30 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise 50 Mikrometer bis 200 Mikrometer in das

Dünnschichtsystem mittels Lasern eingebracht. Auch hier haben labortechnische Untersuchungen gezeigt, dass bei einer Linienbreite bzw. Breite der

Entschichtungslinie von 50 μηΊ bis 200 μιη eine hohe Durchlässigkeit für

hochfrequente Strahlung erreicht werden konnte.

Besonders vorteilhaft werden zum Einbringen der Unterbrechungsiinien in das Dünnschichtsystem die mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens

hergestellten Schichten des Dünnschichtsystems vorzugsweise schichtweise mittels Lasern bzw. der von einer Lasereinrichtung erzeugten Laserstrahlung abgedampft. Die durch das thermische Bedampfungsverfahren erzeugten Schicht sind besonders einfach und geringem Energieeintrag mittels einer vorzugsweise Infrarot- Laserstrahlung wieder abdampfbar.

In eine bevorzugten Ausführungsvariante wird das Dünnschichtsystem im Bereich der Unterbrechungsiinien teilweise oder vollständig bis zur Sicherheitsglassubstratschicht durch Lasern entfernt. Bei vollständiger Entfernung, d.h. vollständiger Trennung der elektrischen Verbindungen zwischen den Dünnschichtabschnitten, konnte eine wesentliche Verbesserung der Durchlässigkeit für hochfrequente Strahlung erzielt werden. - -

Vorteilhaft wird zum Lasern des Dünnschichtsystems von zumindest einer

Lasereinrichtung eine Laserstrahlung erzeugt, die hinsichtlich Fokustiefe,

Energiedichte und/oder Fokusdurchmessers an das Dünnschichtsystem bzw. dessen Schichtaufbau angepasst ist. Damit wird effektiv eine Beschädigung der

Sicherheitseigenschaften und/oder einer ggf. vorhanden Bedruckung des

Sicherheitsglases vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird mittels des thermischen

Bedampfungsverfahrens ein Dünnschichtsystem umfassend mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien hergestellt, und zwar beispielsweise Schichten aus Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, NiCr, Cr-Al-Fe und/oder ZnS.

Schließlich wird die Durchlässigkeit des Dünnschichtsystem für hochfrequente Strahlung zur Verwendung im Fahrzeugbereich oder im Gebäudebereich angepasst, und zwar für einen Frequenzbereich zwischen beispielsweise 700 MHz bis 5000 MHz, vorzugsweise 700 MHz bis 2600 MHz. Insbesondere wird unabhängig von der Polarisationsrichtung und/oder des Ein- und Austrahlwinkels der hochfrequenten Strahlung die Dämpfung des Dünnschichtsystems für diese hochfrequente Strahlung um mehr als 90% reduziert.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren

Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 beispielhaft eine schematische Seitenansicht auf ein die Längsseite eines Sicherheitsglases mit einer darauf vollflächig aufgebrachten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung und einer Lasereinrichtung, Fig. 2 beispielhaft eine schematische Seitenansicht auf das Sicherheitsglas gemäß Figur 2 mit bereits mittels der Lasereinrichtung in das Dünnschichtsystem eingebrachten Unterbrechungslinien und Fig. 3 beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein Sicherheitsglas mit einem erfindungsgemäß durch Einbringen von horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien segmentierten Dünnschichtsystem.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Figur 1 ist beispielhaft ein schematischer Schnitt durch ein Sicherheitsglas 1 mit einer vollflächig auf eine Sicherheitsglassubstratschicht 4 aufgebrachten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 dargestellt.

Derartige Sicherheitsgläser 1 finden vorzugsweise im Fahrzeugbereich oder im Gebäudebereich Verwendung. Beispielsweise werden diese in Zügen, Schiffen oder dergleichen Fahrzeugen eingesetzt. Die Sicherheitsgläser 1 können sowohl als Verbdungssicherheitsglas oder als Einscheibensicherheitsglas realisiert sein.

Sicherheitsgläser 1 im erfindungsgemäßen Sinne sind passive Elemente, d.h. diese umfassen keine im Glas aufgenommene aktiven Bauelemente oder Bauteile wie beispielsweise im Falle von Antennenscheiben.

