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用于平视显示器(HUD)的具有p偏振辐射的投影装置的制作方法

2022-07-06 14:48:00 来源:中国专利 TAG:
用于平视显示器(hud)的具有p偏振辐射的投影装置
1.本发明涉及一种用于平视显示器的投影装置及其用途。
2.现代的汽车越来越多地配备有所谓的平视显示器(hud)。用投影仪,通常在仪表板的区域中,将图像投影到挡风玻璃上,在那里被反射,并且被驾驶员感知为挡风玻璃后方的虚拟图像(由驾驶员看来)。因此,能够将重要的信息,例如当前的行驶速度、导航或警告提示,投影到驾驶员的视野中,驾驶员能够感知到所述信息而不必将其视线从行车道移开。因此,平视显示器能够为提高交通安全性做出显著贡献。
3.hud投影仪主要用s偏振辐射来运行并且以大约65%的入射角照射挡风玻璃,这接近于空气-玻璃-过渡的布鲁斯特角(对于钠钙玻璃为56.5
°
)。在此,出现了这样的问题,即,投影仪图像在挡风玻璃的两个外表面上被反射。由此,除了期望的主图像之外,还出现略微错位的副图像,所谓的重影图像("幻像")。该问题通常通过如下方式来减轻,即,所述表面彼此以一定的角度来布置,特别是通过使用楔形的中间层用于层压形成为复合玻璃板的挡风玻璃,从而使得主图像和重影图像彼此叠加。具有hud用楔膜的复合玻璃例如由wo2009/071135a1,ep1800855b1或ep1880243a2已知。
4.楔膜是昂贵的,因此这种hud用复合玻璃板的制造是相当昂贵的。因此存在对不需要楔膜而能适用于挡风玻璃的hud-投影装置的需求。例如,可以用在玻璃板表面上基本不被反射的p偏振辐射来运行hud投影仪。取而代之地,作为p偏振辐射的反射面,挡风玻璃具有反射涂层。ep3187917a2公开了这样的用p偏振辐射运行的hud投影装置。作为反射结构,尤其建议嵌在两个介电层之间的单个的金属层,其中该金属层布置在挡风玻璃的两个单玻璃板之间。替代地,金属层也可以与聚合物层结合布置在挡风玻璃的外置侧上。
5.存在对于除了作为p偏振辐射的反射面的功能之外还具有其他功能的挡风玻璃的需求。可加热涂层或反射红外辐射的涂层在这里具有特别的意义。可以将反射涂层本身用作可加热涂层,例如在cn 106526854中公开的那样。然而,很难将两种功能合并在一个涂层中。
6.cn 106630688公开了一种复合玻璃板,其在内玻璃板的朝向交通工具内部空间的一侧上具有用于p偏振辐射的反射涂层,在外玻璃板的朝向热塑性中间层的一侧上具有低e涂层。这种布局的缺点是p偏振辐射的反射涂层暴露在外,并且必须通过额外涂层的保护来防止机械损坏。
7.存在对具有反射涂层的用于hud的投影装置的需求,所述装置确保在可见光谱范围中的高透射率以及具有对p偏振辐射的高反射率并且同时提供改进的热舒适性。本发明的目的在于,提供这样的改进的投影装置。
8.根据本发明,本发明的目的通过根据权利要求1的投影装置得以实现。优选的实施方案由从属权利要求得知。
9.根据本发明,使用p偏振辐射来产生hud图像,并且该复合玻璃板具有充分反射p偏振辐射的反射涂层。因为对于hud投影装置而言典型的约65
°
的入射角相对接近空气-玻璃-过渡的布鲁斯特角(56.5
°
,钠钙玻璃),所以p偏振辐射几乎不被玻璃板表面反射,而主要是被导电涂层反射。因此,不出现重影图像或几乎不能被感知,从而可以省去使用昂贵的楔
膜。此外,hud图像对于偏振选择性太阳镜的佩戴者而言也是可识别的,所述偏振选择性太阳镜典型地仅允许p偏振辐射通过并且阻挡s偏振辐射。根据本发明的反射涂层在450 nm至650 nm光谱范围内产生对p偏振辐射的高反射率,这与hud显示相关(hud-投影仪典型地以473 nm、550 nm和630 nm (rgb)波长工作)。由此实现了高强度的hud图像。单层银层不会过于减少透光率,因此该玻璃板可以继续用作挡风玻璃。功能涂层通过反射日光的红外线(ir)辐射,明显改进了玻璃板的防晒功能。同时,功能涂层由于布置在挡风玻璃内而得到保护,免受机械损坏。由于反射涂层也布置在挡风玻璃的内部,因此反射涂层获得了相同的保护效果。将反射涂层布置在内玻璃板与功能涂层之间确保了投影仪的p偏振辐射主要被反射涂层反射,以便为观看者生成清晰的hud图像。因此,在功能涂层的导电层上没有出现干扰性反射。
10.根据本发明的用于平视显示器(hud)的投影装置包括至少一个具有反射涂层的挡风玻璃和投影仪。如hud中常见的那样,投影仪照射挡风玻璃的一个区域,在该区域中,辐射向观看者(驾驶员)的方向反射,由此产生一个虚拟图像,观看者感知到由他看来在挡风玻璃后方的该虚拟图像。挡风玻璃的可被投影仪照射的区域被称为hud区域。投影仪的射束方向可以典型地通过反射镜来改变,尤其是竖直地改变,以使投影与观看者的身体尺寸相匹配。在给定的反射镜位置处观看者的眼睛必须位于其中的区域被称为眼动范围窗口。该眼动范围窗口可以通过调整反射镜被竖直地移动,其中由此可及的整个区域(也就是说所有可能的眼动范围窗口的叠加)被称为眼动范围。位于眼动范围内的观看者能够感知到该虚拟图像。因此自然意味着,观看者的眼睛,而非例如整个身体,必须位于眼动范围内。
11.这里使用的hud领域的专业术语是本领域技术人员通常已知的。有关详细说明,可参考慕尼黑工业大学计算机科学学院的alexander neumann的论文“simulationsbasierte messtechnik zur pr
ü
fung von head-up displays”(慕尼黑:慕尼黑工业大学大学图书馆,2012),尤其是第2章“das head-up display”。
12.所述挡风玻璃包括一个外玻璃板和一个内玻璃板,它们通过一个热塑性中间层彼此连接。挡风玻璃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。在本发明意义上,内玻璃板是指挡风玻璃的朝向交通工具内部空间的玻璃板。外玻璃板是指朝向外部环境的玻璃板。所述挡风玻璃优选是机动车、尤其是乘用车或载重汽车的挡风玻璃。
13.挡风玻璃具有上棱边和下棱边以及在它们之间延伸的两个侧棱边。上棱边是指提供用于在安装位置下向上指向的那个棱边。下棱边是指提供用于在安装位置下向下指向的那个棱边。上棱边经常也被称为顶棱边,和下棱边被称为发动机棱边。
14.外玻璃板和内玻璃板各自具有一个外侧表面(外侧)和一个内部空间侧表面(内侧)和在它们之间延伸的、环绕的侧棱边。在本发明意义上,外侧表面或外侧是指这样的主面,其提供用于在安装位置下朝向外部环境。在本发明意义上,内部空间侧表面或内侧是指这样的主面,其提供用于在安装位置下朝向内部空间。外玻璃板的内部空间侧表面或内侧与内玻璃板的外侧表面或外侧彼此面对并通过热塑性中间层彼此连接。
15.投影仪对准挡风玻璃的hud区域。投影仪的辐射主要是p偏振的。所述反射涂层适于反射p偏振辐射。由此,由投影仪辐射产生一个虚拟图像,交通工具的驾驶员可以感知到由他看来在挡风玻璃后方的该虚拟图像。。
16.根据本发明的反射涂层具有恰好一层基于银的导电层。下部介电层结构布置在导
电层的下方。下部介电层结构可以由单个介电层组成或包括多个层的层序列。同样地,上部介电层结构布置在导电层的上方。上部介电层结构可以由单个介电层组成或包括多个层的层序列。上部和下部的介电层结构各自具有至少1.9的折射率。
17.在本发明范围内,折射率原则上是基于550 nm的波长给出的。例如,可以借助于椭圆偏光法来确定折射率。椭偏仪是商购可得的,例如从sentech公司。上部或下部介电层的折射率优选通过首先将其作为单层沉积在基底上,然后借助于椭圆偏光法测量折射率来确定。为了确定上部或下部介电层序列的折射率,将层序列的层分别作为单层单独地沉积在基底上,然后借助于椭圆偏光法确定折射率。根据本发明,对于这些单层中的每一个可以实现至少1.9的折射率。在具有至少1.9的折射率的层序列的情况下,所有单个的层因此具有至少1.9的折射率。具有至少1.9的折射率的介电层及其沉积方法是薄层领域的技术人员已知的。优选使用物理气相沉积的方法,特别是磁控溅射。光学厚度是几何厚度与折射率(在550 nm处)的乘积。层序列的光学厚度作为各个单层的光学厚度的总和来计算。
