(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスパネル（１０）であって、
外面（ＩＩＩ）及び内面（ＩＶ）を有する少なくとも１つの第１のガラス（１．１）と、
前記第１のガラス（１．１）の前記外面（ＩＩＩ）及び／又は前記内面（ＩＶ）上に配置された少なくとも１つの透明な導電性コーティング（３）と、
電圧源（２１）への接続のために設けられ、相互の間に加熱電流のための電流路（２２）が形成されるように前記透明な導電性コーティング（３）に接続されている、少なくとも２つのバスバー（２０．１，２０．２）と
を含み、
前記２つのバスバー（２０．１，２０．２）は、それぞれガラスパネル（１０）の上縁及び下縁に沿って配置されるか、又はガラスパネル（１０）の両側方に垂直方向に配置されており、
前記透明な導電性コーティング（３）は、無コーティングパターン（４）を有する少なくとも３つの領域（８．１，８．０，８．１’）を有しており、
各領域（８．１，８．０，８．１’）は、前記電流路（２２）に沿って相前後して相互に並ぶように配置されており、
各領域（８．１，８．０，８．１’）は、無コーティングパターン（４）の少なくとも２つの列（９）を含み、
前記無コーティングパターン（４）は、長さａ及び幅ｗの、無コーティングの長方形状フレームの形態を有しており、前記長さａは前記幅ｗより大きく、
前記無コーティングパターン（４）の長手方向と前記電流路（２２）の方向とのなす最大角度γは平均で３０°以下である
ことを特徴とするガラスパネル（１０）。
【請求項２】
前記幅ｗに対する前記長さａの比は、５：１より大きな値である、
請求項１記載のガラスパネル（１０）。
【請求項３】
前記無コーティングパターン（４）の前記長さａは８ｍｍから１５０ｍｍまでの値である、
請求項１又は２記載のガラスパネル（１０）。
【請求項４】
前記無コーティングパターン（４）の前記長さａはλ／（７・√εｅｆｆ）から（３・λ）／（２・√εｅｆｆ）までの値であり、
ここで、εｅｆｆは前記ガラスパネル（１０）の有効比誘電率であり、λは前記ガラスパネル（１０）を通した透過率を最適化可能にするための波長を表す、
請求項１から３までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項５】
中央の領域（８．０）での前記無コーティングパターン（４）の長さａ０は、第１の領域（８．１）での長さａ１及び／又は第３の領域（８．１’）での長さａ１’より大きい、
請求項１から４までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項６】
中央の領域（８．０）の全面積における無コーティング面積の割合は、第１の領域（８．１）及び／又は第３の領域（８．１’）での全面積における無コーティング面積の割合より小さい、
請求項１から５までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項７】
前記無コーティングパターン（４）の線幅ｄは、２５μｍから３００μｍまでの値である、
請求項１から６までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項８】
１列内で直接に隣り合う２つの無コーティングパターン（４）間のピッチｂは、４ｍｍから２０ｍｍまでの値であり、かつ、一定であり、及び／又は、前記幅ｗに対する前記ピッチｂの比は、３：１から２０：１までの値である、
請求項１から７までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項９】
前記電流路（２２）の方向で隣り合う列（９）どうしの最小間隔ｈは、２ｍｍから１５０ｍｍまでの値である、
請求項１から８までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項１０】
各領域（８．０，８．１，８．１’）は少なくとも２個の列（９）を有し、及び／又は、各列（９）は少なくとも２個の無コーティングパターン（４．０，４．１，４．１’）を有する、
請求項１から９までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項１１】
前記第１のガラス（１．１）は、フラットガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、石灰ナトロンガラス、又は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート及び／又はこれらの混合物を含み、及び／又は、２から８までの有効比誘電率εｅｆｆを有する、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項１２】
前記透明な導電性コーティング（３）は、銀、ニッケル、クロム、ニオブ、錫、チタン、銅、パラジウム、亜鉛、金、カドミウム、アルミニウム、ケイ素、タングステン又はこれらの合金、及び／又は、錫ドープされたインジウム酸化物（ＩＴＯ）、アルミニウムドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、フッ素ドープされた錫酸化物（ＦＴＯ，ＳｎＯ２：Ｆ）、アンチモンドープされた錫酸化物（ＡＴＯ，ＳｎＯ２：Ｓｂ）、及び／又は、カーボンナノチューブ、及び／又は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリスチレンスルホン酸、ポリ（４，４−ジオクチルシクロペンタジチオフェン）、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン、これらの混合物及び／又はこれらのコポリマーを含み、及び／又は、
前記透明な導電性コーティング（３）は、０．３５Ω／ｓｑから２００Ω／ｓｑの面抵抗率を有する、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）。
【請求項１３】
積層ガラス（１）であって、少なくとも、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）と、
少なくとも１つの中間層（２）を介して前記ガラスパネル（１０）に平面的に接合された第２のガラス（１．２）と
を含む、
ことを特徴とする積層ガラス（１）。
【請求項１４】
ガラス装置（１００）であって、少なくとも、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）、又は、請求項１３記載の積層ガラス（１）と、
送受信領域（３１）を有する送受信ユニット（３０）と
を含み、
前記送受信ユニット（３０）は、前記ガラスパネル（１０）又は前記積層ガラス（１）の一面に配置されており、前記ガラスパネル（１０）上又は前記積層ガラス（１）上の前記送受信領域（３１）は、反対側から到来する信号を検出できるように、又は、反対側へ信号を送信できるように構成されており、
中央の領域（８．０）は、前記信号が５°から３０°までの最大入射角αｍａｘ，０で前記ガラスパネル（１０）又は前記積層ガラス（１）へ入射するように、又は、前記ガラスパネル（１０）又は前記積層ガラス（１）から出るように配置されており、
第１の領域又は第３の領域（８．１，８．１’）の入射角αの値は、前記最大入射角αｍａｘ，０より大きい、
ことを特徴とするガラス装置（１００）。
【請求項１５】
前記送受信ユニット（３０）から前記ガラスパネル（１０）又は前記積層ガラス（１）までの間隔ｄは、８０ｍｍから７５０ｍｍまでである、
請求項１４記載のガラス装置（１００）。
【請求項１６】
請求項１から１２までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）の製造方法であって、少なくとも、
ａ．透明な導電性コーティング（３）を、第１のガラス（１．１）の外面（ＩＩＩ）及び／又は内面（ＩＶ）に被着し、
ｂ．無コーティングパターン（４．０，４．１，４．１’）の少なくとも２つの列（９）を有する少なくとも３つの領域（８．０，８．１，８．１’）を、レーザーパターニングによって前記透明な導電性コーティング（３）内に設ける、
方法。
【請求項１７】
