[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102011012044B4 - Method for producing a reflective layer system - Google Patents

Method for producing a reflective layer system Download PDF

Info

Publication number
DE102011012044B4
DE102011012044B4 DE102011012044.0A DE102011012044A DE102011012044B4 DE 102011012044 B4 DE102011012044 B4 DE 102011012044B4 DE 102011012044 A DE102011012044 A DE 102011012044A DE 102011012044 B4 DE102011012044 B4 DE 102011012044B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reflection layer
layer
producing
layer system
reflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102011012044.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102011012044A1 (en
Inventor
Christoph Köckert
Markus Berendt
Jens Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Von Ardenne GmbH
Original Assignee
Von Ardenne GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Von Ardenne GmbH filed Critical Von Ardenne GmbH
Priority to DE102011012044.0A priority Critical patent/DE102011012044B4/en
Publication of DE102011012044A1 publication Critical patent/DE102011012044A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011012044B4 publication Critical patent/DE102011012044B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3615Coatings of the type glass/metal/other inorganic layers, at least one layer being non-metallic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3644Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3657Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0816Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
    • G02B5/0875Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal the reflecting layers comprising two or more metallic layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/11Deposition methods from solutions or suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/152Deposition methods from the vapour phase by cvd
    • C03C2218/153Deposition methods from the vapour phase by cvd by plasma-enhanced cvd

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems eines Rückseitenspiegels, bei welchem auf einem Substrat zumindest eine Reflexionsschicht und darüber ein Lacksystem abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahrensschritt zum Ausheilen der Schichtstruktur und zur Erhöhung der Totalen Solaren Reflektivität besagter Reflexionsschicht (R1, R2) im Vergleich zur unbehandelten Reflexionsschicht (R1, R2) mittels Lagerung des mit besagter Reflexionsschicht (R1, R2) beschichteten Substrats (S) bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von zumindest 24 Stunden vor Abscheidung des Lacksystems erfolgt.Method for producing a reflection layer system of a rear mirror, in which at least one reflection layer and, moreover, a lacquer system are deposited on a substrate, characterized in that a method step for annealing the layer structure and increasing the total solar reflectivity of said reflection layer (R1, R2) in comparison to untreated reflective layer (R1, R2) by means of storage of said coated with said reflective layer (R1, R2) coated substrate (S) at room temperature over a period of at least 24 hours before deposition of the paint system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystem für solare Anwendungen mit einer im solaren Spektrum hoch reflektierenden Schicht, die auf einem Substrat abgeschieden wird. The invention relates to a method for the production of a reflective layer system for solar applications with a solar-spectrum highly reflective layer which is deposited on a substrate.

Reflexionsschichtsysteme finden schon seit jeher in vielen Bereichen unseres Lebens Anwendung, allerdings kommt ihnen heutzutage eine immer größere Bedeutung z.B. für Spiegel bei der Lösung der Energiefrage zu. Während Spiegel für übliche Innen-Anwendung „nur“ die sichtbaren Anteile des Lichtspektrums reflektieren brauchen, müssen sie für die neuen solaren Anwendungen den gesamten Bereich des Sonnenspektrums bestmöglich reflektieren. Reflection coating systems have been used in many areas of our lives since time immemorial, but they are becoming increasingly important nowadays, e.g. for mirrors in solving the energy issue too. While mirrors for normal indoor applications "only" need to reflect the visible parts of the light spectrum, for the new solar applications they have to reflect the entire range of the solar spectrum in the best possible way.

Bei Spiegeln unterscheidet man dabei grundsätzlich zwischen Vorderseiten- und Rückseitenspiegeln, je nachdem welche Seite des Substrates die hauptsächliche Reflexion hervorruft. In the case of mirrors, a distinction is always made between front and rear side mirrors, depending on which side of the substrate causes the main reflection.

