具有電加熱層的玻璃板的制作方法
【專利說明】具有電加熱層的玻璃板
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有電加熱層的玻璃板，其制造方法及其用途。
[0002] 汽車玻璃，特別是擋風(fēng)玻璃的視野必須保持無冰和無水汽凝結(jié)物。對于具有內(nèi)燃 機的機動車，例如可W將借助發(fā)動機熱加熱的空氣流引向玻璃上。
[0003] 替代地，所述玻璃板可W具有電加熱功能。因此已知復(fù)合玻璃板，其在單個玻璃板 之一的內(nèi)側(cè)表面上具有透明的導(dǎo)電涂層。通過外部電壓源，可W將電流通過該導(dǎo)電涂層傳 導(dǎo)，其加熱該涂層并且因此加熱玻璃板。W02012/052315A1例如公開了該樣的基于金屬的 可加熱的導(dǎo)電涂層。
[0004] 電加熱層的電接觸通常通過如由US2007/0020465A1已知的匯流條進行。該匯 流條例如由印刷和賠燒的銀糊料構(gòu)成。該匯流條例如沿著玻璃板的上緣和下緣分布。該匯 流條集合通過導(dǎo)電涂層流動的電流，并且將其導(dǎo)向與電壓源相連的外部引線。
[0005] 從工業(yè)大批量生產(chǎn)具有電加熱層的玻璃板中已知，通過分界線或者分界區(qū)使電加 熱層結(jié)構(gòu)化，W形成通常卷繞的電流電路。該具有優(yōu)點，即電阻升高，并且可W通過相對小 的連接電極接觸該電流電路。在專利文獻中，該樣的平面加熱體例如描述于德國專利申請 文件DE19860870A1 中。
[0006] 具有電加熱層的玻璃板相對強烈地屏蔽電磁福射，從而特別地在具有可加熱的擋 風(fēng)玻璃的機動車中可能顯著地損害無線電數(shù)據(jù)傳輸。因此，可加熱的擋風(fēng)玻璃通常配備有 未涂敷的和因此不含涂層的區(qū)（"通信窗口")。該未涂敷的區(qū)至少對于電磁譜的特定范圍而 言是良好可透的，并且W此方式實現(xiàn)穿過該玻璃板的順利的數(shù)據(jù)傳輸。在其上通常存在電 子裝置，例如傳感器、照相機等的未涂敷的區(qū)，通常設(shè)置在上部的玻璃板邊緣附近，在那里 其可W被上方的屏蔽帶很好地覆蓋。
[0007] 然而，未涂敷的區(qū)損害所述加熱層的電性能，該至少局部地對于通過該加熱層流 動的加熱電流的電流密度分布產(chǎn)生影響。實際上，其造成極不均勻的加熱功率分布，其中未 涂敷的區(qū)的下方和其周圍的加熱功率明顯減小。另一方面，出現(xiàn)具有特別高的電流密度的 位置，其中加熱功率劇烈升高。因此，可能出現(xiàn)非常高的局部的玻璃板溫度，其產(chǎn)生燃燒風(fēng) 險，并且對玻璃板施加巨大的熱應(yīng)力。此外，使附加部件的膠粘位置可能由此脫落。
[000引本發(fā)明的目的在于，提供具有電加熱層化及未涂敷的區(qū)和至少幾乎均勻的加熱功 率分布的改良的玻璃板，其可W容易和成本有利地制造。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的具有電加熱層的玻璃板實現(xiàn)。 優(yōu)選的實施方案來自從屬權(quán)利要求。
[0010] 本發(fā)明的具有電加熱層的玻璃板至少包含下列特征： -具有表面的第一玻璃板， -至少一個用于加熱第一玻璃板的由導(dǎo)電涂層構(gòu)成的電加熱層，其設(shè)置在所述表面的 至少一部分上，并且包含至少一個未涂敷的區(qū)， -至少兩個為連接到電壓源上而設(shè)置的匯流條，其與該電加熱層該樣接合，W致在該匯 流條之間形成用于加熱電流的電流電路，和 -至少一個分界線，其將該電加熱層電劃分為至少兩個段， 其中至少部分地帶狀地圍繞著未涂敷的區(qū)設(shè)置至少一個段和尤其與未涂敷的區(qū)直接 相鄰的段，從而使用于該加熱電流的電流電路至少部分地圍繞未涂敷的區(qū)傳導(dǎo)。
