(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチゾーン（１０）を備えた電気的に加熱可能な板ガラス（１００）であって、該板ガラス（１００）は、
・表面（ＩＩＩ）を有する透明な基板（１）と、
・少なくとも前記表面（ＩＩＩ）の一部分の上に配置された少なくとも１つの透明な導電層（２）と、
・前記層（２）を加熱ゾーン（３）とスイッチゾーン（１０）とに電気的に分割する少なくとも１つの分離線（４．１）と、
・電圧源（６）との接続用に設けられた少なくとも２つのバスバー（５．１，５．２）と
を含み、前記少なくとも２つのバスバー（５．１，５．２）は、該バスバー（５．１，５．２）間に加熱電流のための電流路（７）が形成されるように、前記加熱ゾーン（３）と接続されており、
・前記スイッチゾーン（１０）は少なくとも、接触ゾーン（１１）とリード線ゾーン（１２）と接続ゾーン（１３）とを有しており、前記接触ゾーン（１１）と前記リード線ゾーン（１２）と前記接続ゾーン（１３）は、前記層（２）の連続した領域となっており、前記電流路（７）と前記リード線ゾーン（１２）の長手方向とが成す角度αは、０°〜４５°であり、
・前記リード線ゾーン（１２）は、前記接触ゾーン（１１）を前記接続ゾーン（１３）と電気的に接続し、
・前記接続ゾーン（１３）は、センサエレクトロニクス装置（１４）と電気的に接続可能である、
スイッチゾーン（１０）を備えた電気的に加熱可能な板ガラス（１００）。
【請求項２】
前記リード線ゾーン（１２）は、１ｃｍ〜７０ｃｍの長さｌＺと、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの幅ｂＺを有している、
請求項１記載の板ガラス（１００）。
【請求項３】
前記リード線ゾーン（１２）は、１ｃｍ〜８ｃｍの長さｌＺと、０．５ｍｍ〜２ｍｍの幅ｂＺを有している、
請求項２記載の板ガラス（１００）。
【請求項４】
前記リード線ゾーン（１２）は、矩形状、ストライプ状、または線状である、
請求項２または３記載の板ガラス（１００）。
【請求項５】
前記電流路（７）と前記リード線ゾーン（１２）の長手方向とが成す角度αは、０°〜２０°であり、および／または、前記リード線ゾーン（１２）の長さｌＺと幅ｂＺとの比は、１：７００以下である、
請求項１から４までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項６】
前記電流路（７）と前記リード線ゾーン（１２）の長手方向とが成す角度αは、０°〜１０°である、
請求項５記載の板ガラス（１００）。
【請求項７】
前記リード線ゾーン（１２）の長さｌＺと幅ｂＺとの比は、１：５〜１：１００である、
請求項５または６記載の板ガラス（１００）。
【請求項８】
前記接続ゾーン（１３）は、当該板ガラス（１００）の周縁部に配置されており、および／または、前記バスバー（５．１，５．２）のうち１つのバスバーに隣り合って配置されている、
請求項１から７までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項９】
個々の間隔は１０ｃｍ以下である、
請求項８記載の板ガラス（１００）。
【請求項１０】
前記接触ゾーン（１１）の面積は１ｃｍ２〜２００ｃｍ２であり、および／または、円形、楕円形もしくは液滴状の形状を有しており、または、角が丸められている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項１１】
前記接触ゾーン（１１）の面積は１ｃｍ２〜９ｃｍ２である、
請求項１０記載の板ガラス（１００）。
【請求項１２】
少なくも１つの別の分離線（４．２）によって前記層（２）が電気的に分割されて、周辺ゾーン（１５）が形成されており、該周辺ゾーン（１５）は、前記スイッチゾーン（１０）の周囲を少なくとも部分的に取り囲んでいる、
請求項１から１１までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項１３】
前記周辺ゾーン（１５）は、前記スイッチゾーン（１０）の周囲を完全に取り囲んでいる、
請求項１２記載の板ガラス（１００）。
【請求項１４】
前記周辺ゾーン（１５）は、前記スイッチゾーン（１０）と類似の形状または同じ形状を有している、
請求項１３記載の板ガラス（１００）。
【請求項１５】
前記周辺ゾーン（１５）は、円形、楕円形、液滴状またはストライプ状であり、角が丸められて形成されている、
請求項１４記載の板ガラス（１００）。
【請求項１６】
前記分離線（４．１，４．２）の幅ｄ１，２は、３０μｍ〜２００μｍである、
請求項１から４までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項１７】
前記分離線（４．１，４．２）の幅ｄ１，２は、７０μｍ〜１４０μｍである、
請求項１６記載の板ガラス（１００）。
【請求項１８】
前記基板（１）の表面（ＩＩＩ）は、熱可塑性中間層（８）を介してカバー板ガラス（９）と面全体で接合されている、
請求項１から１７までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項１９】
前記中間層（８）は、２〜４の誘電率を有している、
請求項１８記載の板ガラス（１００）。
【請求項２０】
前記基板（１）は、ガラス、ポリマー、および／または、これらの混合物を含む、
請求項１から１９までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項２１】
前記基板（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、または、ソーダ石灰ガラスを含む、
請求項２０記載の板ガラス（１００）。
【請求項２２】
前記基板（１）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、または、ポリメチルメタクリレートを含む、
請求項２０記載の板ガラス（１００）。
【請求項２３】
前記層（２）は、０．４Ω／ｓｑ〜１０Ω／ｓｑのシート抵抗を有しており、および／または、銀（Ａｇ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドーピングされた酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、または、アルミニウムドーピングされた酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）を含む、
請求項１から２２までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）。
【請求項２４】
前記層（２）は、０．５Ω／ｓｑ〜１Ω／ｓｑのシート抵抗を有している、
請求項２３記載の板ガラス（１００）。
【請求項２５】
板ガラス装置（１０１）であって、該板ガラス装置（１０１）は、
・請求項１８から２４までのいずれか１項記載の電気的に加熱可能な板ガラス（１００）と、
・接続ゾーン（１３）と電気的に接続されているセンサエレクトロニクス装置（１４）と、
を含み、
前記センサエレクトロニクス装置（１４）の感度は、以下のように選定されている、すなわち、
・基板（１）上において人間の指が接触ゾーン（１１）に触れると、前記センサエレクトロニクス装置（１４）はスイッチ信号を送出し、
・カバー板ガラス（９）上において前記接触ゾーン（１１）に触れても、前記センサエレクトロニクス装置（１４）はスイッチ信号を送出しない、または別のスイッチ信号を送出する、
ように選定されている、
板ガラス装置（１０１）。
【請求項２６】
板ガラス装置（１０１）であって、該板ガラス装置（１０１）は、
・請求項１８から２４までのいずれか１項記載の電気的に加熱可能な板ガラス（１００）と、
・接続ゾーン（１３）と電気的に接続されているセンサエレクトロニクス装置（１４）と、
を含み、
前記センサエレクトロニクス装置（１４）の感度は、以下のように選定されている、すなわち、
・基板（１）上および／またはカバー板ガラス（９）上において人間の指が接触ゾーン（１１）に触れると、前記センサエレクトロニクス装置（１４）は、スイッチ信号を送出し、
・前記基板（１）上および／または前記カバー板ガラス（９）上においてリード線ゾーン（１２）に触れても、前記センサエレクトロニクス装置（１４）は、スイッチ信号を送出しないまたは別のスイッチ信号を送出する、
ように選定されている、
板ガラス装置（１０１）。
【請求項２７】
前記センサエレクトロニクス装置（１４）は、容量センサエレクトロニクス装置（１４）である、
請求項２５または２６記載の板ガラス装置（１０１）。
【請求項２８】
前記接続ゾーン（１３）は、フラット導体（１７）と接続されており、該フラット導体（１７）は、前記板ガラス（１００）から外部に導出されている、
請求項２５から２７までのいずれか１項記載の板ガラス装置（１０１）。
【請求項２９】
請求項１から２４までのいずれか１項記載の電気的に加熱可能な板ガラス（１００）の製造方法であって、該製造方法は、