18.如果第一层(或层序列、层模块或层结构)布置在第二层的上方,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在其上施加该涂层的基底。如果第一层布置在第二层的下方,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基底。
19.如果一个层是基于一种材料形成的,则该层大部分由该材料构成,尤其是除了可能的杂质或掺杂物之外基本上由该材料构成。
20.反射涂层是透明的,这在本发明意义上意味着,其在可见光谱范围中具有至少70%、优选至少80%的平均透射率,并且由此基本上不限制透过其的透视。原则上,如果挡风玻璃的hud区域具有反射涂层就足够了。但是其他区域也可以具有反射涂层,并且挡风玻璃可以基本上在整个表面上具有反射涂层,由于制造原因这可能是优选的。在本发明的一个实施方案中,玻璃板表面的至少80%具有根据本发明的反射涂层。尤其是,除了作为通讯窗口、传感器窗口或摄像机窗口应确保电磁辐射透射穿过挡风玻璃并因此不具有反射涂层的环绕的边缘区域和任选局部的区域以外,反射涂层施加在玻璃板表面的整个表面上。环绕的未经涂覆的边缘区域例如具有至多20 cm的宽度。其防止了反射涂层与周围的气氛直接接触,从而保护在挡风玻璃内部中的反射涂层免受腐蚀和损坏。
21.功能涂层具具有ir反射性能,因此其用作防晒涂层,其通过反射热辐射减少了交通工具内部空间的加热。具有涂层的复合玻璃板的tts值在此优选小于60%,特别优选小于55%。tts值表示根据iso 13837测量的总共射入的太阳能量-它是热舒适性的量度。如果使涂层与电接触,使得电流流过它,加热了该涂层,则该涂层也可用作加热涂层。涂层的薄层电阻优选小于4ω/

,特别是小于3ω/


22.反射涂层优选直接施加到内玻璃板的面对热塑性中间层的表面,即内玻璃板的外侧表面(外侧)上。直接布置在内玻璃板的外侧上而不是通过载体膜安置的优点是没有由于载体膜而引起的光学损害。视觉上完美的布置对于以后在hud投影装置中的使用具有特别的意义。反射涂层优选通过物理气相沉积来施加。这提供了特别好的涂层并且易于在工业上实施。
23.功能涂层优选直接布置在外玻璃板的朝向热塑性中间层的内侧上。在外玻璃板的内侧上的布置防止了玻璃板过度加热。功能涂层特别优选通过物理气相沉积施加在外玻璃板上。这提供了特别好的涂层并且易于在工业上实施。
24.功能涂层优选直接布置在外玻璃板的内侧上并且反射涂层直接布置在内玻璃板的外侧上。这在工业上特别容易制造,因为不必插入单独的载体膜。此外,避免了在层压挡风玻璃期间产生的光学缺陷。
25.此外,功能涂层或反射涂层优选布置在聚合物载体膜上。载体膜布置在外玻璃板和内玻璃板之间。载体膜优选嵌入热塑性中间层中。以这种方式,实现了内玻璃板和外玻璃板之间的最佳连接。
26.反射涂层优选直接布置在内玻璃板上并且功能涂层在载体膜上嵌入热塑性中间层中。由此避免了在生成hud图像时由载体膜或热塑性中间层引起的光学损伤。
27.该功能涂层和反射涂层优选施加在载体膜上,特别优选在单个聚合物载体膜上,其在一侧上包含功能涂层,而在另一侧上包含反射涂层。这在工艺技术方面是有利的,因为仅需共同层压入单个膜。此外,在这种情况下,反射涂层和功能涂层之间的距离仅由聚合物载体膜的厚度来确定。当在功能涂层上产生p偏振辐射的反射时,由此生成的图像与反射涂层上的反射重叠,从而没有感知到两个分开的hud图像。这样,干扰性的重影图像得到有效抑制。
28.载体膜优选基本上由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)组成。
29.载体膜的厚度为优选30μm至400μm,更优选40μm至200μm,特别优选50μm至150μm,例如100μm。在双面涂覆的载体膜的情况下,这是特别有利的,因为通过在功能涂层上的反射产生的重影与hud图像重叠成单一图像,从而不会感知到干扰性的重影。
30.在一个优选的实施方案中,功能涂层包括至少一个基于银的导电层。功能涂层中导电层的几何厚度小于反射涂层中基于银的导电层的几何厚度。由于小于反射涂层中的导电层的厚度的较小的功能涂层中基于银的导电层的几何厚度,确保了挡风玻璃的高透射率并生成清晰的hud图像。
31.该差异优选为1nm至10nm,优选2nm至6nm,特别优选3nm至4nm。在功能涂层中具有多个导电层的情况下,该差异在每种情况下指的是功能涂层的单层与反射涂层中的层之间的差异。由于功能涂层中导电层的厚度较小,因此可以确保挡风玻璃的足够的透射率。此外,由功能层引起的弱重影仅略微明显。
32.功能涂层优选包括至少一层基于银的导电层。最下部介电层模块布置在导电层的下方。最下部介电层模块可以由单个介电层组成或包括多个层的层序列。同样地,最上部介电层模块布置在导电层的上方。最上部介电层模块可以由单个介电层组成或包括多个介电层的层序列。最上部和最下部的介电层模块各自具有至少为1.9的折射率。术语最上部和最下部的层模块意味着,在功能涂层中,在最上部层模块的上方没有布置另外的介电层模块或者在最下部介电层模块的下方没有布置另外的介电层模块。
33.在一个优选的实施方案中,功能涂层包括至少一个基于银的导电层。功能涂层中导电层的几何厚度小于反射涂层中基于银的导电层的几何厚度。由于小于反射涂层中的导电层的厚度的较小的功能涂层中基于银的导电层的几何厚度,确保了挡风玻璃的高透射率并生成清晰的hud图像。功能涂层优选包括至少一层基于银的导电层。最下部介电层模块布置在导电层的下方。最下部介电层模块可以由单个介电层组成或包括多个层的层序列。同样地,最上部介电层模块布置在导电层的上方。最上部介电层模块可以由单个介电层组成或包括多个介电层的层序列。最上部和最下部的介电层模块各自具有至少为1.9的折射率。
34.由于一个或多个导电银层,功能涂层优选具有ir反射性能,从而其用作防晒涂层,其通过反射热辐射减少了交通工具内部空间的加热。功能涂层优选也用作加热涂层,其中使其与电接触,从而电流流过它,加热了功能涂层。在此,功能涂层通过电汇流条连接到电压源,并且可以通过施加电压来加热。
35.功能涂层是透明的,这在本发明意义上意味着,其在可见光谱范围中具有至少70%、优选至少80%的平均透射率,并且由此基本上不限制透过其的透视。挡风玻璃优选基本上在整个表面上具有功能涂层。由此获得全表面防晒功能并且出于制造原因是优选的。在本发明的一个实施方案中,玻璃板表面的至少80%具有功能涂层。特别优选地,除了作为通讯窗口、传感器窗口或摄像机窗口应确保电磁辐射透射穿过挡风玻璃并因此不具有功能涂层的环绕的边缘区域和任选局部的区域以外,功能涂层施加在玻璃板表面的整个表面上。环绕的未经涂覆的边缘区域例如具有至多20 cm的宽度。其防止了功能涂层与周围的气氛直接接触,从而保护在挡风玻璃内部中的功能涂层免受腐蚀和损坏。
36.在一个优选的实施方案中,在反射涂层中,上部介电层结构的光学厚度与下部介电层结构的光学厚度之比为至少1.6。令人惊讶地表明,光学厚度的这种不对称性产生明显更平滑的对p偏振辐射的反射光谱,从而在整个相关光谱范围(400 nm至680 nm)内存在相对恒定的反射比。由此确保了hud投影的色彩中性的显示。特别优选地,上部介电层结构的光学厚度与下部介电层结构的光学厚度之比为至少1.7,特别优选至少1.8。由此获得特别好的结果。
37.光学厚度之比计算为上部介电层结构的光学厚度(被除数)除以下部介电层结构的光学厚度(除数)的商。
38.在一个优选的实施方案中,在功能涂层中,最上部介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度之比为0.8至2。令人惊讶地表明,该比率导致特别高的挡风玻璃透射率值。最上部介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度之比优选为0.8至1.5,特别优选0.9至1.2,并且特别是大约1.0。以此方式获得特别好的透射性能。
39.光学厚度之比计算为最上部介电层模块的光学厚度(被除数)除以最下部介电层模块的光学厚度(除数)的商。
40.在一个优选的实施方案中,功能涂层包含两个基于银的导电层和它们之间的中间介电层模块。由此改进了ir反射性能,从而获得了改进的热保护效果。中间介电层模块布置在两个基于银的导电层之间,因此功能涂层依次包含以下层:最下部介电层模块
ꢀ–ꢀ
基于银的第一导电层
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中间介电层模块
ꢀ–ꢀ
基于银的第二导电层
ꢀ–ꢀ
