CN113454845A

CN113454845A - 具有频率选择涂层的嵌装玻璃单元和方法

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Publication number: CN113454845A
Application number: CN202080013620.2A
Authority: CN
Inventors: X·瑞都; A·瑞贝斯
Original assignee: AGC Glass Europe SA; AGC Vidros do Brasil Ltda; Asahi Glass Co Ltd; AGC Flat Glass North America Inc
Current assignee: AGC Glass Europe SA; AGC Vidros do Brasil Ltda; AGC Inc; AGC Flat Glass North America Inc
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-09-28
Also published as: EP3925030A1; JP2022521051A; EP3925030B1; WO2020165222A1; KR20210124991A; US20220154526A1

Abstract

本发明披露了一种改进的嵌装玻璃单元，所述嵌装玻璃单元包括：玻璃面板，所述玻璃面板对RF辐射的反射率低；涂层系统，所述涂层系统对RF辐射的反射率高、设置在所述玻璃面板上并且在所述嵌装玻璃单元上形成双频带带通滤波器。所述嵌装玻璃单元进一步包括所述涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分，所述去涂层部分沿着由纵向轴线X和竖直轴线Z限定的平面P延伸；具有沿着所述纵向轴线X测量的宽度DW以及沿着所述竖直轴线Z测量的长度DL。所述至少一个频率选择去涂层部分包括第一去涂层元件，所述第一去涂层元件包括形成规则网格的多个单元小区。所述至少一个频率选择去涂层部分还包括多个第二去涂层元件，其中，第二去涂层元件放置在所述第一去涂层元件的每个单元小区中，并且其中第二去涂层元件不与所述第一去涂层元件接触。

Description

具有频率选择涂层的嵌装玻璃单元和方法

技术领域

本发明涉及一种具有频率选择涂层的嵌装玻璃单元。

背景技术

本发明总体上涉及在涂层玻璃面板上提供具有频率选择透射特性的表面，并且在一些实施例中，涉及在具有涂层系统(诸如其上沉积有阳光控制涂层)的嵌装玻璃板上提供这种表面。

在用于建筑物和汽车应用的嵌装玻璃中，通常结合了用于接收和或发射射频(RF)波的天线。这些可以被实现为例如沉积在嵌装玻璃上的导电膜或附接到其的金属线或条。在通常包括由聚合物夹层粘结的两个或更多个玻璃板的层压嵌装玻璃中，天线可以位于层压板内，即，在夹层内或在接触夹层的玻璃表面上。

此外，在许多情况下，附加的设备在车辆或建筑物内操作，该设备辐射和/或接收射频信号。为了确保该设备的功能，必须有穿过嵌装玻璃的足够透射率。

尽管特别是用于汽车应用的嵌装玻璃单元主要由玻璃形成，但是诸如聚碳酸酯的其他材料是已知的，并且在本申请中对玻璃的引用不应被视为限制。

为了减少建筑物或车辆内部的热量积聚，嵌装玻璃单元可以涂有吸收或反射太阳能的涂层系统，例如阳光控制涂层系统。希望包括阳光控制膜、特别是在温暖、阳光充足的气候下使用的嵌装玻璃上，因为它们减少了对空调或其他温度调节方法的需要。这在能源消耗和环境影响方面提供了节省。

然而，这种涂层系统通常是导电的并且对RF辐射具有高反射率。这种效果阻碍了天线的接收或发射。

这使得涂层系统成为宽频带的射频信号的高效反射器。此外，商业建筑、汽车、火车……倾向于使用进一步阻挡RF信号的其他材料。诸如混凝土、砖块、砂浆、钢、铝、屋顶焦油、石膏墙板、和一些类型的木材的材料都会提供不同程度的RF吸收。结果是许多较新的建筑严重阻碍了RF信号进出建筑物。

尽管如此，RF设备已成为现代生活的重要部分，尤其是随着蜂窝智能手机、平板电脑、IoT(物联网)设备的巨大渗透，这些设备需要电磁场深入渗透到建筑物或汽车中以进行室内覆盖，甚至处于高达30至40GHz的高频谱频率。此类设备可以包括蜂窝收发器、无线局域网(“wi-fi”)收发器、全球定位系统(GPS)接收器、蓝牙收发器，并且在一些情况下，还包括其他RF接收器(例如，FM/AM无线电、UHF等)。随着此类设备越来越受欢迎，能够在现代商业建筑范围内使用基于RF的特征变得越来越重要。

此外，为了提高无线通信的速度和容量，使用的频带越来越高，比如用于第5代移动通信系统(5G)的频带。因此，即使具有宽带频带的高频电磁波用于移动通信等，也需要具有宽带频率选择表面，以便确保具有不同频率的波透射穿过嵌装玻璃单元。

ITU IMT-2020规范要求可通过宽信道带宽和大规模MIMO来实现的高达20Gbps的速度，第3代合作伙伴项目(3GPP)将提交5G NR(新无线电)作为其5G通信标准提案。5G NR可以包括低于6GHz的较低频率和高于15GHz的毫米波(mmWave)。然而，在4G硬件(非独立式)上使用5G NR软件的早期部署中的速度和延迟仅略好于新的4G系统，估计要好15％至50％。除此以外，IoT将需要尽可能好的室内覆盖，这不是针对大规模MTC(机器类型通信)而是针对关键型MTC，其中机器人或工业设备是5G无线远程控制的。

本发明的一个实施例的目的是提供一种嵌装玻璃单元，该嵌装玻璃单元能够增加具有低于6GHz的较低频率的波和高于15GHz的毫米波透射穿过嵌装玻璃单元。在中间间隙带中，根据最新的WARC决定，没有计划用于移动应用。

