具有电加热层的玻璃板转让专利

申请号 : CN201380066580.8

文献号 : CN104919892B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : D.C.范B.迪米特里耶维克G.沙尔

申请人 : 法国圣戈班玻璃厂

摘要 :

本发明涉及具有电加热层(3)的玻璃板(100),其至少包含:‑具有表面(III)的玻璃板(1),‑至少一个电加热层(3),其至少施加在表面(III)的一部分上,并且包含至少一个未涂敷的区(8),‑至少两个为连接到电压源(14)上而设置的汇流条(5.1、5.2),其与电加热层(3)这样接合,以致在汇流条(5.1、5.2)之间形成用于加热电流的电流电路(11),和‑n个分界线(9.n),其将电加热层(3)电划分为m个段(10.m),并且n为>1的整数和m=n+1,其中带状地围绕着未涂敷的区(8)这样设置段(10.m),以致用于加热电流的电流电路(11)至少部分地围绕未涂敷的区(8)传导,并且段(10.m)的宽度(b)是相等的,并且段(10.m)的宽度(b)的总和等于电加热层(3)的宽度(B)。

权利要求 :

1.具有电加热层(3)的玻璃板(100),其至少包含:

- 具有表面(III)的玻璃板(1),

- 至少一个电加热层(3),其至少施加在表面(III)的一部分上,并且包含至少一个未涂敷的区(8),- 至少两个为连接到电压源(14)上而设置的汇流条(5.1、5.2),其与电加热层(3)这样接合,以致在汇流条(5.1、5.2)之间形成用于加热电流的电流电路(11),和- n个分界线(9.n),其将电加热层(3)电划分为m个段(10.m),并且n为> 1的整数和m = n+1,其中带状地围绕着未涂敷的区(8)这样设置段(10.m),以致用于加热电流的电流电路(11)至少部分地围绕未涂敷的区(8)传导,并且段(10.m)的宽度(b)是相等的,并且段(10.m)的宽度(b)的总和等于电加热层(3)的宽度(B),其中该电加热层(3)的宽度沿着相对于汇流条平行的各个线不包含该未涂敷的区的宽度而测定,或者沿着不含未涂敷的区的电加热层的等势线而测定。

2.根据权利要求1的玻璃板(100),其中电加热层(3)具有至少n = 3个分界线(9.1、

9.2、9.3)。

3.根据权利要求2的玻璃板(100),其中所述电加热层(3)具有n = 7至25个分界线(9.n)。

4.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中分界线(9.n)的宽度d为30 µm至200 µm。

5.根据权利要求4的玻璃板(100),其中所述分界线(9.n)的宽度d为70 µm至140 µm。

6.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中未涂敷的区(8)的面积为0.5 dm²至

15 dm²。

7.根据权利要求6的玻璃板(100),其中所述未涂敷的区(8)的面积为2 dm²至8 dm²。

8.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中汇流条(5.1、5.2)以经焙烧的印刷糊料的形式构成。

9.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料含有金属的颗粒、金属颗粒和/或碳颗粒。

10.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料含有银颗粒。

11.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有0.8 µohm•cm至7.0 µohm•cm的比电阻ρa。

12.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有1.0 µohm•cm至2.5 µohm•cm的比电阻ρa,和/或具有4 mm至30 mm的最大宽度。

13.根据权利要求12的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有4 mm至20 mm的最大宽度。

14.根据权利要求12的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有10 mm至20 mm的最大宽度。

15.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有4 mm至30 mm的最大宽度。

16.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有4 mm至20 mm的最大宽度。

17.根据权利要求8的玻璃板(100),其中所述的印刷糊料具有10 mm至20 mm的最大宽度。

18.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中至少两个汇流条(5)设置在电加热层(3)的区域上,和/或玻璃板(1)的表面(III)经由热塑性中间层(4)与第二玻璃板(2)平面地接合。

19.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中玻璃板(1)和/或第二玻璃板(2)含有玻璃或者聚合物,和/或它们的混合物。

20.根据权利要求19的玻璃板(100),其中所述玻璃板(1)和/或第二玻璃板(2)含有平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃,或者聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯。

21.根据权利要求1至3任一项的玻璃板(100),其中电加热层(3)是透明的导电涂层,和/或具有0.4 ohm/square至10 ohm/square,和/或含有银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氟掺杂的氧化锡(SnO2:F)或者铝掺杂的氧化锌(ZnO:Al)。

22.根据权利要求21的玻璃板(100),其中所述电加热层(3)具有0.5 ohm/square至1 ohm/square的面电阻。

23.制造具有电加热层的玻璃板(100)的方法,其至少包括:

(a) 将具有至少一个未涂敷的区(8)的电加热层(3)施加到玻璃板(1)的表面(III)上,(b) 施加至少两个为连接到电压源(14)上而设置和相互平行的汇流条(5.1、5.2),其与电加热层(3)这样接合,以致在汇流条(5.1、5.2)之间形成用于加热电流的电流电路(11),并且(c) 引入n个分界线(9.n),其将电加热层(3)电划分为m个段(10.m),并且n为> 1的整数和m = n+1,其中至少部分地带状地这样围绕未涂敷的区(8)设置段(10.m),以致用于加热电流的电流电路(11)至少部分地围绕未涂敷的区(8)传导,并且所有段(10.m)的宽度b是相等的,并且所述段的宽度b的总和等于电加热层(3)的宽度B,其中该电加热层(3)的宽度沿着相对于汇流条平行的各个线不包含该未涂敷的区的宽度而测定,或者沿着不含未涂敷的区的电加热层的等势线而测定。

