DE4026728C2 - Verwendung von beschichteten transparenten Sichtscheiben aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Verwendung von transparenten Sichtscheiben mit einem Substratmaterial aus Kunststoff und einer für sichtbares Licht transparenten reflektierenden Schicht.

Stand der Technik sind spektralselektive Beschichtungen von transparenten Glas- oder Kunststoffscheiben mit elektrisch leitenden, wärmereflektierenden Schichten für folgende Verwendungen:

• - DE 38 25 671 A1 betreffend die unerwünschte Aufheizung von Fahrzeuginnen­ räumen,
• - US 4 497 700 A betreffend den Klimaschutz von Gebäuden und
• - US 2 932 590 A betreffend die Verhinderung von Beschlag- und Eisbildung an Flugzeugverglasungen und Fahrzeugverglasungen sowie Wärmereflektoren für Strahlungsheizer und Elektroden für Elektroluminiszenzdisplays.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von transparenten Sichtscheiben, die aus dem oben angegebenen Stand der Technik bekannt sind, als gegen Einwirkung von Laserstrahlung beständige Helikopterhaube, Cockpitscheibe oder Brille.

Diese neue Verwendung der beschichteten Scheiben aus Kunststoff ist nicht nahe­ liegend, da mehrere Gedanken erforderlich sind, um zur erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen.

• - Die besondere Bedrohung von mit Kunststoffscheiben ausgerüsteten Fluggerä­ ten. Diese ergibt sich aus der sehr geringen thermischen Leitfähigkeit der einge­ setzten Materialien (z. B. Acrylglas oder Polycarbonat) in Verbindung mit deren sehr geringen Wärmekapazität und deren sehr geringen Temperaturbeständig­ keit. Erst die Kombination dieser drei physikalischen Faktoren führt im Vergleich zu normalen Mineralglas zu einer um Größenordnungen höheren "Verwundbar­ keit".
• - Der technische Stand der Lasertechnik, insbesondere der im Wärmestrahlungsbe­ reich bei einer Wellenlänge von 10 µm arbeitenden CO₂-Laser. Mit diesen Lasern kann bereits bei einer unerwartet geringen Strahlungsleistung eine Kunststoffglas- Oberfläche zum Schmelzen gebracht werden. Besonders bedroht sind Hub­ schrauberkanzeln, da die an der Oberfläche sich bildenden Blasen und Vernar­ bungen die Scheibe undurchsichtig machen und den Piloten zum sofortigen Lan­ den zwingen.
• - Der hohe Reflexionsgrad von über 80%, der mit leitfähigen transparenten Schichten im fernen Infrarotbereich bei 10 µm erreichbar ist.
• - Die Möglichkeit, transparente leitfähige Schichten speziell auf den thermisch empfindlichen Kunststoffgläsern mit guter opitscher Qualität, guter Haftung und unter Bewahrung ihrer spezifischen hohen elektrischen Leitfähigkeit aufzubringen.
• - Die erst durch Messungen zu erkennende Schutzwirkung derart beschichteter Kunststoffgläser bei Bestrahlung mit Lasern relevanter Wellenlänge, relevanter Strahlungsdichte und relevanter Pulslänge.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung mit einem Träger 1 - hier Polymethylmethacrylat (PMMA). Dieser ist mit einem visuell transparenten, infrarot-reflektierenden Halblei­ terfilm 2 - hier ITO (Indiumzinnoxid) in einer Dicke von ca. 300 nm - in einem Hochfrequenzsputterverfahren beschichtet. Um eine möglichst hohe Transparenz des ITO-Filmes (< 80%) auch bei sehr niderohmigen Schichten (ca. 10 Ω Schichtwi­ derstand) einzustellen, wird dem Argonsputtergas gezielt Wasserstoff und Sauerstoff zugegeben.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit einer zusätzlichen Haftvermittlerschicht 3 - hier aufgedampftes Siliziumoxid von 10 nm Dicke -, die die Haftung der ITO-Schicht auf dem PMMA verbessert.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die ITO-Schicht vor mechanischen Belastungen wie Scheibenwischer durch eine zusätzliche Schutzschicht 4 geschützt wird.

Durch Auslegung der Schicht 4 als Antireflexschicht kann die Reflexion im visuellen Bereich auf unter 5% reduziert und so die Transparenz des Schichtpaketes erhöht werden. Hierzu sind Siliziumoxidschichten mit einem Brechungsindex von ca. 1,4, die in einem Vakuumbedampfungsverfahren in einer Dicke von ca. 100 nm aufgebracht werden, geeignet.

Die Schutzwirkung einer hochleitfähigen ITO-Schicht (15 Ω) gegen IR-Laser beruht auf der hohen IR-Reflexion (mindestens 80%) im Bereich von 3 µm bis 20 µm.

Claims (1)

1. Verwendung von transparenten Sichtscheiben mit einem Substratmaterial aus Kunststoff und einer für sichtbares Licht transparenten, im Wellenlängenbereich von 3 bis 20 µm (IR) mindestens 80% reflektierenden Schicht aus Indiumoxid, Zinnoxid, Zinkoxid oder Gemischen davon als gegen Einwirkung von Laserstrahlung beständi­ ge Helikopterhaube, Cockpitscheibe oder Brille.