发明内容

本发明的目的是缓解这些问题且尤其是室外到室内和/或室内到室外穿透，并且提供一种能够增加具有低于6GHz的较低频率的波和高于15GHz的毫米波的透射的嵌装玻璃单元，从而根据建筑物或汽车的室内形状将H或V极化的损耗衰减水平降低至多-10分贝(dB)，并且应当旨在作为改进。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种改进的嵌装玻璃单元，所述嵌装玻璃单元包括：玻璃面板，所述玻璃面板对RF辐射的反射率低；涂层系统，所述涂层系统对RF辐射的反射率高，所述涂层系统设置在所述玻璃面板上。本发明还可以用于实现不同的设备，比如具有散射的带通滤波器、谐振器、多频带滤波器，这取决于例如建筑物或汽车的需要和地理位置。所述嵌装玻璃单元还包括所述涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分，所述去涂层部分沿着由纵向轴线X和竖直轴线Z限定的平面P延伸；具有沿所述纵向轴线X测量的宽度DW和沿所述竖直轴线Z测量的长度DL，并且在所述嵌装玻璃单元上形成双频带带通滤波器。

所述至少一个频率选择去涂层部分包括第一去涂层元件，所述第一去涂层元件包括形成规则网格的多个单元小区。

所述至少一个频率选择去涂层部分还包括多个第二去涂层元件，其中，第二去涂层元件放置在所述第一去涂层元件的每个单元小区中，并且其中第二去涂层元件不与所述第一去涂层元件接触。

如本发明的第一方面中定义的解决方案是基于第二去涂层元件，所述第二去涂层元件至少包括：

-第一节段AB，其中点B是自由终止点，

-第二节段CD，其中点D是自由终止点，

-所述第一节段AB与所述第二节段CD之间的交点E，从而形成子节段AE、EB、CE和ED，其中：

-所述子节段EB的长度

小于所述子节段AE的长度

且大于

-所述子节段ED的长度

小于所述子节段CE的长度

且大于

根据本发明，子节段AE和CE的长度使得

其中n是大于0的正整数。

在一些实施例中，所述第二去涂层元件还包括多于或等于一个附加节段以及节段之间的交互作用点。每个节段具有与另一个节段的一个交互作用点，并且每个节段具有至多两个交点，优选地，每个节段具有与两个不同的其他节段的两个交互作用点以形成封闭形状。

在优选实施例中，所述第二去涂层元件包括两个附加节段：

-第三节段FG，其中点F是自由终止点，以及所述第三节段FG与所述第二节段CD之间的交点H，从而形成子节段FH、HG、CH、HE和ED，其中所述子节段HG的长度

小于所述子节段FH的长度

且大于

以及

-第四节段IJ，其中点I是自由终止点，以及所述第四节段IJ与所述第三节段FG之间的交点K，从而形成子节段IK、KJ、FK、KH和HG，其中所述子节段KJ的长度

小于所述子节段IK的长度

且大于

从而形成中心子节段和横向子节段。

优选地，仅具有横向子节段的节段的最长横向子节段的长度加上具有中心子节段的节段的中心子节段的长度上的总和等于nλ/2，其中n是大于0的正整数。例如，子节段AE、EH、HJ和IK的长度使得

其中n是大于0的正整数。

根据本发明，并且如下所述，子节段和/或中心节段的长度可以小于nλ/2，其中n是大于0的正整数，以在期望频率下具有低反射率，因为即使发生频移，本发明也可以改善RF透过性并扩大期望频率附近的带宽。

在一些实施例中，所述第二去涂层元件包括：第四节段IJ，其中点I是自由终止点，所述第四节段IJ与所述第三节段FG之间的交点K，从而形成子节段IK、KJ、FK、KH和HG，其中所述子节段KJ的长度

小于所述子节段IK的长度

且大于

以及所述四个节段IJ与所述第一节段AB之间的交点L，从而形成子节段AL、LE、EB、IL、LK和KJ，其中所述子节段KJ的长度

小于所述子节段K的长度

且大于

优选地，代表封闭结构的中心子节段(交点之间的子节段)的长度的总和等于nλ，其中n是大于0的正整数

在一些优选实施例中，通过两个节段相交形成的至少一个角度为90°。

在一些更优选的实施例中，第一去涂层元件的每个单元小区是在X轴和Z轴上具有边的规则正方形，以形成规则正方形的网格去涂层元件。

在一些优选实施例中，所述第二去涂层元件的至少一个节段基本上平行于所述第一去涂层元件的所述单元小区的一侧。

在一些实施例中，所述玻璃面板包括至少一个玻璃板。

在一些实施例中，所述玻璃面板包括由间隔件分开的两个玻璃板

在一些实施例中，所述玻璃面板包括通过至少一个夹层层压在一起的两个玻璃板。

根据本发明，本发明还涉及一种用于制造根据本发明的嵌装玻璃单元的方法，所述方法包括以下步骤

A.通过激光烧蚀来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分，以形成第一尺寸的所述第一去涂层元件

B.通过激光烧蚀来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分，以形成第二尺寸的所述第一去涂层

C.在所述第一去涂层元件具有多于两个尺寸的情况下，将步骤B重复与所述第一去涂层元件具有的尺寸一样多的次数

D.通过激光烧蚀所述多个第二去涂层元件的所述第一节段来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分，以便