Häufig werden Reflexionsschichtsysteme für Innen- als auch für Außenanwendungen, wie z.B. den solaren Anwendungen (CSP – Concentrated Solar Power) hergestellt, indem mittels nasschemischer Verfahren eine reflektierende Beschichtung auf einem Substrat z.B. Glas abgeschieden wird. Beispielsweise handelt es sich dabei um Spiegel, bei denen sich die reflektierende Beschichtung entweder auf der Rückseite des Substrates (z.B. Rückseitenspiegel) oder auf dessen Frontseite (z.B. Frontseitenspiegel) befindet. Je nach konkreter Anwendung und den damit verbundenen Anforderungen an die mechanische, chemische und umweltrelevante Widerstandsfähigkeit, wird die Reflexionsbeschichtung der Rückseitenspiegel atmosphärenseitig mit ein- oder mehrstufigen Lacksystemen geschützt. Am weitesten verbreitet sind dabei Lacksysteme aus drei verschiedenen Lackschichten, wobei die einzelnen Lackschichten unterschiedliche Aufgaben, wie Haftvermittlung, Korrosions- und UV-Schutz bzw. mechanischen Schutz, zu erfüllen haben. Frequently, reflective coating systems for indoor and outdoor applications, e.g. solar applications (CSP - Concentrated Solar Power), by using a wet-chemical method to apply a reflective coating to a substrate, e.g. Glass is deposited. For example, these are mirrors in which the reflective coating is either on the back of the substrate (e.g., rear mirror) or on its front (e.g., front mirror). Depending on the specific application and the associated requirements for the mechanical, chemical and environmental resistance, the reflection coating of the rear-view mirrors is protected on the atmosphere side with single or multi-layer paint systems. Most widely used are paint systems of three different paint layers, the individual paint layers have different tasks, such as adhesion, corrosion and UV protection or mechanical protection to meet.

Ausschlaggebend für die Güte eines Reflexionsschichtsystems ist unter anderem der Wert seiner Totalen Solaren Reflektivität (TSR), also sein Vermögen, die solare Strahlung zu reflektieren. Dieser Wert ist, neben den Absorptionsverlusten durch das Substrat selbst, vornehmlich durch das Reflexionsvermögen seiner Beschichtung bestimmt. Um eine möglichst hohe Reflexion zu erzielen, wird dabei vorzugsweise Silber als reflektierende Schicht eingesetzt und ein besonders absorptionsarmes und hochtransparentes Substrat, z.B. sogenanntes Weißglas oder Solarglas verwendet. Rückseitig wird die Silberschicht dann durch eine Kupferschicht abgeschlossen, die gleichzeitig auch als Interfaceschicht für die anschließende Lackbeschichtung dient. The decisive factor for the quality of a reflective layer system is, among other things, the value of its total solar reflectivity (TSR), ie its ability to reflect the solar radiation. This value is determined, in addition to the absorption losses by the substrate itself, primarily by the reflectivity of its coating. In order to achieve the highest possible reflection, silver is preferably used as the reflective layer and a particularly low-absorption and highly transparent substrate, e.g. so-called white glass or solar glass used. On the reverse side, the silver layer is then closed by a copper layer, which also serves as an interface layer for the subsequent lacquer coating.

Der Herstellungsprozess solcher Reflexionsschichtsysteme sieht üblicherweise wie folgt aus. Nach einer entsprechenden Vorbehandlung, die das Zuschneiden in die erforderliche Form, das Grinden d.h. das Schleifen der Substratkanten, dessen Biegen und/oder Tempern der flachen oder bereits gebogenen Substrate und andere Schritte umfassen kann, werden sie gegebenenfalls noch einmal poliert und gewaschen. The manufacturing process of such reflective layer systems usually looks like this. After an appropriate pretreatment, cutting to the required shape, grinding e.g. the grinding of the substrate edges, the bending and / or tempering of the flat or already bent substrates and may include other steps, they are optionally once again polished and washed.

Noch nass werden sie anschließend mit einer haftvermittelnd wirkenden Zinndichlorid-Lösung zur Aktivierung versehen. Danach fährt die Scheibe nacheinander durch Beschichtungsstationen, wo sie nasschemisch mit Silber und unmittelbar danach mit Kupfer beschichtet wird. Unmittelbar daran schließt sich dann die Beschichtung des Lackes bzw. der verschiedenen Lacke des mehrstufigen Lacksystems an. Anschließend wird die gesamte Beschichtung dann bei 150°C–200°C getrocknet. Durch die Herstellung und Trocknung der Lackschicht wird die morphologische Struktur des Reflexionsschichtsystems gewissermaßen eingefroren. Still wet, they are then provided with an adhesion-promoting tin dichloride solution for activation. Thereafter, the disk passes successively through coating stations, where it is wet-chemically coated with silver and immediately thereafter with copper. This is immediately followed by the coating of the paint or the various paints of the multi-stage paint system. Subsequently, the entire coating is then dried at 150 ° C-200 ° C. By producing and drying the lacquer layer, the morphological structure of the reflective layer system is frozen as it were.

Je nach Absorptionseigenschaften des Substrats und dessen Dicke können mittels des beschriebenen Verfahrens beispielsweise bei einer Solarglasdicke von 4mm, Spiegel mit einer TSR von 93%–94% hergestellt werden. Dieser Wert liegt unter den erzielbaren Werten, die etwa Simulationsrechnungen mit entsprechend tabellierten optischen Daten für Silber ergeben würden. Depending on the absorption properties of the substrate and its thickness, mirrors with a TSR of 93% -94% can be produced by means of the described method, for example with a solar glass thickness of 4 mm. This value is below the achievable values which would result, for example, in simulation calculations with correspondingly tabulated optical data for silver.

