(57)【要約】  少なくとも１つの硬質パネルと、電気制御可能な平坦な機能素子（２）と、少なくとも１つの電気伝導性薄膜（５）とを含んで成る積層パネルアッセンブリ（１）において、該膜（５）は、本発明に従って、該機能素子の平坦電極を同時に形成し、該機能素子（２）のための電気供給とは別に、該膜に電圧を供給することでそれを加熱することができる。さらには、該機能素子の光学的性質における望ましくない変動は、このような積層パネルアッセンブリが、大きく変動する温度、特には低温で使用されると、したがって低減される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの硬質パネルと、エレクトロルミネセンス発光素子などの電気制御可能な平坦な機能素子（２）と、少なくとも１つの電気伝導性薄膜（５）とを含んで成る積層パネルアッセンブリ（１）であって、該膜（５）が該機能素子（２）の平坦電極を同時に形成し、該機能素子（２）のための電源とは別に、該膜（５）に電圧を供給して、それを加熱できることを特徴とする、積層パネルアッセンブリ。
【請求項２】
温度センサー（１１）から温度コントロール（１０）に送られる温度信号に応じた電圧を自動的に前記膜（５）に供給できることを特徴とする、請求項１に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項３】
前記温度センサー（１１）が、前記機能素子（２）を有する空間において組み合せられ、該機能素子（２）の実温度を測定することを特徴とする、請求項２に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項４】
前記機能素子（２）が、前記膜（５）の表面の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項５】
前記膜（５）が、加熱のために供給電圧を送ることを意図した少なくとも２つの導電トラック（７’、８’）と電気伝導接触しており、該トラックが、該膜を覆う前記機能素子（２）の何れかの側に配置されたことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項６】
前記機能素子（２）が、前記硬質パネル上に直接取り付けられたことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項７】
前記機能素子（２）が、特定の支持基材上に取り付けられたことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項８】
少なくとも２つの硬質パネル、及びそれらを互いに接合する中間層を含んで成り、前記機能素子（２）及び前記電気伝導性膜（５）が、該中間層の中に収容されるか、又は該硬質パネルのうち一方の内面上に配置された、請求項１〜７の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項９】
複数の機能素子が、互いに独立して操作されるよう並べて提供され、共通の（接地）電極を含むことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項１０】
少なくとも２つのエレクトロルミネセンス発光素子が、互いに独立して操作されるよう順に重ねて提供され、共通の中間電極を含むことを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項１１】
前記共通の中間電極が加熱膜として使用できることを特徴とする、請求項１０に記載の積層パネルアッセンブリ。
【請求項１２】
少なくとも１つの硬質パネルを含んで成り、かつ少なくとも１つの電気伝導性膜（５）を備えている積層パネルアッセンブリ（１）と組み合せた、電気制御可能な特性を有する機能素子（２）の使用方法であって、温度センサー（１１）を用いて測定した該機能素子（２）の実温度が所定の設定温度よりも低い場合に、該機能素子（２）のための電源とは別に、該電気伝導性膜（５）に電圧を供給して、それを加熱できることを特徴とする、電気制御可能な特性を有する機能素子（２）の使用方法。
【請求項１３】
前記機能素子（２）のための電源が、その設定温度が設定されている場合にのみ操作できることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記機能素子の平坦電極に電圧を供給して、該機能素子を加熱することを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの硬質パネルと、エレクトロルミネセンス発光素子などの電気制御可能な平坦な機能素子と、少なくとも１つの電気伝導性薄膜とを含んで成る積層パネルアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