24.根据权利要求23的方法,其中通过激光结构化引入分界线(9.n)。

25.根据权利要求1至22任一项的玻璃板(100)的用途,其用于陆地上、空中或者水上交通运输工具中,和未涂敷的区(8)用作数据传输的通信窗口。

26.根据权利要求25的用途,其用于机动车中。

27.根据权利要求25或26的用途,其用作挡风玻璃、后窗玻璃、侧玻璃和/或顶盖玻璃以及用作功能性的单件和用作家具、仪器和建筑物中的内装部件。

28.根据权利要求27的用途,其用作电加热体。

说明书 :

具有电加热层的玻璃板

[0001] 本发明涉及具有电加热层的玻璃板,其制造方法及其用途。
[0002] 汽车玻璃,特别是挡风玻璃的视野必须保持无冰和无水汽凝结物。对于具有内燃机的机动车,例如可以将借助发动机热加热的空气流引向玻璃上。
[0003] 替代地,所述玻璃板可以具有电加热功能。因此已知复合玻璃板,其在单个玻璃板之一的内侧表面上具有透明的导电涂层构成的电加热层。通过外部电压源,可以将电流通过该导电涂层传导,其加热该涂层并且因此加热玻璃板。WO2012/052315 A1例如公开了这样的基于金属的可加热的导电涂层。
[0004] 电加热层的电接触通常通过如由US 2007/0020465 A1已知的汇流条进行。该汇流条例如由印刷和焙烧的银糊料构成。该汇流条通常沿着玻璃板的上缘和下缘分布。该汇流条集合通过该电加热层流动的电流,并且将其导向与电压源相连的外部引线。
[0005] 从工业大批量生产具有电加热层的玻璃板中已知,通过分界线或者分界区使加热层结构化,以形成通常卷绕的电流电路。这具有优点,即电阻升高,并且可以通过相对小的连接电极接触该电流电路。在专利文献中,这样的可加热的玻璃板例如描述于DE 19860870 A1中。
[0006] 具有电加热层的玻璃板相对强烈地屏蔽电磁辐射,以致特别地在具有可加热的挡风玻璃的机动车中可能显著地损害无线电数据传输。因此,可加热的挡风玻璃通常配备有未涂敷或者不含涂层的区(“通信窗口”),其至少对于电磁谱的特定范围而言是良好可透的。以此方式实现顺利的数据传输。在其上通常存在电子装置,例如传感器、照相机等的未涂敷的区,通常设置在上部的玻璃板边缘附近,在那里其可以被上方的遮蔽带很好地覆盖。
[0007] 然而,未涂敷的区损害所述加热层的电性能,这至少局部地对于通过该加热层流动的加热电流的电流密度分布产生影响。实际上,其造成极不均匀的加热功率分布,其中未涂敷的区的下方和其周围的加热功率明显减小。另一方面,出现具有特别高的电流密度的位置,其中加热功率剧烈升高。因此,可能出现非常高的局部的玻璃板温度,其产生燃烧风险,并且对玻璃板施加巨大的热应力。此外,使附加部件的胶粘位置可能由此脱落。
[0008] 本发明的目的在于,提供具有未涂敷的区和至少几乎均匀的加热功率分布的改良的玻璃板,其可以容易和成本有利地制造。
[0009] 根据本发明,本发明的目的通过根据权利要求1的具有电加热层的玻璃板实现。优选的实施方案来自从属权利要求。
[0010] 具有电加热层的本发明的玻璃板至少包含下列特征:
[0011] - 具有表面的第一玻璃板,
[0012] - 至少一个由导电材料构成的用于加热第一玻璃板的电加热层,其中将该电加热层设置在所述表面的至少一部分上,并且其包含至少一个未涂敷的区,
[0013] - 至少两个为连接到电压源上而设置的汇流条,其与电加热层这样接合,以致在汇流条之间形成用于加热电流的电流电路,和
[0014] - n个分界线,其将电加热层电划分为m个段,并且n为> 1的数和m = n+1,[0015] 其中带状地这样围绕着未涂敷的区设置所述的段,以致用于加热电流的电流电路至少部分地围绕未涂敷的区传导,并且该段的宽度b是相等的,并且该段的宽度b的总和等于所述电加热层的宽度B。
[0016] 这意味着,至少部分地带状地围绕着未涂敷的区设置所述的段,以致用于加热电流的电流电路至少部分地围绕未涂敷的区传导,并且每个段的宽度b等于沿着相对于汇流条平行的线的电加热层的宽度B的第m部分。
[0017] 优选地相互平行或者几乎平行地设置该汇流条,因为这导致电加热层上均匀的电流密度分布。如果不相互平行地设置汇流条,例如为了更剧烈地加热围绕着该电加热层的特定的区域,那么用于确定该电加热层的宽度的线理解为沿着不含未涂敷的区的电加热层的等势线。
[0018] 所述的电加热层包含至少一个未涂敷的区。这意味着,该未涂敷的区完全或者部分地被电加热层包围。该未涂敷的区可以特别地与电加热层的边缘区域毗邻,或者经由未涂敷的带朝向电加热层的边缘区域扩展。
[0019] 所述的段的宽度b取决于在相对于汇流条平行的各个线中的电加热层的宽度B。通过将电加热层的宽度B除以段的数目得到段的宽度b。如果电加热层具有一个或者多个未涂敷的区,那么不包含该未涂敷的区的宽度而测定电加热层的宽度B。
[0020] 在本发明的一个有利的实施方案中,各个段的宽度b可以彼此,即与加热层B的宽度除以段的数目的商相差最大10%。差值优选为≤5 %,特别优选为≤2 %。