Zu Optimierung der Eigenschaften ist zudem bekannt, Reflexionsschichten zu tempern ( DE 695 26 191 T2 , US 2006/0068227 A1 , DE 694 08 933 T2 ). Zur Verbesserung der reflektiven Eigenschaften von Körpern ist die Beschichtung dieser mit einem Reflexionsschichtsystem, welches mehrere dünne Schichten eines hochreflektierenden Materials umfasst, z. B. aus der US 2009/0220802 A1 bekannt. To optimize the properties it is also known to anneal reflection layers ( DE 695 26 191 T2 . US 2006/0068227 A1 . DE 694 08 933 T2 ). To improve the reflective properties of bodies, the coating of these with a reflective layer system comprising a plurality of thin layers of a highly reflective material, for. B. from the US 2009/0220802 A1 known.

Es besteht daher die Aufgabe ein Reflexionsschichtsystem für solare Anwendungen und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, mit dem höhere TSR-Werte erzielt werden können. It is therefore an object to provide a reflective coating system for solar applications and a method for its production, with which higher TSR values can be achieved.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben. The object is achieved by a method according to claim 1. Embodiments of the method are described in the respective dependent claims 2 to 8.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Abscheidung des Reflexionsschichtsystems ist es möglich, eine für die Reflexionsschicht, unabhängig davon ob sie aus einer Schicht oder entsprechend einer Ausführungsform aus mehreren Teilschichten besteht, eine solche Schichtstruktur auszubilden, die eine Erhöhung der Reflexion mit sich bringt. Im Verfahren wird ein zusätzlicher Prozessschritt ausgeführt, der ein „Ausheilen“ der Schichtstrukturen ermöglicht. Das Ausheilen von kristallinen Strukturen ist allgemein bekannt als Heilung von Strukturfehlern, die andernfalls die Schichteigenschaften, vorliegend die Reflektivität verschlechtern. Aufgrund der Ausheilung der Reflexionsschicht erweisen sich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Kristallstrukturen optimal für ein hohes Reflexionsvermögen. With the method according to the invention for depositing the reflection layer system, it is possible to form a layer structure for the reflection layer, regardless of whether it consists of a layer or, according to one embodiment, of several partial layers, which brings about an increase in the reflection. in the Method an additional process step is carried out, which allows a "healing" of the layer structures. The annealing of crystalline structures is generally known to heal structural defects that otherwise degrade the layer properties, in this case the reflectivity. Due to the annealing of the reflection layer, the crystal structures obtainable by the method according to the invention are optimal for high reflectivity.

Zudem können reflexionsmindernde Effekte, die durch weitere Verfahrensschritte nach der Abscheidung auftreten, vermindert oder auch vermieden werden. So können insbesondere mit der Abscheidung von Lacksystemen über dem Reflexionsschichtsystem auftretende Schichtspannungen vermieden werden. In addition, reflection-reducing effects that occur through further process steps after the deposition can be reduced or even avoided. Thus, in particular with the deposition of paint systems above the reflective layer system occurring layer stresses can be avoided.

Erfindungsgemäß besteht der Ausheilschritt bei einem Rückseitenspiegel in der Lagerung des Reflexionsschichtsystems bei ca. Raumtemperatur. Auch hier wurden die obigen Effekte erzielt, wobei die Lagerzeit zumindest 24 Stunden vor Abscheidung des Lacksystems beträgt, jedoch von dem Aufbau und dem Material des Schichtsystems abhängig ist. Durch einfache Versuche ist für das jeweilige Reflexionsschichtsystem die optimale Lagerungszeit zu ermitteln. Das beschriebene Verfahren ist für verschiedene Reflexionsmaterialien verwendbar. In Betracht kommen insbesondere Silber, Aluminium, Gold, Platin oder eine Legierung wenigstens eines dieser Metalle. Die genannten Metalle haben alle eine vergleichbar hohe solare Reflexion, gegebenenfalls für bestimmte Wellenlängen wie Gold und Platin, und sind somit für das Reflexionsschichtsystem geeignet. Die notwendigen minimalen Schichtdicken sind in Abhängigkeit vom Material der metallischen, reflektierenden Funktionsschicht gegebenenfalls durch Versuche oder durch Simulation zu ermitteln, so dass die maximale Reflexion erzielbar ist. According to the invention, the annealing step in a rear mirror in the storage of the reflective layer system at about room temperature. Again, the above effects were achieved, the storage time is at least 24 hours before deposition of the paint system, but is dependent on the structure and the material of the layer system. By simple experiments, the optimum storage time for the particular reflective layer system must be determined. The method described can be used for various reflection materials. Particularly suitable are silver, aluminum, gold, platinum or an alloy of at least one of these metals. The metals mentioned all have a comparatively high solar reflectance, optionally for certain wavelengths such as gold and platinum, and are therefore suitable for the reflection layer system. The necessary minimum layer thicknesses can be determined as a function of the material of the metallic, reflective functional layer, if appropriate by means of experiments or by simulation, so that the maximum reflection can be achieved.