[0011] 在此，所述的電流電路特別地傳導(dǎo)到未涂敷的區(qū)的上方和/或下方的區(qū)域中，其 中上方和下方各自基于該電流電路的方向，即匯流條之間的最短連接。
[0012] 所述的電加熱層包含至少一個未涂敷的區(qū)。該意味著，該未涂敷的區(qū)完全或者部 分地被電加熱層包圍。該未涂敷的區(qū)可W特別地與電加熱層的邊緣區(qū)域郵鄰，或者經(jīng)由未 涂敷的帶朝向電加熱層的邊緣區(qū)域擴展。
[0013] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不含分界線的具有電加熱層和未涂敷的區(qū)的玻璃板通常具有非常 不均勻的加熱效率分布。其在加熱時特別在未涂敷的區(qū)的上方和/或下方區(qū)域中具有低溫 區(qū)域。
[0014] 本發(fā)明基于該樣的發(fā)現(xiàn)，即通過分界線能夠?qū)崿F(xiàn)電流電路的優(yōu)化。通過構(gòu)造至少 一個帶狀地圍繞未涂敷的區(qū)的一部分設(shè)置的本發(fā)明的段，電流電路可W傳導(dǎo)到較低溫的區(qū) 域中。該導(dǎo)致均勻的加熱功率分布和溫度分布。
[0015] 未涂敷的區(qū)越大，并且通過分界線形成越多的本發(fā)明的段，本發(fā)明就越有效。在一 個有利的實施方案中，電加熱層具有至少兩個分界線，和優(yōu)選地具有4至30個分界線，其形 成至少部分地帶狀地圍繞著未涂敷的區(qū)設(shè)置的段。如發(fā)明人的研究得出，大約10個例如分 布在電加熱層內(nèi)部中屯、處設(shè)置的未涂敷的區(qū)兩側(cè)的分界線，足W獲得加熱功率分布的充分 均勻化。同時，用于引入分界線的結(jié)構(gòu)化復(fù)雜度在時間上和經(jīng)濟性上是可接受的。
[0016] 同時，必須特別薄地構(gòu)建分界線，W盡可能少地損害玻璃板的透視性。在本發(fā)明玻 璃板的另一個有利的實施方案中，分界線的寬度d為30化至200化和優(yōu)選為70化至 140化。該具有特別的優(yōu)點，即具有該樣小的寬度的分界線不或者僅非常微弱地損害穿過 玻璃板的透視性。
[0017] 在本發(fā)明玻璃板的另一個有利的實施方案中，未涂敷的區(qū)和最鄰近的分界線之間 和/或兩個相鄰的分界線之間的段的寬度為1cm至15cm。由此能夠非常有利地提高電加 熱層的加熱功率分布的均勻度。
[0018] 在本發(fā)明玻璃板的另一個有利的實施方案中，所述的未涂敷的區(qū)的面積為0.5 血2至15血2和優(yōu)選為2血2至8血2。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不含本發(fā)明分界線和具有未涂敷的 區(qū)的位于該數(shù)量級中的玻璃板顯示特別不均勻的加熱功率分布，并且在差的氣候條件下僅 能夠不充分地清除冰、雪和水汽凝結(jié)物。通過使用本發(fā)明的分界線，可W在該種大的未涂敷 的區(qū)中獲得玻璃板加熱性能的特別高和有利的改良。
[0019] 在本發(fā)明玻璃板的另一個有利的實施方案中，段中每個的平均長度與該些平均長 度的平均值相差小于25 %，優(yōu)選0 %至10 %，和特別優(yōu)選0 %至5 %。段的平均長度描述了 在施加電壓時通過該段流動的電流電路方向上的段的平均長度。該平均長度的平均值通過 所有平均長度相加并且隨后除W段的數(shù)目獲得。
[0020] 在一個特別有利的實施方案中，段的所有的平均長度呈現(xiàn)大約相等的長度。因為 平均長度也取決于段的曲率，通過其它的匯流條或者低阻抗的橋來縮短通過該段的電流電 路，該對于獲得提高的加熱性能而言可能是有利的。
