專利名稱：具有加熱層的面板元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種具有鋼化窗玻璃的面板元件，此鋼化窗玻璃上裝備有全表面導電涂層，此涂層用電極加電壓而加熱，其中涂層的部分區(qū)域由分離線電分離。這種類型的加熱涂層被鋪在玻璃上，通常用來從用作透明窗玻璃的窗玻璃上除去水汽和冰層，以便人們可以容易地通過它進行觀察。
在文獻DE-A1-40 11 541中披露了一些主要特征，它具有帶電加熱的報警鋼化窗玻璃的形式。使用由激光束繪制的分離線，把此窗玻璃的導電加熱涂層的部分區(qū)域與涂層的主要表面區(qū)域電分離。這部分區(qū)域被用作探測所涉及鋼化窗玻璃破裂的傳感器。而此破裂可能是嵌入多層窗玻璃或絕緣的玻璃門窗元件中。最好是使用層系(système decouches)，它能經(jīng)得起高熱負荷，而且可以在窗玻璃鋼化之前就被沉積在窗玻璃的表面上。
文獻DE-A1-36 44 297給出了幾個使車輛擋風玻璃的加熱涂層分開的例子。這些分開的區(qū)域可以由表面未涂層的一些部分來實現(xiàn)，和/或由機械方法或由激光束做成的切縫來實現(xiàn)。它們用來以適當?shù)姆绞皆谕繉颖砻鎯?nèi)建立和傳導電流，而且必須保證在所涉及表面中有盡可能均勻的電流密度。
使這些加熱層工作要求比較高的電壓。必須提供可靠的電絕緣，特別是在所涉及窗玻璃的邊緣，此窗玻璃在其整個表面上都可能有涂層的。
在另一種面板元件(DE-B-2 113 876)中，導電的加熱涂層并不延伸到面板的邊緣，為的是可以把絕緣玻璃門窗的間隔框直接粘合到窗玻璃(未涂層)的邊緣地區(qū)，而不用采取特殊的預防措施。使為電極供電的導線穿過在此間隔框中的一些被密封的小孔。
大家都知道，可以用各種方法在基體上生產(chǎn)未涂層的部分，而其他地方這個基體則是完全涂層的。在涂層操作期間通過放置掩膜，開始時基體在覆蓋區(qū)域保持空著。為了在基體的部分區(qū)域上除去涂層，可以重新用機械磨蝕、用化學方法或例如用激光束把涂層除去。
在由文獻EP-A2-0 989 781所知道的面板元件中，以及在文獻DE-U-299 23 417提議的解決方案中，延長到窗玻璃邊緣的涂層由覆蓋它的絕緣層遮掩著，使得至少與間隔框沒有導電的連接。此外，間隔框可以由高電阻材料，例如，塑料組成。同樣，有可能使用具有高電阻的粘合劑。在這些模型中，向電極供電的導線被引導在窗玻璃的涂層表面和間隔框之間，或穿過間隔框中的小孔。
文獻DE-A1-196 44 004描述了汽車用多層窗玻璃，這些層包含有高分子薄膜，而它又配有隔熱和導電的涂層，不過它對腐蝕是敏感的。用分離線使薄膜上涂層邊緣的窄條帶與涂層的主表面區(qū)域分離開來，以便防止從薄膜邊緣開始的腐蝕作用傳播到窗玻璃的視場中。使用激光束裁出分離線，使得在涂層中看不到它。調(diào)整激光束，使得它僅僅由涂層材料所吸收，只是在由所釋放熱量局部限定的窄的區(qū)域內(nèi)才破壞涂層材料，而支承薄膜本身則完整無損。
本發(fā)明的目的是提供一種面板元件，這種元件用加熱層得到了進一步改善，它也，但不是唯一地，適合當作獨立的，沒有窗玻璃功能的加熱面板元件。
按照本發(fā)明，這個目標是這樣完成的加熱涂層的內(nèi)表面區(qū)域在電學上是通過至少一條周邊分離線與涂層的外部邊緣區(qū)域分離開來，而且電極安置在由分離線圍繞的表面區(qū)域內(nèi)。從屬權利要求項的特征對這個目標提出了有利的改善。