Die unterschiedlichen Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern 1 für sich genommen ist hinlänglich bekannt und werden daher im Detail nicht weiter erläutert. Beispielhaft wird lediglich angeführt, dass hierzu mehrere Prozessschritte

durchgeführt, beispielsweise ausgehend von einem unbehandelten Floatglas wird dieses zunächst zugeschnitten und anschließend einer Kantenbearbeitung

unterzogen. Im Nachgang dazu erfolgt beispielsweise eine optionale Bedruckung, vorzugsweise ein Digitaldruck des zugeschnitten und kantenbearbeiteten Floatglas. Nach Einbringen einer Vorspannung in das vorbereitete Floatglas werden zumindest zwei der Floatgläser einem Laminierungsprozess unterzogen, um eine

Sicherheitsglassubstratschicht 4 zu bilden, welche Ausgangspunkt für die Herstellung einer für hochfrequente Strahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung durchlässigen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 ist.

Die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 ist in Form eines

Dünnschichtsystems 3 realisiert, welches mehrere aus Metall oder einer - -

Metalllegierung hergestellte Schichten 3.1 bis 3.3 umfasst. Im vorliegenden

Ausführungsbeispiel weist das Dünnschichtsystem 3 beispielhaft eine erste bis dritte Schicht 3.1 bis 3.3 auf. Es versteht sich, dass das Dünnschichtsystem 3 eine davon unterschiedliche Anzahl von Schichten 3.1 bis 3.3 umfassen kann, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Vorteilhaft ist die

Wärmeschutzbeschichtung 2 auch zur Wärmedämmung ausgebildet, wodurch ein Aufheizen des über das Sicherheitsglas 1 abgetrennten, vorzugsweise

abgeschlossenen Raumes effektiv verhindert werden kann. Die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 wird ferner auf einem

Sicherheitsglassubstratschicht 4 mittels eines Vakuum- Beschichtungsverfahrens, insbesondere eines thermischen Bedampfungsverfahrens in Form des

Dünnschichtsystems 3 hergestellt. Hierbei ist festzuhalten, dass die

Sicherheitsglassubstratschicht 4 abhängig vom Sicherheitsglastyp bereits selbst als Mehrschichtsystem ausgebildet sein kann und/oder eine Druckschicht aufweisen kann. Mittels des Vakuum -Beschichtungsverfahren wird das Dünnschichtsystem 3 auf die Oberfläche Γ des Sicherheitsglassubstratschicht 4 aufgebracht, und zwar schichtweise, d.h. die einzelnen Schichten 3.1 bis 3.3 werden nacheinander mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens erzeugt.

Die Schichten 3.1 bis 3.3 des Dünnschichtsystems 3 sind vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien hergestellt, welche im Vakuum elektrisch verdampft werden und durch die frei werdende Energie auf der Oberfläche Γ der

Sicherheitsglassubstratschicht 4 kondensieren. Diese bestehen aus Metallen und Metalllegierungen sowie Interferenzschichten. Typische Aufdampfmaterialien für die einzelnen Schichten 3.1 bis 3.3 sind beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, NiCr, Cr-Al-Fe oder ZnS.

Durch die Anordnung der einzelnen Schichten 3.1 bis 3.3 zueinander sowie die verwendeten Materialien können die Transmissionseigenschaften des

Dünnschichtsystems 3, insbesondere die Transparenz und die Selektivität der

Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 gezielt eingestellt werden.

Beispielsweise können hierdurch der sichtbare Wellenlängenbereich zwischen 380 bis

780 nm und dem Infrarotwellenbereich bis 2500 nm Wellenlänge gezielt voneinander getrennt werden. Die Schichten 3.1 bis 3.3 des Dünnschichtsystems 3 ermöglichen jedoch weiterhin eine störungsfreie Durchsicht des Betrachters durch das

Sicherheitsglas 1. - -

Das thermische Bedampfungsverfahren ist unabhängig von der Beschaffenheit des Sicherheitsglassubstratschicht 4, d.h. kann für die Beschichtung unterschiedlichster Sicherheitsglassubstratschichten 4 eingesetzt werden. Insbesondere kann das thermische Bedampfungsverfahren zur Erzeugung eines Dünnschichtsystems 3 gleichermaßen auf ebenen als auch auf gebogenen Sicherheitsglassubstratschichten 4 verwendet werden. Das thermische Bedampfungsverfahren weist im Wesentlichen in vier Prozessphasen auf:

Abpumpen des Vakuumkessels

- Glimmreinigung der Glasoberflächen

Aufdampfen der verschiedenen Materialschichten nacheinander

Belüften des Vakuumkessels

Zur Erzeugung von Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtungen 2 werden beispielsweise innerhalb des Dünnschichtsystems 3 neben einer Haft- und

Grundschicht, die beispielsweise aus ZnS oder NiCr hergestellt ist, eine dielektrische Schicht und eine Metallschicht aus Gold oder Silber erzeugt.