E.通过激光烧蚀所述多个第二去涂层元件的第二节段来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分

F.在第二去涂层元件具有多于两个节段的情况下，将步骤B重复与除了前两个节段之外所述第二去涂层元件还具有的节段一样多的次数。

根据本发明，本发明还涉及一种用于制造嵌装玻璃的方法，其中，

-第一去涂层元件的所述单元小区是在X轴和Z轴上具有边的规则正方形，以形成规则正方形的网格第一去涂层元件，

-所述多个第二去涂层元件包括：四个节段，其中两个节段基本上平行于所述X轴且平行于所述第一去涂层元件的一侧并且两个节段基本上垂直于另外两个节段；以及四个交点，其中每个区段具有三个子节段，即，一个中心子节段和两个横向子节段，并且每个节段的每个中心子节段具有与其他中心子节段基本上相同的长度，

所述方法包括以下步骤：

A.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分，以在所述第一去涂层元件的所述X轴上形成第一线，

B.重复所述步骤A，以在所述第一去涂层元件的所述X轴上提供所有线。

C.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分，以在所述第一去涂层元件的所述Z轴上形成第一线，

D.重复所述步骤C，以在所述第一去涂层元件的所述Z轴上提供所有线。

E.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分以在所述X轴上形成第一不连续线，以便在所述第二去涂层元件的所述X轴上形成第一节段，

F.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分以在所述X轴上邻近所述第一不连续线形成第二不连续线，以便在所述第二去涂层元件的所述X轴上形成第二节段，

G.重复所述步骤E和F，以在第二去涂层元件的所述X轴上提供所有节段。

H.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分以在所述Z轴上形成第一不连续线，以便在所述第二去涂层元件的所述Z轴上形成第一节段，

I.通过激光烧蚀来移除所述涂层的一部分以在所述Z轴上邻近所述第一不连续线形成第二不连续线，以便在所述第二去涂层元件的所述Z轴上形成第二节段，

J.重复所述步骤H和I，以在第二去涂层元件的所述Z轴上提供所有节段。

在一些优选实施例中，可以在步骤B之前执行步骤E和F，以便优化在所述X轴上的时间和激光路径。

在一些优选实施例中，可以在步骤D之前执行步骤H和I，以便优化在所述Z轴上的时间和激光路径。

根据本发明，可以在所述Z轴上进行步骤A、B、E、F和G，并且然后在所述X轴上进行步骤C、D、H、I和J。

应注意，本发明涉及在权利要求或所描述的实施例中引用的特征的所有可能组合。

以下描述涉及建筑物窗户单元，但应理解，本发明可以适用于其他领域，比如必须附接的汽车或运输工具窗户，诸如火车。

附图说明

现在将参考示出了本发明的各种示例性实施例的附图来更详细地描述本发明的这个方面和其他方面，这些附图是通过说明而非限制的方式提供的。这些附图是示意图，而不是真实的比例。这些附图不以任何方式限制本发明。将通过示例来阐释更多优点。

图1是根据本发明的示例性实施例的嵌装玻璃单元的示意图。

图2是根据本发明的涂层系统的频率选择去涂层部分的示意图。

图3至图8是根据本发明的频率选择去涂层部分的第二去涂层元件的实施例的示意图。

图9是根据本发明的来自频率选择去涂层部分的第一去涂层元件的单元小区内部的第二去涂层元件的示意图。

图10是示出了具有和不具有横向子节段的第二去涂层元件的模拟结果的图。

图11是示出了根据本发明的去涂层部分与仅具有第一去涂层元件的去涂层部分相比的模拟结果的图。

图12是示出了第二去涂层元件的横向子节段的长度的模拟结果的图。

图13至图17是根据本发明的用于制造嵌装玻璃单元的方法的示意图。

图18示出了去涂层的剖面。

具体实施方式

为了更好地理解，附图中的每个构件的比例可能与实际比例有所不同。在本说明书中，使用在三个轴方向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向)上的三维正交坐标系，频率选择去涂层部分的宽度方向被定义为X方向，厚度方向被定义为Y方向，并且高度被定义为Z方向。从频率选择去涂层部分的底部到顶部的方向被定义为+Z轴方向，并且相反方向被定义为-Z轴方向。在以下描述中，+Z轴方向被称为向上并且-Z轴方向可以被称为向下。

参考图1，描述了本发明的第一实施例。

如图1所示，嵌装玻璃单元1包括对RF辐射的反射率较低的玻璃面板10、设置在所述玻璃面板上的对RF辐射的反射率较高的涂层系统20。嵌装玻璃单元还包括涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分30，该去涂层部分：沿着由纵向轴线X和竖直轴线Z限定的平面P延伸；具有沿着纵向轴线X测量的宽度DW以及沿着竖直轴线Z测量的长度DL。

在一些实施例中，玻璃面板10至少对于可见波是透明的，以便穿透并让光通过。

在一些优选实施例中，玻璃面板10包括至少一个玻璃板。

在一些优选实施例中，玻璃面板10包括由间隔件分开的至少两个玻璃板，以允许形成由气体(比如氩气)填充的空间来改善玻璃面板的隔热，从而形成绝热嵌装玻璃面板。

在本实施例中，矩形不仅包括矩形或正方形，而且包括通过对矩形或正方形的角进行倒角而获得的形状。玻璃面板10在平面图中的形状不限于矩形，并且可以是圆形等。

在另一个实施例中，玻璃面板可以是层压玻璃面板以降低噪音和/或确保穿透安全。层压嵌装玻璃包括由位于玻璃面板之间的一个或多个夹层维持的玻璃面板。所采用的夹层通常是可以调谐刚度的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。这些夹层即使在破裂时也保持玻璃面板粘结在一起，以此方式使得它们防止玻璃破碎成大而锋利的碎片。