Sofern in einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens die Reflexionsschicht aus zumindest zwei Teilschichten abgeschieden wird, einer ersten metallischen Reflexionsschicht und einer zweiten metallischen Reflexionsschicht, kann die zweite metallische Reflexionsschicht aus Kupfer, Nickel, Chrom, Edelstahl, Silizium, Zinn, Zink oder einer Legierung wenigstens eines dieser Metalle bestehen. Mit diesen Materialien können die reflektierenden Eigenschaften mit mechanischem und/oder chemischem Schutz verknüpft werden. If, in a further embodiment of the method, the reflection layer is deposited from at least two partial layers, a first metallic reflection layer and a second metallic reflection layer, the second metallic reflection layer can be made of copper, nickel, chromium, stainless steel, silicon, tin, zinc or an alloy of at least one consist of these metals. With these materials, the reflective properties can be linked with mechanical and / or chemical protection.

Die Abscheidung der Reflexionsschicht in zwei Teilschichten bietet die Möglichkeit, einen ergänzenden Ausheilschritt nach der Abscheidung der ersten Teilschicht auszuführen. Der zusätzliche Verfahrensschritt bewirkt eine Verminderung von Diffusionsprozessen in die Silberschicht, insbesondere zwischen der Silber- und der Kupferschicht. Auch solche Diffusionsprozesse vermindern die Reflektivität des Reflexionsschichtsystems. The deposition of the reflection layer into two partial layers offers the possibility of carrying out a supplementary annealing step after the deposition of the first partial layer. The additional process step causes a reduction of diffusion processes in the silver layer, in particular between the silver and the copper layer. Such diffusion processes also reduce the reflectivity of the reflection layer system.

Entsprechend alternativer Ausgestaltungen der Erfindung kann die Abscheidung des Reflexionsschichtsystems alternativ mittels nasschemischen Beschichtungsverfahrens oder mittels PVD-Verfahren, z.B. Kathodenzerstäubung, erfolgen. Der oben beschriebene Ausheilschritt führt in beiden Optionen zu dem beschriebenen Effekten. Folglich können die mit dem jeweiligen Verfahren verbundenen Vorteile für die verschiedenen Anwendungsfälle genutzt werden, ohne Nachteile für die Reflektivität des Schichtsystems. According to alternative embodiments of the invention, the deposition of the reflective layer system may alternatively be carried out by wet-chemical coating method or by PVD methods, e.g. Sputtering, done. The above-described annealing step leads to the described effects in both options. Consequently, the advantages associated with the respective method can be utilized for the various applications without disadvantages for the reflectivity of the layer system.

Entsprechend einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die dem Reflexionsschichtsystem zugewandte Oberfläche des Substrats vor der Abscheidung besagter Reflexionsschicht vorbehandelt. Als Vorbehandlungen der dem Reflexionsschichtsystem zugewandten Oberfläche des Substrats vor der Abscheidung besagter Reflexionsschicht kommen die Abscheidung einer Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht (HS) mit einer Dicke im Bereich von kleiner 5 nm oder eine Plasmabehandlung unter Vakuum in Betracht. According to an embodiment of the method, the surface of the substrate facing the reflective layer system is pretreated before the deposition of said reflective layer. As pretreatments of the surface of the substrate facing the reflective layer system prior to the deposition of said reflective layer, the deposition of an adhesion-promoting and diffusion-barrier layer (HS) with a thickness in the range of less than 5 nm or a plasma treatment under vacuum may be considered.