最上部介电层模块。层堆叠中可以包含其他层。
41.在功能涂层中,中间介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度以及与最上部介电层模块的光学厚度之比优选大于1.9,特别优选大于2.0和特别优选大于2.1。发明人已经发现,尽管银层的数量增加了,但该比率导致挡风玻璃的透射率的值高得令人惊讶。优选地,该比率不大于3.0。
42.因此,这涉及以下光学厚度比率:中间介电层模块/最下部介电层模块,中间介电层模块/最上部介电层模块,优选地,在功能涂层中,最上部介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光
学厚度之比为0.9至1.1,优选约为1,并且中间介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度以及与最上部介电层模块的光学厚度之比大于1.9,特别优选大于2.0,特别优选大于2.1。该组合导致特别好的结果。
43.在另一优选实施方案中,功能涂层包含三个基于银的导电层和两个中间介电层模块,所述中间介电层模块布置在三个基于银的导电层之间。由此进一步改进了红外反射性能,从而实现了提高的热保护效果。如此布置两个中间介电层模块,从而在每两个银层之间布置一个中间介电层模块。因此,功能涂层依次包含以下层:最下部介电层模块
ꢀ–ꢀ
基于银的第一导电层
ꢀ–ꢀ
中间介电层模块
ꢀ–ꢀ
基于银的第二导电层
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中间介电层模块
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基于银的第三导电层
ꢀ–ꢀ
最上部介电层模块。另外的层堆叠也可以包含在层堆叠中。也可以存在多于三个的基于银的导电层,其中在这种情况下,添加另外的中间介电层模块,使得银层各自通过介电层模块彼此隔离。
44.优选地,在功能涂层中,两个中间介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度和最上部介电层模块的光学厚度之比大于1.9,优选大于2.0,特别优选大于2.1。因此,这涉及以下光学厚度比率:第一中间介电层模块 / 最下部介电层模块,第二中间介电层模块 / 最下部介电层模块,第一中间介电层模块 / 最上部介电层模块,第二中间介电层模块 / 最上部介电层模块。
45.在此优选的是,在功能涂层中,最上部介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度之比为0.9至1.1,优选约1,并且中间介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度以及与最上部介电层模块的光学厚度之比大于1.9,特别优选大于2.0,特别优选大于2.1。该组合导致特别好的结果。
46.在另一优选实施方案中,功能涂层包含至少两个、优选恰好两个、恰好三个或恰好四个基于银的导电层,其中功能涂层中的每个基于银的导电层具有比反射涂层中基于银的导电层更薄的几何厚度。这导致挡风玻璃改进的热保护效果且同时具有高透射率,由此不会因功能涂层的导电层上的反射而产生干扰性的重影图像。
47.反射涂层是薄层堆叠,即薄的单层的层序列。该薄层堆叠包含恰好一个基于银的导电层。该基于银的导电层赋予反射涂层基本的反射性能和此外ir反射作用以及导电性。该基于银的导电层也可以简称为银层。所述反射涂层包含恰好一个银层,即,不多于一个银层。本发明的一个特别的优点是,可以用银层获得所需反射性能,而没有强烈降低透射率,如在反射涂层中使用多个导电层时既是这种情况。然而,可以存在另外的导电层,其对反射涂层的电导性没有显著贡献,而是满足其他目的。这尤其适用于几何厚度小于1nm的金属阻挡层,其优选布置在银层和介电层结构之间。
48.功能涂层和反射涂层中的导电层是基于银形成的。导电层优选包含至少90重量%的银,特别优选至少99重量%的银,非常特别优选至少99.9重量%的银。银层可以具有掺杂物,例如钯,金,铜或铝。
49.反射涂层中银层的几何层厚度为优选至多15nm,特别优选至多14nm,非常特别优选至多13nm。由此在ir范围内获得有利的反射率,而不会强烈降低透射率。银层的几何层厚度为优选至少5nm,特别优选至少8nm。较薄的银层可导致层结构去湿。银层的几何层厚度特
别优选为10nm至14nm或11nm至13nm。
50.功能涂层中各个银层的几何层厚度优选为至多12nm,特别优选至多10nm,特别优选约8nm。这导致ir范围内的高反射率而不会过于强烈地降低透射率。
51.在一个有利的实施方案中,反射涂层不包括其折射率小于1.9的介电层。因此,反射涂层的所有介电层均具有至少1.9的折射率。本发明的一个特别的优点是,仅用相对高折射的介电层就可以实现所需反射性能。由于对于折射率小于1.9的低折射层尤其合适的是在磁场辅助阴极沉积中具有小的沉积速率的氧化硅层,因此可以快速且成本有利地制造根据本发明的反射涂层。
52.在一个有利的实施方案中,功能涂层不包括折射率小于1.9的介电层。因此,功能涂层的所有介电层均具有至少1.9的折射率。一个特别的优点是,不需要折射率小于1.9的低折射层(特别是氧化硅层),因为它们在磁场辅助阴极沉积中具有小的沉积速率。因此可以快速且成本有利地制造根据本发明的挡风玻璃。
53.功能涂层和反射涂层优选不包括折射率小于1.9的介电层。
54.所述反射涂层在银层的上方和下方包含彼此独立的各一个折射率为至少1.9的介电层结构。包含在该介电层结构中的介电层可以例如是基于氮化硅,氧化锌,锡-锌-氧化物,硅-金属-混合氮化物如硅-锆-氮化物,氧化锆,氧化铌,氧化铪,氧化钽,氧化钨或碳化硅形成的。所提及的氧化物和氮化物可以以化学计量,亚化学计量或超化学计量来沉积。它们可以具有掺杂,例如铝,锆,钛或硼。这些材料的作为单层形式具有至少1.9的折射率的层是已知的,本领域技术人员可以用已知方法获得。优选使用物理气相沉积的方法来沉积这些层,特别是磁控溅射。
55.上部介电层结构的光学厚度为优选80nm至200nm,特别优选100nm至130nm。下部介电层结构的光学厚度为优选50nm至100nm,特别优选60 nm至90nm。由此获得良好的结果。
56.在一个有利的实施方案中,在反射涂层中,在银层的上方和下方各布置一个介电层,它们可以被称为消除反射层,并且优选基于氧化物,例如氧化锡,和/或氮化物,例如氮化硅,特别优选基于氮化硅。由于其光学性能、其易得性及其高的机械和化学稳定性,已经证实氮化硅是有利的。硅优选掺杂有例如铝或硼。在介电层序列的情况下,基于氮化硅的层优选是上部层序列的最上层或下部层序列的最下层。上部消除反射层的几何厚度为优选20nm至100nm,特别优选40nm至60nm,特别是30nm至50nm。下部消除反射层的几何厚度为优选10nm至50nm,特别优选15nm至40nm,特别是20nm至35nm。
57.除了消除反射层外,在介电层结构中任选可以存在折射率为至少1.9的另外的介电层。因此,上部介电层结构和下部介电层结构可以彼此独立地包含改善银层的反射率的适配层。所述适配层优选是基于氧化锌,特别优选氧化锌zno
1-δ
形成的,其中0 《 δ 《 0.01。适配层进一步优选包含掺杂物。适配层可以包含例如掺杂铝的氧化锌(zno:al)。为了避免过量的氧与含银层反应,优选以相对于氧亚化学计量地沉积氧化锌。适配层优选布置在银层与消除反射层之间。适配层的几何厚度为优选5nm至30nm,特别优选8nm至12nm。
58.也可以在反射涂层中存在折射率增加层,其具有比消除反射层更高的折射率,同样彼此独立地在上部介电层结构和下部介电层结构中。由此可以进一步改善和微调光学性能。折射率增加层优选包含硅-金属-混合氮化物,如,硅-锆-混合氮化物,硅-铝-混合氮化物,硅-钛-混合氮化物或硅-铪-混合氮化物,特别优选硅-锆-混合氮化物。在此,锆的比例
为优选15至45重量%,特别优选15至30重量%。作为替代材料可以考虑例如wo3,nb2o5,bi2o3,tio2,和/或aln。折射率增加层优选布置在消除反射层与银层之间或者在适配层(如果存在的话)与消除反射层之间。折射率增加层的几何厚度为优选5nm至30nm,特别优选5nm至15nm。