在一些实施例中，当玻璃面板包括多个玻璃板时，不同或相同的涂层系统可以放置在不同玻璃板的不同表面上。优选地，每个涂层系统具有至少一个频率选择表面，并且更优选地，每个相同的至少一个频率选择表面在彼此前方。

作为玻璃面板10的材料，例如，可以提及钠钙硅玻璃、硼硅玻璃或铝硅酸盐玻璃，或者已知其他材料，诸如热塑性聚合物、聚碳酸酯，尤其是对于汽车应用，并且在本申请中对玻璃的引用不应被视为限制。

玻璃面板10可以通过诸如浮法、熔融法、重拉法、压制成型法或拉拔法的已知制造方法来制造。作为玻璃面板10的制造方法，从生产率和成本的角度看，优选使用浮法。

玻璃面板10可以根据要求通过诸如热弯或冷弯的已知方法而成平坦的或弯曲的。

玻璃面板10可以进行加工，即，退火、回火……，以符合安全和防盗要求的规范。

玻璃板可以是透明玻璃或彩色玻璃，该彩色玻璃用特定玻璃组合物或者通过施加例如附加涂层或塑料层进行着色。

在几个玻璃板的情况下，在一些实施例中，每个玻璃板可以独立加工和/或着色……，以便提高美观、隔热性能、安全性……

玻璃面板10的厚度根据应用的要求来设定。

玻璃面板10可以通过使用已知的切割方法而形成为在平面图中呈矩形形状。作为切割玻璃面板10的方法，例如，可以使用其中将激光照射在玻璃面板10的表面上以切割激光在玻璃面板10的表面上的照射区域来切割玻璃面板21的方法，或者其中切割轮进行机械切割的方法。玻璃面板可以具有任何形状以便适合应用，例如挡风玻璃、侧窗、汽车的天窗、火车的侧嵌装玻璃、建筑物的窗户……

此外，嵌装玻璃单元10可以组装在框架内或安装在双层幕墙、车体中或者能够维持嵌装玻璃单元的任何其他装置中。一些塑料元件可以固定在嵌装玻璃面板上来确保对气体和/或液体的密封性，以确保玻璃面板的固定或向玻璃面板添加外部元件。

对RF辐射的反射率低意味着RF辐射主要透射穿过材料，而对RF辐射的反射率高意味着RF辐射主要在材料表面上反射和/或被材料吸收，并且衰减处于20分贝(dB)或更多的水平。反射率低意味着衰减处于10分贝(dB)或更低的水平。对RF辐射反射率高的涂层系统意味着该涂层系统不透射RF辐射。

根据本发明，涂层系统20可以是功能涂层，以便加热嵌装玻璃面板的表面，以减少建筑物或车辆内部的热量积聚或者在例如寒冷时期将热量留在内部。但是涂层系统很薄并且对于眼睛主要是透明的。

涂层系统20可以由不同材料的层制成，并且该层中的至少一个是导电的。涂层系统在嵌装玻璃面板的一个主表面的大部分上是导电的。

本发明的涂层系统20具有不超过0.4、优选地小于0.2、特别是小于0.1、小于0.05或甚至小于0.04的发射率。本发明的涂层系统可以包括基于金属的低发射涂层系统；这些涂层通常是薄层系统，其包括一个或多个(例如两个、三个或四个)基于红外辐射反射材料的功能层和至少两个介电涂层，其中每个功能层被介电涂层包围。本发明的涂层系统尤其可以具有至少0.010的发射率。功能层一般是银层，其厚度为几纳米、大多在约5至20nm。关于介电层，它们是透明的，并且传统上每个介电层由一层或多层金属氧化物和/或氮化物制成。例如，借助于真空沉积技术(诸如磁场辅助阴极溅射、更通常地称为“磁控溅射”)来沉积这些不同的层。除了介电层之外，每个功能层可以由阻挡层保护或通过沉积在润湿层上来改进。

例如，涂层系统20施加到嵌装玻璃单元1以将其转变为低辐射嵌装玻璃单元。这是基于金属的涂层系统，诸如低辐射或可加热涂层系统。

在一些实施例中，涂层系统20可以是施加在嵌装玻璃单元上的可加热涂层，以增加例如除霜和/或除雾功能。

作为涂层系统，例如，可以使用导电膜。作为导电膜，例如，可以使用通过相继地层压透明电介质、金属膜和透明电介质、ITO、添加氟的氧化锡(FTO)等而获得的层压膜。作为金属膜，例如，可以使用包含选自由Ag、Au、Cu和Al组成的组中的至少一种作为主要成分的膜。

优选地，涂层系统放置在嵌装玻璃单元的一个表面的大部分上并且更优选地放置在嵌装玻璃面板的整个使用表面上。

在一些实施例中，可以在嵌装玻璃单元的周边的一部分上添加遮蔽元件，诸如釉层。

解决该RF能量反射问题的简单方法是移除涂层系统的一部分，以避免对RF辐射具有高反射率。然而，这种方法降低了由嵌装玻璃单元提供的阳光控制益处，并且对于位于建筑物、车辆或汽车内部的设备，该区域将大得无法接受。除此以外，去涂层部分与涂层本身之间的过渡是肉眼可见的并且通常不被用户接受。

另一种解决方案是在涂层系统中切出线以形成具有频率选择性的表面，也就是说，它对太阳能具有相对高的反射率/吸收率，但是在电磁频谱的RF区域中相对低。可以通过激光烧蚀进行切割，并且选择狭缝的间距以提供处于期望频率下的选择性。