ａ）透明な導電層（２）を透明な基板（１）の表面（ＩＩＩ）に被着するステップと、
ｂ）少なくとも１つの分離線（４．１，４．２）を形成し、該分離線（４．１，４．２）により、前記層（２）を少なくとも加熱ゾーン（３）とスイッチゾーン（１０）とに電気的に分割するステップと、
ｃ）電圧源（６）との接続用に設けられる少なくとも２つのバスバー（５．１，５．２）を被着し、該バスバー（５．１，５．２）間に加熱電流のための電流路（７）が形成されるように、該バスバー（５．１，５．２）を前記層（２）と接続するステップと
を含む、
板ガラス（１００）の製造方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの分離線（４．１，４．２）を、レーザパターニングによってまたは機械的もしくは化学的な除去によって前記層（２）に設ける、
請求項２９記載の板ガラス（１００）の製造方法。
【請求項３１】
請求項１から２４までのいずれか１項記載の板ガラス（１００）を、地上、航空または水上の交通のための移動手段において使用し、ならびに、機能的な個別部品として、および、家具、機器および建物における組み込み部材として使用する、
板ガラス（１００）の使用。
【請求項３２】
フロントウィンドウ板ガラス、リアウィンドウ板ガラス、サイドウィンドウ板ガラス、および／または、サンルーフ板ガラスとしての、
請求項３１記載の板ガラス（１００）の使用。
【請求項３３】
電気的な加熱体としての、
請求項３１記載の板ガラス（１００）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチゾーンを備えた電気的に加熱可能な板ガラス、板ガラス装置、板ガラスの製造方法およびその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用板ガラスの視界特にフロントウィンドウ板ガラスの視界は、氷や曇りがないようにしておかなければならない。内燃機関を備えた自動車の場合には、たとえばエンジンの熱で加熱された空気流が板ガラスに向けて送られる。
【０００３】
別の選択肢として、板ガラスに電気的な加熱機能をもたせることができる。したがって、以下のような合わせ板ガラスが知られている。すなわちこの合わせ板ガラスには、複数の単板ガラスのうち１つの単板ガラスの内側表面に、透明な導電層から成る電気的加熱層が設けられている。外部の電圧源により、導電層を通して電流を導くことができ、この電流によって導電層ひいては板ガラスが加熱される。国際公開第２０１２／０５２３１５号（WO2012/052315 A1）にはたとえば、金属をベースとするこの種の加熱可能な導電層が開示されている。
【０００４】
電気的加熱層の電気的接触接続は、米国特許出願公開第２００７／００２０４６５号明細書（US 2007/0020465 A1）によって知られているように、一般にバスバーを介して行われる。バスバーはたとえば、印刷され焼成された銀ペーストから成る。バスバーは典型的には、板ガラスの上縁部および下縁部に沿って延在している。バスバーは、電気的加熱層を通って流れる電流を収集して、電圧源と接続された外部のリード線へと導く。通常、電気的加熱層に加わる電圧は、外部のスイッチを介して制御され、このスイッチは、車両の場合であればたとえば計器パネルに組み込まれている。独国特許出願公開第１０２０１２０１８００１号明細書（DE 10 2012 018 001 A1）から公知のように、所定の範囲をさらに余分に加熱することができるよう、かかる板ガラスが、複数の電圧源と接続された複数のバスバーを有している場合もある。
【０００５】
線状電極または平面電極によって、または結合された２つの電極から成る装置によって、たとえば容量スイッチ面として、スイッチ面を形成できることは公知である。米国特許出願公開第２００７／０１９４２１６号明細書（US 2007/0194216 A1）に、具体例が記載されている。物体がこのスイッチ面に近づくと、アースに対する平面電極の容量が変化し、または結合された２つの電極により形成されたコンデンサの容量が変化する。この容量の変化は回路装置またはセンサエレクトロニクス装置によって測定され、この変化が閾値を超えたならば、スイッチ信号がトリガされる。容量スイッチのための回路装置はたとえば、独国実用新案第２０２００６００６１９２号明細書（DE 20 2006 006 192 U1）、欧州特許出願公開第０８９９８８２号明細書（EP 0 899 882 A1）、米国特許第６４５２５１４号明細書（US 6,452,514 B1）、および欧州特許出願公開第１５１５２１１号明細書（EP 1 515 211 A1）から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０５２３１５号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００２０４６５号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１２０１８００１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１９４２１６号明細書
【特許文献５】独国実用新案第２０２００６００６１９２号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第０８９９８８２号明細書
【特許文献７】米国特許第６４５２５１４号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第１５１５２１１号明細書
【特許文献９】独国実用新案第２０２００８０１７６１１号明細書
【特許文献１０】欧州特許第０８４７９６５号明細書
【特許文献１１】国際公開第２０１２／０５２３１５号
【特許文献１２】欧州特許出願公開第２２０００９７号明細書
【特許文献１３】欧州特許出願公開第２１３９０４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、電気的に加熱可能な板ガラスを改善して提供することにあり、この板ガラスは、簡単かつ低コストで板ガラスに組み込み可能なスイッチゾーンを有し、このスイッチゾーンは板ガラスを通した視界を妨げず、さらにこの板ガラスにおいてほぼ均等な加熱分布が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題は、本発明によれば独立請求項１記載のスイッチゾーンを備えた電気的に加熱可能な板ガラスによって解決される。従属請求項には好ましい実施形態が示されている。
【０００９】
本発明は、スイッチゾーンを備えた電気的に加熱可能な板ガラスに関し、少なくとも以下の特徴を含んでいる。すなわち、
・表面を有する透明な基板と、
・少なくとも表面の一部分の上に配置された少なくとも１つの透明な導電層と、
・層を加熱ゾーンとスイッチゾーンとに電気的に分割する少なくとも１つの分離線と、
・電圧源との接続用に設けられた少なくとも２つのバスバーと
を含み、少なくとも２つのバスバーは、これらのバスバー間に加熱電流のための電流路が形成されるように、加熱ゾーンと接続されており、
この場合、スイッチゾーンは少なくとも、接触ゾーンとリード線ゾーンと接続ゾーンとを有しており、接続ゾーンは、センサエレクトロニクス装置と電気的に接続可能である。
【００１０】
リード線ゾーンによって、接触ゾーンが接続ゾーンと電気的に接続される。
【００１１】
層は、少なくとも１つの分離線によって、加熱ゾーンとスイッチゾーンとに電気的に分割されている。スイッチゾーンは３つのゾーンを有しており、すなわち接触ゾーンとリード線ゾーンと接続ゾーンとを有している。したがって、接触ゾーンもリード線ゾーンも接続ゾーンも、層のゾーンであることは明らかである。このため、接触ゾーンとリード線ゾーンと接続ゾーンはやはり層の材料から成る、ということは自明である。これらのゾーンは、リード線ゾーンにより接触ゾーンが接続ゾーンと電気的に接続されることで、連続したものとなっており、それによってこれらのゾーンは互いに電気的に接続されている。
【００１２】
本発明による板ガラスの１つの有利な実施形態によれば、リード線ゾーンの長手方向は、実質的に加熱電流の電流路の方向に配置されている。ここで「実質的に」が意味するのは、電流路とリード線ゾーンの長手方向とが成す角度αが、０°〜４５°であり、好ましくは０°〜２０°特に好ましくは０°〜１０°である、ということである。このことが特に有利である理由は、リード線ゾーンが加熱ゾーンを流れる電流をごく僅かにしか妨げないからである。電流路およびリード線ゾーンが直線的ではない場合には、電流路の方向およびリード線ゾーンの長手方向は、それぞれ平均化された方向のことを意味する。
【００１３】
本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、リード線ゾーンの長さｌＺと幅ｂＺとの比は、１：７００以下であり、好ましくは１：１〜１：１００である。リード線ゾーンがたとえば台形または液滴状に形成されている場合など、リード線ゾーンの幅ｂＺが一定ではなければ、本発明において幅ｂＺとは、リード線ゾーンの平均化された幅のことであるとする。
