具有可加热TCO涂层的玻璃板制造技术

本发明专利技术涉及具有可加热涂层的玻璃板，其包括基底(1)和在基底(1)的暴露表面上的可加热涂层(2)，所述可加热涂层至少包括‑导电层(4)，其含有透明导电氧化物(TCO)并具有1 nm至40 nm的厚度，和‑在导电层(4)上方的用于调节氧扩散的介电阻隔层(5)，所述介电阻隔层含有金属、氮化物或碳化物并具有1 nm至20 nm的厚度，其中所述玻璃板具有至少70%的在可见光谱范围内的透射率且所述涂层(2)具有50欧姆/方至200欧姆/方的面电阻。

Glass plate with heated TCO coating

The invention relates to a glass plate with a heatable coating, which comprises a substrate (1) and a heatable coating (2) on the exposed surface of the substrate (1), the heatable coating at least comprises a \u2011 conductive layer (4), which contains transparent conductive oxide (TCO) and has a thickness of 1 nm to 40 nm, and a \u2011 dielectric barrier (5) above the conductive layer (4) for regulating oxygen diffusion, the dielectric barrier layer comprises Metal, nitride or carbide and having a thickness of 1 nm to 20 nm, wherein the glass plate has a transmissivity of at least 70% in the visible spectrum range and the coating (2) has a surface resistance of 50 ohms / square to 200 ohms / square.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可加热TCO涂层的玻璃板本专利技术涉及具有可加热涂层的玻璃板及其制造和用途。可借助基本透明涂层加热的玻璃质玻璃板是本身已知的。通常，可加热涂层含有作为加热效果的基础的导电银层，以及另外的介电层，例如抗发射层、阻挡层（Blockerschicht）或阻隔层(Barriereschicht)。含银涂层的缺点是它们的高易腐蚀性，因此该涂层只能用在玻璃质玻璃板的不与周围大气接触的密封表面上。因此，含银涂层可例如用在复合玻璃或隔热玻璃单元的内表面上。作为较不易腐蚀的替代品，也已知基于透明导电氧化物（TCO）的可加热涂层。它们甚至可用在玻璃质玻璃板的暴露于大气的暴露表面上。由于TCO比银更低的电导率，人们迄今认为TCO层必须被设计为相对厚，以获得合适的热功率。但是，因此显著提高玻璃质玻璃板的生产成本。基于TCO的可加热涂层例如从WO2012168628A1、WO2007018951A1、US5852284A和US2004214010A1中获知。WO2015091016公开了具有可电加热涂层的车辆玻璃板。该涂层优选含有银层；但是也提到透明导电氧化物作为替代品。该玻璃板优选是挡风玻璃板，即复合玻璃板，其中将可加热涂层布置在内表面上，在此处保护其免受周围大气。WO2007018951A1公开了具有TCO涂层的玻璃板。在TCO层上方布置由氮化硅制成的阻隔层，其应保护TCO层在回火过程（Temperprozess）中免受氧化。没有公开阻隔层的合适或必要厚度。本专利技术的目的在于提供具有可用在玻璃质玻璃板的暴露表面上并且可便宜制造的可加热涂层的改进的玻璃板。