为了解决这些问题，本发明基于涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分，该去涂层部分包括：第一去涂层元件，该第一去涂层元件包括形成规则网格的多个单元小区；以及多个第二去涂层元件，其中第二去涂层元件放置在第一去涂层元件的每个单元小区中，并且其中第二去涂层元件不与第一去涂层元件接触。

根据本发明，涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分可以是可以在涂层系统中形成的一系列相交的烧蚀路径或其图案，而在未被接触的区域中留下涂层系统，并且仅从嵌装玻璃面板移除涂层系统的极小百分比的区域，并且大部分的涂层玻璃保持未被接触以保留涂层系统的性能。

以这种方式产生这些路径，以便形成涂层系统的电隔离的区域，从而允许嵌装玻璃面板保留其大部分节能特性或可加热特性，而烧蚀的路径允许RF信号穿过嵌装玻璃面板。

在各种实施例中，可以通过脉冲激光形成点来产生路径。点的直径为约20至25um，使得每个路径都将大约是这个宽度。在替代性实施例中，可以使用不同大小的点(例如，直径为10至200微米)和路径。此外，点重叠且重叠量可以为大约50％的面积；在替代性实施例中，重叠的程度可以变化。在一些实施例中，重叠可以在例如25％至超过90％的范围内。烧蚀的交叉路径的图案可以变化。

根据本发明，第一去涂层元件是规则网格，其中网格状图案由多个互连的单元小区形成。单元小区是最小且封闭的构造块，其几何安排限定了规则网格。

规则网格的多个单元小区可以具有多种形状，只要单元小区彼此连接即可，这意味着形成单元小区的路径的至少一部分用于形成多个单元小区。

在一些实施例中，单元小区具有类似矩形的形状，并且优选地类似正方形的形状。在这些实施例中，单元小区的一侧用于形成相邻的单元小区以便形成类似矩形的网格、优选地类似正方形的网格。

根据本发明，单元小区不限于矩形或正方形形状并且可以具有增强特定极化的期望RF信号的透射的任何图案。

单元小区的图案可以是蜂窝图案，其中蜂窝的各侧用于相邻的单元小区。

图案也可以是圆形图案。在这些实施例中，圆形单元小区与相邻的单元小区相切地连接，这意味着每个圆通过单个点接触相邻的圆。

在第一去涂层元件中，特定的单元小区没有必要优于另一个单元小区，并且优选地，所有单元小区具有相同的尺寸。

在一些实施例中，涂层系统的去涂层区域可以是总涂层区域的3％或更少，这取决于应用、嵌装玻璃单元中使用的材料……在其他实施例中，可以使用不同的百分比(例如，移除涂层系统的5％或更少的总区域，而涂层系统的95％的总面积保持未被接触)。在其他实施例中，涂层系统在其表面的至少一部分上去涂层，该去涂层部分表示小于2％的涂层。在其他实施例中，可以存在若干去涂层部分，并且去涂层表面是总涂层区域的至多3％。

应注意，虽然烧蚀较高百分比的区域可以改善RF信号穿过嵌装玻璃单元的透射，但是烧蚀更多涂层系统会降低嵌装玻璃单元的节能特性、可加热性能。

在一些实施例中，网格间距可以在2至10mm的范围内。一般而言，涂层系统的较小隔离区域有助于改善处于较短波长的RF透射，而整个烧蚀图案的较大整体尺寸往往有助于较长的波长。需要允许或透射多个RF频率而同时在所有这些频率上提供最大透射的图案可以具有由较长波长决定的整体烧蚀区域，同时具有由较短波长决定的网格/线间距。

根据本发明，至少一个频率选择去涂层部分的尺寸取决于室外和/或室内场强度和入射角和/或取决于应用。

在一些实施例中，至少一个频率选择去涂层部分的尺寸是DW和DL，其可以被包括在5至70cm的范围内，例如DW x DL或DL x DW可以是10x5cm、10x10cm、15x15cm、40x20cm或70x30cm。

在不同的实施例中，图案的总面积可以不同。复杂的去涂层部分可以用于扩展带宽，从而实现多频带滤波器。

根据本发明并且如图3所示，第二去涂层元件32至少包括：

-第一节段AB，其中点B是自由终止点，

-第二节段CD，其中点D是自由终止点，

-第一节段AB与第二节段CD之间的交点E，从而形成子节段AE、EB、CE和ED，其中子节段EB的长度

小于子节段AE的长度

且高于

并且子节段ED的长度

小于子节段CE的长度

且高于

根据本发明，第二去涂层元件32与第一去涂层元件31之间不存在由第一去涂层元件的正方形单元小区表示(但不限于此)的接触，从而允许避免第一去涂层元件与第二去涂层元件之间的直接联接。

根据本发明，多于一个第二去涂层元件可以在相同的单元小区中。这些第二去涂层元件彼此不接触或者不与第一去涂层元件的单元小区接触。这些多于一个第二去涂层元件可以具有不同的长度以便优化不同频率的RF透过性。

根据本发明，第二去涂层元件不与第一去涂层元件接触，这意味着形成第二去涂层元件的路径不接触形成第一去涂层元件的路径。第二去涂层元件与第一去涂层元件之间的涂层系统未被接触。