在使用至少一條周邊分離線來對涂層邊緣區(qū)域嚴格意義上的加熱范圍進行分離的時候，首先要保證面板元件的邊緣有可靠的電絕緣。在使用比較高的電壓進行運作的情況下，還可以設置兩條或多條平行的周邊分離線。這主要是能讓這樣的加熱面板元件在相應國家電網(wǎng)(例如110或230V)的電壓下進行運作。
當然，還可以在按照本發(fā)明的面板元件上以本身已知的方式設置幾條電流通路，用于必要時進行彼此獨立的連接，以便能按要求分階段地接通或斷開加熱功率。
電流通路的長度和寬度，以及所用層系的表面導電性(單位表面積的歐姆(ohms)數(shù))，都是面板元件所吸收電功率和加熱功率的決定性條件。根據(jù)相應可利用的或預先決定的供電電壓，可以在寬的限度內(nèi)，通過電流通路的設計來調(diào)節(jié)不同的加熱功率，對于這些加熱功率來說，最高允許溫度也將取決于所完成面板元件的使用領域。例如，如果用戶不可能直接接觸或不允許直接接觸，那么溫度可以明顯地超過50℃。然而必需防止粘合層由于在正常操作期間達到的溫度而受到損壞，這里的粘合層粘貼在要被涂層的窗玻璃上，例如是多層窗玻璃的粘合薄膜。
這樣的面板元件可以裝進或裝在建筑物上、墻上或是在其中結合，代替通常的加熱體。為此，它們沒有必要做成窗戶的形式，而是可以做成鏡子的形式、裝飾表面的形式等。如果需要，一般地也可以把這樣的面板元件用于在技術裝備中產(chǎn)生表面加熱，例如家用電器，這時它們總高度低，它們的光滑表面很容易擦干凈，這是很大的優(yōu)點。
即便是在這種面板元件被當作平面發(fā)熱元件而沒有窗子功能的應用中，如果電流不一定必須是處處均勻分布的，但是防止加熱涂層的局部過熱和損壞，至少大約地進行這樣的調(diào)節(jié)是有利的。當然，使用以現(xiàn)代方法沉積的層系，可以指望整個層都有非常均一的厚度，相反，故意生產(chǎn)厚度不同的涂層，從而在基體預先決定的部分上具有不同的表面電阻倒幾乎是不可能的。
當制造沒有窗戶功能的加熱面板元件的時候，如果有必要，可以對嚴格意義上的導電層做防止反射的處理，此導電層，例如，是由銀或另一種導電金屬組成的，這使得一方面有可能簡化電流的供應(通常電介質防止反射層或者是不導電的或者是導電很差的)，另一方面可能獲得裝飾表面的效果。然而把用于加熱層系的適當物質的精確確定留給所屬技術領域的專業(yè)人員去評價，由他們對想要的加熱功率進行估算。
作為補充，為了探測面板元件的實際溫度，可以設置一個或多個溫度傳感器。這樣的溫度傳感器甚至可以采取電流限制器的形式(例如熱敏電阻，其電/歐姆阻值在溫度升高時會增加)。作為一個變體，可以設置一個分離的開關部件，以便萬一面板元件有過熱危險時，就斷開加熱電流，此開關可以由溫度傳感器來控制。
如同這個領域中現(xiàn)有工藝那樣，在按照本發(fā)明的面板元件中，作為一個變體，如果使分離的周邊邊緣區(qū)域在一個地方分離開來，如果把用于警戒電流電路的電極設置在分離線兩邊的話，這個邊緣區(qū)域也可以采取斷裂探測器的形式，用于起動警報。這樣的警戒電流電路可以在非常低的不會產(chǎn)生危險的電功率或電壓下工作。
本發(fā)明對象的其他細節(jié)和優(yōu)點將通過實施例的附圖和通過隨后進行的詳細說明給出。
在這些簡化描述的視圖中

圖1是面板元件的一個透視圖，這個面板元件具有加熱涂層而且由分離線分開；圖2表示了面板元件一個變體的等同視圖；以及圖3表示了穿過一個實施例中電接觸區(qū)域的剖面圖，其中圖1的面板元件是多層窗玻璃的一部分。
