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Technisches Gebiet
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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 10.
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Stand der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aus der
DE 195 08 042 A1 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.
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Darstellung der Erfindung
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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 10 gelöst.
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Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass in das Dünnschichtsystem eine aus mehreren, horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien bestehende Rasterlinienstruktur mittels Lasern eingebracht wird und dadurch das Dünnschichtsystems in eine Vielzahl von Dünnschichtabschnitte zur Erzeugung der Durchlässigkeit des Dünnschichtsystems für hochfrequente Strahlung segmentiert wird.
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Die Erfinder haben erkannt, dass die üblichen mittels thermischen Bedampfungsverfahren erzeugten Dünnschichtsysteme einen Flächenwiderstand von bis zu 20 Ω/Quadrat 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.
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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.
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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 µm-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.
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Der Abstand der horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien 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 2 mm in horizontaler und vertikaler Richtung bei Frequenzen bis zu 3 GHz ergeben.
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Weiterhin vorteilhaft werden die Unterbrechungslinien mit einer Linienbreite von 150 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise 200 Mikrometer in das Dünnschichtsystem mittels Lasern eingebracht. Auch hier haben labortechnische Untersuchungen gezeigt, dass bei einer Linienbreite von 200 µm eine hohe Durchlässigkeit für hochfrequente Strahlung erreicht werden konnte.
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Besonders vorteilhaft werden zum Einbringen der Unterbrechungslinien 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.
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In eine bevorzugten Ausführungsvariante wird das Dünnschichtsystem im Bereich der Unterbrechungslinien 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.
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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.
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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.
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Schließlich wird die Durchlässigkeit des Dünnschichtsystem für hochfrequente Strahlung zur Verwendung im Fahrzeugbereich oder im Gebäudebereich angepasst, und zwar für einen Frequenzbereich zwischen 700 MHz bis 2600 MHz.
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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.
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Figurenliste
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen
- 1 beispielhaft eine schematische Seitenansicht auf ein die Längsseite eines Sicherheitsglases mit einer darauf vollflächig aufgebrachten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung und einer Lasereinrichtung,
- 2 beispielhaft eine schematische Seitenansicht auf das Sicherheitsglas gemäß 2 mit bereits mittels der Lasereinrichtung in das Dünnschichtsystem eingebrachten Unterbrechungslinien und
- 3 beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein Sicherheitsglas mit einem erfindungsgemäß durch Einbringen von horizontalen und vertikalen Unterbrechungslinien segmentierten Dünnschichtsystem.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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In 1 ist beispielhaft ein schematischer Schnitt durch ein Sicherheitsglas 1 mit einer vollflächig auf eine Sicherheitsglassubstratschicht 4 aufgebrachten Sonnen- und/oder Wärmeschutzbeschichtung 2 dargestellt.
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Derartige Sicherheitsgläser 1 finden vorzugsweise im Fahrzeugbereich oder im Gebäudebereich Verwendung. Beispielsweise werden diese in Zügen, Schiffen oder dergleichen Fahrzeugen eingesetzt.
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Die unterschiedlichen Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsgläsern 1 für sich genommen ist hinlänglich bekannt und werden daher im Detail 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 optionale eine 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.
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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.
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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 1' des Sicherheitsglassubstratschicht 4 aufgebracht, und zwar schichtweise, d.h. die einzelnen Schichten 3.1 bis 3.3 werden nacheinander mittels des thermischen Bedampfungsverfahrens erzeugt.
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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 1' 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.
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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.
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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
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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.
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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.
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Aufgrund des Dünnschichtsystem 3 ergibt sich ein Flächenwiderstand von 3 Ohm/Quadrat, wodurch eine hochfrequente Strahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung im Bereich von beispielsweise 700 MHz bis 2600 MHz mit einer zusätzlichen Dämpfung von 30 - 40 Dezibel beaufschlagt wird.
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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. der 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.
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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 Rasterlinienstruktur 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 wird. Die erfindungsgemäße Rasterlinienstruktur 7 wird somit nachträglich in das auf der Sicherheitsglassubstratschicht 4 bereits vollflächig erzeugten Dünnschichtsystem 3 mittels Lasern eingebracht.
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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.
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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 150 bis 300 Mikrometer, vorzugsweise 200 Mikrometer in das Dünnschichtsystem 3 mittels Lasern eingebracht.
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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.
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Zur detaillierten Beschreibung der Bewegungsrichtungen der Lasereinrichtung 8 ist in den 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.
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Die Lasereinrichtung 8 ist - wie in den 1 und 2 dargestellt - senkrecht zur Oberfläche 1' 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.
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Die von der Lasereinrichtung 8 erzeugte Laserstrahlung 9 ist hinsichtlich Fokustiefe, Energiedichte und/oder Fokusdurchmessers auf das Dünnschichtsystem 3 bzw. dessen Schichtaufbau angepasst.
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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 hochauflösende Sensoreinheit vorgesehen, welche vorzugsweise im µm-Bereich arbeitet.
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In 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.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherheitsglas
- 1'
- 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
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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