根据本发明，节段是由两个不同端点界定的线的一部分，并且可以是直线节段或曲线节段，诸如正弦状线的一部分。

根据本发明，子节段是由所述节段的两个不同端点界定的节段的一部分。

根据本发明，自由终止点是端点，其中没有任何其他节段与这个所述端点相交。

根据本发明，中心子节段是由所述节段的两个不同端点界定的节段的一部分，并且所述这两个不同的端点是与其他节段的交点。

根据本发明，横向子节段是由所述节段的两个不同端点界定的节段的一部分，并且所述这两个不同的端点中的一个是自由终止点并且另一个不同的端点是与另一节段的交点。

优选地，每个节段具有两个自由终止点以形成横向子节段。

根据本发明，节段或子节段的长度是沿循节段或子节段的线的在两个不同端点之间的距离并且通过在节段或子节段端点上方划线来书写，诸如节段XY的长度是

根据本发明并且如图3所示，在一些实施例中，第二去涂层元件的子节段AE和EC的长度等于nλ/2，其中n是大于0的正整数。Lambda(λ)是在与嵌装玻璃单元的接口处的期望RF辐射的波长。

惊人地，第二去涂层元件的横向子节段ED和EB通过扩大带宽来改善RF辐射穿过嵌装玻璃单元的透射。

根据本发明，由节段形成的角度可以从0°(不包括)到360°(不包括)变化，只要节段不同即可，这意味着0°、180°或360°的倍数的角度不可能获得不同的节段或不同的子节段。

根据本发明，第二去涂层元件的至少两个节段具有横向子节段。优选地，所有节段都具有横向子节段以便提高通带的宽度。

根据本发明并且如图4至图8所示，第二去涂层元件32包括多于或等于一个附加节段GF、IJ和/或MN，这意味着第二去涂层元件包括至少三个节段。每个节段与另一节段具有一个交互作用点，这意味着两个节段在所述这两个节段之间只能具有一个交互作用点。优选地，每个节段具有至多两个交点，这意味着节段可以与最多两个不同的节段相交。

在一些优选实施例中，每个节段与两个不同的其他节段具有两个交互作用点以形成封闭形状，诸如多边形，例如具有三个节段的三角形、具有四个节段的矩形、正方形或菱形、具有五个节段的五边形、具有六个节段的蜂窝形，或者具有不同形状、节段长度和节段之间的角度的多边形。

在一些实施例中，如图4所示，第二去涂层元件32具有由三个中心子节段KE、EH和HK形成的三角形形状。

在一些优选实施例中，第二去涂层元件32的中心子节段KE和EH和HK的长度等于nλ/2，其中n是大于0的正整数。

惊人地，第二去涂层元件的横向子节段AK、FK、ED、BE、HG和HC通过扩大通带来改善RF辐射穿过嵌装玻璃单元的透射。

在一些实施例中，如图5所示，第二去涂层元件32具有四个节段AB、CD、FG和IJ，从而形成蛇形形状。在这些实施例中，两个节段具有两个交点E和H以及H和K。这两个节段具有中心节段，分别是EH和HJ，以及两个横向子节段，分别是DE和HC以及GH和KF。另外两个节段具有一个交点E和K。这些另外两个节段具有两个横向子节段，分别是AE和BE以及JK和KI。

在一些优选实施例中，仅具有两个横向子节段的两个节段的最长子节段AE和KI的长度

和

加上两个中心节段KE和EH及HK的长度

和

等于nλ/2，其中n是大于0的正整数

在具有大体蛇形形状的多于四个节段的情况下，优选地，仅具有两个横向子节段的所有节段的最长子节段的长度加上所有中心子节段的长度等于nλ/2，其中n是大于0的正整数

惊人地，第二去涂层元件32的节段的最小横向子节段(DE、BE、GH、CH、JK和FK)通过扩大通带来改善RF辐射穿过嵌装玻璃单元的透射。

在一些实施例中，如图6所示，第二去涂层元件32具有四个节段AB、CD、FG和IJ，从而形成四边形。在这些实施例中，节段之间具有四个交点E、H、K和L。这四个节段具有中心节段，分别是LE、EH和HK和KL，以及两个横向子节段，分别是AL、IL、DE、EB、GH、CH、KJ和KF。根据本发明，中心子节段的长度可以不同，诸如在节段之间形成的角度。

在一些优选实施例中，第二去涂层元件的形成封闭结构的所有中心子节段(LE、EH、HK和KL)的长度

和

等于nλ，其中n是大于0的正整数

惊人地，第二去涂层元件32的节段的最小横向子节段(AL、IL、DE、EB、GH、CH、JK和FK)通过扩大通带来改善RF辐射穿过嵌装玻璃单元的透射。

在一些实施例中，如图7所示，第二去涂层元件32具有四个节段AB、CD、FG和IJ，从而形成正方形，这意味着两个节段基本上平行。在这些实施例中，节段之间具有四个交点E、H、K和L。这四个节段具有中心节段，分别是LE、EH和HK和KL，以及两个横向子节段，分别是AL、IL、DE、EB、GH、CH、KJ和KF。在这些实施例中，中心子节段的长度基本上相等，并且在节段之间形成的角度α基本上等于90°。

和

等于nλ，其中n是大于0的正整数

在一些实施例中，如图8所示，第二去涂层元件32具有五个节段AB、CD、FG、IJ和MN，从而形成五边形。在这些实施例中，节段之间具有五个交点E、H、K、L和O。这五个节段具有中心节段，分别是OE、EH、HK、KL和OL，以及两个横向子节段，分别是AO、NO、DE、EB、GH、HC、JK、FK、LM和LI。根据本发明，中心子节段的长度可以不同，诸如在节段之间形成的角度，并且优选地，中心子节段的长度具有基本上相同的长度，并且在节段之间形成的角度基本上相等。