[0021] 根据本发明,该电加热层通过分界线被划分为单个段,其各自将加热电流的电流电路围绕着未涂敷的区传导。在此,特别地也将该加热电流传导到该未涂敷的区上方和下方的区域中。在此,上方和下方基于不含未涂敷的区的玻璃板的汇流条之间的最短连接线的方向。
[0022] 加热功率分布的均匀度随着分界线和传导加热电流的单个段的数目而升高。在一个有利的实施方案中,所述的电加热层具有至少n = 3个分界线和优选地具有n = 7至25个分界线。这些分界线优选地形成至少部分地带状地围绕着未涂敷的区设置的段。根据本发明,具有7至25个线的分界线数目的玻璃板在由于引入分界线所致的经济性费用消耗和时间消耗的同时,显示特别好的加热功率分布均匀度。
[0023] 在本发明玻璃板的另一个有利的实施方案中,所述的分界线的宽度d为30 µm至200 µm,和优选为70 µm至140 µm。这具有特别的优点,即具有这种小的宽度的分界线不或者仅非常微弱地损害穿过玻璃板的透视性。
[0024] 在本发明玻璃板的另一个有利的实施方案中,所述的未涂敷的区的面积为0.5 dm²至15 dm²和优选为2 dm²至8 dm²。根据现有技术不含本发明分界线和具有这样大的未涂敷的区的玻璃板显示特别不均匀的加热功率分布,并且在差的气候条件下仅能够不充分地清除冰、雪和水汽凝结物。通过使用本发明的分界线,可以在这种大的未涂敷的区中获得玻璃板加热性能的特别好的改良。
[0025] 优选地沿着电加热层的导电涂层上的侧缘设置汇流条。该汇流条的长度通常基本上等于导电涂层的侧缘长度,但是也可以略微更大或者更小。还可以将多于两个汇流条设置在导电涂层上,优选地在沿着导电涂层的两个相对的侧缘的边缘区域中。还可以将多于两个汇流条设置在电加热层上,例如为了在可电加热的涂层中形成两个或者更多个独立的加热场或者当汇流条被一个或者多个未涂敷的区隔断或者替代(versetzen)时。于是,本发明的指导适用于至少一个和优选地适用于每个独立的加热场。
[0026] 在一个有利的实施方案中,本发明的汇流条以印刷和焙烧的导电结构的形式构造。该印刷的汇流条优选地含有至少一种金属、金属合金、金属化合物和/或碳,特别优选地含有贵金属和尤其银。印刷糊料优选地含有金属的颗粒、金属颗粒和/或碳,和特别地含有贵金属颗粒,例如银颗粒。导电性优选地通过导电颗粒实现。该颗粒可以存在于有机和/或无机的基体,例如糊料或者墨中,优选为具有玻璃熔块的印刷糊料。
[0027] 第一和第二汇流条的宽度优选为2 mm至30 mm,特别优选为4 mm至20 mm,和特别是10 mm至20 mm。较薄的汇流条导致过高的电阻和因此导致在运行中过度加热汇流条。此外,较薄的汇流条仅困难地通过例如丝网印刷的印刷技术来制造。较厚的汇流条需要不希望的高的材料用量。此外,其导致玻璃板的透视区域的过大和不美观的限制。汇流条的长度取决于电加热层的大小。对于通常以带状形式构造的汇流条,其较长的尺寸称为长度,并且其较不长的尺寸称为宽度。第三或者附加的汇流条也可以构建得较薄,优选为0.6 mm至5 mm。
[0028] 印刷的汇流条的层厚度优选为5 µm至40 µm,特别优选为8 µm至20 µm,和非常特别优选为8 µm至12 µm。具有该厚度的印刷的汇流条可以在技术上容易地实现,并且具有有利的载流能力。
[0029] 该汇流条的比电阻ρa优选为0.8 µohm•cm至7.0 µohm•cm,和特别优选为1.0 µohm•cm至2.5 µohm•cm。具有该范围的比电阻的汇流条可以在技术上容易地实现,并且具有有利的载流能力。
[0030] 但是替代地,所述的汇流条也可以以导电箔带的形式构建。该汇流条这时例如至少含有铝、铜、镀锡的铜、金、银、锌、钨和/或锡或者它们的合金。该带优选地具有10 µm至500 µm,特别优选30 µm至300 µm的厚度。由具有该厚度的导电箔构成的汇流条可以在技术上容易地实现,并且具有有利的载流能力。该带可以例如经由焊接物料、经由导电胶粘剂或者通过直接的铺设而与该导电结构导电地接合。
[0031] 本发明的玻璃板包含第一玻璃板,其上设置有电加热层。根据该电加热层的类型,用保护层,例如漆层、聚合物薄膜和/或第二玻璃板保护该加热层,这可能是有利的。
[0032] 在本发明玻璃板的一个有利的实施方案中,其上设置有导电涂层的第一玻璃板的表面,经由热塑性中间层与第二玻璃板平面地接合。
[0033] 基本上,所有的电绝缘的衬底适合作为第一和任选的第二玻璃板,其在制造和使用本发明玻璃板的条件下是热稳定和化学稳定以及尺寸稳定的。
[0034] 第一玻璃板和/或第二玻璃板优选地含有玻璃,特别优选地含有平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃,或者透明塑料,优选硬质透明的塑料,特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯和/或它们的混合物。第一玻璃板和/或第二玻璃板优选为透明的,特别对于将该玻璃板用作机动车的挡风玻璃或者后窗玻璃,或者其中不希望高的光透射的其它应用中。在本发明的意义上,透明这时理解为具有大于70 %的可见光谱区域中的透射率的玻璃板。但是对于不位于驾驶员的交通重要的视野中的玻璃板,例如对于顶盖玻璃,透射率也可以是明显较小的,例如大于5 %。