根据本专利技术，通过根据权利要求1的具有可加热涂层的玻璃板实现本专利技术的目的。由从属权利要求显而易见优选实施方案。具有可加热涂层的根据本专利技术的玻璃板包括基底和在基底表面上的可加热涂层。所述可加热涂层包括至少一个导电层和在所述导电层上方的用于调节氧扩散的介电阻隔层。根据本专利技术的玻璃板优选被设置作为窗户玻璃板，特别是建筑物窗户玻璃板、作为冰箱门、作为烤箱门、作为隔墙或作为浴室镜。通过加热效果，该玻璃板可导致空间环境被加热，并且其可摆脱冷凝或结冰，以在这些应用中产生特别有利的效果。根据本专利技术的涂层特别以极薄的导电TCO层为特征。本专利技术人已经令人惊讶地发现，甚至由此在使用常规供电电压的情况下就可实现足够的加热效果。由于少使用材料，显著降低生产成本。这是本专利技术的主要优点。根据本专利技术的玻璃板具有至少70%的在可见光谱范围内的透射率。术语“可见光谱范围”是指400nm至750nm的光谱范围。优选根据标准DINEN410测定透射率。该涂层具有50欧姆/方至200欧姆/方，优选50欧姆/方至100欧姆/方的面电阻。这样的面电阻可用根据本专利技术的薄TCO层来实现并在常规工作电压下产生合适的热功率。所述基底由透明、电绝缘、特别是刚性的材料，优选玻璃或塑料制成。该基底在一个优选实施方案中含有钠钙玻璃，但原则上还可含有其它类型的玻璃，例如硼硅玻璃或石英玻璃。该基底在另一优选实施方案中含有聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。该基底优选具有1mm至20mm，通常2mm至5mm的厚度。该基底可以是平面的或甚至弯曲的。在一个特别有利的实施方案中，该基底是热预应力玻璃质玻璃板。该涂层可布置在基底的暴露表面上。这被理解为是指可触及并与周围大气直接接触的表面。该涂层为此是足够耐腐蚀的。但是该涂层也可施加在非暴露表面，例如复合玻璃或隔热玻璃的不可触及的内表面之一上。这可有利于防止人触摸该涂层，这根据工作电压可能造成触电。优选在基底的暴露表面上使用涂层，因为根据本专利技术的涂层的优点是其耐腐蚀性，该耐腐蚀性才使这样的使用变得可能。因此，提供可加热涂层的新用途。暴露表面在安装位置中可触及，并因此例如可被触摸并与周围大气直接接触。当根据本专利技术的玻璃板是除根据本专利技术的玻璃板外还包括至少一个其它玻璃板的玻璃板组合件，如复合玻璃板或隔热玻璃单元的一部分时，根据本专利技术的玻璃板的暴露表面背向该玻璃板组合件的所有其它玻璃板。在复合玻璃板中，根据本专利技术的玻璃板经由各一个热塑性中间层与一个或多个其它玻璃板层压。在隔热玻璃单元中，根据本专利技术的玻璃板经由各一个外周的环形间隔件与一个或多个其它玻璃板接合，以在所述玻璃板之间产生各一个充气或抽真空的中间空间。在复合玻璃板的情况下，暴露表面因此不面向热塑性中间层和其它玻璃板，而是背向它们。在隔热玻璃单元的情况下，暴露表面因此不面向中间空间和其它玻璃板，而是背向它们。当所述玻璃板组合件包括多于两个玻璃板时，当然可理解的是，根据本专利技术的玻璃板必须是边缘（randständig）的玻璃板，因为只有它们具有暴露表面。当将第一层布置在第二层上方时，在本专利技术的意义上这意味着第一层比第二层布置得更远离基底。当将第一层布置在第二层下方时，在本专利技术的意义上这意味着第二层比第一层布置得更远离基底。当将第一层布置在第二层上方或下方时，在本专利技术的意义上这不一定意味着第一和第二层与彼此直接接触着存在。第一和第二层之间可布置一个或多个其它层，除非这被明确排除。该涂层通常施加在基底表面的整面上，其中可能排除环形边缘区域和/或可用于例如数据传输的其它局部受限区域。该涂层也可通过无涂层的线而结构化，通过该无涂层的线可合适地引导电流。所述基底表面的经涂覆的比例优选为至少90%。当一层或另一元件含有至少一种材料时，这在本专利技术的意义上包括该层由该材料构成的情况，这原则上也是优选的。