Eine in der Praxis häufig verwendetes Dünnschichtsystem 3 weist beispielweise eine an die Sicherheitsglassubstratschicht 4 angebundene NiCr-Schicht, gefolgt von einer Silberschicht, einer Manganschicht und einer ZnS-Schicht. Ebenfalls findet häufig ein Dünnschichtsystem 3 Anwendung, welches beispielweise eine an die

Sicherheitsglassubstratschicht 4 angebundene ZnS-Schicht, gefolgt von einer NiCr- Schicht, einer Silberschicht, einer Manganschicht und einer ZnS-Schicht aufweist.

Aufgrund des Dünnschichtsystem 3 ergibt sich ein Flächenwiderstand von bis zu kleiner 2 Ohm/Quadrat bzw. Ohm/Square, wodurch eine hochfrequente Strahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung im Bereich von beispielsweise 700 MHz bis 5000 MHz mit einer zusätzlichen Dämpfung von 30 - 40 Dezibel beaufschlagt wird.

Beim Mobilfunkstandard der dritten Generation, auch als Universal Mobile

Telecommunications System (UMTS) bezeichnet, liegt das Übertragungsband zwischen 1920 MHz bis 1980 MHz und das Empfangsband zwischen 2110 MHz bis 2170 MHz. Ein UMTS-Mobilfunksignal würde damit merklich durch das

Dünnschichtsystem 3 bzw. die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 des Sicherheitsglases 1 gedämpft. Analog dazu verhält es sich beim Mobilfunkstandard der vierten Generation, auch Long Term Evolution (LTE) genannt, welcher für ein Übertragungsband zwischen 700 bis 2700 MHz ausgelegt ist. - 1 -

Um die Durchlässigkeit des Sicherheitsglases 1 mit einer derartigen Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 für derartige hochfrequente Strahlung zu erhöhen wird das die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2

Dünnschichtsystem 3 erfindungsgemäß einer Laserbearbeitung unterzogen, und zwar wird in das Dünnschichtsystem 3 eine aus mehreren, horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien 5, 6 bestehende Rasteriinienstruktur 7 mittels Lasern eingebracht und dadurch das Dünnschichtsystem 3 in eine Vielzahl von

Dünnschichtabschnitte 3' zur Erzeugung der Durchlässigkeit des Dünnschichtsystems 3 für hochfrequente Strahlung segmentiert. Die erfindungsgemäße

Rasterlinienstruktur 7 wird somit nachträglich in das auf der

Sicherheitsglassubstratschicht 4 bereits vollflächig erzeugten Dünnschichtsystem 3 mittels Lasern eingebracht. Besonders bevorzugt erstreckt sich die

erfindungsgemäße Rasterlinienstruktur 7 über das gesamte Dünnschichtsystem 3 und damit auch über die gesamte Scheibenfläche des Sicherheitsglases 1.

Zum nachträglichen Einbringen der Unterbrechungslinien 5, 6 in das bestehende Dünnschichtsystem 3 werden die mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens hergestellten Schichten 3.1 bis 3.3 des Dünnschichtsystems 3 vorzugsweise schichtweise mittels Lasern bzw. der von einer Lasereinrichtung 8 erzeugten

Laserstrahlung bzw. Laserstrahl 9 abgedampft. Hierbei wird die von der

Lasereinrichtung 8 erzeugte Laserstrahlung 9 fokussiert in die zu ablatierenden Schichten 3.1 bis 3.3 als Absorptionsschichten der Laserstrahlung 9 eingekoppelt. Die derart erzeugte Rasterlinienstruktur 7 ist vorzugsweise gitterartig ausgebildet, so dass beispielsweise rechteckförmige oder quadratische Dünnschichtabschnitte 3' entstehen. Hierzu werden mehrere, jeweils parallel zueinander verlaufende horizontale Unterbrechungslinien 5 und mehrere, ebenfalls jeweils parallel zueinander verlaufende vertikale Unterbrechungslinien 6 in das Dünnschichtsystem 3 eingebracht. Die Unterbrechungslinien 5, 6 werden vorzugsweise mit einer

Linienbreite von 50 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise 50 Mikrometer oder 200 Mikrometer in das Dünnschichtsystem 3 mittels Lasern eingebracht, d.h. die Breite der Entschichtungslinie beträgt zwischen 50 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise zwischen 50 Mikrometer bis 200 Mikrometer. Die Rasterabstände der

Rasteriinienstruktur 7 sind kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm gewählt.