[0035] 所述玻璃板的厚度可以宽泛地变化,并且因此极其适合各种情况的需求。优选地,具有1.0 mm至25 mm,优选1.4 mm至2.5 mm的标准厚度的玻璃板用于机动车玻璃,并且优选4 mm至25 mm的标准厚度的玻璃板用于家具、仪器和建筑物,特别是用于电加热体。玻璃板的大小可以宽泛地变化,并且取决于根据本发明的用途的大小。第一玻璃板和任选的第二玻璃板例如在机动车建造和建筑领域中具有200 cm²直至20 m²的常见面积。
[0036] 所述的玻璃板可以具有任意的立体形状。优选地,该立体形状不具有阴影区,从而使其例如可以通过阴极溅射来涂敷。优选地,该衬底平面地或者略微或者严重地在空间的一个方向或者多个方向上弯曲。特别地,使用平面衬底。该玻璃板可以是无色或者染色的。
[0037] 多个玻璃板通过至少一个中间层彼此相连。该中间层优选地含有至少一种热塑性塑料,优选为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。但是,该热塑性中间层也可以例如含有聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚缩醛树脂(Polyacetatharz)、浇注树脂、丙烯酸酯、氟代的乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯或者它们的共聚物或者混合物。该热塑性中间层可以通过一个或者也可以通过多个相互叠置地设置的热塑性薄膜来构建,其中热塑性薄膜的厚度优选为0.25 mm至1 mm,通常为0.38 mm或者0.76 mm。
[0038] 在由第一玻璃板、中间层和第二玻璃板构成的本发明复合玻璃板中,所述的电加热层可以直接地施加到第一玻璃板上或者载体薄膜上或者中间层本身上。所述的第一玻璃板和第二玻璃板各自具有内侧表面和外侧表面。第一和第二玻璃板的内侧表面是朝向彼此的,并且经由热塑性中间层彼此接合。第一和第二玻璃板的外侧表面是彼此背对和背对该热塑性中间层的。该电加热层优选地施加在第一玻璃板的内侧表面上。当然,也可以在第二玻璃板的内侧表面上施加另一导电涂层。玻璃板的外侧表面也可以具有涂层。选择术语“第一玻璃板”和“第二玻璃板”,以区分本发明的复合玻璃板中的两个玻璃板。用这些术语,未作出关于几何排列的说明。如果设置本发明玻璃板例如用于例如机动车或者建筑物的开口中,以分隔内室与外部环境,那么第一玻璃板可以朝向内室或者外部环境。
[0039] 所述的电加热层含有导电涂层,和优选地含有透明的导电涂层。在此,透明意味着对于电磁辐射,优选地对于波长为300至1300 nm的电磁辐射和特别是对于可见光是透明的。
[0040] 本发明的导电涂层例如从DE 20 2008 017 611 U1、EP 0 847 965 B1或者WO2012/052315 A1是已知的。其通常含有一个或者多个,例如两个、三个或者四个导电的功能层。该功能层优选地含有至少一种金属,例如金、银、铜、镍和/或铬或者金属合金。该功能层特别优选地含有至少90重量%的金属,特别是至少99.9重量%的金属。该功能层可以由金属或者金属合金构成。该功能层特别优选地含有银或者含银的合金。这样的功能层在可见光谱区域中的高的透射率的同时,具有特别有利的导电性。功能层的厚度优选为5 nm至50 nm,特别优选为8 nm至25 nm。在该范围的功能层厚度中,实现可见光谱区域中有利的高的透射率和特别有利的导电性。
[0041] 通常,各自在可加热的涂层的两个相邻的功能层之间设置至少一个介电层。优选地,在第一功能层下方和/或最后的功能层上方设置其它的介电层。介电层含有至少一个由介电材料构成的单层,其例如含有例如氮化硅的氮化物或者例如氧化铝的氧化物。但是,介电层也可以包含多个单层,例如介电材料的单层、平滑层、匹配层、阻隔层和/或防反射层。介电层的厚度例如为10 nm至200 nm。
[0042] 所述的层结构通常通过一系列的沉积过程获得,其通过真空方法,例如磁场辅助的阴极溅射实施。
[0043] 其它合适的导电涂层优选地含有氧化铟锡(ITO)、氟掺杂的氧化锡(SnO2:F)或者铝掺杂的氧化锌(ZnO:Al)。
[0044] 导电涂层原则上可以是各种涂层,其可以电接触。如果本发明的玻璃板实现透视,例如如同在窗户领域中的玻璃的情况中那般,那么该导电涂层优选为透明的。在一个有利的实施方案中,导电涂层是一个层或者总厚度小于或者等于2 μm,特别优选小于或者等于1 μm多个单层的层结构。
[0045] 有利的本发明的电加热层具有0.4 ohm/square至10 ohm/square的面电阻。在一个特别优选的实施方案中,本发明的导电涂层具有0.5 ohm/square至1 ohm/square的面电阻。具有这种面电阻的涂层特别适合在常见的12 V至48 V的车载电压下,或者在具有常见的最高500 V的车载电压的电动机动车中用于加热机动车玻璃。