按照圖1所示，面板元件1包含有鋼化窗玻璃2，其第一主表面就是其頂面，完全地由導電涂層3所覆蓋。涂層3可以，但不必須，是光學上透明的。它最好是由經(jīng)得起高熱負荷的層系組成，此層系包含有至少一金屬層，此金屬層在窗玻璃2鋼化以前已經(jīng)沉積上了。
在這個涂層中，沿著窗玻璃2的邊緣，設置有兩條細的分離線4，它們繪制于外圍，彼此平行，與窗玻璃邊緣相距1到2cm的短距離。如此構成的外周邊邊緣條帶5在電學上與涂層表面最大的剩余部分相分離。此邊緣條帶構成了面板元件1的邊緣絕緣。
從兩條周邊分離線4出發(fā)，在涂層3的表面中另一對平行的分離線6成一角度地伸出一定長度。在這兩條分離線6的兩邊，設置有條帶狀電極7，電極7總是都與涂層3電氣相連。使用電纜8，可以使兩個電極7連上電壓。
為了確定加熱電流通過涂層3的表面的所規(guī)定的路徑，按照本身已知的方式，設置了其他的分離線9，10。分離線9總的講是U字形，它直接連接到兩條分離線6上，U字的兩個支臂平行于分離線6并平行于面板元件1的兩個側邊。分離線10從分離線4伸出，位于分離線9的U字形的兩個支臂之間。在涂層表面中設置有凹部11，它們處在此表面中的分離線9或10的自由端，在這些端部的區(qū)域中，必須避免過度的電流密度。類似于周邊分離線4，分離線9和10在此涂層中構成具有高電阻的中斷，沒有電流可以通過這些中斷。
總的說來，這導致電流通路，它的長度較長，寬度較窄，它使用了涂層3的由周邊分離線4圍繞的整個表面。為了在涂層3和電極7之間的過渡處建立盡可能均勻的電流密度，電極7具有的長度大致等于這個地方電流通路的寬度。
有許多可能的和可用的限定電流通路的分離線的設計，這里只是表示了其中的一個實施例。不用較大的附加費-例如用機器人-，也可以使用，例如，激光在涂層中繪制彎曲的分離線。從引言中討論的技術狀態(tài)中，可以推出其他的例子。
面板元件1按照圖2的實施例不同于第一實施例，主要差別是改善了的兩個電極的安排和電流的行程。這里，兩個電極7靠近分離線4，平行于窗玻璃2的一條側邊。電極7靠近窗玻璃的一條邊的這個安排與圖1中圖解實施例相比較是不容易看到的。電極之間的電流通路具有由分離線10確定的曲折行程。在轉向區(qū)域，另外設置有分離的或導向的彎曲線12，它又是設計成能防止直分離線10的自由端處的電流峰值。當然，這樣的導向線12也可以用于圖1的實施例中。此外，可以設置多條平行的導向線。為這樣的電流導向線以及分離線9和10的每種情況進行的最適當?shù)脑O計必須一個一個地通過試驗來確定。
例如，為了向絕緣的窗玻璃中安裝，圖1和2中所示類型的面板元件是適宜的，在這里必須把相關的間隔框簡單地粘合在邊緣區(qū)域5上。電纜8也是以本身已知的方式，做成扁平電纜或印刷有導電部分的薄膜的形式，并且該薄膜引向外面，與間隔框和窗玻璃表面之間的因此是處在粘合平面中的邊緣區(qū)域沒有任何電的接觸。絕緣的玻璃窗的第二窗玻璃構成涂層的后部遮掩。
同樣，如果另外能保證不存在因工作電壓而引起任何危險的話，這樣的面板元件可以直接懸掛在墻壁前面，或嵌入其中，而不必預先設置后部覆蓋層。
在圖3以片段的方式表示出來的另一個變體中，圖1的窗玻璃2已經(jīng)嵌入在多層窗玻璃中，其由玻璃或塑料制成的第二剛性窗玻璃13是以通常的方式，通過粘合膜或粘合層14平面連接在鋼化窗玻璃2上。在涂層3的橫截面中，可以看見電極7之間兩條分離線6的安排，這里的兩個電極直接加在涂層3上。作為這種安排的一個變體，電極也可以放置在涂層下面，也就是說，在涂層沉積之前，它已經(jīng)放置在窗玻璃的表面上?？梢杂脤щ姷慕z網(wǎng)印刷漿制成(在窗玻璃2鋼化的時候)待烤干的金屬薄膜或條帶的形式。在現(xiàn)有已知工藝中，多次描述過了適宜的電極實施例，它也可以叫做集電軌。