“積層パネルアッセンブリ”という語は、本明細書において、硬質パネル及び機能素子から成るユニットを意味すると解され、この機能素子は、それ自体が複数の膜から構成され、硬質パネルに接合されるか、あるいはまた硬質パネルに適用される。“機能素子”という語は、本明細書の中では、エレクトロルミネセンス発光素子などの平坦な素子を意味するか、又は同様に電気制御可能な光透過を有するパネル素子、例えば、液晶タイプの素子を意味すると解される。それゆえ、それぞれの機能素子は、電気制御可能な光学的性質を有する。
【０００３】
積層パネルアッセンブリの２枚の硬質パネル間に機能素子を配置することは、絶対的に必要であるというわけではないが、この配置は、場合により（エレクトロルミネセンス発光素子に関して）相当に高い供給電圧となることを考慮すると安全の理由から好ましい。さらに、積層パネルアッセンブリの配置は、機械的攻撃、並びに水分及びほこりの侵入から機能素子を保護する。
【０００４】
硬質パネルの材料それ自体は、原則として自由に選択でき、同様に、プラスチックパネル又はガラスパネルを使用することが可能である。ガラスパネル／プラスチックパネルのハイブリッド積層体が、産業規模で製造できるということも知られている。
【０００５】
文献ＥＰ−Ａ１−０２６７３３１では、積層体の接着剤層に印を配置した乗り物用の積層パネルアッセンブリであって、この印を表示し、又はエレクトロルミネセンス（ＥＬ）発光素子によって後ろから照らし出すことのできる積層パネルアッセンブリを説明している。必要な電気伝導体は、積層体内部に透明な導電トラック又は導電層を使用することにより実際的には見えなくされる。供給電圧が印加されると、導体は見えないで、発光性のシグナルがパネルアッセンブリ中に浮いているように見える。上述の文献は、２つの異なるタイプの発光素子を提供している。第１のタイプにおいては、２つの導電性電極が同じ基材上に提供され、これらが発光素子により被覆され、この発光素子は接合電極を含む。電気的な見地からすれば、こうして直列に接続された２つのコンデンサーが形成される。第２のタイプにおいては、２つの電極のうち一方が、積層パネルアッセンブリの２つの内表面上に薄い透明層の形態でそれぞれ堆積され、発光素子がこれら表面の間に配置される。パネルの一方を通る光の出力は、不透明コーティングによって妨げることができるという事実もまた、選択肢としてこの文献において開示されている。
【０００６】
先のドイツ特許出願１０１２６８６８．６号では、罫線の入った不透明コーティングを備えたパネルが開示されており、このパネルにおいては、不透明な表面部分の少なくとも一部に、透明電極を備えた複数の層から成る少なくとも１つの平坦なＥＬ発光素子が提供され、電圧を印加すると、この発光素子は、パネルの平坦な面のうち一方の透明電極を備えた側に光を発する。このタイプの積層パネルアッセンブリは、例えば、乗り物のルーフパネルとして使用でき、乗り物が暗い場合には、内面発光により車室を明るくする。
【０００７】
積層パネルアッセンブリを適用するほとんどの分野に関して、ＥＬ発光素子からの発光色は、実際的に一定であることが望ましい。大きな面積の厚い無機膜から作製されたこのようなＥＬ発光素子が、特に自動車において作用する場合には、しかしながら、温度に変動があると、放射される色に差が生じる場合があるということがわかっている。したがって、−２０℃でのＥＬ発光素子は＋８０℃とは完全に異なった色で光る。とはいうものの、この温度変動は、自動車を使用する際には実際的である。その色が、例えば、その環境に調和する所与の発光色は、特定の限定された温度範囲に関して定められるだけの場合がある。
【０００８】
上述の文献は、この問題に取り組んでいない。明らかに、使用中のこれらの発光素子は、それらが浪費する電力のために或る量の熱を発しているが、実際には、このことは取るに足りない。
【０００９】
供給電圧に周波数を導入することで発光色をバランスさせることを目的として実施した試験により、ＥＬ発光素子の寿命が急激に低下する。
【００１０】
もちろん、温度センサーを用いることによりＥＬ発光素子が低温で発光するのを完全に防ぐことが可能である。したがって、ＥＬ発光素子の寿命に関する低温操作の負の効果も回避される。
【００１１】
エレクトロルミネセンスの基本的な原理は、以前から知られている。詳細な文書及び達成できる発光色は、インターネットアドレス“ｈｔｔｐ：／／ｄｕｐｏｎｔ．ｃｏｍ／ｍｃｍ／ｌｕｘｐｒｉｎｔ／ａｂｏｕｔ．ｈｔｍｌ”（状況：２００１年１２月）より得ることができるので、本明細書では簡潔にだけ詳述することが必要である。
【００１２】
コンデンサーが２つの導電層から作製され、そのうちの一方は透明でかつ光を通す。このコンデンサーにおいては、発光顔料を備えた不透明層及び絶縁（誘電）層が、透明電極上に堆積される。ＡＣ電圧（通常１００ＶＡＣ）がこの素子の２つの電極に印加されると、この電圧により顔料に電流が誘導され、その結果、分散プロセスにより、透明電極を通過する光が作り出される。