[0046] 所述的电加热层可以在第一玻璃板的整个表面上延伸。但是,该电加热层也可以替代地仅在第一玻璃板的表面的一部分上延伸。该电加热层优选地在至少50%,特别优选地在至少70%和非常特别优选地在至少90%的第一玻璃板内侧表面上延伸。该电加热层可以具有一个或者多个未涂敷的区。这些区对于电磁辐射可以是透明的,并且例如已知作为数据传输窗口或者通信窗口。
[0047] 在本发明玻璃板作为复合玻璃板的一个有利的实施方案中,第一玻璃板的内侧表面具有宽度为2 mm至50 mm,优选5 mm至20 mm的环形边缘区域,其不配备有所述电加热层的导电涂层。该导电涂层这时不与大气接触,并且在玻璃板内部通过热塑性中间层有利地被保护免受损害和腐蚀。
[0048] 电引线优选地以柔韧的箔导体(扁平导体、扁平带导体)的形式构建。其理解为电导体,其宽度明显大于其厚度。这样的箔导体例如为条或者带,其含有或者由铜、镀锡的铜、铝、银、金或者它们的合金构成。该箔导体例如具有2 mm至16 mm的宽度和0.03 mm至0.1 mm的厚度。该箔导体可以具有绝缘的,优选例如基于聚酰亚胺的聚合的包覆物。适合于在玻璃板中接触导电涂层的箔导体仅具有例如0.3 mm的总厚度。这种薄的箔导体可以容易地在单个玻璃板之间嵌入到热塑性中间层中。在箔导体带中,可以存在多个彼此电绝缘的导电层。
[0049] 替代地,也可以使用薄的金属线材作为电引线。该金属线材特别地含有铜、钨、金、银或者铝或者至少两种这些金属的合金。该合金也可以含有钼、铼、锇、铱、钯或者铂。
[0050] 在本发明的一个有利的实施方案中,电引线与接触带接合,例如通过焊接物料或者导电胶粘剂。该接触带这时与汇流条接合。该接触带有利地提高汇流条的载流能力。此外,可以通过该接触带减小汇流条和引线之间的接触位置的不希望的加热。此外,该接触带通过电引线简化汇流条的电接触,因为该引线不必与已施加的汇流条相连,例如焊接。
[0051] 该接触带优选地含有至少一种金属,特别优选地含有铜、镀锡的铜、银、金、铝、锌、钨和/或锡。对于接触带的导电性而言,这是特别有利的。该接触带也可以含有合金,其优选地含有所提到的元素的一种或者多种和任选的其它元素,例如黄铜或者青铜。
[0052] 该接触带优选地以薄的导电箔带的形式构建。该接触带的厚度优选为10 μm至500 μm,特别优选为15 μm至200 μm,非常特别优选为50 μm至100 μm。具有该厚度的箔在技术上可以容易地制造并且是容易可得的,并且此外具有有利的小的电阻。
[0053] 该接触带的长度优选为10 mm至400 mm,特别优选为10 mm至100 mm和特别是20 mm至60 mm。对于接触带的良好的可使用性以及对于汇流条和接触带之间用于电接触的足够大的接触面积而言,这是特别有利的。
[0054] 该接触带的宽度优选为2 mm至40 mm,特别优选为5 mm至30 mm。对于接触带和汇流条之间的接触面积和接触带与电引线的容易连接而言,这是特别有利的。术语接触带的长度和宽度各自表示与得到汇流条的长度和宽度那样相同的伸展方向上的尺寸。
[0055] 在一个优选的实施方案中,所述的接触带整面地与汇流条直接接触。为此,将接触带施加到汇流条上。特别的优点在于,容易地制造玻璃板和使用接触带的整个面作为接触面。
[0056] 该接触带可以容易地铺设到汇流条上,并且在层压的玻璃板内部持久稳定地固定在预设的位置处。
[0057] 本发明进一步包含制造具有电接触的玻璃板的方法,其至少包括:
[0058] (a) 将具有至少一个未涂敷的区(8)的电加热层施加到第一玻璃板的表面(III)上,
[0059] (b) 施加至少两个为连接到电压源上而设置和基本上相互平行的汇流条,其与该电加热层这样接合,以致在汇流条之间形成用于加热电流的电流电路,
[0060] (c) 引入n个分界线,其将电加热层电划分为m个段,其中n为> 1的整数和m = n+1,其中至少部分地带状地这样围绕未涂敷的区设置段,以致用于加热电流的电流电路至少部分地围绕未涂敷的区传导,并且所有段的宽度b是相等的,并且段的宽度b的总和等于电加热层的宽度B。
[0061] 如果所述汇流条相互平行或者几乎相互平行地分布,那么有利地沿着相对于汇流条平行的线确定宽度B。如果该电加热层具有未涂敷的区,那么宽度B为围绕该未涂敷的区的电加热层的宽度的总和,即在确定宽度B时,不考虑沿着平行的线的未涂敷的区的宽度。
[0062] 在方法步骤(a)中施加所述的电加热层,可以通过本身已知的方法进行,优选地通过磁场辅助的阴极溅射。就容易、快速、成本有利和均匀地涂敷第一玻璃板而言,这是特别有利的。但是,该电加热层也可以例如通过蒸发、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强气相沉积(PECVD)或者通过湿式化学方法施加。
[0063] 所述的第一玻璃板可以在方法步骤(a)之后经受温度处理。在此,将具有导电涂层的第一玻璃板加热至至少200°C,优选至少300°C的温度。该温度处理可以用于提高电加热层的透射率和/或减小面电阻。
[0064] 可以将第一玻璃板在方法步骤(a)之后通常在500℃至700℃的温度下弯曲。因为涂敷平面玻璃板在技术上是较容易的,当第一玻璃板应弯曲时,该方式是有利的。但是替代地,也可以将第一玻璃板在方法步骤(a)之前弯曲,例如当导电涂层不适合于无损坏地承受弯曲过程。
[0065] 在方法步骤(b)中施加汇流条,优选地通过在丝网印刷方法或者在喷墨方法中印刷和焙烧导电糊料来进行。替代地,可以将汇流条以导电箔带的形式施加到,优选地铺设、焊接或者胶粘到导电涂层上。
[0066] 在丝网印刷方法中,通过织物的遮蔽进行侧向成型,通过该织物来印刷具有金属颗粒的印刷糊料。通过合适的遮蔽成型,例如可以特别容易地预设和改变汇流条的宽度b。
[0067] 在导电涂层中刻划(Entschichtung)单个分界线,优选地通过激光束进行。薄的金属箔的结构化的方法例如由EP 2 200 097 A1或者EP 2 139 049 A1是已知的。刻划的宽度优选为10 µm至1000 µm,特别优选为30 µm至200 µm,和特别是70 µm至140 µm。在该范围中,通过激光束特别整齐和无残留物地刻划。借助激光束的刻划是特别有利的,因为被刻划的线在视觉上是非常不明显的,并且仅很少地影响外观形象和透视性。具有比激光切割的宽度更大的宽度的线的刻划,通过用激光束多次地磨去该线进行。该过程时间和过程费用因此随着增大的线宽度而升高。替代地,可以通过机械剥蚀以及通过化学或者物理蚀刻进行刻划。
[0068] 本发明方法的一个有利的扩展实施方式包括至少以下的其它步骤:
[0069] (d) 将热塑性中间层设置在第一玻璃板的经涂敷的表面上,并且将第二玻璃板设置在该热塑性中间层上,和
[0070] (e) 将第一玻璃板和第二玻璃板经由该热塑性中间层接合。
[0071] 在方法步骤(d)中,这样设置第一玻璃板,以致其配备有导电涂层的表面朝向该热塑性中间层。该表面由此为第一玻璃板的内侧表面。
[0072] 所述的热塑性中间层可以通过单个或者也可以通过平面地彼此叠置地设置的两个或者更多个热塑性薄膜构建。
[0073] 在方法步骤(e)中接合第一和第二玻璃板,优选地在热量、真空和/或压力的作用下进行。可以使用本身已知的制造玻璃板的方法。
[0074] 例如可以在约10 bar至15 bar的提高的压力下和在130℃至145℃的温度下在约2小时内实施所谓的热压釜方法。本身已知的真空袋方法或者真空环方法例如在约200 mbar和80℃至110℃下操作。所述的第一玻璃板、热塑性中间层和第二玻璃板也可以在压延机中在至少一个辊对之间压制为玻璃板。这种装置对于制造玻璃板而言是已知的,并且通常在压制机之前具有至少一个加热通道。在压制过程中的温度例如为40℃至150℃。压延机法和热压釜方法的组合在实践中被证明是特别有利的。替代地,可以使用真空层压机。其由一个或者多个可加热和可抽真空的室构成,其中第一玻璃板和第二玻璃板在例如约60分钟内在0.01 mbar至800 mbar的减小的压力下和在80°C至170°C的温度下层压。
[0075] 本发明进一步包含具有电接触的本发明玻璃板的用途,其用于建筑物中,尤其在入口区域、窗户区域、房顶区域或者立面区域中,作为家具和仪器中、在陆地上、空中或者水上交通运输工具中的内装部件,特别是在火车、船只和机动车中例如用作挡风玻璃、后窗玻璃、侧玻璃和/或顶盖玻璃。
[0076] 以下借助附图和实施例进一步阐述本发明。附图为示意图,并且不是按照比例的。附图决不限制本发明。
[0077] 图1展示了具有电加热层的本发明玻璃板的实施方案的俯视图,
[0078] 图2展示了根据现有技术的玻璃板的俯视图,
[0079] 图3展示了本发明玻璃板的另一实施方案的俯视图,
[0080] 图4展示了本发明玻璃板的另一实施方案的俯视图,
[0081] 图5展示了本发明玻璃板的另一实施方案的俯视图,和
[0082] 图6展示了本发明方法的实施方案的详细流程图。
[0083] 图1展示了具有电加热层3的本发明玻璃板100的例示性实施方案的俯视图。该玻璃板100包含第一玻璃板1,并且由钠钙玻璃构成。在第一玻璃板1的表面III之一上,施加由导电涂层构成的电加热层3。电加热层3是层体系,其例如含有三个导电的银层,其通过介电层彼此分隔。如果电流通过电加热层3流动,那么其由于其电阻和焦耳热产生而加热。电加热层3因此可以用于玻璃板100的主动加热。该玻璃板100的尺寸例如为1 m x 1 m。
[0084] 电加热层3例如在第一玻璃板1的整个表面III上延伸,但除了宽度各为1 cm的环状的框形的未涂敷的区域。
[0085] 为了电加热层3的电接触,各自将第一汇流条5.1设置在电加热层3上的下部边缘区域中,并且将另一个第二汇流条5.2设置在上部边缘区域中。汇流条5.1、5.2例如含有银颗粒,并且在丝网印刷方法中施加,和随后焙烧。汇流条5.1、5.2的长度近似地对应于电加热层3的尺寸。两个汇流条5.1、5.2几乎平行地分布。
[0086] 如果在汇流条5.1和5.2上施加电压,那么沿着电流电路11的均匀电流通过汇流条5.1、5.2之间的电加热层3流动。在各个汇流条5.1、5.2上,在大致中心处设置引线7,其与汇流条5.1、5.2导电地相连。经由电引线7,汇流条5.1、5.2与电压源相连。
[0087] 在玻璃板100的中心处设置有未涂敷的区8。未涂敷的区8不具有电加热层3的导电材料。未涂敷的区8例如完全地被电加热层3围绕。未涂敷的区8例如是环形构建的,并且具有10 cm的直径。
[0088] 在此,电加热层3具有n =3个分界线9.1、9.2、9.3。在分界线9.1、9.2、9.3的区域中,电加热层3是电中断的。分界线9.1、9.2、9.3带状地围绕着未涂敷的区8设置,并且在电加热层3中形成四个段10.1、10.2、10.3、10.4。电流电路11通过段10.1、10.2、10.3、10.4在电加热层3中围绕着未涂敷的区8转向。在此特别地,与未涂敷的区8直接相邻处的段10.1、10.3中的电流电路11传导到未涂敷的区8上部和下部的区域12中。在该区域中,在根据现有技术不含分界线的电加热层3中仅获得小的加热功率(参见图2)。
[0089] 分界线9.1、9.2和9.3仅具有例如100 µm的宽度,并且例如通过激光结构化引入到电加热层3中。具有这样小的宽度的分界线9.1、9.2和9.3在视觉上几乎是不可见的,并且仅很少地干扰穿过玻璃板100的透视性,这尤其对于用于机动车中对于驾驶安全性是特别重要的。
[0090] 段10.1、10.2、10.3、10.4的宽度b取决于相对于汇流条5.1、5.2平行的各个线6中的电加热层3的宽度B,并且通过将宽度B除以段的数目得到。在图1中,例如标示三个平行的线6.1、6.2、6.3。电加热层3沿着线6.1例如具有98 cm的宽度B1。段10.1、10.2、10.3、10.4的宽度b1这时为¼ B1 = 24.5 cm。因为分界线具有例如100 µm的非常小的宽度,其可以在估计宽度b1时忽略。因为该实例中的玻璃板100是矩形构造的,沿着线6.3的宽度B3同样为98 cm,并且宽度b3同样为24.5 cm。
[0091] 沿着未涂敷的区8中的线6.2的电加热层3的宽度B2,通过B21+B22的总和得到,即沿着线6.2在未涂敷的区8中的距离不是宽度B2的部分。宽度B2在此例如为88 cm,从而段10.1、10.2、10.3、10.4的宽度b2为22 cm。
[0092] 图2展示了根据现有技术的玻璃板100。第一玻璃板1、汇流条5.1、5.2、电加热层3以及未涂敷的区8对应于图1的玻璃板100。根据现有技术的玻璃板100不具有分界线,并且因为不具有围绕着未涂敷的区8传导电流电路11的段。根据现有技术的玻璃板100的加热功率分布是非常不均匀的。仅很少的电流通过未涂敷的区8上方和下方的区域12流动,并且在区域12中仅微弱地加热根据现有技术的玻璃板100。
[0093] 图3展示了具有电加热层的本发明玻璃板100的另一个例示性的实施方案的俯视图。该玻璃板100包含第一玻璃板1和第二玻璃板2,其经由热塑性中间层4彼此接合。该玻璃板100例如是机动车玻璃,和特别是轿车的挡风玻璃。第一玻璃板1例如设置用于在安装位置中朝向内室。第一玻璃板1和第二玻璃板2由钠钙玻璃构成。第一玻璃板1的厚度例如为1.6 mm,并且第二玻璃板2的厚度为2.1 mm。热塑性中间层4由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成,并且具有0.76 mm的厚度。在第一玻璃板1的内侧表面III上施加由导电涂层构成的电加热层3。电加热层3是层体系,其例如含有三个导电的银层,其通过介电层彼此分隔。如果电流通过电加热层3流动,那么其由于其电阻和焦耳热产生而加热。电加热层3因此可以用于玻璃板100的主动加热。
[0094] 电加热层3例如在第一玻璃板1的整个表面III上延伸,但除了宽度为8 mm的环状的框形的未涂敷的区域。该未涂敷的区域用于通电的电加热层3和机动车车身之间的电绝缘。该未涂敷的区域由于与中间层4的胶粘是严格密封的,以保护电加热层3免受损害和腐蚀。
[0095] 为了电加热层3的电接触,各自将第一汇流条5.1设置在导电涂层3的下部边缘区域中,并且将另一个第二汇流条5.2设置在上部边缘区域中。汇流条5.1、5.2例如含有银颗粒,并且在丝网印刷方法中施加,和随后焙烧。汇流条5.1、5.2的长度近似地对应于电加热层3的尺寸。
[0096] 如果在汇流条5.1和5.2上施加电压,那么均匀电流通过汇流条5.1、5.2之间的电加热层3流动。在各个汇流条5.1、5.2上,在大致中心处设置引线7。引线7是本身已知的箔导体。引线7经由接触面与汇流条5.1、5.2导电地接合,例如借助焊接物料、导电胶粘剂或者通过在玻璃板100内部简单地铺设和印刷。箔导体例如含有宽度为10 mm和厚度为0.3 mm的镀锡的铜箔。经由电引线7,汇流条5.1、5.2经由连接电线13与电压源14相连,其提供机动车的常见车载电压,优选12 V至15 V,和例如约14 V。替代地,电压源14还可以具有更高的电压,例如35 V至45 V,和特别是42 V。
[0097] 在玻璃板100中,在相对于玻璃板宽度的大致中心处设置有未涂敷的区8。未涂敷的区8不具有电加热层3的导电材料。未涂敷的区8例如完全地被电加热层3围绕。替代地,未涂敷的区8可以设置在电加热层3的边缘处。未涂敷的区8的面积例如为1.5 dm²。未涂敷的区8的长度例如为10 cm。在此,长度表示朝向通过玻璃板的电流电路,即汇流条5.1、5.2之间的最短连接线的方向上的尺寸。在图1的机动车玻璃的实例中,未涂敷的区8的长度设置在垂直方向上,并且宽度在水平方向上,平行于汇流条5.1、5.2。未涂敷的区8在其上末端处与汇流条5.3毗邻。
[0098] 汇流条5.1、5.2、5.3在所示的实例中具有例如约10 µm 的恒定厚度和例如2.3 µohm•cm的恒定比电阻。
[0099] 在此,电加热层3具有n =7个分界线9.1-9.7。在分界线9.1-9.7的区域中,电加热层3是电中断的。分界线9.1-9.7带状地围绕着未涂敷的区8设置,并且在电加热层3中形成8个段10.1-10.8。在将电压施加到汇流条5.1、5.2上之后,通过段10.1-10.8的电流在电加热层3中围绕着未涂敷的区8转向。
[0100] 分界线9.1-9.7仅具有例如100 µm的宽度,并且例如通过激光结构化引入到电加热层3中。具有这样小的宽度的分界线9.1-9.7在视觉上几乎是不可见的,并且仅很少地干扰穿过玻璃板100的透视性,这尤其对于用于机动车中对于驾驶安全性是特别重要的。
[0101] 段10.1-10.8的宽度b取决于在相对于汇流条5.1、5.2平行的各个线6中的电加热层3的宽度B。通过将宽度B除以段的数目,得到段10.1-10.8的宽度b。在图2中例如标出三个平行的线6.1、6.2、6.3。电加热层3沿着线6.1例如具有宽度B1。段10.1-10.8的宽度b1这时为1/8 B1。因为电加热层3在该实例中是梯形构建的,沿着线6.3的段10.1-10.8的宽度b3为1/8 B3。如图1中所示,沿着线6.2的宽度B2理解为不包括未涂敷的区8的宽度。
[0102] 图4展示了本发明玻璃板100的另一实施方案的俯视图。第一玻璃板1、汇流条5.1、5.2和电加热层3符合图1的玻璃板100。未涂敷的区8例如设置在玻璃板100的左上角。
[0103] 在此,电加热层3具有n =1的分界线9.1。在分界线9.1的区域中,电加热层被分为两个段10.1、10.2。电加热层3沿着线6.1例如具有98 cm的宽度B1。段10.1、10.2的宽度b1这时为1/2 B1 = 49 cm。
[0104] 沿着未涂敷的区8的区域中的线6.2的电加热层3的宽度B2例如为93 cm,从而段10.1、10.2的宽度b2为46.5 cm。
[0105] 图5展示了本发明玻璃板100的另一实施方案的俯视图。第一玻璃板1、汇流条5.1、5.2和电加热层3符合图1的玻璃板100。未涂敷的区8例如设置在玻璃板100的左上角。未涂敷的区8例如是具有圆形角的矩形形状的。电加热层3中的圆形角是特别有利的,因为由此避免局部的热中心,所谓的热点。
[0106] 在此,电加热层3具有n =1个分界线9.1。在分界线9.1的区域中,电加热层被分为两个段10.1、10.2。电加热层3沿着线6.1例如具有98 cm的宽度B1。段10.1、10.2的宽度b1这时为1/2 B1 = 49 cm。
[0107] 沿着未涂敷的区8的区域中的线6.2的电加热层3的宽度B2例如为93 cm,从而段10.1、10.2的宽度b2为46.5 cm。
[0108] 图6以复合玻璃板为例,展示了制造具有电加热层3的玻璃板100的本发明方法的实施例的流程图。
[0109] 根据图1和3-5的本发明玻璃板100具有提高的加热性能,例如更均匀的加热功率分布和更均匀的温度分布,特别是在未涂敷的区8下方的关键的区域12中。通过经激光结构化的分界线9的小的宽度,仅最小地损害穿过该玻璃板的透视性,并且满足对于机动车玻璃的要求。
[0110] 该结果对于本领域技术人员而言是未预料和令人惊奇的。
[0111] 附图标记列表:
[0112] (1)  第一玻璃板
[0113] (2)  第二玻璃板
[0114] (3)  电加热层、导电涂层
[0115] (4)  热塑性中间层
[0116] (5.1)、(5.2)  汇流条
[0117] (6.1),(6.2),(6.3)  线
[0118] (7)  引线
[0119] (8)  未涂敷的区域、通信窗口
[0120] (9.1)、(9.2)、(9.3)、(9.4)、(9.5)、(9.6)、(9.7)  分界线、分界区[0121] (10.1)、(10.2)、(10.3)、(10.4)、(10.5)、(10.6)、(10.7)、(10.8)  段[0122] (11)  电流电路
[0123] (12)  区域
[0124] (13)  连接电线
[0125] (14)  电压源
[0126] (100)  玻璃板、可电加热的玻璃板
[0127] (III)  第一玻璃板1的表面
[0128] b, b1, b2, b3  段10.1-10.8的宽度
[0129] B, B1, B2, B3  电加热层3的宽度
[0130] d  分界线9.1-9.7的宽度