【００１４】
リード線ゾーンの長さｌＺは、好ましくは１ｃｍ〜７０ｃｍであり、特に好ましくは３ｃｍ〜８ｃｍである。リード線ゾーンの幅ｂＺは、好ましくは０．５ｍｍ〜１０ｍｍであり、特に好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍである。リード線ゾーンの形状は、好ましくは矩形、ストライプ状または線状である。
【００１５】
本発明による板ガラスの有利な実施形態によれば、接続ゾーンは、板ガラスの外縁部に配置されており、および／または複数のバスバーのうち１つのバスバーに隣り合って配置されている。この場合、外縁部までの間隔は、または最も近くに位置するバスバーまでの間隔は、好ましくは１０ｃｍよりも小さく、特に好ましくは０．５ｃｍよりも小さい。これによって、たとえば箔片導体などとの接続ゾーンの電気的な接触接続を、視覚的に目立たない黒印刷で、またはたとえばカメラハウジングなどのカバーで、隠すことができるようになる。
【００１６】
本発明によるスイッチゾーンの１つの有利な実施形態によれば、接触ゾーンは１ｃｍ２〜２００ｃｍ２の面積を有しており、特に好ましくは１ｃｍ２〜９ｃｍ２の面積を有している。接触ゾーンの長さｌＢは、好ましくは１ｃｍ〜１４ｃｍであり、特に好ましくは１ｃｍ〜３ｃｍである。接触ゾーンの最大幅ｂＢは、好ましくは１ｃｍ〜１４ｃｍであり、特に好ましくは１ｃｍ〜３ｃｍである。接触ゾーンは、基本的に任意の形状を有することができる。特に適しているのは、加熱電流の電流を接触ゾーン周囲に良好に迂回させることができるような形状である。特に適した接触ゾーンは、円形、楕円形または液滴状に形成されている。別の選択肢として、角のある形状も可能であり、たとえば三角形、正方形、長方形、台形、または他の種類の四角形、またはそれよりも多くの角を有する多角形なども可能である。一般的に、場合によっては存在する角が丸められていると、特に有利である。このことは、スイッチゾーンにおけるすべてのゾーンについて当てはまり、特に接触ゾーンとリード線ゾーンとの間の移行領域において、および／またはリード線ゾーンと接続ゾーンとの間の移行領域において当てはまる。特に有利であるのは、角が少なくとも３ｍｍの曲率半径を有する場合であり、好ましくは少なくとも８ｍｍの曲率半径を有する場合である。
【００１７】
本発明によるスイッチゾーンのさらに別の有利な実施形態によれば、リード線ゾーンの幅ｂＺと接触ゾーンの最大幅ｂＢとの比は、少なくとも１：２であり、特に少なくとも１：１０である。このようにしたことで、特に良好なスイッチング結果を達成することができた。
【００１８】
本発明による板ガラスの１つの有利な実施形態によれば、分離線の幅ｄは、３０μｍ〜２００μｍであり、好ましくは７０μｍ〜１４０μｍである。このように薄い分離線によって、確実で十分に高度な電気的絶縁分離を行うことができ、それと同時に板ガラスを通した視界をまったく妨げず、またはごく僅かにしか妨げない。
【００１９】
本発明による板ガラスのさらに別の有利な実施形態には、以下のような合わせ板ガラスが含まれる。すなわちこの合わせ板ガラスによれば、導電層を有する基板表面が熱可塑性中間層を介してカバー板ガラスと、面全体で接合されている。このことにより得られる利点とは、スイッチゾーンと加熱ゾーンとが合わせ板ガラス内部で気密に封止され、それによってじかに触れたり侵食したりすることから保護される、ということである。
【００２０】
スイッチゾーンは、好ましくは容量性のスイッチゾーンである。１つの有利な実施形態によれば、スイッチゾーンはその際に平面電極を形成する。外部の容量センサエレクトロニクス装置を介して、平面電極の容量が測定される。接地状態にある物体が平面電極に近づくと、またはたとえば平面電極の上の絶縁層に接触すると、平面電極の容量がアースに対し変化する。絶縁層は特に、基板自体または中間層またはカバー板ガラスを含む。容量の変化は、センサエレクトロニクス装置により測定され、この変化が閾値を超えると、スイッチ信号がトリガされる。スイッチゾーンは、平面電極の形状およびサイズによって決定される。
【００２１】
本発明による板ガラスの択一的な実施形態によれば、導電層は少なくとも１つの別の分離線を有しており、この別の分離線によって導電層が電気的に分割されて、スイッチゾーンの周辺ゾーンが形成される。周辺ゾーンがスイッチゾーン周縁を少なくとも部分的に、好ましくは完全に取り囲んでいると、特に有利である。このような周辺ゾーンが有利である理由は、このようにすることで、スイッチゾーンに対し加熱ゾーンが及ぼす影響特に加熱ゾーンの電圧変化が及ぼす影響が、僅かになるからである。
【００２２】
本発明による板ガラスのさらに別の有利な実施形態によれば、周辺ゾーンはスイッチゾーンと類似の形状または同一の形状を有している。特に、円形、楕円形または液滴状の形状、または角が丸められた形状、ならびにストライプ形状が特に有利である。その理由は、このような形状にすれば、加熱電流が周辺ゾーンの回りに特に有利に案内され、局所的な加熱いわゆるホットスポットがまったく、またはごく僅かにしか発生しないからである。
【００２３】
本発明による周辺ゾーンは好ましくは、スイッチゾーンを区切る分離線から２０ｍｍ以下の間隔を有しており、特に好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍの間隔を有している。このようにしたことで、スイッチゾーンを加熱ゾーンから特に良好に遮蔽することができた。
【００２４】
周辺ゾーンがセンサエレクトロニクス装置と接続可能なさらに別の接続ゾーンを有すると、特に有利である。
【００２５】
かかる配置構成の場合、スイッチゾーンと周辺ゾーンは、互いに容量結合された２つの電極を成している。物体たとえば人間の体の一部が近づいたときに、これらの電極によって形成されたコンデンサの容量が変化する。容量の変化は、センサエレクトロニクス装置により測定され、この変化が閾値を超えると、スイッチ信号がトリガされる。感応範囲は、電極が容量結合されているゾーンの形状とサイズとによって決定される。
【００２６】
別の選択肢としてスイッチゾーンが、誘導センサ機能、熱センサ機能、または無接触型の他のすべてのセンサ機能を有することもできる。ここで「無接触型」とは、スイッチプロセスをトリガするために導電性構造にじかに接触する必要がない、ということである。ただし自明のとおり、ユーザが導電性構造に触れることができるケースであれば、導電性構造とじかに接触することによってもスイッチ機能は有効となる。したがって基本的には、接触依存型のセンサ機能を備えたスイッチゾーンを形成することもできる。
【００２７】
スイッチゾーンおよび場合によっては周辺ゾーンは、本発明による板ガラスに一体的に組み込まれている。つまりスイッチを、板ガラスに取り付ける必要がある別個の部材として設けなくてよい。単板ガラスまたは合わせガラスとして形成可能な本発明による板ガラスには好ましくは、視界範囲内でその表面に配置されるその他の部材もない。このことは、板ガラスの構造が薄いという点で、さらには板ガラスを通した視界をごく僅かにしか妨げないという点で、特に有利である。
【００２８】
本発明の１つの有利な観点には、本発明による板ガラスおよびセンサエレクトロニクス装置を備えた板ガラス装置が含まれる。この場合、センサエレクトロニクス装置は、接続ゾーンを介してスイッチ面と電気的に接続されており、必要であればさらに別の接続ゾーンを介して周囲の面と電気的に接続されている。センサエレクトロニクス装置は、好ましくは容量センサエレクトロニクス装置である。
【００２９】
本発明による板ガラス装置の１つの有利な実施形態によれば、センサエレクトロニクス装置の感度は以下のように選定されている。すなわち、基板上で接触ゾーンに人間の指が触れたときだけ、センサエレクトロニクス装置はスイッチ信号を送出し、カバー板ガラス上で接触ゾーンに触れたときには、センサエレクトロニクス装置はスイッチ信号を送出しない、または別のスイッチ信号を送出する、というように選定されている。自明のとおり、接触ゾーンの接触を複数の指で行うこともできるし、または人間の他の部位で行うこともできる。「接触」とは本発明においては、測定信号たとえば容量の測定可能な変化を引き起こすようなスイッチゾーンとの相互作用、のことである。特にこれは、スイッチゾーンにじかに触れることであり、あるいは絶縁体を介してその絶縁体越しに触れることであり、たとえば基板の厚みまたは中間層の厚みまたは中間層とカバー板ガラスの厚みを介してその厚み越しに触れることである。
【００３０】
送出されるスイッチ信号は任意のものであってよく、個々の用途の要求に整合させることができる。したがってスイッチ信号を正の電圧たとえば１２Ｖとすることができ、スイッチ信号なしをたとえば０Ｖとすることができ、別のスイッチ信号をたとえば＋６Ｖとすることができる。スイッチ信号を、ＣＡＮバスにおいて一般的な電圧であるCAN_HighとCAN_Lowとに対応させて、それらの電圧の間に位置する電圧値を中心に変化させることもできる。また、スイッチ信号をパルス化してもよいし、および／またはディジタル符号化してもよい。