陸上もしくは水上もしくは空中の交通移動手段の車両シャーシもしくは車両ドアの、好ましくはフロントガラスである、及び／又は、建物において、外壁の一部もしくは窓の一部である、及び／又は、家具及び機器への組み込み部材である、高周波電磁放射に対する低透過率減衰部を有するガラスとしての、請求項１から１２までのいずれか１項記載のガラスパネル（１０）又は請求項１３記載の積層ガラス（１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な導電性コーティングを備え、高周波領域の電磁放射に対する低透過減衰率を有する、電気的に加熱可能なガラスパネル、特に車両用窓ガラスに関する。また本発明は、こうしたガラスパネルの製造方法、及び、ガラスパネルの使用にも関する。
【０００２】
最近の自動車は、好ましくはＡＭ、ＦＭもしくはＤＡＢの帯域での無線受信、又は、ＧＳＭ９００、ＤＣＳ１８００、ＵＭＴＳ及びＬＴＥの帯域での移動電話、及び、衛星利用のナビゲーションＧＰＳ並びにＷＬＡＮなどの基本サービスの動作のために、電磁放射を送受信する多くの技術装置を必要としている。
【０００３】
同時に、現行の車両の窓ガラスでは、全サイドの全面にわたって、導電性及び可視光に対して透明なコーティングが設けられるケースが増えている。こうした透明な導電性コーティングは、例えば、欧州特許出願公開第３７８９１７号明細書から公知のように、入射する熱光線を反射することによって、太陽光による過熱や過冷却から客室を保護する。透明な導電性コーティングは、国際公開第２０１０／０４３５９８号公報から公知のように、電圧を印加することによってガラスパネルを意図的に加熱することができる。
【０００４】
各透明な導電性コーティングは、高周波領域の電磁放射に対しても不透過であるという共通点を有する。車両の窓ガラスの全サイドの全面にわたって透明な導電性コーティングが設けられることにより、客室での電磁放射の送受信は不可能となる。レインセンサ、カメラシステム又は定置のアンテナなどのセンサ類の動作のために、通常、透明な導電性コーティングの位置的に限定された１つもしくは２つの領域が除去される。このような無コーティング領域はいわゆる通信ウィンドウ又はデータ伝送ウィンドウを形成し、例えば欧州特許出願公開第１６０５７２９号明細書から公知である。
【０００５】
透明な導電性コーティングは、ガラスパネルの色設定及び反射作用に影響するので、当該通信ウィンドウは光学的にきわめて目立つ。無コーティング領域によって、運転者の視界に、走行の安全性を損なう絶対に回避しなければならない障害が発生することがある。よって、通信ウィンドウは、ガラスパネルの目立たない位置、例えばフロントガラスのインナーミラーの領域に配置され、ブラックプリント及びプラスチックブラインドによって被覆される。
【０００６】
こうした通信ウィンドウは、例えば移動電話や衛星利用のナビゲーションＧＰＳなどに必要な高周波の電磁放射の送受信を可能にするには小さすぎる。このことは、特に、必要なアンテナがガラスパネルから離れた位置に配置され、小さな通信ウィンドウを通して小さな強度の信号しかアンテナの受信領域に到達できず、又は、通信ウィンドウを通して小さな強度の信号しか外部へ送信できない場合に相当する。しかし、ユーザは、車両客室内の任意の各位置でモバイル電話機が操作可能となることを期待している。
【０００７】
欧州特許出願公開第０７１７４５９号明細書、米国特許出願公開第２００３／００８０９０９号明細書及び独国特許第１９８１７７１２号明細書から、全体で１つの格子状の無コーティング部を有する金属コーティングを備えたガラスパネルが公知である。格子状の無コーティング部は、入射する高周波の電磁放射に対するローパスフィルタとして機能する。格子の間隔は高周波の電磁放射の波長よりも小さく、コーティングのうち相対的に大きな部分がパターニングされるので、見通しが大幅に損なわれる。コーティング層の大部分を除去することには手間も費用もかかる。また、こうしたガラスパネルは、格子状の無コーティング部のために金属コーティングを加熱する電流路が生じないので、電気的加熱が不可能である。
【０００８】
本発明の課題は、電気的に加熱可能でありかつ高周波の電磁放射に対する充分な透過性を有しかつガラスパネルを通した視界を制限せずかつ低コストに製造可能な、透明な導電性コーティングを備えたガラスパネルを提供することである。高周波の電磁放射とは、特に、衛星利用のナビゲーションＧＰＳ、ＧＳＭ９００及びＤＣＳ１８００の帯域や、ＵＭＴＳ及び光学的応答性を有するＬＴＥの帯域での移動電話などを動作させるための電磁放射である。この課題及びさらなる課題は、本発明の提案にしたがって、独立請求項に記載の特徴を有するガラスパネル及びガラス装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は各従属請求項の特徴によって示される。
【０００９】
さらに、高周波透過部を有する加熱可能なガラスパネルの製造方法、及び、こうしたガラスパネルの使用が、別の独立請求項から得られる。
【００１０】
本発明のガラスパネルは、外面及び内面を有する少なくとも１つの第１のガラスと、第１のガラスの外面及び／又は内面上に配置された少なくとも１つの透明な導電性コーティングと、電圧源への接続のために設けられ、相互の間に加熱電流のための電流路が形成されるように透明な導電性コーティングに接続された少なくとも２つのバスバーとを含む。
【００１１】
また、本発明のガラスパネルは、少なくとも２列の無コーティングパターンを有する少なくとも１つの領域を有する。ここでの無コーティングパターンとは、透明な導電性コーティングのうち、コーティングが存在しない部分又はコーティングが除去された部分である。ここでの列とは、好ましくは電流路の方向に対してほぼ直交するように配置された、直接に隣り合う複数の無コーティングパターンの全体を意味する。特に、基線、すなわち、例えば無コーティングパターンの最下点どうしもしくは最下線どうしを接続する線は、電流路の方向に対して直交方向に又はほぼ直交するように、配置される。本発明での「ほぼ直交」とは、上述した線と電流路の方向とのなす最大角度が平均で６０°から１２０°、好ましくは７５°から１０５°、特に好ましくは８５°から９５°となることを意味する。
【００１２】
無コーティングパターンは、透明な導電性コーティングによってその周を完全に囲まれている。すなわち、複数の無コーティングパターンは、別の無コーティングパターンを介して相互に接続されていない。このことは、加熱電流が無コーティングパターンを流れることができ、透明な導電性コーティングに加熱領域が形成されるという特別の利点を有する。
【００１３】
無コーティングパターンは、長さａと幅ｗとを有しており、長さａは幅ｗより大きく、当該長さａは電流路の方向に対してほぼ平行に位置する。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、無コーティングパターンの長手方向は、バスバー間の最小間隔の方向に対してほぼ平行な方向に位置する。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、無コーティングパターンの長手方向は、無コーティングパターンの領域がなければ当該ガラスパネルを通って延在するはずの電流路の方向に対してほぼ平行に配向される。
【００１６】
本発明での「ほぼ平行」とは、無コーティングパターンの長手方向と電流路の方向とのなす最大角度γが平均で３０°以下、好ましくは１５°以下、特に好ましくは５°以下であることを意味する。理想的には、当該長手方向は電流路の方向に対して平行に配向される。なぜなら、このようにすれば加熱電流の偏向が最小となり、きわめて均等な熱エネルギ分布が得られるからである。このことは、全エネルギに対する影響が最小となるという利点を有する。電流路の方向からの偏差は、外観上又は電流路の望ましい配線状態の観点から、上述した規模（≦３０°）で、特に無コーティングパターンの直接周囲に局限される必要がある。
【００１７】
本発明の有利な実施形態では、透明な導電性コーティングは、無コーティングパターンを有する少なくとも３つの領域を有し、各領域が相互に並ぶように、好ましくは直接に隣り合うように、電流路に沿って又はバスバー間の最小間隔の方向に沿って、配置される。すなわち、少なくとも１つの第１の領域と、これに接する中央領域と、これに接する第３の領域とが存在する。好ましくは、各領域は、少なくとも２列の無コーティングパターンを有する。１つの領域は、好ましくは、当該領域の全列を含む平面によって規定される。