在一些优选实施例中，第二去涂层元件的形成封闭结构的所有中心子节段(OE、EH、HK、KL和OL)的长度

和

等于nλ，其中n是大于0的正整数

惊人地，第二去涂层元件32的节段的最小横向子节段(AO、NO、DE、EB、GH、CH、JK、FK、ML和IL)通过扩大通带来改善RF辐射穿过嵌装玻璃单元的透射。

如图9所示，第二去涂层元件32与第一去涂层元件31之间不存在由正方形单元小区表示的接触，这意味着单元小区的各侧的长度相等(Uh＝Uv)。第二去涂层元件32包括四个节段和四个交点，以便形成具有相等中心子节段的类似正方形的形状(Sh＝Sv)。第二去涂层元件和第一去涂层元件的节段的末端之间的距离不为空。在此特定示例中，Du1、Du2、Dd1、Dd2、Dl1、Dl2、Dr1和Dr2高于零(Du1>0、Du2>0、Dd1>0、Dd2>0、Dl1>0、Dl2>0、Dr1>0并且Dr2>0)。更优选地，第二去涂层元件和第一去涂层元件的节段的末端之间的最小距离大于高于或等于0.05mm(Min(Du1，Du2，Dd1，Dd2，Dl1，Dl2，Dr1，Dr2)≥0.05mm)，以避免第一去涂层元件与第二去涂层元件之间的间接联接，并且更优选地高于0.1mm(Min(Du1，Du2，Dd1，Dd2，Dl1，Dl2，Dr1，Dr2)≥0.1mm)。在这些特定实施例中，第二去涂层元件的一个节段基本上平行于第一去涂层元件的单元小区的一侧。优选地，中心子节段的长度相等，诸如横向子节段的长度相等。

在一些实施例中，嵌装玻璃单元在涂层上包括多于一个频率选择去涂层部分。每个频率选择去涂层部分的第一去涂层元件和第二去涂层元件可以具有不同的大小，从而允许具有不同的带宽以改善具有根据本发明的对RF辐射的反射率高的涂层系统的嵌装玻璃面板的RF透过性。

在一些实施例中，频率选择去涂层部分的第二去涂层元件具有相同尺寸，这意味着频率选择去涂层部分的第二去涂层元件在相同的频率选择去涂层部分中基本上彼此相同。

在一些其他实施例中，频率选择去涂层部分的第二去涂层元件的尺寸是不同的以扩大带宽。

针对根据本发明的特定实施例进行图10、图11和图12的模拟，其中嵌装玻璃单元包括一个频率选择去涂层部分，该频率选择去涂层部分包括具有带有4x4mm单元小区的正方形网格形状的第一去涂层元件，并且第二去涂层元件具有带有1.5mm的中心子节段的正方形形状，并且第二去涂层元件的一个节段基本上平行于第一去涂层元件的单元小区的一侧，如图9所示。

图10是示出了根据本发明的具有横向子节段(黑色实曲线)和作为比较示例的不具有横向子节段(黑色虚曲线)的第二去涂层元件的模拟结果的图。针对具有带有4x4mm的单元小区的正方形网格形状的第一去涂层元件进行该模拟，并且第二去涂层元件具有带有1.5mm的中心子节段的正方形形状。灰色曲线代表仅具有第一去涂层元件的嵌装玻璃单元，这意味着没有根据本发明的第二去涂层元件。单独的这个第一去涂层元件并不能改善嵌装玻璃单元对于毫米波频率的RF透过性。

图10还表明与没有横向子节段的第二去涂层元件(虚曲线)相比，根据本发明的第二去涂层元件的横向子节段扩展了毫米波的带宽。在10dB的损耗水平下，对于低于6GHz和约22GHz至30GHz之间的辐射，根据本发明的嵌装玻璃单元(实曲线)能透过RF。根据本发明的嵌装玻璃单元能够增加具有低于6GHz的较低频率和高于15GHz的毫米波穿过嵌装玻璃单元的透射，其中H或V极化的衰减水平为至多-10分贝(dB)。

图11是示出与单独的第一去涂层元件(灰色实曲线)相比，根据本发明的第一去涂层元件的单元小区中的第二去涂层元件(黑色实曲线)的模拟结果的图。灰色曲线表明第一去涂层元件允许低于6GHz辐射的RF透过(透射具有较低频率的波)，并且实曲线表明第二去涂层元件使毫米波(在这个特定示例中，高于22GHz)透过。

惊人地，存在第二去涂层元件会明显改善(大约3dB，取决于频率)通常由用于低于6GHz辐射的第一去涂层元件引起的嵌装玻璃单元的RF透过性。与彼此相邻放置的第一和第二去涂层元件或者在嵌装玻璃单元的涂层上独立地具有第一和第二去涂层元件相比，存在根据本发明的第一去涂层元件和第二去涂层元件以更好的方式改善低于6GHz的波的透射并且同时改善毫米波的透射。根据本发明，与第一去涂层元件的尺寸相比，第二去涂层元件的尺寸改善对限定频率的RF透过性。由于本发明，第二去涂层元件改善在期望频率下的嵌装玻璃单元的RF透过性，而且改善第一去涂层元件的RF透过性。