本专利技术的范围中描述的化合物，特别是氧化物、氮化物和碳化物原则上可以是化学计量、亚化学计量或超化学计量的，即使如果为了更好地理解而提到化学计量化学总式时。所示的折光率的值在550nm的波长下测量。该导电层根据本专利技术含有至少一种透明导电氧化物（TCO，透明导电氧化物）并具有1nm至40nm，优选10nm至35nm的厚度。甚至在这些低厚度下，也可在匹配的电压下获得足够的加热效果。该导电层优选含有氧化铟锡（ITO，氧化铟锡），这已证实尤其有用，特别是由于低比电阻和在面电阻方面的低分散（Streuung）。因此，确保非常均匀的加热效果。但是，替代地，该导电层也可例如含有混合氧化铟锌（IZO）、镓掺杂的氧化锡（GZO）、氟掺杂的氧化锡（SnO2:F）或锑掺杂的氧化锡（SnO2:Sb）。该透明导电氧化物的折光率优选为1.7至2.3。已经表明，导电层的氧含量对其性质，特别是透明度和电导率具有显著影响。玻璃板的制造通常包括温度处理，其中氧气可扩散到导电层并将其氧化。用于调节氧扩散的根据本专利技术的介电阻隔层用于将氧输送调节到最佳程度。用于调节氧扩散的介电阻隔层含有至少一种金属、氮化物或碳化物。该阻隔层可以例如含有钛、铬、镍、锆、铪、铌、钽、或钨，或钨、铌、钽、锆、铪、铬、钛、硅或铝的氮化物或碳化物。在一个优选实施方案中，该阻隔层含有氮化硅（Si3N4）或碳化硅，特别是氮化硅（Si3N4），由此获得特别好的结果。该氮化硅可被掺杂，并在一个优选扩展方案中被铝（Si3N4:Al）、被锆（Si3N4:Zr）或被硼（Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有可加热涂层的玻璃板，其包括基底(1)和在基底(1)的暴露表面上的可加热涂层(2)，所述可加热涂层至少包括/n- 导电层(4)，其含有透明导电氧化物(TCO)并具有1 nm至40 nm的厚度，和/n- 在导电层(4)上方的用于调节氧扩散的介电阻隔层(5)，所述介电阻隔层含有金属、氮化物或碳化物并具有1 nm至20 nm的厚度，/n其中所述玻璃板具有至少70%的在可见光谱范围内的透射率且所述涂层(2)具有50欧姆/方至200欧姆/方的面电阻。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170418 EP 17166844.51.具有可加热涂层的玻璃板，其包括基底(1)和在基底(1)的暴露表面上的可加热涂层(2)，所述可加热涂层至少包括
-导电层(4)，其含有透明导电氧化物(TCO)并具有1nm至40nm的厚度，和
-在导电层(4)上方的用于调节氧扩散的介电阻隔层(5)，所述介电阻隔层含有金属、氮化物或碳化物并具有1nm至20nm的厚度，
其中所述玻璃板具有至少70%的在可见光谱范围内的透射率且所述涂层(2)具有50欧姆/方至200欧姆/方的面电阻。


2.根据权利要求1的玻璃板，其中所述导电层(4)含有氧化铟锡(ITO)。


3.根据权利要求1或2的玻璃板，其中所述导电层(4)具有10nm至35nm的厚度。


4.根据权利要求1至3任一项的玻璃板，其中所述阻隔层(5)含有氮化硅或碳化硅，特别是氮化硅。


5.根据权利要求1至4任一项的玻璃板，其中所述阻隔层(5)具有2nm至10nm的厚度。


6.根据权利要求1至5任一项的玻璃板，其中所述涂层(2)含有在导电层(4)下方的光学匹配层(3)和在阻隔层(5)上方的抗发射层(6)，并且其中光学匹配层(3)和抗发射层(6)具有1.3至1.8的折光率。


7.根据权利要求6的玻璃板，其中光学匹配层(3)和/或抗发射层(6)含有至少一种氧化物，优选氧化硅，特别优选铝掺杂、锆掺杂或硼掺杂的氧化硅。


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【专利技术属性】
技术研发人员：J哈根，D舍费尔，F克雷廷，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国;FR