59.在本发明的一个优选实施方案中,在反射涂层中,在导电层的下方布置恰好一个折射率为至少1.9的下部介电层,优选基于氮化硅。这意味着下部介电层结构由恰好一个下部介电层组成。同样地,在导电层的上方布置恰好一个折射率为至少1.9的上部介电层,优选基于氮化硅。这意味着上部介电层结构由恰好一个上部介电层组成。产生这样的从基底开始的层序列:下部消除反射层
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银层
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上部消除反射层。反射涂层优选不包含另外的介电层。上部消除反射层的几何厚度为优选20nm至100nm,特别优选40nm至60nm,特别是30nm至50nm。下部消除反射层的几何厚度为优选10nm至50nm,特别优选15nm至40nm,特别是20nm至35nm。
60.在本发明的另一优选实施方案中,在反射涂层中,在导电层的下方布置第一下部介电层(消除反射层)和第二下部介电层(适配层)。这意味着下部层结构包括第一下部介电层和第二下部介电层。同样地,在导电层的上方布置第一上部介电层(消除反射层)和第二上部介电层(适配层)。这意味着上部层结构包括第一上部介电层和第二上部介电层或由其构成。消除反射层和适配层的折射率为至少1.9。消除反射层优选是基于氮化硅形成的,适配层基于氧化锌。适配层优选布置在各自的消除反射层与银层之间:产生这样的从基底开始的层序列:下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层。反射涂层优选不包含另外的介电层。上部消除反射层的几何厚度为优选20nm至100nm,特别优选40nm至60nm,特别是30nm至50nm。下部消除反射层的几何厚度为优选10nm至50nm,特别优选15nm至40nm,特别是20nm至35nm。适配层的几何厚度优选为5nm至30nm,特别优选为8nm至12nm。
61.在本发明的另一实施方案中,在反射涂层中,在导电层的下方布置第一下部介电层(消除反射层),第二下部介电层(适配层)和第三下部介电层(折射率增加层)。这意味着下部层结构包括第一下部介电层、第二下部介电层和第三下部介电层或由其构成。同样地,在导电层的上方布置第一上部介电层(消除反射层),第二上部介电层(适配层)和第三上部介电层(折射率增加层)。这意味着上部层结构包括第一上部介电层、第二上部介电层和第三上部介电层或由其构成。消除反射层和适配层以及折射率增加层的折射率为至少1.9。折射率增加层具有比消除反射层更高的折射率,优选至少2.1。消除反射层优选是基于氮化硅形成的,适配层基于氧化锌,折射率增加层基于硅-金属-混合氮化物,如,硅-锆-混合氮化物或硅-铪-混合氮化物。适配层优选具有最小的距银层的距离,而折射率增加层布置在适配层与消除反射层之间。产生这样的从基底开始的层序列:下部消除反射层
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下部折射率增加层
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下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
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上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层。反射涂层优选不包含另外的介电层。上部消除反射层的几何厚度为优选20 nm 至100 nm,特别优选40 nm 至60 nm,特别是30 nm 至50 nm。下部消除反射层的几何厚度为优选10 nm 至50 nm,特别优选15 nm 至40 nm,特别是20 nm 至35 nm。适配层的几何厚度为优选5 nm 至30 nm,特别优选8 nm 至12 nm。折射率增加层的几何厚度为优选5nm至30nm,特别优选5nm至15nm。
62.由于下部层结构和上部层结构可以彼此独立地形成,因此上述实施方案的组合也是可行的,其中根据一个实施方案形成上部介电层结构且根据另一个实施方案形成下部介电层结构。产生以下的优选层序列(在每种情况下从基底开始,即从在其上沉积反射涂层的那个表面开始:
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下部消除反射层
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银层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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银层
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上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部折射率增加层
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下部适配层
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银层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部折射率增加层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部折射率增加层
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下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
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上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层在本发明的一个有利的实施方案中,反射涂层包括至少一个金属阻挡层。该阻挡层可以布置在银层的下方和/或上方,并且优选与银层直接接触。然后,该阻挡层位于银层和介电层结构之间。阻挡层用于保护银层免于氧化,特别是在经涂覆的玻璃板经受温度处理时,如其通常出现在弯曲工艺的范围内。阻挡层的几何厚度优选小于1nm,例如0.1nm至0.5nm。阻挡层优选是基于钛或镍-铬-合金形成的。
63.阻挡层仅微不足道地改变反射涂层的光学性能,并且优选存在于上述所有实施方案中。特别优选地,阻挡层直接布置在银层的上方,即在银层与上部介电层结构之间,在该处其是特别有效的。产生以下的优选层序列:
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下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
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阻挡层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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银层
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阻挡层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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银层
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阻挡层
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上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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阻挡层