Hierzu ist erfindungsgemäß eine Lasereinrichtung 8 vorgesehen, welche zur

Erzeugung einer Laserstrahlung bzw. eines Laserstrahls 9 ausgebildet ist. Die Lasereinrichtung 8 ist vorzugsweise als Infrarot-Lasereinrichtung ausgebildet. Die Lasereinrichtung 8 sowie die zur Erzeugung der Laserstrahlung bzw. des Laserstrahls 9 verwendete Optik und/oder Fokussiereinrichtung sind derart gewählt, dass eine Beschädigung der Sicherheitsglassubstratschicht 4 und einer ggf. vorhandenen Bedruckung vermieden wird und die entsprechenden Sicherheitseigenschaften des Sicherheitsglassubstratschicht 4 nicht beeinträchtigt werden.

Zur detaillierten Beschreibung der Bewegungsrichtungen der Lasereinrichtung 8 ist in den Figuren 1 und 2 ein kartesischen Koordinatensystems mit einer x-, y- und z- Raumachse eingezeichnet. Das Sicherheitsglas 1 ist hierbei beispielhaft in einer parallel zur x-y-Ebene des kartesischen Koordinatensystems verlaufenden Ebene angeordnet. Die Lasereinrichtung 8 ist bezogen auf das kartesische

Koordinatensystems sowohl entlang der x- und y-Achse als auch entlang der z-Achse gesteuert bewegbar, und zwar vorzugsweise mit einer in einer nicht dargestellten Steuereinheit ausgeführten Steuerroutine.

Die Lasereinrichtung 8 ist - wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt - senkrecht zur Oberfläche Γ des Sicherheitsglases 1 oberhalb des zu bearbeitenden

Dünnschichtsystems 3 beweglich angeordnet. Der von der Lasereinrichtung 8 erzeugte Laserstrahl 9 verläuft somit entlang der z-Achse des eingezeichneten kartesischen Koordinatensystems und trifft somit senkrecht auf das

Dünnschichtsystems 3 auf, welches sich in einer parallel zur x-y-Ebene erstreckt. Aufgrund der Verstellbarkeit der Lasereinrichtung 8 entlang der z-Achse ist auch eine Bearbeitung von gebogenen Sicherheitsgläsern 1 bzw. darauf angeordneten

Dünnschichtsystemen 3 möglich.

Die von der Lasereinrichtung 8 erzeugte Laserstrahlung 9 ist hinsichtlich Fokustiefe, Energiedichte und/oder Fokusdurchmessers auf das Dünnschichtsystem 3 bzw. dessen Schichtaufbau angepasst.

Vorzugsweise erfolgt die Ablenkung des Laserstrahl 9 mittels einer

Hochleistungsoptik in einem stationären Bearbeitungsfeld, beispielsweise einer Größe von 15 x 15 cm. Um eine großflächige Bearbeitung zu ermöglichen, wird das genannte Bearbeitungsfeld der Hochleistungsoptik der Lasereinrichtung 8

entsprechend entlang der x- und y- Achse versetzt, und zwar so lange bis die gesamte Oberfläche 1' des Sicherheitsglases 1 bearbeitet ist. Zur versatzfreien Aneinanderreihung der einzelnen Bearbeitungsfelder ist beispielsweise eine - 1 -

hochauflösende Sensoreinheit vorgesehen, welche vorzugsweise im m-Bereich arbeitet.

In Figur 3 ist beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein Sicherheitsglas 1, und zwar dessen durch das erfindungsgemäße Dünnschichtsystem 3 gebildeten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 dargestellt. Das Dünnschichtsystem 3 weist hierbei beispielshaft ein gitterartig ausgebildete Rasterlinienstruktur 7 auf, die durch eine Vielzahl an horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien 5, 6 gebildet ist. Mittels der über die Lasereinrichtung 8 bzw. des Laserstrahl 9 im Dünnschichtsystem 3 erzeugten horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien 5, 6 ist dieses in mehrere Dünnschichtabschnitte 3" segmentiert, wodurch die gewünschte

Durchlässigkeit für hochfrequente Strahlung erhöht wird .

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird .

- 1 -

Bezugszeichenliste

1 Sicherheitsglas

Γ Oberfläche

2 Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung

3 Dünnschichtsystem

3' Dünnschichtabschnitte

3.1 - 3.3 Schichten

4 Sicherheitsglassubstratschicht

5 horizontalen Unterbrechungslinien

6 vertikalen Unterbrechungslinien

7 Rasterlinienstruktur

8 Lasereinrichtung

9 Laserstrahlung bzw. Laserstrahl

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern (1) mit einer für hochfrequente Strahlung durchlässige Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung (2), bei dem die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung (2) auf einer

Sicherheitsglassubstratschicht (4) mittels eines Vakuum- Beschichtungsverfahrens, insbesondere eines thermischen

Bedampfungsverfahrens in Form eines Dünnschichtsystems (3) umfassend mehrere Schichten (3.1 - 3.3) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in das Dünnschichtsystem (3) eine aus mehreren, horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien (5, 6) bestehende Rasterlinienstruktur (7) nachträglich in ein auf der Sicherheitsglassubstratschicht (4) bereits vollflächig erzeugtes Dünnschichtsystem (3) mittels Lasern eingebracht wird und dadurch das Dünnschichtsystems (3) in eine Vielzahl von Dünnschichtabschnitte (3') zur Erhöhung der Durchlässigkeit des Dünnschichtsystems (3) für hochfrequente Strahlung segmentiert wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Unterbrechungslinien (5, 6) mit einer Linienbreite von 50 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise 50 Mikrometer bis 200 Mikrometer in das Dünnschichtsystem (3) mittels Lasern eingebracht werden.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum

Einbringen der Unterbrechungslinien (5, 6) in das Dünnschichtsystem (3) die mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens hergestellten Schichten (3.1 - 3.3) des Dünnschichtsystems (3) vorzugsweise schichtweise mittels Lasern bzw. der von einer Lasereinrichtung (8) erzeugten Laserstrahlung (9) abgedampft werden.

Verfahren nach einem der Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnschichtsystem (3) im Bereich der Unterbrechungslinien (5, 6) teilweise oder vollständig bis zum Sicherheitsglassubstratschicht (4) durch Lasern entfernt wird und/oder dass die Rasterlinienstruktur (7) über die gesamte Scheibenfläche in das ebenfalls vollflächig erzeugte Dünnschichtsystem (3) eingebracht wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lasern des Dünnschichtsystems (3) von zumindest einer Lasereinrichtung (8) eine Laserstrahlung (9) erzeugt wird, die hinsichtlich Fokustiefe, Energiedichte und/oder Fokusdurchmessers an das Dünnschichtsystem (3) bzw. dessen Schichtaufbau angepasst ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien (5, 6) der

Rasterlinienstruktur (7) kleiner als 1/10 der Wellenlänge der durchzulassenden hochfrequenten Strahlung gewählt wird.

7. Verfahren nach Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasterabstand der horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien (5, 6) der

Rasterlinienstruktur (7) kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm gewählt wird .

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens ein Dünnschichtsystem (3) umfassend mehrere Schichten (3.1 - 3-3) aus unterschiedlichen Materialien hergestellt wird, und zwar beispielsweise Schichten aus Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, NiCr, Cr-Al-Fe und/oder ZnS.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässigkeit des Dünnschichtsystems (3) für hochfrequente Strahlung zur Verwendung im Fahrzeugbereich oder im Gebäudebereich angepasst wird, und zwar für einen Frequenzbereich zwischen beispielsweise 700 MHz bis 5000 MHz, vorzugsweise 700 MHz bis 2600 MHz.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Rasterlinienstruktur (7) die Dämpfung des Dünnschichtsystems (3) der hochfrequenten Strahlung unabhängig von der Polarisationsrichtung des Ein- und Austrahlwinkels der hochfrequenten Strahlung um mehr als 90% reduziert wird .

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterlinienstruktur (7) unter Beibehaltung der Sicherheitseigenschaften des Sicherheitsglases (1) in das Dünnschichtsystems (3) eingebracht wird .

12. Sicherheitsglas (1) mit einer für hochfrequente Strahlung, insbesondere

Mikrowellenstrahlung durchlässigen Sonnen- und/oder

Wärmeschutzbeschichtung (2), bei dem die Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung (2) auf einer Sicherheitsglassubstratschicht (4) mittels eines Vakuum-Beschichtungsverfahrens, insbesondere eines thermischen Bedampfungsverfahrens in Form eines Dünnschichtsystems (3) umfassend mehrere Schichten (3.1 - 3.3) aufgebracht ist, gekennzeichnet durch seine Herstellung gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.