第二窗玻璃13和粘合層14在電極區(qū)域中具備有小的凹部或小孔15。這凹部用作把電極7的電連線的出口。兩條連接引線16通過要焊接的支腳17和焊接點18固定于電極上。連接引線16的插接件位于凹部15之中，允許接合一個適宜的插接件(未畫出)，自然它必須受到合適地機械保護，防止抽出。
加熱層的這樣一個朝外的電接觸實施例，對于把面板元件用作沒有窗戶功能的加熱板是特別適合的。當然，在按照圖3的實施例中，與圖1和2一樣，這一對電極7可以連接到一條恒定的電纜上，這條電纜可以通過其自由端處的插接件接到電源上。
電極7本身是不透明的，然而如果有必要，它們通過窗玻璃2未涂層一側是看得見的。因此它們可以構成裝飾元素，例如，作為附圖中所畫簡單條帶形狀的一個變體，而表現(xiàn)出公司或廠商的商標。此外，通過對最好是用來生產(chǎn)電極的導電絲網(wǎng)印刷漿進行染色，還可以獲得某些彩色效果。
當然，必要時也可以用合適的方法遮掩電接觸區(qū)域的視線，例如對鋼化窗玻璃2鋪設上或加印上一個不透明的裝飾圖案，或者使用一塊顏色很深的玻璃。按一般規(guī)律，窗玻璃將會構成面板元件的朝向要被加熱空間的表面。在必要替換遮掩的時候，在電極區(qū)域和連接引線區(qū)域，在窗玻璃2的涂層表面和加熱涂層3之間，安置上非導電的不透明涂層19，此不透明層在沉積涂層3之前的鋼化期間，已經(jīng)印刷在玻璃表面上并被烤干了。作為這個描述的一個變體，可以向不透明涂層19上直接加上兩個電極7-例如通過印刷兩條導電絲網(wǎng)印刷漿條帶的方法-然后才像已經(jīng)指出的一樣，在不透明涂層19和電極7上面沉積導電涂層3。這尤其是有下列好處，即在沉積了機械易碎的涂層3之后，在涂層表面不再必須平著鋪上新材料。此外，這樣就保證了電極7對玻璃表面有好的粘附力。
為了運輸，把凹部15用有持久彈性的塞子(未畫出)封死，必要時這個塞子可以允許放置和取出上述的插接件，然而它卻能防止?jié)駳夂臀畚锷⒉サ诫姌O7和涂層3上。
在按照圖3的描述中，把一條連接引線16與溫度傳感器組合起來將是可能的，例如，把它與溫度自我調(diào)節(jié)電阻器組合起來，這個調(diào)節(jié)電阻器局部地探測面板元件或涂層的實際溫度，并在必要時把吸收的電功率限制在一個安全的數(shù)值。這樣的溫度傳感器可以方便地嵌入一個連接引線16的一個焊接支腳17中，正如右側連接引線16的支腳中的點劃線20標明的那樣，使得它直接位于加熱電流電路的電流中。
權利要求
1.具有鋼化窗玻璃(2)的面板元件(1)，它上面設置有整體表面導電涂層(3)，這涂層用電極(7)加電壓而加熱，其中涂層的部分區(qū)域由分離線電分離開，此面板元件的特征在于涂層(3)的內(nèi)表面區(qū)域由至少一條周邊分離線(4)與涂層(3)的外部邊緣區(qū)域(5)電分離；電極(7)安置在由分離線(4)圍繞的表面區(qū)域內(nèi)。
2.按照權利要求1所述的面板元件，其特征在于設置了兩條或多條平行的周邊分離線(4)。
3.按照權利要求1或2所述的面板元件，其特征在于電流總是在兩個電極(7)之間沿著預先確定的路徑傳導，這條路徑是通過在表面區(qū)域中涂層的局部絕緣分離獲得的，這里的表面區(qū)域又由分離線(4)圍繞著。
4.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于加熱涂層(3)的電阻經(jīng)過了調(diào)節(jié)，使得能用國家電網(wǎng)的電壓工作，為的是把這個電網(wǎng)電壓加到兩個電極(7)上時不超過預先確定的溫度。