【００１３】
電極層、エレクトロルミネセンス層それ自体、及び誘電層は、ガラス又はＰＥＴシートなどの好適な基材上に厚膜スクリーン印刷によって堆積することができる。比較的低い光密度と、使用できる材料により限定される色の選択とが許容し得る場合には、この公知の作用によって、多くの目的（照明、ロゴ、発光表示）で使用できる表面照明効果が作り出される。さらに、エレクトロルミネセンス素子それ自体（以降、発光素子と呼ばれる）は透明でないので、それを備えた表面は（日光の）光を通すことができない。
【００１４】
電気制御可能なパネル素子もまた知られており、この素子は、その光透過を電圧の印加により変えることができる液晶に基づいて作用する。この素子は、極限温度での瞬間的な透過の度合いにおいて望ましくない変動をもたらす場合もある。したがって、このようなパネル素子は、オフ状態において、実際、不透明なままであるべき場合に、−５℃より低い温度で透明になることがある。
【００１５】
ドープされた酸化物又は金属の薄い透明導電膜が、パネル表面の加熱装置として使用できることが多くの報告により知られている。この目的のためには、好適な電源又は電極を介して、膜の領域全面にわたって電流を伝導することが必要であり、この膜はそのオーム抵抗のために温まる。一般に、このような膜は、複数の薄膜から成る多層系の一部を構成し、可視光に対してほとんどの時間透過性であり、断熱又は反射特性を有することもできる。薄膜とは、スクリーン印刷以外の方法により堆積された膜である。センサーで自動的に作用し、それによって、例えば、（乗り物の）パネルの内側の曇りを取り除くようパネルを自動的に温める制御を使用することも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、積層パネルアッセンブリの上又はその中に配置された電気制御可能な機能素子の特性の温度に起因する変動を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、この目的は、膜が機能素子の平坦電極を同時に形成するという事実によって達成され、機能素子のための電源とは別に、この膜に電圧を供給して、それを加熱することができる。
【００１８】
二次的な請求項の特徴は、この主題の有利な改良を示す。独立請求項１２は、積層パネルアッセンブリと組み合せた機能素子の使用方法を示す。
【００１９】
したがって、機能素子は過剰に加熱する膜に結合され、この膜によって低周囲温度でのすべての場合において、その光学的性質、例えば、放射される光の色を設計した限界まで機能素子の温度を上げることができる。
【００２０】
好ましい変形態様においては、加熱膜に供給される電力又は電流は、温度センサーによって自動制御される。温度センサーによって所定の閾値より低く測定される温度値に関しては、機能素子は、測定温度が所望又は規定の範囲内になるまで加熱される。
【００２１】
システムは、測定量として、周囲又は外部の温度、或いは乗り物の車室内の温度の測定値に関して作用することができる。しかしながら、可能な限り感度の高い機能素子の実温度に対する温度制御の応答を得るためには、例えば、積層パネルアッセンブリに温度センサーを組み込むことによって、機能素子のできる限り近くに温度センサーを配置することが好ましい。
【００２２】
原則として、積層パネルアッセンブリは、独立した透明な加熱膜を備えることができるが、この膜は機能素子と機能的には結合していない。しかしながら、いずれにしても機能素子に提供することが必要な電極膜の１つを、可能性のある加熱のために使用することも特に有利である。加熱作用に関する電気供給はＤＣ電圧によって提供でき、このＤＣ電圧は、機能素子のそれぞれの側にある２つの電極に印加される。透明電極（ＩＴＯ膜）内の電位を均一に接続するために、いずれにしても幅広い導電トラックが必要とされる。結果として、更なる電極が１つだけ必要とされ、その位置は選択する加熱電圧に従って選択されなければならない。低い供給電圧（例えば、ＤＣ電圧１２Ｖ）に関して十分な加熱電力を得るためには、いずれにせよ母線の距離を幅よりも短くしなければならない。
【００２３】
２つの電極間を流れる電流により、膜及び膜の表面に取り付けた機能素子が加熱されるが、そのことによって、機能素子用の電源（ＡＣ電圧）が影響を受けることはない。
【００２４】
原則として、機能素子が、硬質パネルの一方の面上に直接配置若しくは印刷されるか、又は例えば、ＰＥＴシートなどの特定の支持体上に作製され、続いて、この支持体が硬質パネルに適切に接合され、若しくは複合体に積層されるかどうかということは、この場合、ほとんど問題とならない。両方の構成において、加熱膜は、硬質パネル若しくは支持シートと、機能素子との間に配置されるか、又は該パネル若しくは該支持シートと反対側の機能素子上に配置されるかの何れかであることができる。