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上部适配层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
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下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
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下部适配层
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银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层在每种情况下,附加的阻挡层可以任选地直接布置在银层的下方,即在银层与下部介电层结构之间。
64.功能涂层在基于银的导电层的上方和下方彼此独立地包含各一个折射率为至少1.9的介电层模块。在具有多个银层的功能涂层的情况下,所有介电层模块优选地具有至少1.9的折射率。包含在介电层模块中的介电层可以例如是基于氮化硅、氧化锌、锡-锌氧化物、硅-金属混合氮化物如硅-锆氮化物、氧化锆、氧化铌、氧化铪、氧化钽、氧化钨或碳化硅形成的。所提及的氧化物和氮化物可以以化学计量,亚化学计量或超化学计量来沉积。它们可以具有掺杂,例如铝,锆,钛或硼。
65.最上部介电层模块的光学厚度优选为70nm至200nm,特别优选80nm至100nm。最下部介电层模块的光学厚度优选为70nm至100nm,特别优选80nm至150 nm。由此获得好的结果。中间介电层模块的光学厚度优选为100nm至400nm,优选150nm至300nm,特别优选160nm至200nm。
66.在一个有利的实施方案中,在功能涂层中在最上部和最下部的层模块中以及,如果存在的话,在中间层模块中,各布置一个可以被称为消除反射层并且优选基于氧化物例如氧化锡和/或氮化物例如氮化硅,特别优选基于氮化硅形成的介电层。氮化硅因其光学性能、其易得性及其高的机械和化学稳定性而得到了证明。硅优选掺杂有例如铝或硼。
67.在最上部和最下部的层模块的情况下,基于氮化硅的层优选是最上部层模块的最上层或最上部层模块的最下层。最上部和最下部的层模块中消除反射层的几何厚度优选为10 nm至50 nm,特别优选15 nm至40 nm,特别是20 nm至35 nm。中间层模块中的消除反射层的几何厚度优选为30nm至100nm,特别优选40nm至80nm,特别是50nm至70nm。
68.除了消除反射层外,在介电层模块中任选可以存在折射率为至少1.9的另外的介电层。因此,最上部和最下部介电层模块可以彼此独立地包含改善银层的反射率的适配层。中间层模块可以彼此独立地包含一个或两个适配层。所述适配层优选是基于氧化锌,特别优选氧化锌zno
1-δ
形成的,其中0 《 δ 《 0.01。适配层进一步优选包含掺杂物。适配层可以包含例如掺杂铝的氧化锌(zno:al)。为了避免过量的氧与含银层反应,优选以相对于氧亚化学计量地沉积氧化锌。在最上部和最下部介电层模块中,适配层优选布置在银层与消除反射层之间。在中间介电层模块中,适配层优选布置在相邻的银层与消除反射层之间。适配层的几何厚度优选为5nm至30nm,特别优选8nm至12nm。
69.也可以在功能涂层中存在折射率增加层,其具有比消除反射层更高的折射率,同样彼此独立地在最上部、最下部和任选的中间介电层模块中。由此可以进一步改善和微调光学性能。折射率增加层优选包含硅-金属-混合氮化物,如,硅-锆-混合氮化物,硅-铝-混合氮化物,硅-钛-混合氮化物或硅-铪-混合氮化物,特别优选硅-锆-混合氮化物。在此,锆的比例为优选15至45重量%,特别优选15至30重量%。作为替代材料可以考虑例如wo3,nb2o5,bi2o3,tio2,和/或aln。折射率增加层优选布置在消除反射层与银层之间或者在适配层(如果存在的话)与消除反射层之间。折射率增加层的几何厚度为优选5nm至30nm,特别优选5nm至15nm。
70.在本发明的一个优选实施方案中,功能涂层中的最下部层模块由恰好一个折射率
为至少1.9的下部介电层组成,优选基于氮化硅。同样地,最上部层模块由恰好一个折射率为至少1.9的上部介电层模块组成,优选基于氮化硅。功能涂层优选不包含其他介电层。最上部和最下部层模块中的消除反射层的几何厚度优选为10nm至50nm,特别优选15nm至40nm,尤其是20nm至35nm。中间介电层模块中的消除反射层的几何厚度优选为50nm至100nm,特别优选55nm至80nm,特别是60nm至70nm。
71.在本发明的另一优选实施方案中,第一介电层(消除反射层)和第二介电层(适配层)彼此独立地布置在最下部层模块、最上部层模块和中间层模块中。消除反射层和适配层的折射率为至少1.9。消除反射层优选基于氮化硅形成,适配层基于氧化锌形成。适配层优选地布置在相应的消除反射层和银层之间。功能涂层优选不包含其他介电层。
72.最上部和最下部的层模块特别优选地包含消除反射层、适配层并且没有其他介电层。中间层模块优选地依次包含下部适配层、消除反射层和上部适配层并且没有其他介电层。最上部和最下部的层模块中消除反射层的几何厚度优选为10 nm至50 nm,特别优选15 nm至40 nm,特别是20 nm至35 nm。中间层模块中的消除反射层优选为30 nm至100 nm,特别优选40 nm至80 nm,尤其是50 nm至70 nm。适配层的几何厚度优选为5 nm至30 nm,特别优选8nm至12nm。
73.在本发明的另一优选实施方案中,在功能涂层中,第一介电层(消除反射层)、第二介电层(适配层)和第三介电层(折射率增加层)彼此独立地布置在最下部层模块中和最上部层模块中。优选地,在最下部和最上部层模块中没有布置另外的介电层。中间层模块中优选布置有第一介电层(适配层)、第二介电层(消除反射层)和第三介电层(适配层)。消除反射层和适配层以及折射率增加层具有至少1.9的折射率。折射率增加层具有比消除反射层更高的折射率,优选至少2.1。消除反射层优选基于氮化硅形成,适配层基于氧化锌,折射率增加层基于硅-金属-混合氮化物,如硅-锆混合氮化物或硅-铪混合氮化物。适配层优选地与银层的距离最小,而折射率增加层布置在适配层和消除反射层之间。对于最上部和最下部的层模块产生这样的从基底开始的层序列:(基底)
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消除反射层
ꢀ–
适配层
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折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
(银)。对于中间层模块产生这样的从银层开始的层序列:(银)
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适配层
ꢀ–ꢀ
消除反射层
ꢀ–ꢀ
适配层
ꢀ–ꢀ
(银)。功能涂层优选不包含其他介电层。最上部和最下部的层模块中消除反射层的几何厚度优选为10 nm至50 nm,特别优选15 nm至40 nm,尤其是20 nm至35 nm。中间层模块中的消除反射层的几何厚度优选为30 nm至100 nm,特别优选40 nm至80 nm,尤其是50 nm至70 nm。适配层的几何厚度优选为5 nm至30 nm,特别优选8nm至12nm折射率增加层的几何厚度优选5nm至30nm,特别优选5nm至15nm。
74.由于各个层模块可以彼此独立地形成,因此上述实施方案的组合也是可能的,其中最上部介电层模块根据一种实施方案形成而最下部介电层模块根据另一种实施方案形成,并且在多个银层的情况下,中间层模块根据又一个实施方案形成。产生以下优选的层序列(各自从基底开始,即功能涂层沉积在其上的那个表面:对于一个银层:
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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上部适配层