[0021] 在本發(fā)明玻璃板的另一個有利的實施方案中，將第=匯流條設(shè)置為與第一匯流條 或者第二匯流條電接觸，相比于所述段和分界線外部的電流電路而言，其縮短至少一個段 中，優(yōu)選所有段中的電流電路的長度。為此，第=匯流條可w接觸多個或者所有段。通過該 第=匯流條，例如縮短各個段的平均長度。
[0022] 替代地，各個段可W具有特有的其它匯流條。該其它匯流條的電阻可W通過寬度、 厚度和形狀該樣調(diào)整，W致可W向各個段加載特定的電壓，并且由此得到特別有利的加熱 功率分布。
[0023] 第一和第二匯流條的寬度優(yōu)選為2mm至30mm，特別優(yōu)選為4mm至20mm，和特 別是10mm至20mm。較薄的匯流條導(dǎo)致過高的電阻和因此導(dǎo)致在運行中過度加熱匯流條。 此外，較薄的匯流條僅困難地通過例如絲網(wǎng)印刷的印刷技術(shù)來制造。較厚的匯流條需要不 希望的高的材料用量。此外，其導(dǎo)致玻璃板的透視區(qū)域的過大和不美觀的限制。匯流條的 長度取決于電加熱層的大小。對于通常W帶狀形式構(gòu)造的匯流條，其較長的尺寸稱為長，并 且其較不長的尺寸稱為寬。第=或者附加的匯流條也可W構(gòu)建得較薄，優(yōu)選為0.6mm至5 rniTi〇
[0024] 第一和第二匯流條優(yōu)選地沿著側(cè)邊設(shè)置在導(dǎo)電涂層上，并且特別地幾乎相對平行 地分布。該匯流條的長度通?；旧系扔陔娂訜釋拥膫?cè)邊長度，但是也可W略微更大或者 更小。還可W將多于兩個匯流條設(shè)置在導(dǎo)電涂層上，優(yōu)選地在沿著電加熱層的兩個相對的 側(cè)邊的邊緣區(qū)域中。還可W將多于兩個匯流條設(shè)置在電加熱層上，例如圍繞著兩個或者更 多個獨立的加熱場。
[0025] 在一個有利的實施方案中，本發(fā)明的匯流條W印刷和賠燒的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形式構(gòu) 造。該印刷的匯流條優(yōu)選地含有至少一種金屬、金屬合金、金屬化合物和/或碳，特別優(yōu)選 地含有貴金屬和尤其銀。印刷糊料優(yōu)選地含有金屬的顆粒、金屬顆粒和/或碳，和特別地含 有貴金屬顆粒，例如銀顆粒。導(dǎo)電性優(yōu)選地通過導(dǎo)電顆粒實現(xiàn)。該顆粒可W存在于有機和 /或無機的基體，例如糊料或者墨中，優(yōu)選為具有玻璃烙塊的印刷糊料。
[0026] 印刷的匯流條的層厚度優(yōu)選為5化至40化，特別優(yōu)選為8化至20化，和非常 特別優(yōu)選為8化至12化。具有該厚度的印刷的匯流條可W在技術(shù)上容易地實現(xiàn)，并且具 有有利的載流能力。
[0027] 該匯流條的比電阻P。優(yōu)選為0. 8Mohm'cm至7. 0Mohm'cm，和特別優(yōu)選為1. 0 Mohm'cm至2. 5Mohm'cm。具有該范圍的比電阻的匯流條可W在技術(shù)上容易地實現(xiàn)，并且具 有有利的載流能力。
[0028] 但是替代地，所述的匯流條也可導(dǎo)電巧帶的形式構(gòu)建。該匯流條該時例如至 少含有侶、銅、鍛錫的銅、金、銀、鋒、鶴和/或錫或者它們的合金。該帶優(yōu)選地具有10化至 500化，特別優(yōu)選30化至300化的厚度。由具有該厚度的導(dǎo)電巧構(gòu)成的匯流條可W在技 術(shù)上容易地實現(xiàn)，并且具有有利的載流能力。該帶可W例如經(jīng)由焊接物料、經(jīng)由導(dǎo)電膠粘劑 或者通過直接的鋪設(shè)而與該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)導(dǎo)電地接合。
[0029] 在本發(fā)明玻璃板的另一個有利的實施方案中，在至少一個段中，沿著電流電路