【００２５】
機能素子の特性、とりわけＥＬ発光素子のより良好な色の恒常性に関する正の効果に加え、さらにこの加熱膜によって、具体的には積層パネルアッセンブリをルーフ部分に配置する場合に、乗り物の熱的快適性を改善することができる。
【００２６】
さらに、機能素子の面積／パネルの合計面積の比は、自由に選択することができる。必要であれば、場合によって異なる色及び形状を有する複数の機能又は発光素子を、互いに並べて配置することができる。
【００２７】
最後に、特定の用途に関して、パネルアッセンブリの両平面上の１つ又は複数のエレクトロルミネセンス発光素子から光を放射することもまた有益である。この場合、エレクトロルミネセンス層それ自体は可視光を通さないので、別個の不透明コーティングは不要である。原則として、この種の複数のエレクトロルミネセンス発光素子を、場合により互いに異なる配向で以って順に重ねて“積み重ねる”こともまた可能であり、その場合、通常の中間電極を随意に使用できる。この中間電極は、本発明に従った加熱膜として同様に機能することもできる。
【００２８】
本発明の主題の更なる詳細及び利点は、実施例の図面及び以下の詳細な説明より明らかになるであろう。この説明は、ＥＬ発光素子を参照してなされるが、そうしてこの適用のために他の機能素子を排除しようとするものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
唯一の図が、簡略化された描写において、例として、ＥＬ発光素子及び電気加熱コーティングを備えたパネルアッセンブリの図を示している。
【００３０】
硬質パネル１はＥＬ発光素子２を支持し、この発光素子は、実質的にパネル１表面の全領域にわたって及んでいるが、パネルの周縁領域３を空けた状態のままにしている。破線４は、視覚的な保護として機能する不透明な着色膜によって覆うことができるパネル面上の外縁ストリップの境界を表す。当然ながら、この境界はまた、ＥＬ発光素子２によって覆われるパネル１の表面領域中にあることができるが、明確にするためにのみ、ここではこの表面領域の外側に示されている。
【００３１】
パネル１の全領域にわたって及び、さらに不透明な縁ストリップを覆う電気導電性で、好ましくは透明な膜５が、ＥＬ発光素子２の下に配置される。さらに、この膜５とパネルの縁との間に数ｍｍの距離が、腐食を防止するよう本質的に公知の方法で維持される。一般に、膜５は多層系の一部を形成し、その色及び反射特性は、個々の層の厚さ及び材料の対象となる規定により、要件に応じて幅広い範囲にわたって調整できる。しかしながら、本明細書で説明される機能に関して、重要であるのは、本質的には個々の層のうち少なくとも１つの電気伝導率と加熱容量だけである。膜５は、例えば、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）から構成できるが、さらに金属、例えば、銀からも構成できる。
【００３２】
膜５は、全体として構築されたＥＬ発光素子２の平坦電極のうち１つを、コンデンサー、好ましくは接地電極として形成する。発光素子からの光がこの電極を介して放射されなければならない場合、当然ながらこの電極は可視光に対して透過性でなければならない。ＥＬ発光素子２のもう一方の側の電気供給（ＡＣ電圧）はリード６により示され、このリード６は膜５から絶縁されて、ＥＬ発光素子２の第２平坦電極に詳細には図示されない方法で接続される。このリード６は、この場合、上部でＥＬ発光素子２の一方の側の別の平坦電極に図示されない方法で接続される。
【００３３】
他の２本のリード７及び８は、膜５に電源電圧（ＤＣ電圧）を供給するのに利用される。すべてのリードは、パネル１の角部に配置される。リード７及び８は、導電トラック７’及び８’に電気接続される。導電トラック７’は、パネルの角から（図のように）パネル上部の長い横辺に沿ってパネルの次の角に近い場所まで及ぶ。導電トラック８’は、先ずパネル１の短辺に沿って延び、パネルの角の周りにきつい弧を描いて、次いでパネル下部の横辺に沿って次の角に近い場所まで及ぶ。
【００３４】
導電トラック７’及び８’（通常のパネル加熱系において、導電トラックは集電レールとも呼ばれる）は、パネルに適切に固定される薄いバンドの形態に作製することができる。しかしながら、さらに、これらのトラックは、導電性の印刷用ペーストをスクリーン印刷することによって硬質パネルに適用し、次いで、例えば、ガラスパネルを曲げるか及び／又は強化する際には焼付けることができる。すべての場合において、これらのトラックは、広い領域にわたって電気伝導性の膜５に電気接続され、膜５の上又はその下の何れかにあることができる。必要であれば、膜は、交互に堆積された２つの導電トラックの間に収容することさえできる（膜の前に一方の導電トラックを適用し、その後、もう一方が適用される）。さらには、導電トラック７’及び８’は、それらの間にＥＬ発光素子２で覆われた膜５の表面を収容するように配置される。さらに、これらのトラックは、パネル１の縁領域が不透明にされるという点で視界から隠れるようにして配置される。当然ながら、ここで見ることができるパネルのもう一方の側に、別の視覚的なマスクを設けることもできる。
【００３５】
短辺に対して平行に膜５に作製された分離ライン９を用いて、導電トラック８’を高いオーム抵抗を有する膜領域の残りから分離する。２本のリード７及び８が互いに比較的近いので、又は比較的近い場合には、この処置が必要である。このように、確かに、外部とこれらのリードを電気接続することはより簡単であるが（例えば、複数のピンを繋ぐ接合、又は交差接続による接合を使用することが可能である）、分離ライン９がなければ、加熱電流は最短経路に沿って、それゆえ、実際には、リード７及び８の間を直接的に膜５を通って流れるであろう。
【００３６】
必要であれば、このような分離ラインは、リード６が膜５を覆う領域において、膜５からリード６を電気絶縁するために提供することもできる。リードのそれぞれの側に２本の分離ラインを有する１つの可能性のある実施態様が図において鎖線で示される。
【００３７】
ここで図示される導電トラック及びリードの構成により、リード７及び８に、並びに（この図で）水平に延びる導電トラック７’及び８’のそれら２つの部分にＤＣ電圧を印加することで、電流が流れ、それが導電膜５の領域全面にわたって均一に分布することが確実となる。膜５は、この場合、ＥＬ発光素子２用の接地電極として機能する。導電トラック７’又は８’のうち一方は、ＥＬ発光素子２及び膜加熱の両方に関して、外向き電流を捕集するための共有点を形成する。
【００３８】
膜の電気抵抗（このような膜の典型的な表面抵抗は２〜４Ω／□である）のために、電流が流れると、その結果として加熱が生じる。作り出された加熱力は、ＥＬ発光素子２の温度を目標温度に調節するのに使用される。この目的のために、温度コントロール１０を設け、積層パネルアッセンブリ１の中又はその上に直接的に（少なくとも）１つの温度センサー１１を置いて（例えば、ＰＴＣエレメントを水平に置いて）ＥＬ発光素子２の実温度を測定する。温度コントロール１０は、概略的にのみ図示される集中型コントロール１２の一部を構成し、このコントロール１２は、電源及び測定／制御電流のために電源に接続され、パネル１のすべての電気機能、とりわけ同様にＥＬ発光素子２のための電気供給を管理する。パネルが、乗り物における電気作動の可動パネル（ルーフパネル）である場合、その時には、集中型コントロールは、パネルの位置制御も含むことができる。いずれにせよ、温度コントロール１０は、温度センサー１１の領域において、設定温度を調整するのに必要とされる構造及びスイッチング素子を含んで成る。とりわけ、この温度コントロール１０は、実温度が所定の値よりも低いと温度センサーが示す場合に、リード７及び８に必要とされる供給電圧を自動的に印加し、所定の設定温度に再び達すると電圧の供給を止める。
【００３９】
電気制御可能な光透過を有するパネル素子の如何なる望ましくない透明度も防がなければならない場合には、必要に応じて、この制御は、乗り物が止まっているときにも行うことができる。
【００４０】
当然ながら、加熱によるＥＬ発光素子２への如何なる熱的損傷も、加熱力、あるいはまた達する場合のある最大温度を制限することにより排除される。たとえ膜５を用いたパネル１の加熱が、別の方法、特には手動で行うことができなければならないとしても、すでに高温の環境において、さらに加熱することが、ＥＬ発光素子２を熱的に損傷させる恐れのある場合、その時には、あらゆる付加的な加熱は、温度センサー１１を用いて防がなければならない。
【００４１】
最後に、温度コントロール、あるいはまた集中型コントロールは、温度がその操作を害さない範囲にある場合にのみ、ＥＬ発光素子２のスイッチを入れることができるよう構成することができる。このことは、例えば、極端な周囲温度の場合でさえ、その操作を防ぐことができるということを意味する。
【図１】
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【国際調査報告】
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2005513753.tif 000004
2005513753.tif 000005
2005513753.tif 000006
2005513753.tif 000007
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