Die Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht auf dem Substrat kann sehr dünn abgeschieden werden, so dass sie optisch wenig bis nicht absorbierend wirkt. Diese Schicht muss nicht zwingend eine geschlossene Schicht oder Oberfläche auf dem Substrat bilden und kann daher auch als sogenanntes Seed-Layer aufgefasst werden. Aus diesem Grund sind hier sehr geringe Schichtdicken ausreichend. Sie liegen üblicherweise unter 5 nm. Bevorzugt sind jedoch Schichtdicken kleiner 1 nm und weiter bevorzugt kleiner 0,3 nm. The adhesion-promoting and diffusion-barrier layer on the substrate can be deposited very thinly, so that it has little or no optically absorbing effect. This layer does not necessarily have to form a closed layer or surface on the substrate and can therefore also be regarded as a so-called seed layer. For this reason, very small layer thicknesses are sufficient here. They are usually below 5 nm. However, layer thicknesses of less than 1 nm and more preferably less than 0.3 nm are preferred.

Alternativ kann auch eine Plasmabehandlung, z.B. mittels Glimmentladung unter Vakuum erfolgen. Die derart hergestellten Reflexionsschichtsysteme erfüllen die notwendigen Anforderungen hinsichtlich der chemischen und thermischen Beständigkeit sowie der Haftfestigkeit, die durch verschiedene standardisierte Tests geprüft werden. Die genannten Vorbehandlungsschritte können auch miteinander kombiniert werden können. Das schließt auch ein, dass zusätzlich zum Abscheiden einer Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht eine Plasmabehandlung erfolgen kann. Als Plasmabehandlung kann z.B. eine Glimmentladung erfolgen. Dazu wird meist in einer verdünnten Gas-Atmosphäre, welche Ar, O2, N2, CDA (Compressed Dry Air) oder deren beliebige Mischungen enthalten kann, bei einem Druck von 2–5 10–2 mbar eine Gleichstrom-(DC-) oder Mittelfrequenz-(MF-)Glimmentladung gezündet, welcher die später zu beschichtende Seite des Substrats ausgesetzt wird. Alternatively, a plasma treatment, for example by means of glow discharge carried out under vacuum. The reflective layer systems produced in this way fulfill the necessary requirements with regard to the chemical and thermal resistance as well as the adhesive strength, which are tested by various standardized tests. The mentioned pretreatment steps can also be combined with each other. This also includes that, in addition to depositing an adhesion-promoting and diffusion-barrier layer, a plasma treatment may be performed. As a plasma treatment, for example, a glow discharge can take place. For this purpose, usually in a dilute gas atmosphere, which may contain Ar, O 2 , N 2 , CDA (Compressed Dry Air) or any mixtures thereof, at a pressure of 2-5 10-2 mbar, a direct current (DC) or medium frequency (MF) glow discharge, which is exposed to the later to be coated side of the substrate.

Mit einer oder einer Kombination mehrerer Vorbehandlungen kann auf die chemische Aktivierung der Substrate mittels einer Zinn-Dichlorid-Lösung, wie bei der nasschemischen Beschichtung gemäß Stand der Technik eingesetzt, verzichtet werden. Damit entstehen auch keine giftigen Abwässer. With one or a combination of several pretreatments can be dispensed with the chemical activation of the substrates by means of a tin-dichloride solution, as used in the wet-chemical coating according to the prior art. There are no toxic wastewaters.

Zur Verbesserung und zur gezielten Einstellung der optischen Eigenschaften umfasst eine Ausgestaltung des Verfahrens ein Wechselschichtsystem, welches zumindest eine Schichtenfolge mit einer hochbrechenden und einer niedrigbrechenden dielektrischen Schicht umfasst. Ein solches Wechselschichtsystem ist z.B. geeignet, die Reflexion zu erhöhen. Aufgrund dieser Funktion wird das Wechselschichtsystem auf der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Reflexionsschichtsystems in Bezug auf dessen Reflexionsschicht angeordnet. Folglich ist das Wechselschichtsystem bei einem Rückseitenspiegel zwischen dem Substrat und der Reflexionsschicht angeordnet. To improve and specifically adjust the optical properties, an embodiment of the method comprises an alternating-layer system which comprises at least one layer sequence with a high-index dielectric layer and a low-index dielectric layer. Such a shift layer system is e.g. suitable to increase the reflection. Due to this function, the alternating layer system is arranged on the side of the reflective layer system facing the incident light with respect to its reflection layer. Consequently, the alternating layer system is disposed at a back mirror between the substrate and the reflective layer.

Im Falle eines direkt auf dem Substrat applizierten dielektrischen reflexionserhöhenden Wechselschichtsystems wird die oben genannte Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht statt auf dem Substrat direkt auf die niedrigbrechende Schicht des Wechselschichtsystemes abgeschieden, so dass diese hier vordergründig als Barriereschicht dient. Unabhängig davon wird die oben genannte alternative Vorbehandlung mittels Plasmabehandlung direkt auf dem Substrat ausgeführt. In the case of a dielectric reflection-increasing alternating layer system applied directly to the substrate, the abovementioned adhesion-promoting and diffusion-barrier layer is deposited directly on the low-refractive-index layer of the alternating layer system instead of on the substrate, so that it superficially serves as a barrier layer. Independently of this, the alternative pretreatment mentioned above is carried out directly on the substrate by means of plasma treatment.