5.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于涂層(3)是由經(jīng)得起高熱負荷的層系構成的，這層系是在窗玻璃(2)鋼化之前沉積在其表面上的。
6.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于使電極(7)的連線與涂層窗玻璃(2)相距一段距離，不與邊緣區(qū)域(5)相接觸。
7.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于電極的連線是在邊緣區(qū)域上面，朝著外面的方向，相對于此邊緣區(qū)域是電絕緣的。
8.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于在窗玻璃(2)的涂層一側貼合上另一板(13)。
9.按照前面任一項權利要求所述的面板元件，其特征在于把絕緣玻璃窗的由間隔框粘合在涂層的分離的邊緣區(qū)域(5)上。
10.按照權利要求8和9中任一項所述的面板元件，其特征在于在另一板(13)中設置了至少一個凹部(15)，它與涂層窗玻璃(2)相組合，用作電極(7)的電連接出口。
11.按照權利要求10所述的面板元件，其特征在于電極(7)的插接件連線(17)安置在凹部(15)中。
12.按照前面任一項權利要求所述的面板元件，其特征是溫度傳感器，它用于探測加熱涂層的實際溫度。
13.按照權利要求12所述的面板元件，其特征是一個要由溫度傳感器控制的開關元件，用于在超過預先確定的溫度閾值的情況下切斷或減少加熱電流。
14.按照前面任一項權利要求所述的面板元件，其特征在于涂層(3)的分離的邊緣區(qū)域(5)由至少一條分離線隔開，并這個邊緣區(qū)域被用作電流通路。
15.按照前面任一項權利要求所述的面板元件，其特征在于至少電極(7)的區(qū)域是用掩膜遮蓋起來。
16.按照權利要求15所述的面板元件，其特征在于視覺遮掩是由對鋼化窗玻璃(2)使用一塊不透明玻璃而得到的。
17.按照權利要求15或16中所述的面板元件，其特征在于視覺遮掩是用不透明裝飾元件(19)實現(xiàn)的。
18.按照權利要求17所述的面板元件，其特征在于不透明裝飾元件(19)平著安置在窗玻璃(2)的表面和加熱涂層(3)之間。
19.按照前面任一權利要求所述的面板元件，其特征在于電極(7)是在沉積加熱涂層(3)前或后，沉積上導電的絲網(wǎng)印刷漿再烘干而制成的。
20.按照權利要求19中所述的面板元件，其特征在于電極構成看得見的裝飾元件。
21.按照權利要求18或19所述的面板元件，其特征在于把用于接合電連接導線的插接件連線與電極(7)相連接。
全文摘要
具有鋼化窗玻璃(2)的面板元件(1)，它上面設置有總的表面導電涂層(3)，這涂層用電極(7)加電壓而加熱，其中涂層的部分區(qū)域由分離線電分離。此面板元件的特征在于涂層(3)的內(nèi)表面區(qū)域由至少一條周邊分離線(4)與涂層(3)的外部邊緣區(qū)域(5)電分離；電極(7)安置在由分離線(4)圍繞的表面區(qū)域內(nèi)。
文檔編號B05D5/12GK1640196SQ03804766
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權日2002年2月27日
發(fā)明者D·曼 申請人:法國圣戈班玻璃廠