【００１８】
本発明の好ましい構成では、無コーティングパターンは、電流路の方向に対して、又は、バスバー間の最小間隔の方向に対してほぼ直交する列として配置される。
【００１９】
本発明のガラスパネルの有利な構成では、幅ｗに対する長さａの比は、５：１より大きく、好ましくは１０：１より大きく、特には１５０：１から２５：１までの値である。長さａが波長に強く依存するのに対して、幅ｗは、電流及び均等な加熱エネルギ分布への影響が最小化され、所望の必要充分な大きさの透過部が得られるよう、できるだけ小さく選定される。
【００２０】
本発明のガラスパネルの有利な構成では、幅ｗに対する周期的間隔ｂ（以下ピッチｂとする）の比は、３：１から２０：１までの値、好ましくは５：１から１０：１までの値である。当該比がこれより小さくなると、ガラスパネルの加熱能力が大きく低下し、不均等となる。当該比がこれより大きくなると、高周波の電磁放射に対する透過性が不充分となる。ここでは、７：１を中心とした領域が特に有利である。
【００２１】
本発明のガラスパネルは、透明な導電性コーティングを備えた第１のガラスから成る個別ガラスとして形成可能である。これに代えて、本発明のガラスパネルを積層ガラスとして形成することもできる。本発明の積層ガラスは、好ましくは、第１のガラスと、中間層と、第２のガラスと、中間層と第１のガラス及び／又は第２のガラスとの間に配置される少なくとも１つの透明な導電性コーティングとを含む。透明な導電性コーティングは、好ましくは別の中間層を介して第１のガラス及び第２のガラス内に挿入される支持体フィルム上に配置してもよい。
【００２２】
第１のガラス及び／又は第２のガラスは、ガラスパネルが個別ガラスである場合にも、積層ガラスである場合にも、個別ガラスであってよく、又は、２つ以上のガラス層からラミネーションによって堅固な接合のユニットを形成したラミネート積層ガラスであってもよい。
【００２３】
本発明の別の態様には、少なくとも１つのガラスパネル又は積層ガラスと、少なくとも１つの送受信領域を有する少なくとも１つの送受信ユニットとを含む、ガラス装置が含まれる。送受信ユニットは、例えば、ＧＰＳ受信機、又は、移動無線信号を送受信するための移動無線アンテナである。
【００２４】
送受信ユニットは、ガラス又は積層ガラスの一面に間隔ｄを置いて配置され、ガラス上又は積層ガラス上の送受信領域が、ガラス又は積層ガラスの反対側から到来する信号を検出するように、又は、反対側へ信号を送信するように構成される。ガラス装置が車両で特にフロントガラスとして用いられる場合、送受信ユニットはガラスパネルの車両客室に面する側に配置される。本発明での信号とは、送受信ユニットから送信される及び／又は送受信ユニットで受信される高周波の電磁放射を意味する。
【００２５】
ガラスパネルは、少なくとも、第１の領域と中央領域と第３の領域とを有する。中央領域は、有利には、信号が５°から３０°まで、好ましくは１０°から２０°までの最大入射角αｍａｘ，０でガラス又は積層ガラスへ入射するように、又は、ガラス又は積層ガラスから出るように配置される。また、第１の領域及び／又は第３の領域での入射角αの値は、最大入射角αｍａｘ，０より大きい。ここで、入射角αは、ガラス又は積層ガラスに対する法線の方向と電流路の方向とによって形成される平面において求められる。
【００２６】
本発明の有利な構成では、間隔ｄは、８０ｍｍ以上、好ましくは８０ｍｍから７５０ｍｍまでの値である。当該間隔ｄで、本発明の解決手段の利点が特に大きくなる。なぜなら、このようにすれば、少なくとも３つの領域によって、送受信ユニットの６０°から１５０°まで、好ましくは１００°から１４０°までの開放角（すなわち相応の指向性ダイヤグラムの半値幅）によってガラスパネル上に生じる面が最良にカバーされ、これによりガラスパネルを通した最大信号入力が検出可能又は送信可能となるからである。
【００２７】
各領域の面とガラスパネルの送受信領域の面とが交差し、好ましくは７０％超、特に好ましくは９０％超の面積で重なる。特には、双方の面がおおよそ合同である。
【００２８】
本発明の別の態様には、少なくとも１つのガラス又は積層ガラスを含むガラスパネルが含まれている。ここで、少なくとも１つの送受信ユニットは、間隔ｄを置いてガラス又は積層ガラスの一方側に配置可能であり、ガラス上又は積層ガラス上の送受信領域は、ガラス又は積層ガラスの反対側から入射する信号を検出できるように、又は、信号を反対側へ送信できるように、配向可能である。
【００２９】
従来技術による、透明な導電性コーティングを備えたガラスパネルは、到来する高周波の電磁放射を−１５ｄＢから−４５ｄＢ減衰させる。つまり、透過率は係数６から１７８だけ低減される。車両内でこのような透明な導電性コーティングを備えたフロントガラスの近傍に配置される、高周波の電磁放射を送受信する送受信ユニット、例えば移動無線トランシーバ又はＧＰＳ受信機などは、きわめて制限された機能しか発揮できない。従来技術による通信ウィンドウの形成、すなわち、透明な導電性コーティングの小さな領域の全面にわたる又は格子状のコーティング除去は、送受信ユニットがフロントガラスのきわめて近傍又はこれに直接に接するように配置されないかぎり、満足できる結果をもたらさない。送受信ユニットがフロントガラスから離れるにつれ、通信ウィンドウひいては無コーティング領域を大きくしなければならなくなる。こうした通信ウィンドウは光学的にきわめて目立ち、適切なライニング、例えばブラックプリントを設けなければ顧客に受け入れられない。さらに、通信ウィンドウの領域が大きな面積にわたって加熱不能となってしまう。
【００３０】
本発明は、本発明の無コーティングパターンを備え、特に５：１超の、幅に対する長さの縦横比を有する本発明のガラスパネルが、高周波の電磁放射に対して充分に高い透過性を有し、同時に充分かつ均等に加熱可能となるという認識を基礎としている。従来技術のガラスパネルとは異なり、透明な導電性コーティングの大面積にわたる除去は不要である。光学的な見通しとガラスパネルの美観を大きく損なわない、小さな線幅のみを有する無コーティングパターンで充分である。このことは、種々の密度の無コーティングパターンを、ガラスパネルへの信号の入射角に依存して複数の領域に導入することにより、さらに改善可能である。適切な密度の無コーティングパターンを中央領域に設けることで、運転者もしくは車両乗員の見通しの障害を小さく抑えることができる。また、入射角αが小さく、送受信ユニットへ充分な信号を入射させることができ、又は、外部へ充分な信号を出力することができる。典型的には７０°までの大きな入射角αを有する臨界領域では、無コーティングパターンの密度は本発明にしたがって著しく高まり、このためガラス領域を通した透過率も増大する。同時に、当該領域は、光学的な見通しに対する影響がほとんどなく、運転者もしくは車両乗員を僅かしか妨害しない。
【００３１】
本発明のガラスパネルの有利な構成では、中央領域の全面積における無コーティング面積の割合は、他の領域での全面積における無コーティング面積の割合より小さい。ガラスパネルが４つ以上の領域を有する場合、有利には、全面積における無コーティング面積の割合は、中央領域までの距離が増大するにつれて増大する。
【００３２】
本発明の有利な構成では、無コーティングパターンは、全面にわたって無コーティングの長方形の形態又は無コーティングの長方形状フレームの形態を有する。こうした形態により、高い加熱能力及び加熱領域の高い均等性を維持したまま、高周波の電磁放射に対する特に高い透過性を達成できる。無コーティングパターンが長方形フレームの形態を有する場合、この無コーティングパターンは、有利には、その外縁のほか、内縁も、透明な導電性コーティングで完全に囲まれ、特に好ましくは透明な導電性コーティングで完全に充填される。こうした無コーティングパターンにより、高周波の電磁放射に対する特に高い透過性が小さなパターニングコストのみで達成可能となる。また、プロセス時間及びプロセスコストも低く抑えることができる。
【００３３】
本発明のガラスパネルの有利な構成では、無コーティングパターン間の周期性は、４ｍｍから２０ｍｍまでの値、好ましくは５ｍｍから１０ｍｍまでの値である。周期性とは、１列内の無コーティングパターンの間隔（ピッチｂ）が反復されることを表している。この場合、ピッチｂは特に透過率への影響を有し、ガラスパネルに最適な透過率をもたらす周波数に対して最適化可能である。ピッチｂは、好ましくは、２つの無コーティングパターン間の水平方向又は垂直方向での最小間隔である。ピッチｂが１ｍｍ未満である場合、無コーティングパターンの強い結合が生じて、透過減衰率の望ましくない増大にいたることがある。
【００３４】
別の有利な構成では、本発明の無コーティングパターンは、０．０２５ｍｍから０．３ｍｍまでの線幅ｄ、好ましくは０．０３ｍｍから０．１４ｍｍまでの線幅ｄを有する。このような線幅は、例えばレーザーパターニングによって技術的に簡単に製造できる。さらに、こうした線幅はガラスパネルを通した光学的な見通しをほとんど損なわない。
【００３５】
本発明の有利な構成では、無コーティングパターンの隣り合う２列間の最小間隔ｈは、２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲内の値である。本発明の有利な別の構成では、中央領域での間隔ｈ０は３５ｍｍから１２０ｍｍまで、特に好ましくは７０ｍｍから１００ｍｍまでの値であり、他の領域での間隔ｈ１，ｈ１’は好ましくは２ｍｍから２０ｍｍまで、特に好ましくは３ｍｍから１０ｍｍまでの値である。この場合の最小間隔ｈは、ガラスパネルが最適な透過率を有する周波数に依存する。また相応に、当該最小間隔は、全面積における所定の領域の無コーティング面積の割合にとって、ひいては、ガラスパネルを通した光学的見通しの障害防止にとって重要である。最小間隔ｈは、好ましくは、２つの隣り合う領域間の水平方向もしくは垂直方向の間隔である。最小間隔ｈが２ｍｍ未満である場合、無コーティングパターンの強い結合が生じて、透過減衰率の望ましくない増大にいたることがある。
【００３６】
無コーティングパターンの長さａは、好ましくは８ｍｍから１５０ｍｍまでの値である。長さａは、ガラスパネルが最小限の透過減衰率を得るための１つもしくは複数の周波数帯域に合わせて調整される。さらに、長さａは、透明な導電性コーティングの面抵抗率と、ガラスパネル及び中間層の有効比誘電率εｅｆｆとに依存する。
【００３７】
ＧＳＭ９００の帯域の移動無線動作に対しては、長さａは、好ましくは３５ｍｍから１２０ｍｍまで、特に好ましくは４０ｍｍから９０ｍｍまでの値である。１．８ＧＨｚの領域では、低い透過減衰率を有する長さａは、好ましくは２０ｍｍから７０ｍｍまでの値である。充分な帯域幅で低い透過減衰率を得るための最適な長さａは、簡単なシミュレーション及び実験において当業者も求めることができる。
【００３８】
衛星利用のナビゲーションのためのＧＰＳ信号の受信に対しては、長さａは、好ましくは３５ｍｍから１２０ｍｍまで、特に好ましくは４０ｍｍから６０ｍｍまでの値である。１．５ＧＨｚの領域では、低い透過減衰率を得るための長さａは、好ましくは４０ｍｍから６０ｍｍまでの値である。充分な帯域幅で低い透過減衰率を得るための最適な長さａは、簡単なシミュレーション及び実験において当業者も求めることができる。
【００３９】
別の有利な実施形態では、無コーティングパターンの長さａは、面抵抗率を無視すれば、λ／（７・√εｅｆｆ）から（３・λ）／（２・√εｅｆｆ）までの値であり、ここで、λは透過率を最適化するための波長である。長さａは、好ましくは、約λ／（４・√εｅｆｆ）の値である。発明者らの研究が示すところによれば、長さａを有するパターンは、当該領域において、充分な帯域幅で低い透過減衰率を有する。
【００４０】
本発明のガラスパネルの別の有利な構成では、中央領域での無コーティングパターンの長さａ０は、第１の領域での長さａ１及び／又は第３の領域での長さａ１’より大きい。高周波の電磁放射は、ガラスパネルを通して、種々の入射角度で種々の領域へ入射する。入射角は、中央領域では小さく、中央領域から離れた領域で大きくなる。また、長さａ０は、第１の領域又は第３の領域でのより大きい入射角に対し、間隔ｈを短縮することで別の提起状況へ適合でき、上述した構成におけるよりも小さく又はより大きく選定できる。
【００４１】
バスバーは、ガラスパネル上であれば、水平方向にも垂直方向にもその他の方向にも配置可能であるものと理解されたい。したがって、無コーティングパターンの長辺も、垂直方向もしくは水平方向もしくはその他の方向のいずれに配置されてもよい。
【００４２】
ガラスパネルは、好ましくはガラス、特に好ましくはフラットガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、石灰ナトロンガラス、又は、透明なプラスチック、好ましくは剛性の透明プラスチック、特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチロール、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルクロリド及び／又はこれらの混合物を含む。適切なガラスは例えば欧州特許第０８４７９６５号明細書から公知である。
【００４３】
ガラスパネルの厚さは広範囲で可変であり、特に個々のケースの要求に適合させることができる。好ましくは、１．０ｍｍから２５ｍｍまで、特に１．４ｍｍから２．１ｍｍまでの標準厚さを有するガラスパネルが使用される。ガラスの寸法も広範囲で可変であり、本発明の使用の寸法に適合させることができる。
【００４４】
本発明の有利な実施形態では、ガラスパネルは、種々の誘電特性、２から８までの比誘電率を有する。ポリマーから成るガラスパネルは、好ましくは２から５までの比誘電率を有する。ガラスから成るガラスパネルは、６から８まで、特には約７の比誘電率を有する。
【００４５】
ガラスパネルは任意の３次元形状を有する。好ましくは、当該３次元形状は影領域を有さないので、例えばカソードスパッタリングによってコーティング可能である。好ましくは、ガラスパネルは、プレーナ状であるか、又は、空間内の一方向もしくは複数方向で弱くもしくは強く湾曲されている。当該ガラスパネルは無色のものもしくは色づけされたものであってよい。
【００４６】
本発明の積層ガラスとしてのガラスパネルの好ましい実施形態では、少なくとも１つのガラス層がガラスを含み、少なくとも１つの別のガラス層がプラスチックを含む。特に、車両用窓ガラスとしての本発明の使用においては、外側のガラス層がガラスを含み、内側のガラス層がプラスチックを含む。
【００４７】
積層ガラスの各ガラス層は、少なくとも１つの中間層によって相互に接続される。中間層は、好ましくは、特に厚さ０．３ｍｍから０．９ｍｍまでの熱可塑性プラスチック、例えば、ポリビニルブチラルＰＶＢ、エチレンビニルアセテートＥＶＡ、ポリウレタンＰＵ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴもしくはこれらの複数の層を含む。
【００４８】
本発明の透明な導電性コーティングは、電磁放射、好ましくは３００ｎｍから１３００ｎｍまでの波長の電磁放射、特に可視光に対する透過性を有する。「透過性を有する」とは、積層ガラスの全体透過率がフロントガラス及びフロントサイドガラス用の法的規定に対応し、特に可視光に対して、好ましくは７０％超、特には７５％超の透過性を有することを意味する。リアサイドガラス及びリアガラスについては、「透過性」は１０％から７０％までの透光性を意味する。
【００４９】
透明な導電性コーティングは、好ましくは、機能性コーティング、特に好ましくは太陽光線カット作用を有する機能性コーティングである。太陽光線カット作用を有するコーティングは、赤外領域ひいては太陽光入射の領域に反射特性を有する。これにより、太陽光線による車両客室又は建物内空間の加熱が有利に緩和される。こうしたコーティングは当業者に公知であり、典型的には少なくとも１つの金属、特に銀又は銀含有合金を含む。透明な導電性コーティングは、複数の個別層から成る層体を含んでよく、特に、少なくとも１つの金属層と、誘電層、例えば少なくとも１つの金属酸化物とを含む。ここでの金属酸化物は、好ましくは、亜鉛酸化物、錫酸化物、インジウム酸化物、チタン酸化物、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物その他及びこれらの１つもしくは複数の組み合わせを含む。また、誘電性材料は、ケイ素窒化物、ケイ素炭化物もしくはアルミニウム窒化物を含んでよい。
【００５０】
このような層体は、一般に、磁場支援式のカソードスパッタリングなどの真空プロセスによって実行される一連の堆積過程で得られる。銀層の両面に、特にチタンもしくはニオブを含むきわめて精細な金属層を設けることもできる。下方の金属層は、接着層及び結晶化層として用いられる。上方の金属層は、さらなるプロセスステップ中の銀の変化を防止するための保護層及びゲッタ層として用いられる。
【００５１】
特に適切な透明な導電性コーティングは、少なくとも１つの金属、好ましくは銀、ニッケル、クロム、ニオブ、錫、チタン、銅、パラジウム、亜鉛、金、カドミウム、アルミニウム、ケイ素、タングステン又はこれらの合金、及び／又は、少なくとも１つの金属酸化物層、好ましくは錫ドープされたインジウム酸化物ＩＴＯ、アルミニウムドープされた亜鉛酸化物ＡＺＯ、フッ素ドープされた錫酸化物ＦＴＯ（ＳｎＯ２：Ｆ）、アンチモンドープされた錫酸化物ＡＴＯ（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、及び／又は、カーボンナノチューブ、及び／又は、光学的に透明な導電性ポリマー、好ましくはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリスチレンスルホン酸、ポリ（４，４−ジオクチルシクロペンタジチオフェン）、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン、これらの混合物及び／又はこれらのコポリマーを含む。
【００５２】
透明な導電性コーティングの厚さは広範囲で可変であり、特に個々のケースの要求に適合させることができる。この場合に重要なのは、透明な導電性コーティングの厚さが、電磁放射、好ましくは３００ｎｍから１３００ｎｍまでの波長の電磁放射、特に可視光に対して不透過となるほど大きくなってはならないということである。透明な導電性コーティングは、好ましくは１０ｎｍから５μｍまでの層厚さ、特に好ましくは３０ｎｍから１μｍまでの層厚さを有する。
【００５３】
透明な導電性コーティングの面抵抗率は、０．３５Ω／ｓｑから２００Ω／ｓｑまで、好ましくは０．５Ω／ｓｑから２００Ω／ｓｑまで、特に好ましくは０．６Ω／ｓｑから３０Ω／ｓｑまで、特には２Ω／ｓｑから２０Ω／ｓｑまでである。透明な導電性コーティングは、特に使用に応じて小さな透光性しか必要でない場合、基本的には０．３５Ω／ｓｑよりも低い面抵抗率を有することができる。透明な導電性コーティングは、好ましくは、良好な赤外線反射特性及び／又は特に低い放射率（低Ｅ特性）を有する。
【００５４】
本発明の積層ガラスの有利な構成では、少なくとも１つの透明な導電性層がガラスパネルの少なくとも１つの内面に設けられる。ガラス接合体が２枚のガラスから成る場合、透明な導電層は一方もしくは他方のガラスの内面に設けることができる。これに代えて、透明な導電層を２つの内面の双方にそれぞれ１つずつ設けてもよい。ガラス接合体が３枚以上のガラスから成る場合、複数の透明な導電性コーティングを複数のガラスの内面に設けることができる。この場合、無コーティングパターンの領域は、低い透過減衰率を保証するため、種々のコーティングにおいて好ましくは合同となるように配置される。
【００５５】
これに代えて、透明な導電性コーティングを、２つの熱可塑性中間層間に挿入してもよい。この場合、透明な導電性コーティングは、好ましくは支持体フィルム上もしくは支持体プレート上に被着される。支持体フィルムもしくは支持体プレートは、好ましくはポリマー、特にポリビニルブチラルＰＶＢ、エチレンビニルアセテートＥＶＡ、ポリウレタンＰＵ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ又はこれらの組み合わせを含む。
【００５６】
本発明の別の実施形態では、透明な導電層、又は、透明な導電層を含む支持体フィルムが、個別ガラス層の一面に配置される。
【００５７】
本発明は、上述したような本発明のガラスパネルの製造方法を含む。ここでは、少なくとも、
ａ．透明な導電性コーティングが、第１のガラスの外面及び／又は内面に被着され、
ｂ．無コーティングパターンの少なくとも２つの列を有する少なくとも３つの領域が透明な導電性コーティング内に設けられる。
【００５８】
本発明の方法の別の実施形態では、透明な導電性コーティングは、支持体フィルム、例えばＰＥＴフィルムに被着される。支持体フィルムは、直接に又は少なくとも１つの中間層を介して、第１のガラスに接合可能である。無コーティングパターンを有する領域は、第１のガラスとの接合の前後に、透明な導電性コーティング内に形成できる。
【００５９】
方法ステップａにおける透明な導電性コーティングの被着は、それ自体公知のプロセス、好ましくは磁場支援式のカソードスパッタリングによって行うことができる。これは、第１のガラスを簡単迅速、低コストかつ均等にコーティングすることに関して特に有利である。また、透明な導電性コーティングは、例えば蒸着法、化学気相堆積法ＣＶＤ（chemical vapour deposition）、プラズマ気相堆積法ＰＥＣＶＤ又はウェットケミカル法などによっても堆積できる。
【００６０】
第１のガラスは、方法ステップａの後、熱処理にかけることができる。この場合、導電性コーティングを備えた第１のガラスは、少なくとも２００℃の温度、好ましくは少なくとも３００℃の温度へ加熱される。当該熱処理は、透明な導電性コーティングの透過率の増大及び／又は面抵抗率の低減に用いられる。
【００６１】
第１のガラスは、方法ステップａの後、典型的には５００℃から７００℃までの温度で湾曲させることができる。平坦なガラスをコーティングするほうが技術的に容易なため、第１のガラスを湾曲させるべき場合には、こちらの手法が有利である。これに代えて、例えば透明な導電性コーティングが損傷なく曲げプロセスに耐えるのに適さない場合、第１のガラスを方法ステップａの前に湾曲させてもよい。
【００６２】
透明な導電性コーティングに無コーティングパターンを形成するためのコーティング除去は、好ましくはレーザービームによって行われる。薄い金属箔をパターニングする方法は、例えば欧州特許出願公開第２２０００９７号明細書又は欧州特許出願公開第２１３９０４９号明細書から公知である。コーティング除去の幅は、好ましくは１０μｍから１０００μｍまで、特に好ましくは２５μｍから３００μｍまで、特に７０μｍから１４０μｍまでの値である。この範囲で、レーザービームによる、特にクリーンかつ瑕疵のないコーティング除去が行われる。レーザービームによるコーティング除去は、無コーティングのラインが光学的に目立たず、外観及び見通しをほとんど損なわないため、特に有利である。レーザーカットの幅より広い線幅ｄでのコーティング除去は、レーザービームで上述したラインを複数回走査することで達成される。このため、プロセス時間及びプロセス費用は、線幅が増大するにつれて増大する。これに代えて、コーティング除去を、機械的剥離及び化学的エッチングもしくは物理的エッチングによって行うこともできる。
【００６３】
本発明の方法の有利な実施形態には、少なくとも、
ｃ．熱可塑性中間層を第１のガラス上に配置し、熱可塑性中間層上に第２のガラスを配置するステップと、
ｄ．熱可塑性中間層を介して第１のガラスと第２のガラスとを接合するステップと
が含まれる。
【００６４】
方法ステップｃでは、第１のガラスは、有利には、導電性コーティングが設けられたガラス表面が中間層に面するように配置される。このことは、透明な導電性コーティングがラミネーションによって周囲影響及びユーザの接触に対して保護されるので、特に有利である。
【００６５】
熱可塑性中間層は、単独の熱可塑性フィルム、又は、面状に上下に配置された２つ以上の熱可塑性フィルムによって構成できる。
【００６６】
方法ステップｄでの第１のガラスと第２のガラスとの接合は、好ましくは、熱、真空及び／又は圧力の作用のもとで行われる。ここでは、それ自体公知のガラスパネルの製造プロセスを用いることができる。
【００６７】
例えば、いわゆるオートクレーブプロセスは、約１０ｂａｒから約１５ｂａｒまでの高い圧力と１３０℃から１４５℃までの温度とで、約２時間にわたって実行可能である。それ自体公知の真空バッグ成形法もしくは真空リング成形法は、例えば約２００ｍｂａｒ及び８０℃から１１０℃までで動作する。第１のガラスと熱可塑性中間層と第２のガラスとを、カレンダの少なくとも１つのローラ対間に導入して１つのガラスにプレスすることもできる。このようなタイプの装置はガラスパネルの製造分野で公知であり、通常は、プレス機構の前方に少なくとも１つの加熱トンネルを有する。プレス過程中の温度は例えば４０℃から１５０℃までの値である。カレンダプロセスとオートクレーブプロセスとを組み合わせると、実用上特に好都合である。これに代えて、真空ラミネータを使用することもできる。真空ラミネータは、１つもしくは複数の加熱可能かつ排気可能なチャンバから成り、このチャンバ内で、第１のガラスと第２のガラスとが、例えば約６０分間、０．０１ｍｂａｒから８００ｍｂａｒまでの低減された圧力と８０℃から１７０℃までの温度とでラミネートされる。
【００６８】
湾曲した積層ガラスを製造するために、第１のガラスと第２のガラスとを方法ステップｃの前に、それ自体公知の高温曲げプロセスで湾曲させることができる。この場合、第１のガラス及び第２のガラスは有利には共通に湾曲可能であるので、ガラスパネルの均等な曲率が保証される。
【００６９】
本発明は、さらに、上述したガラスパネルの、陸上もしくは水上もしくは空中の交通移動手段の車両シャーシもしくは車両ドアでの使用、及び／又は、建物での外壁の一部もしくは窓の一部としての使用、及び／又は、家具及び機器への組み込み部材としての使用に関する。
【００７０】
本発明のガラスをフロントガラスとして使用すると、特に有利である。都市部では、移動無線送信局は、通常、屋上又は高い位置に取り付けられており、上方から電波が入射する。衛星ナビゲーション信号も同様に上方から車両へ入射する。高周波の電磁放射は、走行方向前方から本発明のフロントガラスを通して車両客室内へ到達しうる。フロントガラスは空力学特性の改善のために大きく傾斜された組み込み位置を有するので、移動無線信号もしくは衛星ナビゲーション信号は、特に上方から、本発明のガラスパネルを通して車両客室内へ到達可能である。
【００７１】
本発明を以下に図示の実施形態に即して詳細に説明する。ただし図は完全に縮尺通りには描かれていない。本発明はいかなる意味においても図によっては限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明のガラスパネルを上から見た概略図である。
【図２】図１を切断線Ｂ−Ｂ’に沿って切断した断面図である。
【図３Ａ】図１の本発明のガラスパネルのセクタＹの拡大図である。
【図３Ｂ】図３Ａの本発明のガラスパネルの一部分の拡大図である。
【図３Ｃ】図１の本発明のガラスパネルのセクタＺの拡大図である。
【図３Ｄ】本発明の別のガラスパネルの一部分の拡大図である。
【図４】図３Ａを切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明のガラスパネルの別の実施形態の、図３Ａを切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面を示す図である。
【図６】本発明のガラスパネルのさらに別の実施形態の、図３Ａを切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面を示す図である。
【図７Ａ】本発明の方法の実施形態のフローチャートである。
【図７Ｂ】本発明の方法の別の実施形態のフローチャートである。
【図８】本発明のガラスパネルの別の実施形態を上から見た概略図である。
【００７３】
図１には、本発明のガラスパネル１０の概略図が示されている。ガラスパネル１０はここでは例えば車両フロントガラスであり、ガラスパネル１０の面ＩＶすなわち運転者及び客室に向かう側を上から見た図が示されている。
【００７４】
ガラスパネル１０は、その外面ＩＩＩに、透明な導電性コーティング３を配置した第１のガラス１．１を含む。ガラス下縁に沿って、バスバー２０．１が透明な導電性コーティング３上に配置されており、これと導電接続されている。ガラス上縁に沿って、別のバスバー２０．２が透明な導電性コーティング３上に配置されており、同様にこれと導電接続されている。バスバー２０．１，２０．２はそれ自体公知であり、例えば金属条片又は印刷された導電性の銀プリントから形成される。２つのバスバー２０．１，２０．２は、それぞれ例えば中央で、リードを介して２つのバスバー２０．１，２０．２を電圧源２１に接続するための端子に接続されている。電圧源２１は、例えば車両に搭載された電圧源であるか、又は、電圧変換器を介して車両に搭載された電圧源に接続されている。バスバー２０．１，２０．２に電圧が印加されると、オーム抵抗加熱によって透明な導電性コーティング３を加熱する加熱電流が形成される。このときに発生する電流路２２が例として矢印で示されている。電流路２２は、主として、バスバー２０．１，２０．２間を最短で結ぶ接続線に沿って延在する。ガラスパネルの幾何学形状が複雑である場合や、３つ以上のバスバーが存在する場合、及び、バスバー２０．１，２０．２の固有のオーム抵抗を考慮すべき場合などには、電流路２２を屈曲して延在させてもよい。実際の正確な電流路は、当業者が例えばシミュレーションによって容易に求めることができる。
【００７５】
図２には、本発明のガラス装置１００が示されている。ガラス装置１００は、例えば、図１で詳細に説明した本発明のガラスパネル１０を含む。ガラスパネル１０は、例えば、フロントガラスとして車両に組み込まれている。ガラスパネル１０が鉛直線に対してなす組み込み角βは、好ましくは５０°から６５°までの値であり、例えば６０°の値である。ガラスパネル１０の下方にはインストルメンタルパネル３３が配設されている。インストルメンタルパネル３３の上方には、送受信ユニット３０、この場合は例えば衛星利用のナビゲーションのために衛星３２の信号を受信するＧＰＳ受信機が配置されている。送受信ユニット３０からガラスパネル１０までの距離ｄは例えば５０ｃｍの値である。送受信ユニット３０の送受信領域３１は、ガラスパネル１０へ配向されており、この例では円錐状であるので、送受信領域３１はガラスパネル１０において円形又は楕円形に切り取られる。送受信領域３１を最適に活用するには、送受信領域３１が無コーティングパターン４．１，４．０，４．１’を含む領域８．１，８．０，８．１’とほぼ合同になると良い。
【００７６】
衛星３２から送信された信号は、入射角α１’，α０，α１でガラスパネル１０へ入射する。入射角α１’，α０，α１は、ガラスパネル１０に対する法線方向と電流路２２の方向とによって形成される平面において規定される。これに代えて、入射角α１’，α０，α１を、ガラスパネル１０への法線方向と、バスバー２０．１，２０．２を最短で結ぶ接続線の方向とによって形成される平面において規定してもよい。この場合、中央領域８．０は、最大入射角αｍａｘ，０が例えば領域８．０から領域８．１への移行部で１７°の値となり、領域８．０から領域８．１’への移行部で１７°の値となるように配置される。これにより、入射角α１’の値は１７°より大きくなり、入射角α１の値も１７°より大きくなる。なお、領域８．０から領域８．１への移行部での最大入射角αｍａｘ，０は、領域８．０から領域８．１’への移行部での最大入射角αｍａｘ，０と等しくなくてよいことに注意されたい。
【００７７】
図３Ａには、本発明の図１のガラスパネルの中央領域８．０のセクタＹの拡大図が示されている。図１に既に示されていたように、透明な導電性コーティング３は、中央領域８．０において、相応のパターン４．０を有する例えば３つの列９を有する。無コーティングパターン４．０は、例えば、無コーティングの長方形状フレームとして構成され、例えばレーザーパターニングによってコーティングが除去される。
【００７８】
無コーティングパターン４．０は、透明な導電性コーティング３によって完全にその周を囲まれている。つまり、無コーティングパターン４．０は、他の無コーティングパターン又は無コーティングライン又は無コーティング面に接していない。無コーティングパターン４．０の外縁１４及び内縁１５は透明な導電性コーティング３によって完全に包囲されている。無コーティングパターン４．０により、透明ではあるが高周波の電磁放射に対して不透過な導電性コーティング３が、透過部を有することになる。
【００７９】
無コーティングパターン４．０は、この実施形態では、衛星利用のナビゲーションのための周波数１．５７５ＧＨｚのＧＰＳ‐Ｌ１信号を透過させるように最適化されている。無コーティングパターン４．０の長さａ０は例えば５５ｍｍである。無コーティングパターン４．０の幅ｗは例えば１ｍｍである。幅ｗに対する長さａ０のアスペクト比は例えば５５：１である。
【００８０】
１つの列９における無コーティングパターン４．０のピッチｂは、好ましくは一定であり、例えば７ｍｍの値である。列９の間隔ｈ０は例えば８５ｍｍの値である。
【００８１】
図３Ｂには、図３Ａの本発明のガラスパネルの一部分の拡大図が示されている。無コーティングパターン４．０は、電流路２２の方向に対してほぼ平行に延在している。「ほぼ」とは、ここでは、長さａ０に沿った無コーティングパターン４．０の長手方向と電流路２２の方向とのなす最大角度γが平均で３０°未満、好ましくは１５°未満となり、特に好ましくは５°未満となることを意味する。「平均で」とは、電流路２２の偏差が局所的にそのおおよその方向から無コーティングパターン４．０の直接の上下にのみ変動しうることを意味する。ここで示している実施形態では、無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’の各長さａ間の角度γは平均で５°未満の値である。
【００８２】
図３Ｃには、図１の本発明のガラスパネル１０において、電流路２２の方向に延在する第１の領域８．１のセクタＺの拡大図が示されている。第１の領域８．１は、ここでは、例えば上方のバスバー２０．２に接している。無コーティングパターン４．１の長さａ１は例えば４５ｍｍの値である。無コーティングパターン４．１の幅ｗは例えば１ｍｍの値であり、この例では無コーティングパターン４．０の幅ｗに対応する。幅ｗに対する長さａ１のアスペクト比は、例えば４５：１である。１つの列９における無コーティングパターン４．１のピッチｂは好ましくは一定であり、例えば７ｍｍの値である。列９相互の間隔ｈ１は例えば５ｍｍの値である。
【００８３】
領域８．１’の無コーティングパターン４．１’は、その配置及びその寸法の点で、第１の領域８．１の無コーティングパターンに対応し、図３Ｃに対する説明が当てはまる。領域８，１’の無コーティングパターン４．１’は、別の長さａ１’、幅ｗ１’，ピッチｂ１’又は間隔ｈ１’を有してもよいものと理解されたい。
【００８４】
各無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’は例えばレーザーパターニングによりコーティング除去されており、例えば０．１ｍｍのきわめて小さな線幅ｄしか有さない。
【００８５】
ピッチｂは、特に、高周波の電磁放射に対する透過率の大きさ及び帯域幅への影響を有する。ピッチｂは全ての領域で一定でなくともよく、領域ごとに、ガラスパネル１０を通した透過性が最適化されるように選定できるものと理解されたい。
【００８６】
最適化は、長さａ、幅ｗ、ピッチｂ及び間隔ｈから得られる無コーティングパターンの密度、及び、面抵抗率の各パラメータについて行われる。より良く理解してもらうために、それぞれのパラメータ及びその主な影響量を次表に示す。
【００８７】
【表１】
0006456390.tif 000002
【００８８】
長さａは、ガラスパネル１０が最大の透過率を有する周波数ｆを有する高周波の電磁放射に適合化されるように調整される。長さａは、１次の無コーティングパターン４に対し、式
ａ＝ｃ／（４・ｆ・（εｅｆｆ）０．５）
により、ガラス１．１，１．２及び中間層２の有効比誘電率εｅｆｆに依存して定められ、ここでｃは光速である。無コーティングパターン４の複数の列９が隣り合って配置されているため、列９相互の影響、ひいては共振及び周波数シフトが発生し、この共振及び周波数シフトについて、長さａ、ピッチｂ、垂直方向の間隔ｄ及び水平方向の間隔ｈの調整及び最適化が必要となる。こうした最適化は当業者に良く知られたシミュレーションによって計算可能である。
【００８９】
図２のガラスパネル１０は、衛星利用のナビゲーションＧＰＳの動作に対して最適化されている。パラメータ、特に無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’の長さａ０，ａ１，ａ１’を変化させることにより、ガラスパネル１０を他の周波数帯域又は複数の周波数帯域の透過率に対して容易に最適化できる。
【００９０】
図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃでは、列９の無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’はそれぞれ直線状の基線に沿って配置されている。図３Ｄには、列９の無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’がそれぞれ湾曲した基線１６に沿って配置された、本発明の別のガラスパネルの一部分の拡大図が示されている。基線１６の曲率は、好ましくは、ガラスパネル１０の下縁もしくは上縁の曲率、又は、下方のバスバー２０．１もしくは上方のバスバー２０．２の曲率に対応する。
【００９１】
図４には、積層ガラスの実施形態に即して、図３Ａの切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図が示されている。ガラスパネル１０は、本発明を限定するものではないが、ＧＰＳ帯域での高周波の電磁放射の透過性に対して最適化されている。ガラスパネル１０は、熱可塑性中間層２を介して相互に堅固に接合された２つの個別ガラスすなわち剛性の第１のガラス１．１及び剛性の第２のガラス１．２から成る積層ガラス１を含む。個別ガラス１．１，１．２はほぼ同じ大きさであり、例えば、ガラス、特にフロートガラス、色被せガラス及びセラミックガラスから形成される。ここで、個別ガラスは、同様に、非ガラス材料、例えばプラスチック、特にポリスチロールＰＳ、ポリアミドＰＡ、ポリエステルＰＥ、ポリビニルクロリドＰＶＣ、ポリカーボネートＰＣ、ポリメチルメタクリレートＰＭＭＡもしくはポリエチレンテレフタレートＰＥＴから製造することもできる。一般に、充分な透明性、充分な化学耐性及び適切な形状安定性乃至寸法安定性を有する材料であればどのような材料も使用可能である。他の目的で、例えば装飾タイルとして使用される場合は、第１のガラス１．１及び第２のガラス１．２を可撓性の材料及び／又は不透明な材料から製造することもできる。第１のガラス１．１及び第２のガラス１．２のそれぞれの厚さは使用分野に応じて広く可変であり、ガラスの場合には例えば１ｍｍから２４ｍｍの範囲である。この例では、第１のガラス１．１の厚さは２．１ｍｍであり、第２のガラス１．２の厚さは１．８ｍｍである。
【００９２】
ガラス面にはローマ数字Ｉ−ＩＶが付されており、面Ｉは積層ガラス１の第２のガラス１．２の外面に、面ＩＩは積層ガラス１の第２のガラス１．２の内面に、面ＩＩＩは積層ガラス１の第１のガラス１．１の外面に、面ＩＶは積層ガラス１の第１のガラス１．１の内面に対応する。本発明において、外面とは、車両外に向かうガラスパネルの面であり、内面とは、車両客室側のガラスパネルの面である。フロントガラスとして使用される場合、面Ｉが外部環境へ向かう面であり、面ＩＶが車両客室側の面である。なお、面ＩＶが外部へ向かう面であって、面Ｉが車両客室側の面であってもよいものと理解されたい。
【００９３】
第１のガラス１．１と第２のガラス１．２とを接続する中間層２は、好ましくは、ポリビニルブチラルＰＶＢ、エチレンビニルアセテートＥＶＡ又はポリウレタンＰＵをベースとした接着性のプラスチックを含む。
【００９４】
積層ガラス１は、可視光、例えば３５０ｎｍから８００ｎｍまでの波長領域の光に対して透明である。ここで、「透明」なる概念は、透光率が５０％超、好ましくは７０％超、特に好ましくは７５％超であることを意味するものと理解されたい。
【００９５】
積層ガラス１のガラス１．１，１．２の比誘電率は、フロートガラスから成るガラスで６から８の値であり、例えば７の値である。
【００９６】
図示の例では、透明な導電性コーティング３は、内側の第１のガラス１．１の、中間層２側の面ＩＩＩに設けられている。透明な導電性コーティング３は、電気的に加熱可能なコーティングとして用いられる。透明な導電性コーティング３は例えば欧州特許第０８４７９６５号明細書から公知であり、それぞれ複数の金属層及び金属酸化物層の間に挿入された２つの銀層を含む。透明な導電性コーティング３は約１Ω／ｓｑの面抵抗率を有する。透明な導電性コーティング３は例えば赤外線反射層としても作用する。これは、入射する太陽光の熱放射成分の大部分が反射されることを意味する。これにより、積層ガラス１が車両内で使用される場合、太陽光線による客室の加熱を抑制できる。
【００９７】
それにもかかわらず、透明な導電性コーティング３は、外側の第２のガラス１．２の、熱可塑性中間層２に向かう一方の面ＩＩに設けるか、又は、２つのガラスの内側の面ＩＩ，ＩＩＩ双方に設けることができる。透明な導電性コーティング３は、付加的にもしくは単独で、積層ガラス１の外側の面Ｉ，ＩＶの一方又は双方に設けることもできる。
【００９８】
透明な導電性コーティング３は、縁部の無コーティング領域５を除き、第１のガラス１．１の全体に被着されている。縁部の無コーティング領域５は、透明な導電性コーティング３の接触を防止するので、このことは腐食に対して敏感なコーティングにおいて有利である。また、第２のガラス１．２には、例えば、面ＩＩに被着される不透明な色層が設けられ、フレーム状に面を取り囲むマスキング条片を形成するが、このことは詳細には図示されていない。色層は、好ましくは、第１のガラス１．１又は第２のガラス１．２に焼き付け可能な非導電性の黒色材料から形成される。マスキング条片は、一方では、積層ガラス１を車両のシャーシに接着するための縄状接着部を隠し、他方では、使用される接着材料のためのＵＶ保護部として用いられる。
【００９９】
図５には、積層ガラス１を用いた本発明のガラスパネル１０の別の実施形態を、図３Ａの切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図が示されている。この実施形態では、第１のガラス１．１及び第２のガラス１．２は３層の中間層に接続されている。こうした３層の中間層は、例えばポリエチレンテレフタレートＰＥＴを含み、かつ、接着性のプラスチック、例えばポリビニルブチラルＰＶＢの２つの層２の間に配置された、フィルム６を有する。この場合、ＰＥＴフィルムは例えば透明な導電性コーティング３の支持体として構成されている。
【０１００】
図６には、個別ガラス１’を用いた本発明のガラスパネル１０の別の実施形態を、図３Ａの切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した断面図が示されている。無コーティングパターン４．１，４．２の領域９を含む透明な導電性コーティング３は、個別ガラス１’の車両客室側の内面ＩＶに配置されている。個別ガラス１’の形状及び材料は、図３Ａの第１のガラス１．１の形状及び材料に相応する。透明な導電性コーティング３及び領域８．０，８．１，８．１’も同様に、図３Ａの実施形態に相応する。ここでは、透明な導電性コーティング３は例えばいわゆる低Ｅ層であり、赤外放射に対する低い放射率を有する。透明な導電性コーティング３は、例えば、面抵抗率２０Ω／ｓｑのインジウム錫酸化物層（ＩＴＯ層）を含むか又はこれから成る。インジウム錫酸化物層は、環境影響に対して不活性であり、スクラッチ耐性を有するように構成され、これによりインジウム錫酸化物層は、例えば、自動車の一方サイドの窓ガラスの車両客室側の表面に配置可能である。相応に、こうした高い面抵抗率を有する透明な導電性コーティング３は、電気的加熱のために、例えば電気自動車に存在するような１００Ｖ超の高い動作電圧を必要とする。スクラッチ及び腐食への敏感性を考慮しつつ電気的な安定性を得るために、通電加熱可能な透明な導電性コーティング３を、例えばポリエチレンテレフタレートＰＥＴもしくはポリビニルフルオリドＰＶＦなどのポリマーフィルムを含む絶縁層によって保護することができる。これに代えて、透明な導電性コーティング３に、ケイ素酸化物、チタン酸化物、タンタル五酸化物又はこれらの組み合わせなどの無機酸化物から成る、絶縁性及びスクラッチ耐性を有するカバー層を設けることもできる。
【０１０１】
図７Ａには、本発明のガラスパネル１０の本発明の製造方法の実施形態のフローチャートが示されている。図７Ｂには、本発明のガラスパネル１０の本発明の製造方法の実施形態の別のバリエーションのフローチャートが示されている。図７Ａと相違しているのは、図７Ｂでは、第１のガラス１．１及び第２のガラス１．２がまず湾曲され、その後で無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’が形成される点である。
【０１０２】
図８には、本発明のガラスパネル１０の別の実施形態が示されている。バスバー２０．１，２０．２は、この例では、ガラスパネル１０の側方で垂直方向に配置されている。電圧の印加時に生じる加熱電流により、ガラスパネル１０上の透明な導電性コーティング３内を平均して水平方向に延在する電流路２２が形成される。充分かつ均等な加熱エネルギを得るために、無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’の長さａ０，ａ１，ａ１’の長辺が電流路２２の方向に対してほぼ平行に配向されなければならないので、領域８．０，８．１，８．１’は水平方向に並ぶように配置される。つまり、無コーティングパターン４．０，４．１，４．１’は、各領域の長手方向が水平となるように配置される。列９はここでは垂直方向に配置される。それ以外の点では、図８に示されているガラスパネル１０は図１のガラスパネル１０に相応する。
【０１０３】
本発明のガラスパネル１０は、従来技術によるガラスパネルに比べて大きな利点を有する。本発明のガラスパネル１０は、ガラス全面にわたって電気的に加熱可能であるにもかかわらず、電磁放射に対して充分に高い透過性を有する。運転者の主要な視界における無コーティングパターン４．０の無コーティング面積の割合は低減されており、運転者にとって良好な光学的見通しが得られる。ガラスパネル１０の、大きな入射角αを有する縁部領域で無コーティング面積の割合が増大することにより、領域８．１，８．１’が高周波の電磁放射の透過に対して有効に利用され、ガラスパネルの全体透過率を著しく高めることができる。
【０１０４】
こうした結果は当業者には予測できない驚くべきものであった。
【符号の説明】
【０１０５】
１  積層ガラス、  １’  個別ガラス、  １．１  第１のガラス、  １．２  第２のガラス、  ２  中間層、  ３  透明な導電性コーティング、  ４，４．０，４．１，４．１’  無コーティング領域（無コーティングパターン）、  ５  縁部の無コーティング領域、  ６  支持体フィルム、  ８．０，８．１，８．１’  領域、  ９  列、  １０  ガラスパネル、  １４  外縁、  １５  内縁、  １６  列９の基線、  ２０．１，２０．２  バスバー、  ２１  電圧源、  ２２  電流路、  ３０  送受信ユニット、  ３１  送受信領域、  ３２  衛星、  ３３  インストルメンタルパネル、  １００  ガラス装置、  α  入射角，出射角、  β  ガラスパネル１０の組み込み角度、  γ  無コーティングパターン４と電流路２２とのなす角度、  Ａ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’  切断線、  ａ，ａ０，ａ１，ａ１’  無コーティングパターン４，４．０，４．１，４．１’の長さ、  ｂ  列９の２つの無コーティングパターン４間のピッチ、  ｄ  無コーティングパターン４，４．０，４．１，４．１’の線幅、  εｅｆｆ  有効比誘電率、  ｈ  領域８．０，８．１，８．１’の隣り合う列９どうしの間隔、  ｗ  無コーティングパターン４，４．０，４．１，４．１’の幅、  λ  波長、  Ｙ，Ｚ  セクタ、  Ｉ  第２のガラス１．２の外面、  ＩＩ  第２のガラス１．２の内面、  ＩＩＩ  第１のガラス１．１の外面、  ＩＶ  第１のガラス１．１の内面、  Ｖ，ＶＩ  中間層２の面
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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