Auch für die dielektrischen Schichten des Wechselschichtsystems sind verschiedene Materialien verwendbar, wobei die Brechungsindizees relativ zueinander als hoch- bzw. niedrigbrechend eingeschätzt werden. Als hochbrechende Schicht ist neben Titanoxid z.B. auch Nioboxid (Nb2O5) verwendbar. Siliziumoxid kann z.B. durch Aluminiumoxid (Al2O3) oder Magnesiumfluorid (MgF2) ersetzt werden. Different materials can also be used for the dielectric layers of the alternating-layer system, the refractive indices being considered to be high or low-refractive relative to one another. In addition to titanium oxide, for example niobium oxide (Nb 2 O 5 ) can also be used as the high-index layer. For example, silica can be replaced by alumina (Al 2 O 3 ) or magnesium fluoride (MgF 2 ).

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawing shows in

1 eine Ausführungsform eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Reflexionsschichtsystems eines Rückseitenspiegels.. 1 an embodiment of a reflective layer system of a rear mirror produced by the method according to the invention.

Das Reflexionsschichtsystem gemäß 1 umfasst ein Substrat S, das dem Lichteinfall zugewandt ist. Der Lichteinfall wird in beiden Figuren durch drei Pfeile symbolisiert. Als Substrat S können alle gängigen Materialien verwendet werden, z.B. Glas, Kunststoff oder Metalle, auch flexible Materialien. The reflective layer system according to 1 comprises a substrate S which faces the light. The incidence of light is symbolized in both figures by three arrows. As substrate S all common materials can be used, eg glass, plastic or metals, also flexible materials.

Direkt auf einem polierten, gewaschenen und getrockneten Substrat aus Solarglas, das eine geringstmögliche Absorption, d.h. eine höchstmögliche Transmission aufweist, werden nacheinander folgende Schichten durch nasschemische Abscheidung oder alternativ durch Magnetronsputtern ohne weitere Vorbehandlung und den folgenden Schichtdicken abgeschieden:

  • 1.) Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht HS, 0.1nm, aus Titanoxid (TiO2)
  • 2.) erste Reflexionsschicht R1, 75nm, aus Silber (Ag);
  • 3.) zweite Reflexionsschicht R2, 45nm, aus Kupfer (Cu).
Directly on a polished, washed and dried substrate made of solar glass, which has the lowest possible absorption, ie the highest possible transmission, successive layers are deposited by wet chemical deposition or alternatively by magnetron sputtering without further pretreatment and the following layer thicknesses:
  • 1.) Bonding and Diffusion Barrier Layer HS, 0.1nm, Titanium Oxide (TiO 2 )
  • 2.) first reflective layer R1, 75nm, of silver (Ag);
  • 3.) second reflection layer R2, 45nm, made of copper (Cu).

Die vorbehandelte Oberfläche O des Substrats S wird in diesem Beispiel durch die Abscheidung der Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht HS erzeugt. Der Lichteinfall erfolgt in 1 durch das Substrat S, so dass die erste Reflexionsschicht R1 dem Lichteinfall zugewandt ist, im Vergleich zur zweiten Reflexionsschicht R2. Da allgemein betrachtet die Charakterisierung eines Reflexionsschichtsystems für Rück- oder Frontseitenspiegel stets durch den Lichteinfall auf das Substrat S bezogen definiert wird, ist die Reihenfolge der Abscheidung gleichfalls auf das Substrat S zu beziehen, je nach der vordefinierten Funktionalität als Rück- oder Frontseitenspiegel. The pretreated surface O of the substrate S is produced in this example by the deposition of the adhesion-promoting and diffusion-barrier layer HS. The incidence of light takes place in 1 through the substrate S, so that the first reflection layer R1 faces the incident light, in comparison to the second reflection layer R2. Since, in general terms, the characterization of a reflection layer system for rear or front mirror is always defined by the incidence of light on the substrate S, the order of the deposition is likewise based on the substrate S, depending on the predefined functionality as a rear or front mirror.

Nach der Abscheidung der beiden Reflexionsschichten R1, R2 wird das beschichtete Substrat mehr als 24 Stunden vor Abscheidung des Lacksystems gelagert. After the deposition of the two reflection layers R1, R2, the coated substrate is stored more than 24 hours before deposition of the paint system.