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上部折射率增加层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
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上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层对于两个银层示例性地列出了一些可能性:
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下部消除反射层
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银层
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中间消除反射层
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银层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
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下部适配层
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银层
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中间适配层
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中间消除反射层
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中间适配层
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银层
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上部适配层
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上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
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银层
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中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
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中间适配层
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银层
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上部适配层
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上部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
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中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
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银层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
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上部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
银层
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中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
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银层
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上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层类似的结构适用于三个银层,其中分别添加一个银层和另一个介电层模块。
75.在本发明的一个有利的实施方案中,功能涂层包括至少一个金属阻挡层。该阻挡层可以布置在银层的下方和/或上方,并且优选与银层直接接触。阻挡层优选布置在每个银层的下方和/或上方。然后,阻挡层位于银层和介电层模块之间。阻挡层用于保护银层免于氧化,特别是在经涂覆的玻璃板经受温度处理时,如其通常出现在弯曲工艺的范围内。阻挡层的几何厚度优选小于1nm,例如0.1nm至0.5nm。阻挡层优选是基于钛或镍-铬-合金形成的。
76.阻挡层仅微不足道地改变功能涂层的光学性能,并且优选存在于上述所有实施方案中。特别优选地,阻挡层直接布置在一个/每一个银层的上方,即在银层与相邻的上部介电层模块之间,在该处其是特别有效的。
77.对于上面已经列出的示例性层序列,产生以下的优选层序列:对于一个银层:
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下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
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阻挡层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除
反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层对于两个银层示例性地列出了一些可能性::
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
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银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
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上部适配层
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上部消除反射层
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下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
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上部适配层
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上部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
下部适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
上部消除反射层
‑ꢀ
下部消除反射层
ꢀ–ꢀ
下部折射率增加层
ꢀ‑ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ–ꢀ
中间适配层
ꢀ–ꢀ
中间消除反射层
ꢀ–ꢀ
银层
ꢀ–ꢀ
阻挡层
ꢀ‑ꢀ
上部适配层
ꢀ–ꢀ
上部消除反射层类似的结构适用于三个银层,其中分别添加一个银层和另一个介电层模块。
78.在每种情况下,附加的阻挡层可以任选地直接布置在一个/每一个银层的下方,即在银层与下部介电层模块之间。