图12是示出了具有不同长度的横向子节段的第二去涂层元件的模拟结果的图。具有正方形的黑色实曲线是用具有在第一去涂层元件的单元小区中的横向子节段的第二去涂层元件模拟的，根据本发明，所述横向子阶段具有大致0.225mm的长度。具有点的黑色实曲线是用具有在第一去涂层元件的单元小区中的横向子节段的第二去涂层元件模拟的，根据本发明，所述横向子阶段具有大致0.5mm的长度。作为比较示例，黑色虚曲线点是用不具有在第一去涂层元件的单元小区中的横向子节段的第二去涂层元件模拟的。作为比较示例，灰色实曲线是在没有第二去涂层元件的情况下模拟的。

惊人地，横向子节段的长度越大，带宽越大。0.225mm的长度允许对于约22GHz至30GHz的毫米波RF辐射以10dB的衰减进行透射，而0.5mm的长度允许对于约19GHz至30GHz的毫米波RF辐射以10dB的衰减进行透射，其中对低于6GHz的较低频率的波的改善水平相同。根据本发明的嵌装玻璃单元上的扩大的带宽允许使用并非尽可能稳健的天线，这意味着天线可以设计为在关于期望的发射频率(和/或接收)的特定误差范围内发射。这允许增加天线的制造稳健性。

除此以外，如果将嵌装玻璃单元用于移动物体(诸如汽车、火车……)中，则由于多普勒效应和频率偏移，扩大带宽允许更好地在内部接收信号。

本发明允许在嵌装玻璃单元上具有带有不同尺寸的第一和第二去涂层元件的若干去涂层部分，从而允许使宽范围的频率透射穿过嵌装玻璃单元并且在所使用的频率范围内避免嵌装玻璃上的任何RF反射。

本发明还涉及一种用于制造根据本发明的嵌装玻璃单元的方法，所述方法包括以下步骤

D.通过激光烧蚀所述多个第二去涂层元件的所述第二节段来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分，以便

E.通过激光烧蚀所述多个第二去涂层元件的第一节段来移除所述至少一个频率选择去涂层部分的一部分

根据本发明，第一去涂层元件的尺寸是不同的所需路径。在第一去涂层元件的单元小区具有多边形形状的情况下，存在与多边形的边一样多的尺寸。

在一些实施例中，第一去涂层元件的单元小区具有圆形形状，将步骤A和B合并并且没有步骤C，因为圆形被认为是单一尺寸。

如图12所示，在本发明的一些实施例中，激光器100用激光束101通过不同步骤来移除(烧蚀)至少一个频率选择去涂层部分，第一组步骤(A、B和C)形成第一去涂层元件并且第二组步骤(D、E和F)形成第二去涂层元件。

根据本发明并且如图13至图15所示，在嵌装玻璃单元包括至少一个频率选择去涂层部分的一些优选实施例中，所述至少一个频率选择去涂层部分包括：

所述方法包括以下步骤：

为了优化激光的路径以及能量和时间消耗，X轴或Z轴中的一者上的所有烧蚀步骤可以在连续步骤中进行，并且然后进行另一个轴(相应地Z轴或X轴)上的所有烧蚀步骤。

优选地，为了形成第二去涂层元件的节段，激光器在单个路径中接通-关断，以形成不同的第二去涂层元件的所有对准节段。另一种方式是掩盖必须不接触涂层的区域。

图18示出了在涂层系统20的厚度上的去涂层的剖面，其中表面20A与涂层系统的接触玻璃板的表面相对。去涂层TC的厚度比涂层的金属层的距离更深，以便形成隔离区。通过开/关功能进行工作以便形成第二去涂层元件的侧的激光器形成斜坡20C。这个斜坡允许第二去涂层元件对眼睛更加不显眼。优选地，第二去涂层元件的交点是在斜坡之后，其中去涂层基本上平行于涂层系统的表面，以便使隔离结构尽可能不显眼

根据本发明，嵌装玻璃单元可以包括在涂层上的具有不同大小的第一和第二去涂层元件的若干频率选择去涂层部分，以便最大化嵌装玻璃单元的RF透过性。

根据本发明，嵌装玻璃单元可以包括在涂层上的具有相同特性的若干频率选择去涂层部分，以便更好地传播RF信号。

在一些实施例中，可以将至少一个天线放置在频率选择去涂层部分的前面，以便让至少一个天线穿过嵌装玻璃单元进行辐射和/或接收来自其他大小的嵌装玻璃的辐射。

根据本发明的嵌装玻璃单元能够增加具有低于6GHz的较低频率和高于15GHz的毫米波穿过嵌装玻璃单元的透射，其中H或V极化的衰减水平为至多-10分贝(dB)，同时保持涂层性能并且最小化去涂层百分比，并且保持涂层与去涂层之间的美感以便保持尽可能高的不可见水平。

Claims

1.一种嵌装玻璃单元(1)，包括

-玻璃面板(10)，所述玻璃面板对RF辐射的反射率低，

-涂层系统(20)，所述涂层系统对RF辐射的反射率高，所述涂层系统设置在所述玻璃面板上

-所述涂层系统的至少一个频率选择去涂层部分(30)，所述去涂层部分沿着由纵向轴线X和竖直轴线Z限定的平面P延伸；具有沿着所述纵向轴线X测量的宽度DW以及沿着所述竖直轴线Z测量的长度DL，所述去涂层部分包括：第一去涂层元件，所述第一去涂层元件包括形成规则网格的多个单元小区；以及多个第二去涂层元件，其中，第二去涂层元件放置在所述第一去涂层元件的每个单元小区中，并且其中第二去涂层元件不与所述第一去涂层元件接触

其特征在于，所述第二去涂层元件至少包括：

-第一节段AB，其中点B是自由终止点，

-第二节段CD，其中点D是自由终止点，

-所述子节段EB的长度