Alternativ werden beide Reflexionsschichten durch eine nicht erfindungsgemäße Wärmebehandlung bei Temperaturen im Bereich zwischen 60°C und 150°C, bevorzugt zwischen 80°C und 100°C ausgeheilt. Alternatively, both reflection layers are annealed by a non-inventive heat treatment at temperatures in the range between 60 ° C and 150 ° C, preferably between 80 ° C and 100 ° C.

Das Schichtsystem gemäß 1 wurde auf der dem Lichteinfall abgewandten Seite mit einem Lacksystem, das im Ausführungsbeispiel drei Lackschichten L1, L2, L3 aufweist, außerhalb der Vakuumanlage beschichtet und anschließend getrocknet. Alternativ sind andere Lacksysteme möglich. The layer system according to 1 was on the side facing away from the light incident with a paint system, which in the exemplary embodiment has three paint layers L1, L2, L3, coated outside the vacuum system and then dried. Alternatively, other paint systems are possible.

Je nach Glasqualität (Absorption) und Glasdicke können mittels des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise bei einer Solarglasdicke von 4mm, Spiegel mit einer TSR von größer 94.8%, also mindestens plus 0.8% bis deutlich über 1% mehr TSR gegenüber der herkömmlichen Beschichtungstechnologie hergestellt werden. Depending on the glass quality (absorption) and glass thickness can be produced over the conventional coating technology by means of the described inventive method, for example at a solar glass thickness of 4mm, mirror with a TSR of greater than 94.8%, ie at least plus 0.8% to well over 1%.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems eines Rückseitenspiegels, bei welchem auf einem Substrat zumindest eine Reflexionsschicht und darüber ein Lacksystem abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahrensschritt zum Ausheilen der Schichtstruktur und zur Erhöhung der Totalen Solaren Reflektivität besagter Reflexionsschicht (R1, R2) im Vergleich zur unbehandelten Reflexionsschicht (R1, R2) mittels Lagerung des mit besagter Reflexionsschicht (R1, R2) beschichteten Substrats (S) bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von zumindest 24 Stunden vor Abscheidung des Lacksystems erfolgt. Method for producing a reflection layer system of a rear mirror, in which at least one reflection layer and, moreover, a paint system are deposited on a substrate characterized in that a method step for annealing the layer structure and for increasing the total solar reflectivity of said reflection layer (R1, R2) in comparison to the untreated reflection layer (R1, R2) by means of storage of said reflective layer (R1, R2) coated substrate ( S) at room temperature for a period of at least 24 hours prior to deposition of the paint system. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (R1, R2) aus zumindest zwei Teilschichten abgeschieden wird, einer ersten Reflexionsschicht (R1) und einer zweiten Reflexionsschicht (R2). Method for producing a reflection layer system according to Claim 1, characterized in that the reflection layer (R1, R2) is deposited from at least two partial layers, a first reflection layer (R1) and a second reflection layer (R2). Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausheilschritt nach der Abscheidung der ersten Teilschicht erfolgt. A method for producing a reflection layer system according to claim 2, characterized in that an annealing step takes place after the deposition of the first part-layer. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung mit einem nasschemischen Beschichtungsverfahren oder mittels PVD-Verfahren erfolgt. Method for producing a reflection layer system according to one of the preceding claims, characterized in that the deposition is carried out by a wet-chemical coating method or by PVD method. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Reflexionsschichtsystem zugewandte Oberfläche des Substrats (S) vor der Abscheidung besagter Reflexionsschicht (R1, R2) vorbehandelt wird. Method for producing a reflection layer system according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the substrate (S) facing the reflection layer system is pretreated before the deposition of said reflection layer (R1, R2). Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung mittels Abscheidung einer Haftvermittlungs- und Diffusionsbarriereschicht (HS) mit einer Dicke im Bereich von kleiner 5 nm erfolgt. Process for producing a reflection layer system according to claim 5, characterized in that the pretreatment by means of deposition of a bonding and diffusion barrier layer (HS) takes place with a thickness in the range of less than 5 nm. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung mittels Plasmabehandlung unter Vakuum erfolgt. Process for producing a reflection layer system according to claim 5 or 6, characterized in that the pretreatment by means of plasma treatment takes place under vacuum. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionsschichtsystems nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselschichtsystem (WS) abgeschieden wird, welches zumindest eine Schichtenfolge mit einer hochbrechenden und einer niedrigbrechenden dielektrischen Schicht umfasst und in Bezug auf die Reflexionsschicht (R1, R2) auf der vordefinierten Lichteinfallsseite des Reflexionsschichtsystems angeordnet ist. Method for producing a reflection layer system according to one of the preceding claims, characterized in that an alternating layer system (WS) is deposited which comprises at least one layer sequence with a high-refractive and a low-refractive dielectric layer and with respect to the reflection layer (R1, R2) on the predefined one Light incident side of the reflective layer system is arranged.
DE102011012044.0A 2011-02-22 2011-02-22 Method for producing a reflective layer system Expired - Fee Related DE102011012044B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011012044.0A DE102011012044B4 (en) 2011-02-22 2011-02-22 Method for producing a reflective layer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011012044.0A DE102011012044B4 (en) 2011-02-22 2011-02-22 Method for producing a reflective layer system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011012044A1 DE102011012044A1 (en) 2012-08-23
DE102011012044B4 true DE102011012044B4 (en) 2015-09-17