79.在另一个优选的实施方案中,功能涂层设计成多层聚合物膜的形式。该多层聚合物膜不包含导电层。该多层聚合物膜优选仅包含聚合物层。多层聚合物膜优选包含1至1000,特别优选10至500,进一步优选50至100个聚合物层。该多层聚合物膜反射红外辐射,同时其允许可见光通过。因此,挡风玻璃的tts值降低,而tl值几乎没有下降。另一个优点是该膜不会屏蔽来自例如手机的电子信号。多层聚合物膜可包含不同材料的聚合物层。多层聚合物膜的连续的聚合物层优选在其折射率方面不同,从而ir辐射由于光学干涉而被反射。此类膜是商购可得的,例如从3m公司以名称ucsf(ultra-clear solar film)。多层聚合物膜优选提供在聚合物载体膜上。多层聚合物膜优选嵌入热塑性中间层中。
80.在另一优选实施方案中,功能涂层被设计为由纳米颗粒制成的涂层。在此,纳米颗粒被直接施加在玻璃板表面上。功能涂层优选包含钨酸铯纳米颗粒和/或氧化铟纳米颗粒。由于采用了不连续的纳米颗粒层,例如,装配玻璃对于手机的高频具有高穿透性。还可以满足对挡风玻璃的光学要求,特别是在透明度和着色方面。纳米颗粒优选嵌入聚合物基质中。合适的混合物是商购可得的,例如以名称drywired
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liquid nanotint
®
。带有纳米颗粒的聚合物基质是通过直接在外玻璃板上固化而产生的。因此提供了极好的附着。或者,纳米0°
入射角透射的辐射比例。透光率可以借助于本领域技术人员已知的方法用商购可得的测量仪器来确定,例如来自perkinelmer的光谱仪。内玻璃板和中间层优选是透明的,即没有着色或上色。例如,可以使用绿色或蓝色上色的玻璃作为外玻璃板。
87.挡风玻璃优选在空间的一个或多个方向上是弯曲的,如这对于机动车玻璃板而言是常见的,其中典型的曲率半径为大约10cm至大约40m。然而,挡风玻璃也可以是平面的,例如,当打算将它作为用于公共汽车,火车或拖拉机的玻璃板时。
88.热塑性中间层包含至少一种热塑性聚合物,优选乙烯乙酸乙烯酯(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。中间层通常是由热塑性膜形成的。中间层的厚度为优选0.2mm至2mm,特别优选0.3mm至1mm。热塑性中间层可以由单个膜或多个单独的膜组成。
89.所述挡风玻璃可通过本身已知的方法来制造。外玻璃板和内玻璃板通过中间层彼此层压,例如通过高压釜方法、真空袋方法、真空环方法、压延方法、真空层压机或其组合。外玻璃板和内玻璃板的接合在此通常在热、真空和/或压力的作用下进行。
90.反射涂层和功能涂层优选通过物理气相沉积(pvd)施加到玻璃板表面上,特别优选通过阴极溅射(“溅射”),非常特别优选通过磁场辅助的阴极溅射(“磁控溅射”)。该涂层优选在层压之前施加。代替将反射涂层和/或功能涂层施加到玻璃板表面上,其原则上也可以提供在布置在热塑性中间层中的优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的载体膜上。
91.如果挡风玻璃应是弯曲的,则外玻璃板和内玻璃板优选在层压之前和优选在可能的涂覆工艺之后经受弯曲工艺。优选地,外玻璃板和内玻璃板共同(即同时和通过同一工具)一致弯曲,因为由此使玻璃板的形状对于随后进行的层压而言最佳地彼此匹配。玻璃弯曲工艺的典型温度例如为500℃至700℃。该温度处理还增加了透明性并降低了反射涂层的薄层电阻。
92.本发明另外包括根据本发明的投影装置作为机动车,特别是乘用车或载重汽车中的hud的用途。
93.下面参考附图和实施例更详细地解释本发明。所述图是示意图,并非按比例的。附图不以任何方式限制本发明。
94.其中:图1示出了通用投影装置的复合玻璃板的平面图,图2示出了通过通用投影装置的横截面,图3示出了通过根据本发明的投影装置的复合玻璃板的横截面,图4示出了用于根据本发明的投影装置的挡风玻璃的一个实施方案的横截面,图5a、b示出了用于根据本发明的投影装置的挡风玻璃的一个实施方案的各一个横截面。
95.图6实施例1、3和4的透射光谱。
96.图1和图2示出了hud通用投影装置的各一个细节。该投影装置包括挡风玻璃10,特别是乘用车的挡风玻璃。该投影装置还包括投影仪4,其对准复合玻璃板10的一个区域。在通常被称为hud区域b的该区域中,通过投影仪4可以生成图像,当观看者5的眼睛位于所谓的眼动范围e内时,该图像被观看者5(交通工具驾驶员)感知为在复合玻璃板10的远离他的一侧上的虚拟图像。
97.挡风玻璃10由外玻璃板1和内玻璃板2构建而成,它们通过热塑性中间层3彼此连接。其下棱边u向下朝着乘用车的发动机方向布置,其上棱边o向上朝着车顶的方向布置。在安装位置下,外玻璃板1朝向外部环境,内玻璃板2朝向交通工具内部空间。
98.图3示出了根据本发明形成的挡风玻璃10的一个实施方案。外玻璃板1具有在安装位置下朝向外部环境的外侧i和在安装位置下朝向内部空间的内侧ii。同样,内玻璃板2具有在安装位置下朝向外部环境的外侧iii和在安装位置下朝向内部空间的内侧iv。外玻璃板1和内玻璃板2例如由钠钙玻璃构成。外玻璃板1的厚度例如为2.1mm,内玻璃板2的厚度例如为1.6mm或2.1mm。中间层3例如由pvb薄膜形成,厚度为0.76mm。该pvb薄膜具有基本上恒定的厚度,除了可能的本领域常见的表面粗糙度外-它没有形成为所谓的楔膜。
99.内玻璃板2的外侧表面iii具有反射涂层20,该反射涂层20被提供作为用于投影仪辐射的反射面(并且可能额外作为ir反射涂层)。
100.投影仪4的辐射是p偏振的,特别是基本上纯p偏振的。由于投影仪4以接近布鲁斯特角的大约65
°
的入射角照射挡风玻璃10,因此投影仪的辐射在复合玻璃板10的外表面i、iv上仅微不足道地反射。相反,根据本发明的反射涂层20针对p偏振辐射的反射进行了优化。它用作投影仪4的辐射的反射面,用于产生hud投影。
101.根据本发明的功能涂层40布置在外玻璃板1的内侧ii上。功能涂层40针对红外(ir)辐射的反射进行了优化并且用于改善挡风玻璃的热保护功能。外玻璃板1的内侧ii上的布置确保,投影仪4的p偏振辐射的主要部分已经被内玻璃板上的反射涂层20反射,并且可以用于生成hud投影。因此,在很大程度上避免了由功能涂层40引起的干扰性的重影。
102.图5a和5b显示了穿过具有聚合物载体膜的挡风玻璃的各一个横截面。图5a示出了在内玻璃板2的外侧上具有根据本发明的反射涂层20的挡风玻璃。反射涂层20用pvd工艺,在此情况下用磁控溅射,直接施加在内玻璃板2上。功能涂层40布置在由pet制成的聚合物载体膜50上并嵌入由两层pvb层片组成的热塑性中间层3中。由于反射涂层20直接布置在内玻璃板2上,因此没有载体膜或热塑性中间层干扰hud图像的生成。
103.在图5b所示的实施方案中,功能涂层40和反射涂层20布置在单个载体膜50上。因此,在层压过程中只需插入一个额外的载体膜,这在工艺技术方面是有利的。反射涂层20与功能涂层40之间的距离在此仅由载体膜50规定。因此特别有效地避免了由功能涂层40产生的干扰性的重影图像,因为功能涂层上的可能的反射都与在反射涂层上的反射重叠并且变成一个图像。因此,在生成hud图像时,功能涂层上的可能的反射不会被感知为干扰性的重影。
104.图4示出了根据本发明的挡风玻璃10的一个实施方案的层序列。根据本发明,反射涂层20以薄层堆叠的形式布置在内玻璃板2的外侧上。反射涂层20包括基于银的导电层21。金属阻挡层24直接布置在导电层21的上方。上部介电层结构23布置在其上方。下部介电层结构22布置在导电层21的下方。
105.根据本发明,功能涂层40以薄层堆叠的形式布置在外玻璃板1的内侧上。功能涂层40包括基于银的导电层41。金属阻挡层44直接布置在导电层41的上方。最上部介电层模块43布置在其上方。最下部介电层模块42布置在导电层41的下方。
106.内玻璃板2和外玻璃板1通过热塑性中间层3连接。
107.所示出的层厚度不是按比例绘制的。因此,例如,与薄层相比,玻璃板1和2的厚度
以及热塑性中间层3的厚度显示得太小。此外,所示结构应仅示例性给出。因此,阻挡层可以存在或不存在,并且布置在导电层的上方和/或下方。介电层结构和层模块可以各自包括一个单个的介电层或也包括多个层,只要至少一个介电层存在于导电层21和41的上方和下方。示例性的材料和层厚度可在以下实施例中获悉。
108.表1和2中示出了在根据本发明的实施例1至6的内玻璃板的外侧上具有反射涂层20和在外玻璃板内侧上具有功能涂层40的挡风玻璃10的层序列,以及各个层的材料和几何层厚度。介电层可以彼此独立地被掺杂,例如用硼或铝。
109.表3中总结了上部和下部的层结构的光学厚度及其比率。比率φ描述了上部介电层结构23的光学厚度与下部介电层结构22的光学厚度之比。
110.光学厚度分别由表1和表2中示出的几何厚度与折射率(sin:2.0;sizrn:2.2,zno:2.0)的乘积得出。
111.表3上部介电层结构的光学厚度下部介电层结构的光学厚度比率实施例1122741.65实施例2102601.70实施例3102601.70实施例4102601.70实施例5102601.70实施例6102601.70对比例122741.65
112.表4中总结了最上部和最下部的层模块的光学厚度及其比率。比率γ描述了最上部介电层模块43的光学厚度与最下部介电层模块42的光学厚度之比。
113.表4
最上部介电层模块的光学厚度最下部介电层模块的光学厚度比率γ实施例192821.12实施例292921.00实施例382920.89实施例492921.00实施例51221020.84实施例6821321.61对比例000
114.表5中总结了最上部、中间和最下部层模块的光学厚度及其比率。比率η1描述了中间介电层模块的光学厚度与最上部介电层模块的光学厚度之比。比率η2描述了中间介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块42的光学厚度之比。
115.表5
最上部介电层模块的光学厚度最下部介电层模块的光学厚度中间介质层模块的光学厚度比率η1比率η2实施例382921801.961.96实施例4下部模块92921802.201.96
116.表6中给出了根据光类型a的透射率的值。此外,热舒适度的值以tts值的形式给出。这反映了总共射入的太阳能量,并根据iso 13837测量。
117.表6透射率tla/%tts/%实施例17154.0实施例27152.3实施例37251.5实施例47149.1实施例57053.0实施例66952.8对比例7661.3
118.表2中所列的对比例与实施例的不同之处在于挡风玻璃没有功能涂层。由于内玻璃板上的反射涂层,挡风玻璃具有对于hud成像而言良好的反射性能。然而,如高tts值所示,对比例的玻璃板具有差的绝热性能。与对比例相比,实施例1和3显示出明显降低的tts值,并因此具有改进的热保护效果。由于根据本发明的用于反射p偏振辐射的反射涂层,根据本发明的挡风玻璃出色地适用于hud投影装置。
119.实施例1至6都适合作为具有p偏振辐射的hud成像用投影表面。由于根据本发明在功能涂层中具有比在反射涂层中更薄的银层的设计方案,不存在由于在功能涂层的导电层上的反射而引起的干扰性重影。
120.所有实施例1至6都具有至少1.6的比率φ。由此确保了hud投影的颜色中性的显示。
121.实施例5和6与实施例1和2的不同之处主要在于最上部介电层模块的光学厚度与最下部介电层模块的光学厚度的比率γ。实施例1和2的值位于0.9和1.1之间,而实施例5和6的值低于或高于此范围。对于实施例1和2,这令人惊讶地导致改进的71的透射率值。
122.图6示出了实施例1、3和4的三个透射光谱,其结构在表1中列出。这些光谱是在相同条件下记录的,因此可以直接比较。可以看出,所有实施例1、3和4在可见(vis)光谱范围(400nm至800nm)中具有非常相似的透射率。如表6中所列,所有实施例1、3和4具有根据光类型a至少70%的tl值。因此,它们良好地适合作为挡风玻璃或汽车领域中的前侧窗。
123.根据实施例4的装配玻璃显示出最好的热保护效果,如低tts值(表6)和红外(ir)范围(800nm-2500nm)中的低透射率所示。
124.如比较图6中的光谱所表明的,tl值随着功能涂层中银层数目的增加而降低。尽管如此,由于根据本发明的结构,仍然可以实现在可见光谱范围内的高透射率,从而可以用作挡风玻璃。表5示出了比率η2和η2的值,它们给出了中间介电层模块的光学厚度与最上部和最下部介电层模块的光学厚度之比。在此,中间介电层模块的光学厚度比最下部或最上部层模块明显更大。令人惊讶地已表明,尽管功能涂层的层堆叠包括多个银层,但该比率导致相对高的tl值。
125.附图标记列表:1
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外玻璃板2
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内玻璃板3
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热塑性中间层4
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投影仪5
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观看者/ 交通工具驾驶员10
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挡风玻璃20
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反射涂层21
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反射涂层中的基于银的导电层22
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反射涂层中的下部介电层结构23
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反射涂层中的上部介电层结构24
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阻挡层40
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功能涂层41
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功能涂层中的基于银的导电层42
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最下部介电层模块43
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最上部介电层模块44
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金属阻挡层50
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聚合物载体膜o
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挡风玻璃 10的上棱边u
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挡风玻璃 10的下棱边b
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挡风玻璃 10的hud区域e
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眼动范围i
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外玻璃板 1的远离中间层3的外侧表面,外玻璃板 1的外侧ii
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外玻璃板 1的朝向中间层3的内部空间侧表面,外玻璃板 1的内侧iii
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内玻璃板 2的朝向中间层3的外侧表面,内玻璃板 2的外侧iv
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内玻璃板 2的远离中间层3的内部空间侧表面,内玻璃板 2的内侧。
再多了解一些

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