【００３１】
センサエレクトロニクス装置の感度を、接触ゾーンのサイズに依存させて、さらには基板、中間層およびカバー板ガラスの厚さに依存させて、簡単な実験において求めることができる。特に、中間層の誘電率が２〜４でありその最小厚さが０．５ｍｍであると、基板を介した接触面の接触と、これと対比させたカバー板ガラスを介した接触との間で、容量変化に大きな差が生じることが判明した。この場合、カバー板ガラスが基板と同じ厚さであると、またはそれよりも厚いと、特に有利である。
【００３２】
上述のような本発明による板ガラス装置の格別な利点とは、板ガラスに一方の側から接触したときだけしかスイッチ信号をトリガできない、ということにある。この板ガラス装置を車両用板ガラスに適用し、車両内部空間の方向に基板側があるように板ガラスを組み込むことで、たとえば、誰かがスイッチプロセスを外側からトリガしてしまうことを、あるいは、雨またはウィンドウワイパーの動きによってスイッチプロセスが意図せずにトリガされてしまうことを、確実に回避することができる。このことは、当業者には予期されなかったことであり、驚くべきことであった。
【００３３】
上述の板ガラス装置と組み合わせて、またはそれとは別の選択肢として、センサエレクトロニクス装置の感度を、以下のように選定することができる。すなわち、基板上および／またはカバー板ガラス上において人間の指が接触ゾーンに触れると、センサエレクトロニクス装置はスイッチ信号を送出し、基板上および／またはカバー板ガラス上においてリード線ゾーンに触れても、センサエレクトロニクス装置はスイッチ信号を送出しない、または別のスイッチ信号を送出する、というように選定することができる。
【００３４】
センサエレクトロニクス装置の感度を、接触ゾーンのサイズに依存させて、さらにはリード線ゾーンの幾何学的形状および幅と長さとのアスペクト比に依存させて、簡単な実験において求めることができる。この場合、リード線ゾーンの幅をできるかぎり狭く選定すると、特に有利である。
【００３５】
本発明による板ガラス装置に関するこの実施形態の格別な利点とは、接触ゾーンまたはそのすぐ周囲に触れたときだけしかスイッチ信号をトリガできず、したがってスイッチプロセスの精密な制御が可能となり、たとえば意図せずにスイッチングしてしまうことが阻止される、ということである。
【００３６】
本発明による板ガラス装置の１つの有利な実施形態によれば、接続ゾーンはフラット導体と接続されており、フラット導体は板ガラスから外部へ向けて導出されている。このようにすれば、組み込まれた板ガラス装置を、使用する場所で電圧源と、およびセンサ回路のスイッチ信号を評価する信号導体と簡単に接続することができ、たとえば車両においてＣＡＮバスを介して接続することができる。
【００３７】
バスバーは、好ましくは導電層側縁に沿って配置されている。バスバーの長さは典型的には、導電層側縁の長さと実質的に等しく、ただしそれよりもやや長くまたは短くてもよい。導電層上に２つよりも多くのバスバーを配置してもよく、好ましくは導電層の互いに向き合った２つの側縁に沿って周縁領域に配置することができる。さらに、たとえば、２つまたはそれよりも多くの独立した加熱ゾーンを１つの層に形成する目的で、または通信ウィンドウのような１つまたは複数の非コーティングゾーンによってバスバーが遮られているかまたはずらされている場合に、やはり２つよりも多くのバスバーを導電層上に配置することができる。このようにした場合、本発明による教示内容は、独立した複数の加熱ゾーンのうち少なくとも１つの加熱ゾーンに適用され、好ましくはそれらの加熱ゾーンのいずれにも適用される。
【００３８】
１つの有利な実施形態によれば、本発明によるバスバーは、印刷され焼成された導電性構造として形成されている。印刷されたバスバーは好ましくは少なくとも、金属、金属合金、金属化合物、および／または炭素を含み、特に好ましくは貴金属、特に銀、を含む。印刷ペーストは好ましくは、金属性の粒子、金属粒子、および／または炭素、特に銀粒子などのような貴金属粒子、を含んでいる。導電性は、好ましくは導電性粒子によって達成される。それらの粒子を、ペーストまたはインキなどのような有機マトリックスおよび／または無機マトリックス中に存在させることができ、好ましくはガラスフリットを含む印刷ペーストとすることができる。
【００３９】
第１および第２のバスバーの幅は、好ましくは２ｍｍ〜３０ｍｍであり、特に好ましくは４ｍｍ〜２０ｍｍ、特に１０ｍｍ〜２０ｍｍである。バスバーが薄くなると電気抵抗が高くなり、ひいては動作中のバスバーの加熱が強くなる。また、バスバーが薄くなると、スクリーン印刷などのような印刷技術によって製造するのが難しくなる。バスバーが厚くなると、不所望に多くの材料使用量が必要になる。また、バスバーが厚くなると、板ガラスの透明領域の縮小部分が多くなりすぎ、非審美的になる。バスバーの長さは、加熱ゾーンの寸法に従って定められる。典型的にはストライプ状に形成されたバスバーの場合、長い方の寸法を「長さ」と称し、短い方の寸法を「幅」と称する。第３のバスバーまたは付加的なバスバーを、いっそう薄く形成することができ、好ましくは０．６ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
【００４０】
印刷されたバスバーの層厚は、好ましくは５μｍ〜４０μｍであり、特に好ましくは８μｍ〜２０μｍ、さらに特に好ましくは８μｍ〜１２μｍである。このような厚さで印刷されるバスバーは、技術的に簡単に実現することができ、有利な許容電流を有する。
【００４１】
バスバーの比抵抗ρａは、好ましくは０．８μΩ・ｃｍ〜７．０μΩ・ｃｍであり、特に好ましくは１．０μΩ・ｃｍ〜２．５μΩ・ｃｍである。このような範囲の比抵抗を有するバスバーは、技術的に簡単に実現することができ、有利な許容電流を有する。
【００４２】
ただし別の選択肢として、バスバーを導電性箔片のストライプとして形成することもできる。この場合、バスバーはたとえば少なくとも、アルミニウム、銅、スズめっきが施された銅、金、銀、亜鉛、タングステン、および／またはスズ、またはそれらの合金を含んでいる。このストライプの厚さは好ましくは１０μｍ〜５００μｍであり、特に好ましくは３０μｍ〜３００μｍである。このような厚さの導電性箔片から成るバスバーは、技術的に簡単に実現することができ、有利な許容電流を有する。このストライプを導電性構造体と、たとえばはんだ材料または導電性接着剤を介して、あるいはじかに載置することによって、導電接続することができる。
【００４３】
本発明による板ガラスは、加熱可能な導電層が上に配置された基板を含んでいる。層の種類に従い、層を保護層たとえばラッカー、ポリマーフィルムおよび／またはカバー層によって保護するのが有利である。
【００４４】
本発明による板ガラスの１つの有利な実施形態によれば、透明な導電層が上に配置された基板表面が、熱可塑性中間層を介してカバー板ガラスと面全体で接合されている。
【００４５】
基板として、場合によってはカバー板ガラスとして基本的に、本発明による板ガラスの製造条件および使用条件のもとで熱的かつ化学的に安定し寸法安定性がある、電気的に絶縁性のあらゆる基板が適している。
【００４６】
基板および／またはカバー板ガラスは、好ましくはガラスを含み、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、ソーダ石灰ガラス、または透明なプラスチック、有利には剛性の透明なプラスチック、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、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、および／またはこれらの混合物を含む。特に板ガラスを車両のフロントウィンドウ板ガラスまたはリアウィンドウ板ガラスとして使用するために、または高い光透過率が望まれる他の用途のために、基板および／またはカバー板ガラスは好ましくは透明である。本発明の意味合いにおいて、可視のスペクトル範囲の透過率が７０％よりも高い板ガラスは、「透明である」とされる。ただし、運転者の交通関連視界内にはない板ガラスについては、たとえばサンルーフの板ガラスについては、透過率はこれよりもかなり低くてもよく、たとえば５％よりも高いものとすればよい。
【００４７】
基板および／またはカバー板ガラスの厚さを広範囲に変えることができ、個別事例の要求に申し分なく整合させることができる。有利には１．０ｍｍ〜２５ｍｍの標準的な厚さが適用され、車両用ガラスについては好ましくは１．４ｍｍ〜２．５ｍｍ、家具、機器および建物、特に電気的な加熱体については好ましくは４ｍｍ〜２５ｍｍの標準的な厚さが適用される。基板のサイズを広範囲に変えることができ、本発明の用途のサイズに従って定めることができる。基板および場合によってはカバー板ガラスは、たとえば車両構造や建築の分野などにおいて一般的な２００ｃｍ２〜２０ｍ２の面積を有する。
【００４８】
板ガラスは、任意の三次元形状を有することができる。たとえばカソードスパッタリングなどによってコーティングすることができるよう、三次元形状にはシャドウゾーンがないのが有利である。好ましくは基板は平坦であり、あるいは１つの空間方向または複数の空間方向に軽くまたは強く曲げられている。特に、平坦な基板が用いられる。また、板ガラスを無色のものとしてもよいし、または着色されたものとしてもよい。
【００４９】
複数の基板および／またはカバー板ガラスは、少なくとも１つの中間層を介して互いに接合される。中間層は有利には少なくとも熱可塑性プラスチックを含み、好ましくはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、および／またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。ただし熱可塑性中間層はたとえば、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリレート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセテート樹脂、注型樹脂、アクリレート、フッ化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、および／または、エチレンテトラフルオロエチレン、またはこれらの共重合体または混合物を含むこともできる。熱可塑性中間層を、１つの熱可塑性フィルムまたは上下に配置された複数の熱可塑性フィルムによって形成することができ、この場合、１つの熱可塑性フィルムの厚さは、好ましくは０．２５ｍｍ〜１ｍｍであり、典型的には０．３８ｍｍまたは０．７６ｍｍである。
【００５０】
基板と中間層とカバー板ガラスとから成る本発明による合わせ板ガラスによれば、透明な導電層を基板の上に直接、被着させることができ、あるいは支持体フィルムまたは中間層自体の上に被着させることができる。基板およびカバー板ガラスは、それぞれ内側表面と外側表面とを有している。基板とカバー板ガラスの内側表面は互いに向き合っており、熱可塑性中間層を介して互いに接合されている。基板とカバー板ガラスの外側表面は、熱可塑性中間層とは互いに逆の側に位置している。有利には基板の内側表面に、透明な導電層が被着されている。当然ながら、カバー板ガラスの内側表面にも、さらに別の導電層を被着させることができる。基板の外側表面もコーティングを有することができる。用語「基板」および「カバー板ガラス」は、本発明による合わせ板ガラスにおいて、これら両方の板ガラスを区別するために採用されたものである。これらの用語には、幾何学的配置に関する記述が結び付くものではない。本発明による板ガラスがたとえば、開口部において、具体例として車両または建物の開口部において、内部空間を外部環境と分け隔たるために設けられるならば、基板を内部空間と向き合わせてもよいし、または外部環境と向き合わせてもよい。
【００５１】
導電層は好ましくは、透明な導電性コーティングを含む。ここで「透明」とは、電磁放射に対し透過性であって、有利には３００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長の電磁放射、特に可視光に対し透過性である、ということを意味する。
【００５２】
本発明による導電層はたとえば、独国実用新案第２０２００８０１７６１１号明細書（DE 20 2008 017 611 U1）、欧州特許第０８４７９６５号明細書（EP 0 847 965 B1）、または国際公開第２０１２／０５２３１５号（WO2012/052315 A1）から公知である。これらは典型的には、１つまたは複数の導電性の機能層を含んでおり、たとえば２つ、３つまたは４つの導電性の機能層を含んでいる。これらの機能層には、好ましくは少なくとも１つの金属が含まれており、たとえば銀、金、銅、ニッケルおよび／またはクロム、または金属合金が含まれている。機能層は特に好ましくは、少なくとも９０重量％の金属を含み、特に少なくとも９９．９重量％の金属を含む。これらの機能層を、金属または金属合金から成るものとすることができる。機能層は特に好ましくは、銀または銀含有合金を含んでいる。かかる機能層は、特に有利な導電率を有しており、これと同時に可視のスペクトル範囲で高い透過率も有している。機能層の厚さは好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍであり、特に好ましくは８ｎｍ〜２５ｎｍである。機能層の厚さについてこの範囲であれば、可視のスペクトル範囲で有利な高い透過率と、特に有利な導電率が達成される。
【００５３】
典型的には、加熱可能なコーティングにおける２つの隣り合う機能層の間にそれぞれ、少なくとも１つの誘電体層が配置されている。好ましくは、最初の機能層の下方および／または最後の機能層の上方に、さらに別の誘電体層が配置されている。誘電体層は、たとえば窒化ケイ素などの窒化物または酸化アルミニウムなどの酸化物を含む誘電体材料から成る少なくとも１つの個別層を含んでいる。ただし誘電体層が複数の個別層を含んでいてもよく、たとえば誘電体材料、平滑化層、整合層、遮蔽層、および／または反射防止層の個別層を含んでいてもよい。誘電体層の厚さは、たとえば１０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５４】
このような層構造は一般に、堆積プロセスの結果により得られるものであり、そのようなプロセスは、磁界支援型のカソードスパッタリングなどのような真空法によって実施される。
【００５５】
さらに別の適切な導電層は好ましくは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドーピングされた酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、またはアルミニウムドーピングされた酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）を含んでいる。
【００５６】
基本的に導電層を、電気的に接触接続可能な任意のコーティングとすることができる。本発明による板ガラスを、たとえば窓領域における板ガラスが該当するように、透視できるようにするのが望ましい場合には、導電層を透明にするのが好ましい。１つの有利な実施形態によれば、導電層は１つの層または複数の個別層から成る層構造であって、その厚さは全体で２μｍ以下特に好ましくは１μｍ以下である。
【００５７】
本発明による有利な導電層は、０．４Ω／ｓｑ〜１０Ω／ｓｑのシート抵抗を有する。特に好ましい実施形態によれば、本発明による導電層は、０．５Ω／ｓｑ〜１Ω／ｓｑのシート抵抗を有する。このようなシート抵抗を備えたコーティングは、１２Ｖ〜４８Ｖの典型的な車載電圧において、または５００Ｖまでの典型的な車載電圧を有する電気車両において、車両板ガラスを加熱するために特に適している。
【００５８】
導電層を、基板表面全体にわたって延在させることができる。ただし別の選択肢として、導電層を基板表面の一部のみにわたり延在させてもよい。導電層は好ましくは、基板の内側表面の少なくとも５０％、特に好ましくは少なくとも７０％、さらに特に好ましくは少なくとも９０％にわたり延在する。導電層は、１つまたは複数の非コーティングゾーンを有することができる。それらのゾーンを、電磁放射に対し透過性のものとすることができ、そのようなゾーンはたとえばデータ伝送ウィンドウまたは通信ウィンドウとして知られている。
【００５９】
本発明による板ガラスを合わせガラスとした１つの有利な実施形態によれば、基板の内側表面は周囲を巡って延在する周縁領域を有しており、その幅は２ｍｍ〜５０ｍｍ好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍであり、この領域には導電層は設けられていない。このようにすれば導電層は大気と接触せず、板ガラスの内側において熱可塑性中間層により有利には損傷および侵食から保護されている。
【００６０】
電気リード線は好ましくは、箔片導体またはフレキシブルな箔片導体（フラット導体、フラットリボン導体）として形成されている。このことは、加熱ゾーンにおけるバスバーのリード線についても、１つまたは複数の接続ゾーンと接続されたスイッチゾーンのリード線についても当てはまる。ここで「箔片導体」とは、その幅が厚さよりも著しく大きい電気的な導体のことである。この種の箔片導体はたとえば、銅、スズめっきされた銅、アルミニウム、銀、金またはこれらの合金を含む、あるいはここに挙げた材料から成るストライプまたは帯状体である。箔片導体はたとえば、２ｍｍ〜１６ｍｍの幅と、０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍの厚さとを有する。箔片導体は、絶縁性の好ましくはポリマーの外皮部を備えることができ、たとえばポリイミドベースの外皮部を備えることができる。板ガラスにおいて導電層を接触接続するのに適した箔片導体は、たとえば全体で０．３ｍｍの厚さしか有していない。このように薄い箔片導体は、個々の板ガラスの間において熱可塑性中間層に難なく埋め込むことができる。１つの箔片導体帯状体に、互いに電気的に絶縁された複数の導電層を存在させることができる。
【００６１】
別の選択肢として、薄い金属線材を電気リード線として用いることもできる。金属線材は特に、銅、タングステン、金、銀またはアルミニウム、またはこれらの金属のうち少なくとも２つの合金を含んでいる。さらに合金は、モリブデン、レニウム、オスミウム、イリジウム、パラジウム、または白金を含むことができる。
【００６２】
本発明の１つの有利な実施形態によれば、電気リード線はコンタクトストリップを用いてバスバーと接続され、たとえばはんだ材料または導電性接着剤によって接続される。この場合、コンタクトストリップはバスバーと接続されている。コンタクトストリップによって有利には、バスバーの許容電流が高められる。しかもこのコンタクトストリップによって、バスバーとリード線との間の接点における不所望な加熱を低減することができる。これらに加えコンタクトストリップによって、電気リード線によるバスバーの電気的な接触接続が簡単になる。なぜならばリード線を、すでに被着されているバスバーと接続しなくてもよいからであり、たとえばはんだ付けしなくてもよいからである。
【００６３】
コンタクトストリップは好ましくは少なくとも１つの金属を含み、特に好ましくは銅、スズめっきされた銅、銀、金、アルミニウム、亜鉛、タングステン、および／またはスズを含む。このことは、コンタクトストリップの導電性の点で特に有利である。コンタクトストリップは、好ましくは上述の元素のうち１つまたは複数の元素、および場合によってはさらに別の元素を含有する合金を含むこともでき、たとえば真鍮または青銅を含むこともできる。この場合、コンタクトストリップをバスバーの上に単に載置しておくだけでよく、ラミネートされた板ガラス内部で持続的に安定して所定のポジションに固定される。
【００６４】
本発明の１つの有利な実施形態によれば、本発明による板ガラスは、光照射手段と光偏向手段とを有している。この場合、光照射手段と光偏向手段は、基板内または基板上に、および／または板ガラスに配置されている。スイッチゾーンを、光偏向手段と同じ基板表面に配置することができる。この場合、スイッチゾーンを有する導電層を、基板の方向で見て光偏向手段の上方または下方に配置することができ、あるいは光偏向手段と同じ平面に配置することができる。別の選択肢として、導電層および光偏向手段を、基板の対向する表面に配置することができる。
【００６５】
光照射手段は、本発明によれば少なくとも１つの光源を含んでおり、好ましくはＬＥＤまたはＯＬＥＤを含んでいる。この場合の格別な利点は、小さい寸法と僅かな電力消費が得られることである。光源から送出される波長範囲を、たとえば実際上の視点および／または審美的な視点に従って、可視光の範囲内で任意に選択することができる。光照射手段は光学素子を含むことができ、特に光の向きを変える素子を含むことができ、好ましくは反射器および／または光導波体たとえばグラスファイバまたはポリマー光ファイバを含むことができる。光照射手段を、基板またはカバー板ガラスの任意の個所に配置することができ、特に基板またはカバー板ガラスの側縁に、または基板またはカバー板ガラスの中央の小さい切り欠き内に、配置することができる。
【００６６】
光偏向手段は、好ましくは粒子、点状パターン、ステッカー、堆積物、陥凹部、スクラッチ、線状パターン、押印、および／またはスクリーン印刷を含むことができ、基板内またはカバー板ガラス内で搬送される光を基板またはカバー板ガラスから取り出すのに適している。
【００６７】
光偏向手段を、基板またはカバー板ガラスの平面上のいずれかの任意のポジションに配置することができる。特に有利であるのは、スイッチゾーンの領域内またはそのすぐ近くの周囲に光偏向手段が配置されており、そのようにしなかったならばほとんど視認できないスイッチゾーンを素早く探し出すことができることである。このことは、夜間または暗がりにおいて特に有利である。
【００６８】
別の選択肢として、透明な基板、中間層またはカバー板ガラスの上に配置された光導体を介して、光をスイッチゾーンへ案内し、それをマークして目立たせることができる。
【００６９】
択一的に、または組み合わせとして、光照射手段が光偏向手段と共働して、情報を基板上で視覚化することができ、たとえばスイッチゾーンのスイッチ状態を描写することができ、または板ガラスの電気的な加熱がスイッチオンされているのかスイッチオフされているのかについて、表示することができる。
【００７０】
本発明による板ガラスの別の選択肢となる有利な実施形態によれば、接触ゾーンは能動的な光源によって直接、マーク可能であり、またはマークされており、好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、白熱電球、またはルミネセンス材料などのような他の活性的な発光体、好ましくは蛍光材料または燐光材料によって、マーク可能であり、またはマークされている。
【００７１】
本発明による板ガラスのさらに別の選択肢となる有利な実施形態によれば、スイッチゾーンは、カラーの押印好ましくは白色または黒色の押印たとえばスクリーン印刷によって、透明な基板、中間層またはカバー板ガラスの上にマークされている。このことは、スイッチゾーンが電圧源とは独立して持続的にマークされている、という格別な利点を有する。このような押印は、ルミネセンス材料好ましくは蛍光材料または燐光材料を含むことができ、および／または、このような押印を発光させることができる。
【００７２】
本発明はさらに、スイッチゾーンを備えた電気的に加熱可能な板ガラスの製造方法にも関する。この製造方法は以下のステップを含む。すなわち、
ａ）透明な導電層を透明な基板の表面（ＩＩＩ）に被着するステップと、
ｂ）少なくとも１つの分離線を形成し、この分離線により、層を少なくとも加熱ゾーンとスイッチゾーンとに電気的に分割するステップと、
ｃ）電圧源との接続用に設けられる少なくとも２つのバスバーを被着し、このバスバーを、それらの間に加熱電流のための電流路が形成されるように、層と接続するステップと
を含む。
【００７３】
なお、自明であるが、この方法のステップｂ）およびｃ）を逆の順序で実施してもよく、つまりその場合には、最初にバスバーが導電層上に配置され、ついで分離線が導電層中に形成される。
【００７４】
ステップａ）における導電層の被着をそれ自体公知の方法で行うことができ、好ましくは磁界支援型のカソードスパッタリングによって行うことができる。このことは、基板のコーティングを簡単かつ迅速に低コストで均質に行える、という点で特に有利である。ただし導電層を、たとえば蒸着、化学気相蒸着（chemical vapour deposition, CVD）、プラズマ支援型の気相蒸着（PECVD）、または湿式化学法によって、被着することもできる。
【００７５】
ステップａ）による導電層の被着後、基板に熱処理を施すことができる。この場合、基板は導電層と共に、少なくとも２００℃の温度まで、好ましくは少なくとも３００℃の温度まで、加熱される。このような熱処理は、透過率の上昇および／または導電層のシート抵抗の低減、という役割を果たすことができる。
【００７６】
ステップａ）による導電層の被着後に基板を曲げることができ、これを一般的には５００℃〜７００℃の温度で行うことができる。基板を曲げるのが望ましい場合には、平坦な板ガラスをコーティングするほうが技術的に簡単であるという理由から、このようなやり方が有利である。ただし別の選択肢として、たとえば導電層が曲げプロセスを損傷なく乗り越えるのには適していない、といった場合には、ステップａ）の前に基板を曲げてもよい。
【００７７】
ステップｂ）におけるバスバーの被着は、スクリーン印刷法またはインクジェット法において、好ましくは導電性ペーストの印刷および焼成により行われる。別の選択肢として、バスバーを導電性フィルムのストライプとして導電層に被着することができ、好ましくは載置、はんだ付け、または接着することができる。
【００７８】
スクリーン印刷法の場合、横方向の形状設定は、メッシュのマスキングによって行われ、このメッシュを通して金属粒子を含む印刷ペーストが印刷される。マスキングの適切な形状設定によって、たとえばバスバーの幅ｂを特に簡単に設定および変更することができる。
【００７９】
導電層における個々の分離線のコーティング除去は、有利にはレーザ照射によって行われる。薄い金属フィルムのパターニング方法は、たとえば欧州特許出願公開第２２０００９７号明細書（EP 2 200 097 A1）または欧州特許出願公開第２１３９０４９号明細書（EP 2 139 049 A1）から公知である。コーディング除去個所の幅は、好ましくは１０μｍ〜１０００μｍであり、格別好ましくは３０μｍ〜２００μｍ、特に７０μｍ〜１４０μｍである。この範囲であれば、レーザ照射によって特にクリーンで残留物のないコーティング除去が行われる。レーザ照射によるコーティング除去は、コーティング除去された線が視覚的にほとんど目立たず、外見および視界をごく僅かにしか損なわないことから、特に有利である。レーザカットの幅よりも広い幅を有する線のコーティング除去は、レーザ照射により線を繰り返しトレースすることによって行われる。このため線幅が広がるにつれて、プロセス時間およびプロセスコストが増加する。別の選択肢としてコーティング除去を、機械的な剥離によって、および化学的または物理的なエッチングによって、行うこともできる。
【００８０】
本発明による方法の１つの有利な実施形態には、少なくとも以下の別のステップが含まれている。すなわち、
ｄ）コーティングされた基板表面に熱可塑性中間層を配置するステップと、熱可塑性中間層の上にカバー板ガラスを配置するステップと、
ｅ）熱可塑性中間層を介して基板をカバー板ガラスと接合するステップ。
【００８１】
ステップｄ）において、基板表面のうち導電層が設けられた表面が、熱可塑性中間層と向き合うように、基板が配置される。したがってこの表面は、基板の内側表面になる。
【００８２】
熱可塑性中間層を、単一の熱可塑性フィルムによって形成することができ、または、面全体で上下に配置される２つまたはそれよりも多くの熱可塑性フィルムによって形成することもできる。
【００８３】
ステップｅ）における基板とカバー板ガラスの接合は、好ましくは熱、真空、および／または圧力の作用のもとで行われる。この場合、それ自体公知の板ガラス製造方法を適用することができる。
【００８４】
たとえばいわゆるオートクレーブ法を、約１０ｂａｒ〜１５ｂａｒの高められた圧力と１３０℃〜１４５℃の温度で約２時間にわたり、実施することができる。それ自体公知の真空バッグ法または真空リング法は、たとえば約２００ｍｂａｒにおいて８０℃〜１１０℃で動作する。第１の板ガラスと熱可塑性中間層と第２の板ガラスとを、カレンダにおいて少なくとも１つのローラペアの間でプレスして、１枚の板ガラスを形成することもできる。板ガラス製造のためにこの種の装置は知られており、通常、プレスユニットの手前に少なくとも１つの加熱トンネルが設けられている。プレスプロセス中の温度は、たとえば４０℃〜１５０℃である。カレンダ法とオートクレーブ法の組み合わせは、実地で特に実証されている。別の選択肢として、真空ラミネータを使用することができる。真空ラミネータは、１つまた複数の加熱可能かつ真空可能なチャンバから成り、そこにおいて第１の板ガラスと第２の板ガラスとが、たとえば６０分以内で０．０１ｍｂａｒ〜８００ｍｂａｒの低減された圧力と８０℃〜１７０℃の温度においてラミネートされる。
【００８５】
本発明はさらに、スイッチゾーンを備えた電気的に加熱可能な本発明による板ガラスの使用を含む。本発明による板ガラスは、建物において使用され、特にエントランスエリア、窓エリア、屋根エリアまたはファサードエリアにおいて使用され、家具および機器の組み込み部材として使用され、さらに地上、航空または水上の交通のための移動手段において使用され、特に列車、船舶および自動車において、たとえばフロントウィンドウ板ガラス、リアウィンドウ板ガラス、サイドウィンドウ板ガラスおよび／またはサンルーフ板ガラスとして使用される。
【００８６】
本発明はさらに、電気的に加熱可能な本発明による板ガラスのスイッチゾーンを、制御のために、特に加熱ゾーンにおいて板ガラスの加熱機能をスイッチオンおよびスイッチオフするために、使用することも含む。
【００８７】
次に、図面および実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。図面は概略的なものであり、原寸通りに描かれたものではない。図面によって本発明が限定されてしまうものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１Ａ】本発明による板ガラスを備えた本発明による板ガラス装置の１つの実施形態を上から見た図。
【図１Ｂ】図１Ａの部分Ｚを示す拡大図。
【図１Ｃ】図１Ａの切断線Ａ−Ａ’に沿って示す断面図。
【図１Ｄ】図１Ａの部分Ｚを示すさらに別の図。
【図２Ａ】本発明による板ガラスの択一的な実施形態を図１Ａの部分Ｚの拡大図として示す図。
【図２Ｂ】図２Ａの切断線Ｂ−Ｂ’に沿って示す断面図。
【図３】本発明による板ガラスのさらに別の択一的な実施形態を図１Ａの部分Ｚの拡大図として示す図。
【図４Ａ】本発明による板ガラスの択一的な実施形態を上から見た図。
【図４Ｂ】図４Ａの部分Ｚを示す拡大図。
【図４Ｃ】図４Ａの切断線Ｃ−Ｃ’に沿って示す断面図。
【図５】本発明による方法の１つの実施形態を詳細に示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
図１Ａには、本発明による板ガラス１００を備えた本発明による板ガラス装置１０１の１つの実施例を上から見た図が示されている。板ガラス１００は基板１を含み、たとえばソーダ石灰ガラスから成る。基板１の表面ＩＩＩには、導電層２が被着されている。導電層２は、たとえば導電性の３つの銀層を含む層系であって、それらの銀層は誘電体層を介して互いに分離されている。導電層２を通って電流が流れると、導電層の電気抵抗およびジュール熱の発生によって、導電層２が熱せられる。このため導電層２を、板ガラス１００の能動的な加熱に用いることができる。板ガラス１００の寸法は、たとえば０．９ｍ×１．５ｍである。
【００９０】
導電層２は、分離線４．１によって加熱ゾーン３とスイッチゾーン１０とに分割されている。つまり加熱ゾーン３もスイッチゾーン１０も導電層２から成るが、両者は互いに分離線４．１によって電気的に絶縁分離されている。分離線４．１は、たとえば１００μｍの幅だけしかなく、たとえばレーザパターニングによって導電層２に取り付けられている。このように幅が僅かな分離線４．１は、視覚的にほとんど知覚できず、板ガラス１００を通した視界をほとんど妨げず、このことは特に車両において使用する場合には、走行安全性のために極めて重要なことである。
【００９１】
加熱ゾーン３の電気的な接触接続のために、加熱ゾーン３の下縁領域には第１のバスバー５．１が、上縁領域にはさらに別の第２のバスバー５．２がそれぞれ配置されている。バスバー５．１，５．２はたとえば銀粒子を含んでおり、スクリーン印刷法で被着され、ついで焼成されたものである。バスバー５．１，５．２の長さは、導電層２の寸法にほぼ対応している。両方のバスバー５．１，５．２は、ほぼ平行に延在している。
【００９２】
図１Ｂには、図１Ａの部分Ｚが拡大図として示されている。スイッチゾーンは接触ゾーン１１を含み、この領域はほぼ液滴状に形成されていて、リード線ゾーン１２に移行している。ここで「液滴状」とは、接触ゾーン１１は実質的に円形であり、一方の側でリード線ゾーン１２に向かうにつれてファンネル状に先細りしている、ということを意味する。接触ゾーン１１の幅ｂＢは、たとえば４０ｍｍである。リード線ゾーン１２の幅ｂＺは、たとえば１ｍｍである。したがってｂＺ：ｂＢの比は、約１：４０である。リード線ゾーン１２は、接続ゾーン１３と接続されている。接続ゾーン１３は、正方形であるが角が丸められており、たとえば１２ｍｍの稜線長ｂＡを有している。リード線ゾーンの長さｌＺは、約４８ｍｍである。
【００９３】
接続ゾーン１３は、電気的な導体接続路２０を介して箔片導体１７と導電接続されている。箔片導体１７は、たとえば５０μｍの厚さの銅箔片から成り、たとえば接続ゾーン１３の外側でポリイミド層によって絶縁されている。これにより箔片導体１７を、バスバー５．２の上で電気的に短絡させることなく、板ガラス１００の上縁部を介して導出することができる。なお、自明のとおり、外部に向けた接続ゾーンの電気的な接続を、絶縁された線材を介しても、またはバスバー５．２が中断されている領域を介しても、外部へ案内することができる。
【００９４】
箔片導体１７は、たとえば板ガラス１００の外部で容量センサエレクトロニクス装置と接続されており、この容量センサエレクトロニクス装置は、「アース」に対するスイッチゾーン１０の容量変化を測定し、閾値に依存し接続点１９を介して、たとえば車両のＣＡＮバスへスイッチ信号を転送する。スイッチ信号を介して、車両における任意の機能をスイッチングすることができ、たとえば電圧源６つまりは加熱ゾーン３を介した板ガラス１００の電気的な加熱も、スイッチングすることができる。
【００９５】
図１Ｃには、図１Ａの切断線Ａ−Ａ’に沿って描かれた断面図が示されている。この場合、板ガラス１００は、たとえば基板１とカバー板ガラス９とを含んでおり、これらは熱可塑性中間層８を介して互いに接合されている。板ガラス１００はたとえば車両の板ガラスであり、特に自家用車のフロントウィンドウ板ガラスである。基板１はたとえば、組み込まれたポジションで内部空間と向き合うように考えられている。つまり基板１の側ＩＶは、内部空間から触ることができるのに対し、カバー板ガラスの側Ｉは外側を向いている。基板１とカバー板ガラス９は、たとえばソーダ石灰ガラスから成る。基板１の厚さはたとえば１．６ｍｍであり、カバー板ガラス９の厚さは２．１ｍｍである。なお、自明であるが、基板１とカバー板ガラス９は任意の厚さを有することができ、たとえば等しい厚さで形成してもよい。熱可塑性中間層８は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、厚さ０．７６ｍｍである。基板１の内側表面ＩＩＩに、導電層２が被着されている。
【００９６】
導電層２は、たとえば基板１の表面ＩＩＩ全体にわたって拡がっており、ただし周囲を取り囲む幅８ｍｍのフレーム状の非コーティング領域は除く。非コーティング領域は、電圧を導く導電層２と車体との間の電気的な絶縁分離のために用いられる。非コーティング領域は、損傷および侵食から導電層２を保護する目的で、接着により中間層８によって気密に封止されている。
【００９７】
導電層２の加熱ゾーン３の電気的な接触接続のために、下縁領域には第１のバスバー５．１が、上縁領域にはさらに別の第２のバスバー５．２が、導電層２の上にそれぞれ配置されている。バスバー５．１，５．２はたとえば銀粒子を含んでおり、スクリーン印刷法で被着され、ついで焼成されたものである。バスバー５．１，５．２の長さは、加熱ゾーン３の寸法にほぼ対応している。
【００９８】
バスバー５．１および５．２に電圧が印加されると、バスバー５．１と５．２の間の加熱ゾーン３の導電層２を通って、均一な電流が流れる。各バスバー５．１，５．２には、ほぼ中央に箔片導体１７が配置されている。箔片導体１７は接触面を介して、たとえばはんだ材料または導電性接着剤を用いて、または板ガラス１００内部に単に載置して押圧することにより、バスバー５．１，５．２と導電接続されている。箔片導体１７はたとえば、幅１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのスズめっきされた銅箔片を含んでいる。バスバー５．１，５．２は、箔片導体１７を介しリード線１８を経て電圧源６と接続されており、この電圧源６は、自動車用として一般的であり好ましくは１２Ｖ〜１５Ｖの車載電圧たとえば約１４Ｖを供給する。別の選択肢として、電圧源６がこれよりも高い電圧を有するようにしてもよく、たとえば３５Ｖ〜４５Ｖ特に４２Ｖの電圧を有するようにしてもよい。
【００９９】
図示の実施例の場合、バスバー５．１，５．２は、たとえば約１０μｍという一定の厚さと、たとえば２．３μΩ・ｃｍという一定の比抵抗を有している。
【０１００】
図１Ｄには、図１Ａの部分Ｚを示すさらに別の図が描かれており、この図には、スイッチゾーン１０周囲の平均電流路７が示されている。リード線ゾーン１２の長手方向（この図では平行な破線２１によって表されている）は、電流路７の方向に対したとえば０．５°の角度αを有している。これにより加熱電流の流れは、バスバー５．１，５．２に電圧が印加されても、リード線ゾーン１２によってごく僅かにしか妨害されない。したがって、加熱電流の流れを目立って妨害することなく、また、局所的な過熱いわゆるホットスポットを板ガラス１００上に発生させることなく、リード線ゾーン１２を任意の長さで選定することができる。
【０１０１】
板ガラス１００がたとえば自動車のフロントウィンドウ板ガラスとして用いられるならば、車両の運転者または同乗者の手がスイッチゾーン１０の接触ゾーン１１に楽に届くことが可能となるよう、リード線ゾーン１２の長さを選定することができる。
【０１０２】
図２Ａには、本発明による板ガラス１００の択一的な実施形態が、図１Ａの部分Ｚの拡大図として示されている。スイッチゾーン１０は、ほぼ正方形に形成された接触ゾーン１１を含んでおり、この場合、角が丸められて形成されていて、約４ｍｍの曲率半径ｒを有している。接触ゾーン１１はリード線ゾーン１２に移行している。接触ゾーン１１の幅ｂＢおよび長さｌＢは、たとえば４０ｍｍである。リード線ゾーン１２の幅ｂＺは、たとえば１ｍｍである。リード線ゾーン１２は、接続ゾーン１３と接続されている。接続ゾーン１３は、正方形であるが角が丸められており、たとえば１２ｍｍの稜線長ｂＡを有している。板ガラス１００のその他の構造は、たとえば図１Ａによる板ガラス１００の構造に相応している。
【０１０３】
図２Ｂには、図２Ａによる実施例を切断線Ｂ−Ｂ’に沿って描かれた断面図が示されている。
【０１０４】
図３には、本発明による板ガラス１００のさらに別の択一的な実施形態が、図１Ａの部分Ｚの拡大図として示されている。板ガラス１００のこの実施例は図１Ａの板ガラスに対応するが、ただし接触ゾーンの幅ｂＺは拡げられており、たとえば３０ｍｍとなっている。
【０１０５】
図４Ａには、本発明による板ガラス装置１０１の択一的な実施形態が、本発明による板ガラス１００を上から見た図として示されている。この場合、導電層２は、スイッチゾーン１０と加熱ゾーン３と周辺ゾーン１５とを有している。その他の点では、この実施例による板ガラス１００は、たとえば図１Ａによる板ガラス１００に相応する。
【０１０６】
図４Ｂには、図４Ａの部分Ｚが拡大図として示されている。周辺ゾーン１５は、分離線４．１とさらに別の分離線４．２との間の領域によって形成され、この別の分離線４．２によって周辺ゾーン１５が加熱ゾーン３から電気的に分割されている。
【０１０７】
図４Ｃには、図４Ａの切断線Ｃ−Ｃ’に沿って描かれた断面図が示されている。スイッチゾーン１０および周辺ゾーン１５も、さらに加熱ゾーン３も、導電層２の互いに電気的に絶縁分離された領域によって構成されている。
【０１０８】
分離線４．１および４．２は、たとえば１００μｍの幅しかなく、たとえばレーザパターニングによって導電層２に形成されている。このように幅が僅かな分離線４．１，４．２は、視覚的にほとんど知覚できず、板ガラス１００を通した視界をほとんど妨げず、このことは特に車両において使用する場合には、走行安全性のために極めて重要なことである。
【０１０９】
周辺ゾーン１５の幅ｃはたとえば６０ｍｍであり、スイッチゾーン１０を完全に取り囲んでいる。周辺ゾーン１５によってスイッチゾーン１０と加熱ゾーン３との間の間隔が拡げられ、それによりスイッチゾーン１０の容量をいっそう精密に測定できることから、この種の周辺ゾーン１５は特に有利である。同時にこれによって、加熱ゾーン３を流れる加熱電流によっても容量測定にほとんど影響が及ぼされない。
【０１１０】
図示されているように、周辺ゾーン１５は接続個所を有することができ、この接続個所は電気的な導体接続路２０を介して箔片導体１７と接続されている。このようにすることで、たとえばスイッチゾーン１０と周辺ゾーン１５との間で容量変化の差分測定を行うために、センサエレクトロニクス装置を２つの入力端子と接続することができるようになる。このことは、容量の相違を精密に測定するために特に有利である。
【０１１１】
図５には、スイッチゾーン１０を備えた電気的に加熱可能な板ガラス１００を製造するための、本発明による方法の１つの実施例に関するフローチャートが示されている。
【０１１２】
図１〜図４に示した本発明による板ガラス１００は、たとえば容量センサエレクトロニクス装置１４と接続可能なスイッチゾーン１０を備えている。同時にこの板ガラス１００は、電気的に加熱可能な加熱ゾーン３も備えているが、加熱機能と加熱出力分布は、スイッチゾーン１０によってもまったく、またはごく僅かにしか損なわれない。しかも分離線４．１，４．２の幅が僅かであることから、板ガラスを通した視界は最小限にしか損なわれず、たとえば車両用窓ガラスの要求が満たされる。
【０１１３】
特に有利であり驚くべきことに、合わせ板ガラスを備えた板ガラス装置１０１の場合、スイッチプロセスの選択的なトリガを板ガラス１００の一方の側からだけしか行うことができないように、スイッチゾーン１０の幾何学的形状および寸法によって、センサエレクトロニクス装置１４の感度が調整されている。
【０１１４】
このような成果は、当業者には予期されなかったことであり、驚くべきことであった。
【符号の説明】
【０１１５】
１  基板、透明な基板
２  層、透明な導電層
３  加熱ゾーン
４．１，４．２  分離線
５．１，５．２  バスバー
６  電圧源
７  電流路
８  中間層
９  カバー板ガラス、透明なカバー板ガラス
１０  スイッチゾーン
１１  接触ゾーン
１２  リード線ゾーン
１３  接続ゾーン
１４  センサエレクトロニクス装置、容量センサエレクトロニクス装置
１５  周辺ゾーン
１６  別の接続ゾーン
１７  箔片導体
１８  リード線
１９  接続点  ＣＡＮバス
２０  電気的な導体接続路
２１  リード線ゾーン１２の方向
α  電流方向７とリード線ゾーン１２の方向とが成す角度
ｃ  周辺ゾーン１５の幅
ｂＡ  接続ゾーン１３の幅
ｂＢ  接触ゾーン１１の幅
ｂＺ  リード線ゾーン１２の幅
ｄ１，ｄ２  分離線４．１，４．２の幅
ｒ  曲率半径
ｌＡ  接続ゾーン１３の長さ
ｌＢ  接触ゾーン１１の長さ
ｌＺ  リード線ゾーン１２の長さ
Ａ−Ａ’  切断線
Ｂ−Ｂ’  切断線
Ｃ−Ｃ’  切断線
Ｚ  部分
【図１Ａ】
0006328273.tif 000002
【図１Ｂ】
0006328273.tif 000003
【図１Ｃ】
0006328273.tif 000004
【図１Ｄ】
0006328273.tif 000005
【図２Ａ】
0006328273.tif 000006
【図２Ｂ】
0006328273.tif 000007
【図３】
0006328273.tif 000008
【図４Ａ】
0006328273.tif 000009
【図４Ｂ】
0006328273.tif 000010
【図４Ｃ】
0006328273.tif 000011
【図５】
0006328273.tif 000012