Family

ID=46604996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011012044.0A Expired - Fee Related DE102011012044B4 (en) 2011-02-22 2011-02-22 Method for producing a reflective layer system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011012044B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014108679A1 (en) 2014-06-20 2015-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optical element with a reflective coating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69408933T2 (en) * 1993-10-01 1998-08-13 Johnson & Johnson Clin Diag Manufacture of carriers for surface plasmon resonance
DE69526191T2 (en) * 1994-12-27 2002-10-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Annealed coating with low radiance
US20060068227A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Sadayuki Ukishima Ag-based reflection film and method for preparing the same
US20090220802A1 (en) * 2006-02-21 2009-09-03 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Highly reflective layer system, method for producing the layer system and device for carrying out the method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69408933T2 (en) * 1993-10-01 1998-08-13 Johnson & Johnson Clin Diag Manufacture of carriers for surface plasmon resonance
DE69526191T2 (en) * 1994-12-27 2002-10-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Annealed coating with low radiance
US20060068227A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Sadayuki Ukishima Ag-based reflection film and method for preparing the same
US20090220802A1 (en) * 2006-02-21 2009-09-03 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Highly reflective layer system, method for producing the layer system and device for carrying out the method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011012044A1 (en) 2012-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3134756B1 (en) Temperature- and corrosion-stable surface reflector
WO2012123038A1 (en) Reflection layer system for solar applications and method for the production thereof
DE102009016708B4 (en) Solar absorber coating system and method for its production
DE102011116191A1 (en) Multi-layer systems for selective reflection of electromagnetic radiation from the wavelength spectrum of sunlight and method for its production
DE102011087967B4 (en) Color-stable, IR-reflective and transparent low-E layer system and method for its production, glass unit
WO1999026088A1 (en) Composite material, especially for reflectors
EP3660550A2 (en) Reflective composite material with an aluminum substrate and with a silver reflective layer
WO2008017723A1 (en) Temperable solar control layer system and method for the production thereof
WO2015067368A1 (en) Reflector for solar thermal systems, and method for producing such a reflector
DE10126364A1 (en) Aluminum reflection mirror and process for its production
DE102011080961A1 (en) Method for producing a reflection layer system for rear-view mirrors
WO2017032809A1 (en) Reflective composite material having a varnished aluminum carrier having a silver reflection layer and method for production thereof
DE102011012044B4 (en) Method for producing a reflective layer system
EP0464701A2 (en) Multilayered system with high reflective capability in the infrared spectrum and high transmissivity in the visible light range
EP1371745A1 (en) Method and multichamber apparatus to coat a glass substrate with a multilayer SnO/ZnO/Ag/CrNOx
DE102013112990B4 (en) Solar control layer system with intensive color impression, process for its production and glass unit
WO2012113464A1 (en) Reflection layer system and method for producing said system
DE102016114281A1 (en) Layer system and laminated glass
DE102013104212A1 (en) Bird protection glass used for exterior glazing, has bird-resistant coating comprising nitride(s) of titanium, zinc, tin, strontium-titanium, tungsten-bismuth, iron, silver, iron-silver, niobium, zirconium, tantalum or their alloy
DE19632788A1 (en) Layer system for curved and / or hardened glass panes
DE102012215059B4 (en) Protective layer for an IR-reflecting layer system, IR-reflecting layer system and method for the production thereof
DE102011005736B4 (en) Method for producing a curved mirror
WO2012175712A2 (en) Partially transparent layer system having high ir reflection and method for the production thereof
EP1754690B1 (en) Glazing unit and method for its production
DE102012200106B4 (en) Reflection layer system with transparent climate protection layer, process for its production and substrate with such a reflective layer system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VON ARDENNE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VON ARDENNE ANLAGENTECHNIK GMBH, 01324 DRESDEN, DE

Effective date: 20140626

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE LIPPERT, STACHOW & PARTNER, DE

Effective date: 20140626

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee