CN113518717A - 具有柔性扁形电缆的连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连接装置(101),其包括:‑复合玻璃板(101),其由用中间层(17)接合的第一玻璃板(15)和第二玻璃板(16)组成,‑两个导电结构,尤其是电光功能元件(18)的两个彼此相对的平面电极(19,20),它们布置在第一玻璃板与第二玻璃板之间,和‑具有带状电导线(2)的柔性扁形电缆(1),其包括:‑第一连接区域(10),其在扁形电缆(1)的第一端部(8)处和在第一侧上,其中该第一连接区域(10)具有至少一个带状导线(2)的接触点(13),‑至少一个第二连接区域(11),其在扁形电缆(1)的第一端部(8)处和在第一侧上,其中该第二连接区域(11)具有至少一个带状导线(2)的接触点(13),‑第三连接区域(12),其具有带状导线(2)的接触点(13’),在扁形电缆(1)的第二端部(9)处,其中扁形电缆(1)具有包含第一连接区域(10)的基础区段(5)和至少一个与基础区段(5)接合的条形区段(6),所述条形区段(6)包含第二连接区域(11),其中所述条形区段(6)可以如此折叠或被如此折叠,以使得第二连接区域(11)朝向第一连接区域(10),其中第一连接区域(10)与一个导电结构且第二连接区域(11)与另一个导电结构导电接合,尤其是电流接合,其中扁形电缆(1)从复合玻璃板(100)中引出并且在复合玻璃板(100)之外布置第三连接区域(13)。
Description
本发明涉及一种具有柔性扁形电缆的连接装置及其制造方法和用途,所述柔性扁形电缆具有带状电导线(elektrische Leiterbahnen)。
柔性扁形导体,也称为扁平带导体或薄膜导体,经常用于交通工具制造业中,尤其是为了能够在有限的空间条件下实现可移动的电接触。
在交通工具领域中,扁形导体例如用于接触复合玻璃质玻璃板中的电功能层。实例可在DE 42 35 063 A1、DE 20 2004 019 286 U1或DE 93 13 394 U1中找到。
这种复合玻璃质玻璃板通常由至少两个通过热塑性粘接层平面粘合地彼此接合的刚性单片玻璃质玻璃板组成。粘接层的厚度例如为0.76 mm。在单片玻璃质玻璃板之间另外存在与扁形导体接合的电功能层,如加热涂层和/或天线元件。适合于此的扁形导体仅具有0.3 mm的总厚度。这种薄的扁形导体可以毫无困难地在单片玻璃质玻璃板之间嵌入在热塑性粘接层中。
使用扁形导体用于接触电功能层并非仅仅限于交通工具领域。如由DE199 60 450C1已知,扁形导体也被用于建筑领域中。在复合玻璃质玻璃板或隔绝玻璃质玻璃板中,薄膜导体用于电接触集成的电气部件如电压控制的电致变色层、太阳能电池、加热丝、报警环等。
也已知在具有电光功能元件的复合玻璃板中使用扁形导体。在此涉及具有有源层的可电调节光学性质的平面结构。也就是说,有源层的光学性质并且尤其是其透明度、散射特性或发光强度能够通过电压来控制。电光功能元件的实例是SPD功能元件(SPD=悬浮颗粒设备),其例如由EP 0876608 B1和WO 2011033313 A1已知,和PDLC功能元件(PDLC=聚合物分散液晶),其例如由DE 102008026339 A1已知。
电光功能元件,如SPD-或PDLC-功能元件,是作为多层膜商购可得的,其中有源层布置在两个平面电极之间,所述平面电极用于施加电压以控制有源层。通常,两个平面电极布置在两个载体膜之间,所述载体膜通常由PET制成。此外,商购可得的多层膜在两侧上用由聚丙烯或聚乙烯制成的保护膜覆盖,所述保护膜用于保护载体膜免受污染或刮擦。
在制造复合玻璃板时,由多层膜以所需的尺寸和形状裁切出功能元件,并插入中间层的膜之间,借助于中间层将两个玻璃质玻璃板彼此层压成复合玻璃板。
典型的应用是具有可电调节的遮阳板的挡风玻璃,其例如由DE 102013001334A1、DE 102005049081 B3、DE 102005007427 A1和DE 102007027296 A1已知。
通常,玻璃板制造商需要具有齐全的用以无工具地连接到另一控制电子设备上的连接元件和连接区域的玻璃板。
电光功能元件的电接触通常通过汇流排(也称为"母线")来进行,所述汇流排施加在功能元件的边缘区域中在平面电极上并且导电接触所述平面电极。通过将汇流排与外部电压源接合,通常通过安装在汇流排上的扁形导体(例如,FFC =柔性扁形电缆)的方式,电压被施加至平面电极上并且接通功能元件的有源层。
对于更复杂的控制任务,也使用具有多个带状电导线的柔性扁形电缆。带状电导线非常薄,厚度例如在0.03 mm至0.1 mm范围,并且例如由铜组成,铜已被证实是合适的,因为其具有良好的导电性以及良好的可加工性,并且同时材料成本低。
在制造柔性扁形电缆时,将带状电导线施加在由塑料制成的载体基板上,例如以印刷方法,并且随后用由塑料制成的覆盖层覆盖。替代地,预制带状电导线作为由金属箔制成的金属条并且在两侧上与塑料材料层压。在这两种情况下,将带状电导线机械稳定化并嵌入到隔离套中,使得其相对于外部环境电隔离。
如果将带状电导线施加在载体基板上,则所述带状电导线仅可从覆盖层触及,因为仅所述覆盖层可被去除,而不损坏带状电导线。因此,这种柔性扁形电缆仅具有一个接触侧,该接触侧相应于覆盖层侧。如果由两个相反的方向使两个彼此相对的电结构(如电光功能元件的平面电极)接触,则需要两个柔性扁形电缆,其中一个相对另一个旋转180°,其中这些扁形电缆各自以其接触侧安放在电结构上。
专利申请US 2018/0301832 A1公开了折叠的带状电导线。
本发明的目的在于,提供一种改进的具有柔性扁形电缆的连接装置,其中所述扁形电缆适合于从两个相反的方向共同接触彼此相对的电结构,并且同时能够容易且成本有利地来制造。
根据本发明的建议,通过根据权利要求1的具有柔性扁形电缆的连接装置实现了所述目的和其它目的。优选的实施方案由从属权利要求得出。其制造方法以及根据本发明的具有柔性扁形电缆的连接装置的用途由次要权利要求得出。
本发明涉及具有柔性扁形电缆的连接装置,其包括:
-复合玻璃板,其由用中间层接合的第一玻璃板和第二玻璃板组成,
-两个导电结构,它们布置在第一玻璃板与第二玻璃板之间,和
-柔性扁形电缆,其第一连接区域与一个导电结构并且其第二连接区域另一个导电结构导电接合,尤其是电流接合,其中扁形导体从复合玻璃板中引出并且在复合玻璃板之外布置第三连接区域。
该柔性扁形电缆包括多个带状电导线(导体条),在所述带状电导线上至少在一侧上布置由塑料制成的电隔离层。有利地,该带状电导线带被电隔离套包套。该柔性扁形电缆用于电连接至至少两个电结构,所述至少两个电结构应优选彼此相对地布置,并且从两个相反侧(方向)电接触。
该柔性扁形电缆是具有两个相对侧的平面体,可以任选地赋予其平的或弯曲的形状。在平的(即未弯曲的)状态下,扁形导体被布置在一个平面中。柔性扁形电缆通常是细长形成的,并且沿其延伸方向具有两个端部。
所述带状电导线至少部分地彼此相邻布置。每个带状电导线可以在沿着带状导线彼此间隔开的两个接触点处电接触。接触点是带状导线可以进行电接触的区域。在最简单的设计方案中,这些是带状电导线的可触及区域。
扁形电缆是具有多个带状电导线的细长电气元件,其宽度明显大于厚度。扁形电缆如此薄地形成(即,厚度如此小),以至于它是柔性的和可弯曲的。
该柔性扁形电缆包括第一连接区域,该第一连接区域沿着扁形电缆的延伸方向位于扁形电缆的第一端部处和在第一侧上。尤其是,第一连接区域仅位于扁形电缆的第一侧上。第一连接区域具有带状电导线中的至少一个的接触点。
该柔性扁形电缆还包括至少一个第二连接区域,该第二连接区域也位于扁形电缆的第一端部处(即,在与第一连接区域的同一端部处)和在第一侧上(即,在与第一连接区域的同一侧上)。尤其是,该第二连接区域仅位于扁形电缆的第一侧上。至少一个第二连接区域具有带状电导线中的至少一个的接触点。
此外,柔性扁形电缆包括至少一个第三连接区域,所述第三连接区域在扁形电缆的延伸方向上在扁形电缆的第二端部处具有带状导线的接触点。
扁形电缆的连接区域用于电接触带状导线,为此目的,至少在接触点处不存在或去除了隔离套,从而可以触及带状导线。在此重要的是,在第一连接区域和第二连接区域中的带状导线的接触点位于扁形电缆的同一侧上。尤其是在将带状电导线施加在载体基板上时,例如以印刷方法,则通常是这种情况,从而能够仅形成覆盖层的开口(穿孔),而不损坏带状导线。
柔性扁形电缆具有包含第一连接区域的基础区段和至少一个与基础区段接合的条形区段(条区段),其具有第二连接区域。在此,作为柔性扁形电缆的一部分的条形区段可以如此折叠或被如此折叠,以使第二连接区域朝向第一连接区域。所述至少一个条形区段优选是细长形成的。所述基础区段同样优选是细长形成的。
第一连接区域和第二连接区域布置在扁形电缆的同一侧上,即,当没有折叠条形区段时,这两个连接区域彼此不面对。更确切地说,这两个连接区域布置在扁形电缆的同一侧上。与此相反,在折叠状态下,第二连接区域相对于未折叠状态旋转180°,因此这两个连接区域彼此面对。在未折叠状态和折叠状态下,扁形电缆的在第一连接区域中的表面法线和扁形电缆的在第二连接区域中的表面法线彼此平行。
以这种方式,彼此相对的电结构,尤其是电光功能元件的两个平面电极,可以有利地通过一根和同一根扁形电缆电接触。有利地,还可以从两侧,即从两个相反的方向电接触。与现有技术不同,可以省去使用两个单独的扁形电缆,由此可以节省材料和成本。
在柔性扁形电缆的一个有利的设计方案中,具有第二连接区域的条形区段布置在基础区段的边缘处。这使得能够特别简单地操作和折叠条形区段以接触相关的电结构。可能有利的是,条形区段从基础区段中侧向伸出,其中条形区段的延伸方向不同于基础区段的延伸方向。例如,条形区段以直角从基础区段中伸出。
根据柔性扁形电缆的另一设计方案,条形区段可以如此折叠或被如此折叠,使得第二连接区域与第一连接区域在侧向上错开地布置,即,这两个连接区域没有相对(在非弯曲状态下,垂直穿过扁形电缆的平面看来)。替代地,条形区段同样可以如此折叠或被如此折叠,使得第二连接区域与第一连接区域相对地布置。
根据柔性扁形电缆的另一设计方案,在基础区段与条形区段之间形成扁形电缆的前棱边的凹部。该措施能够实现特别简单的条形区段制造,尤其是由常规扁形电缆。
根据扁形电缆的一个设计方案,带状电导线施加在电隔离载体基板上,并因此与载体基板牢固地接合。例如,给载体基板涂覆以带状电导线,尤其是以印刷方法,例如丝网印刷方法。另外,带状电导线被电隔离覆盖层覆盖。载体基板和覆盖层一起形成隔离套,该隔离套包套带状电导线。在此设计方案中,第一连接区域和第二连接区域优选地仅在背向载体基板的一侧上至少在接触点处不具有隔离层,即覆盖层在那里被去除,例如具有一个或多个开口(穿孔)。
根据扁形电缆的另一设计方案,带状电导线是预制的,例如作为由金属箔制成的条,并且层压在两个由电隔离材料制成的隔离层之间,这两个隔离层一起形成了嵌入带状电导线的隔离套。在此设计方案中,第一连接区域和第二连接区域优选地仅在同一侧上至少在接触点处不具有隔离层。
带状电导线包含金属材料或优选由金属材料组成,例如铜,铝,不锈钢,锡,金,银或它们的合金。如果带状电导线由金属箔制成为条,则该金属可以部分地或完全地镀锡。为了获得良好的可焊性同时获得腐蚀保护,这是特别有利的。另外,改善了与导电粘合剂的接触。
根据一个设计方案,带状电导线的厚度为10μm至300μm,优选30μm至250μm,尤其是50μm至150μm。这种细导体特别柔软,并且可以例如良好地层压到复合玻璃板中并从中引出。
根据一个设计方案,带状电导线的宽度为0.1mm至100mm,尤其是1mm至50mm,尤其是10mm至30mm。这种宽度特别适合结合以上述厚度以实现足够的载流能力。
扁形电缆的宽度可以是恒定的或变化的。尤其是,扁形电缆可以在第一连接元件、第二连接元件和/或第三连接元件的区域中并且例如仅在第三连接元件的区域中被加宽。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,其长度为5cm至150cm,优选10cm至100cm,尤其是50cm至90cm。不言而喻,扁形电缆的长度、宽度和厚度可以匹配各自的个别情况。
在根据本发明的扁形电缆中,长度的方向定义了延伸方向。长度方向和宽度方向跨越第一侧和与第一侧相对的第二侧。例如,扁形电缆的第一侧也可以称为顶侧,第二侧也可以称为底侧。第一端部和第二端部是扁形导体在延伸方向上的彼此相对的端部(端部区域)。
柔性扁形电缆在一侧或两侧上具有隔离层,该隔离层例如以隔离膜的形式形成。隔离层与带状电导线牢固地接合并且例如粘合。隔离层优选包含聚酰亚胺或聚酯,特别优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或由其组成。隔离层也可以由电隔离漆,优选聚合物漆组成。隔离层也可以包含热塑性塑料和弹性体或由其组成,如聚酰胺,聚甲醛,聚对苯二甲酸丁二醇酯或乙烯-丙烯-二烯橡胶。替代地,可以将浇注材料如丙烯酸酯-或环氧树脂体系用作隔离层。
隔离层的厚度优选为10μm至300μm,特别优选25μm至200μm,尤其是60μm至150μm。隔离层例如通过粘合剂层与带状导线粘合。粘合剂层的厚度例如为10μm至150μm,特别优选50μm至75μm。这种隔离层特别适合于电隔离带状导线并使其机械稳定,以及保护其免受机械损坏和腐蚀。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,带状导线被完全包套在隔离套中,即,在扁形电缆的两侧都具有隔离层,由此这两个隔离层一起形成了隔离套。隔离套尤其可以由前述的载体基板和覆盖层组成。隔离套也可以通过在两侧上将带状导线与两个隔离层层压来形成。
这种具有至少一个隔离层的扁形电缆如此薄,以至于它们可以毫无困难地在各个玻璃板之间被嵌入到复合玻璃板的热塑性中间层中并且从中引出。扁形电缆特别适合于接触复合玻璃板中的导电结构,尤其是电光功能元件的相对的平面电极。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,扁形电缆在第一连接区域中、第二连接区域中和第三连接区域中没有隔离层或其他电隔离。这能够实现扁形电缆的简单的电接触,尤其是电流接触。不言而喻,可以通过导电涂层如镀锡或非导电层如焊接漆(Lötlack)来保护连接区域免受腐蚀。该保护层通常在电接触时才被去除、烧毁或以其他方式透过,以能够实现电接触。
无隔离的连接区域可以通过制造时的窗口技术或通过事后的去除(例如通过激光烧蚀或机械剥蚀)来制造。在窗口技术中,通过隔离层(覆盖层)用连接区域中的相应凹槽(窗口)将带状导线涂覆例如粘合或层压在载体基板上。替代地,带状导线在两侧上被层压,其中隔离层在连接区域中具有相应的凹槽。在事后去除的情况下,如果已经将带状导线施加在载体基板上,则可以将连接区域中的相应的凹槽引入到覆盖层中。在层压的扁形电缆的情况下,可以将连接区域中的凹槽引入到隔离层中。
连接区域根据其各自的用途来形成。在一个有利的设计方案中,接触点形成为焊料接触点(Lötkontaktstellen)。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,在第一连接区域中、第二连接区域中和/或第三连接区域中各自提供隔离层的一个或多个穿孔。在此,所述穿孔在带状导线上完全延伸,即,其在带状导线上形成无材料的通道。
扁形电缆在至少一个条形区段中在至少一个位点(折叠区域)处折叠。这意味着,基础区段与第二连接区域之间的条形区段如此从其延伸平面中伸出并被引导,使得条形区段的一部分以一侧朝向该条形区段的在同一侧上的另一部分。条形区段的延伸方向由于折叠而偏离其折叠之前的延伸方向。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,折叠以角度α(阿尔法)进行。在此,角度α给出条形区段的在至少一个折叠区域后的部分的延伸方向与条形区段的在该折叠区域之前的部分的延伸方向的偏离。角度α(阿尔法)优选为10°至170°,特别优选45°至135°,还更优选60°至120°,尤其是80°至100°。条形区段的在至少一个折叠区域之前和之后的部分形成例如90°的角度α。例如,条形区段的除折叠区域以外的部分,即条形区段的折叠的部分与基础区段指向相同的方向并且彼此平行。由此可以获得扁形电缆的特别紧凑的构造形态。
在扁形电缆的一个有利的设计方案中,条形区段的折叠不是锐边进行的。优选地,该折叠的曲率半径r为0.1mm至100mm,优选0.5mm至10mm,尤其是1mm至5mm。这避免了电阻的损坏和提高,如在锐边弯曲时既可能是这种情况。
根据本发明的连接装置包括复合玻璃板和布置在两个玻璃板之间的两个导电结构。布置在复合玻璃板内部中的两个导电结构优选是电光功能元件的两个彼此相对的平面电极。尤其是,这两个平面电极从两个相对侧(方向)电接触。
第一和第二连接区域优选各自与汇流排导电接合,该汇流排又与导电结构导电接合。汇流排例如包含条形或带形的金属导体,例如金属箔。也可以将汇流排沉积在导电结构上。
导电结构例如与两个电压连接电接合,这两个电压连接也称为极(正极或负极)。第一连接区域和第二连接区域尤其与两个电压连接接合或可接合。
扁形电缆的连接区域与导电结构之间的电气线路连接优选地通过钎焊、压焊或熔焊进行。钎焊时,优选用低熔点焊料进行软钎焊。替代地,导电连接可以通过用导电粘合剂粘合或夹持来进行,例如借助于金属夹具、套筒或插头连接。在复合玻璃板的内部中,可以通过与导电区域直接接触来进行电气线路连接,其中该布置牢固地层压在复合玻璃板中,从而确保防止滑落。
电光功能元件优选作为具有两个外载体膜的多层膜存在。在这种多层膜中,平面电极和有源层布置在两个载体膜之间。在此,外载体膜是指载体膜形成多层膜的两个表面。功能元件由此可以提供为层压膜,其可以有利地被加工。功能元件被载体膜保护,有利地免受损坏,尤其是免受腐蚀。按照给出的顺序,多层膜至少包含第一载体膜、第一平面电极、有源层、第二平面电极和第二载体膜。
作为多层膜的功能元件是商购可得的。通常由具有较大尺寸的多层膜以所需的形状和尺寸裁切出要集成的功能元件。这可以机械进行,例如用刀。在一个有利的实施方案中,所述裁切借助于激光进行。已经表明,这种情况下的侧棱边比在机械切割的情况下更稳定。在机械切割的侧棱边的情况下,可能存在材料仿佛向后拉的风险,这在视觉上是引人注目的并会对玻璃板的美观产生不利影响。
第一平面电极和第二平面电极各自由导电层形成。这些导电层包含至少一种金属、金属合金或透明导电氧化物,优选透明导电氧化物,并且具有10nm至2μm的厚度。所述平面电极优选是透明的。在此,透明意味着可透过电磁辐射,优选波长为300 nm至1300 nm的电磁辐射,尤其是可见光。导电层例如由DE 20 2008 017 611 U1,EP 0 847 965 B1或WO2012/052315 A1已知。它们通常包含一个或多个,例如两个、三个或四个导电的功能性单层。功能性单层优选包含至少一种金属,例如银,金,铜,镍和/或铬,或金属合金。功能性单层特别优选包含至少90重量%的金属,尤其是至少99.9重量%的金属。功能性单层可以由金属或金属合金组成。功能性单层特别优选包含银或含银合金。这样的功能性单层具有特别有利的电导率,同时在可见光谱范围内的高透射率。功能性单层的厚度优选为5nm至50nm,特别优选8nm至25nm。在该厚度范围内,实现了在可见光谱范围内的有利的高透射率和特别有利的电导率。
所述平面电极原则上可以由可以电接触的任何导电层形成。
第一载体膜和/或第二载体膜优选包含至少一种在高压釜工艺中不完全熔融的聚合物,优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。第一和第二载体膜特别优选由PET膜组成。这在多层膜的稳定性方面是特别有利的。然而,载体膜还可以包含例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚乙烯醇缩丁醛(PVB),聚丙烯,聚碳酸酯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酸酯,聚氯乙烯,聚乙酸酯树脂,浇注树脂,丙烯酸酯,氟化乙烯-丙烯,聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。每个载体膜的厚度优选为0.1mm至1mm,特别优选0.1mm至0.2mm。载体膜优选是透明的。平面电极优选布置在载体膜的一个表面上,即恰好在载体膜的两个侧面之一上(也就是说,在其正面或背面上)。在此,载体膜在多层膜的层堆叠中如此取向,使得平面电极相邻于有源层布置。
在本发明意义上,将可电控的光学性质理解为是指可以无极调节的那些性质,但同样也是可以在两个或多个离散状态之间切换的那些性质。
除了有源层和平面电极之外,功能元件还可以具有本身已知的其他层,例如阻隔层,阻挡层,抗反射层,保护层和/或平滑层。
功能元件通过中间层在复合玻璃板的第一玻璃板与第二玻璃板之间内连。在此,中间层优选包括将功能元件与第一玻璃板接合的第一热塑性复合膜,和将功能元件与第二玻璃板接合的第二热塑性复合膜。中间层通常通过至少第一和第二热塑性复合膜形成,所述第一和第二热塑性复合膜平面地彼此叠置布置并且彼此层压,其中功能元件插入在两个层之间。然后,复合膜的与功能元件重叠的区域形成将功能元件与玻璃板接合的区域。在玻璃板的热塑性复合膜彼此直接接触的其他区域中,它们可以在层压时如此熔融,从而在某些情况下不再能够识别两个初始层,而是存在均匀的中间层。
热塑性复合膜可以例如通过一个热塑性膜形成。热塑性复合膜也可以由不同热塑性膜的区段形成,其侧棱边彼此抵靠(aneinandergesetzt)。除了第一热塑性复合膜或第二热塑性复合膜之外,还可以存在其他热塑性复合膜。在需要时,它们也可以用于嵌入包括功能层(例如红外反射层或声阻尼层)的其他膜。
热塑性复合膜还可包含着色或染色的区域。这样的膜可以例如通过共挤出获得。替代地,可以将未着色的膜区段和着色或染色的膜区段组成热塑性复合膜。着色或染色的区域可以均匀地染色或着色,即具有与位置无关的透射率。然而,色调或色彩也可以是不均匀的,尤其是可以实现透射率分布。
在一个优选的设计方案中,功能元件,更确切地说功能元件的侧棱边,环绕地被热塑性框架膜围绕。框架膜是框架状形成的,具有凹口,功能元件插入在该凹口中。热塑性框架膜可以通过热塑性膜形成,在该热塑性膜中已经通过裁切引入了凹口。替代地,热塑性框架膜也可以由多个膜区段围绕功能元件组成。因此,在一个优选的实施方案中,中间层由总共至少三个平面地彼此叠置布置的热塑性复合膜形成,其中框架膜具有凹口作为中间层,功能元件布置在该凹口中。在制造时,将热塑性框架膜布置在第一和第二热塑性复合膜之间,其中所有热塑性膜的侧棱边优选位于一致的位置。热塑性框架膜优选具有与功能元件大致相同的厚度。由此补偿了由位置受限的功能元件引起的局部厚度差,从而可以避免层压时的玻璃破裂。
汽车装配玻璃,尤其是挡风玻璃、后窗玻璃和天窗玻璃,大都具有由不透明搪瓷制成的环绕的外周覆盖印刷物,该覆盖印刷物尤其用于保护用于安装玻璃板的粘合剂免受紫外线辐射并在视觉上覆盖该粘合剂。该外周覆盖印刷物优选用于也覆盖位于装配玻璃的边缘区域中的功能元件的棱边。汇流排以及所需电连接同样安置在覆盖印刷物的区域中。
第一热塑性复合膜和第二热塑性复合膜以及任选地还有热塑性框架膜优选至少包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB),乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU),特别优选PVB。
每个热塑性复合膜以及框架膜的厚度优选为0.2mm至2mm,特别优选0.3mm至1mm,尤其是0.3mm至0.5mm,例如0.38mm。
第一玻璃板和第二玻璃板优选地由玻璃制成,特别优选地由钠钙玻璃制成,如对于窗玻璃而言常见的那样。然而,所述玻璃板也可以由其他玻璃种类制成,例如石英玻璃,硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃,或者由刚性的透明塑料制成,例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。该玻璃板可以是透明的或着色的或染色的。如果将复合玻璃板用作挡风玻璃,则其应在中央可见范围中具有足够的透光率,优选根据ECE-R43在主透视区域A中至少70%的透光率。
外玻璃板、内玻璃板和/或中间层可以具有本身已知的其他合适的涂层,例如抗反射涂层,抗粘附涂层,抗刮擦涂层,光催化涂层或防晒涂层或低E涂层。
第一玻璃板和第二玻璃板的厚度可以宽泛地变化,因此可以匹配个别情况的要求。第一玻璃板和第二玻璃板有利地具有0.7mm至25mm的标准厚度,对于交通工具玻璃优选为1.4mm至2.5mm,对于家具、电器和建筑物,尤其对于电加热体,优选为4mm至25mm。玻璃板的尺寸可以宽泛地变化并且取决于根据本发明的用途的尺寸。第一和第二玻璃板例如具有在交通工具制造业和建筑领域中常见的200 cm²至至多20 m²的面积。
本发明的另一方面包括制造根据本发明的连接装置的方法,该方法具有以下步骤:
a)提供扁形电缆,
b)折叠扁形电缆的条形区段,使得第二连接区域朝向第一连接区域,
c)使第一连接区域与一个导电结构导电接合并且使第二连接区域与另一个导电结构导电接合。
本发明还延伸到将根据本发明的具有柔性扁形电缆的连接装置用于接触单层安全玻璃质玻璃板或多层复合玻璃质玻璃板之上或之中的导电结构。优选地,使用扁形电缆用于与电光功能元件例如SPD功能元件或PDLC功能元件的彼此相对的平面电极接触,其中优选从两个相反的方向接触。
根据本发明的连接装置优选用作建筑装配玻璃或交通工具装配玻璃,优选用作交通工具装配玻璃,尤其是用作机动车的挡风玻璃或天窗玻璃。
本发明的各种设计方案可以单独地或以任意组合来实现。尤其是,在不脱离本发明范围的情况下,上面提到的以及下面将要解释的特征不仅可以以给出的组合来使用,而且可以以其他组合或者单独地来使用。
下面根据实施例详细说明本发明,其中参考附图。它以简化的、非按比例的图示显示:
图1示出了根据本发明的连接装置的示意性剖视图,该连接装置具有带有处于非透明状态的功能元件的复合玻璃板,
图 2示出了图1的连接装置的示意性剖视图,其中功能元件处于透明状态,
图 3示出了图1和2的功能元件的示意性剖视图,
图 4示出了图1和2的功能元件的透视图,
图 5示出了没有条形区段的折叠的扁形电缆的一个实施例的示意图,
图 6示出了具有条形区段的折叠的图5的扁形电缆的示意图,
图 7示出了图6的扁形电缆的示意图,该扁形电缆连接至图4的功能元件的平面电极,
图 8示出了用于制造根据本发明的连接装置的根据本发明的方法的流程图。
首先参考图1和2,其中借助垂直于玻璃板平面的剖视图以示意性方式图示了具有复合玻璃板100的整体上用附图标记101表示的连接布置。复合玻璃板100,其在此例如形成为机动车的挡风玻璃,包括用作外玻璃板的第一玻璃板15和作为内玻璃板的第二玻璃板16。在此,内玻璃板是指向交通工具内部空间的玻璃板,而外玻璃板是指向交通工具周围环境的玻璃板。两个玻璃板15、16例如由钠钙玻璃组成。两个玻璃板15、16通过热塑性中间层17彼此牢固地接合。
复合玻璃板100配备有电光功能元件18(也参见图3和图4),所述电光功能元件在这里例如是PDLC功能元件。例如,PDLC功能元件用作可电控遮阳板,该遮阳板安装在中央可见范围B(如ECE-R43中定义)上方的区域中。PDLC功能元件由嵌入中间层17中的商购可得的PDLC多层膜形成。中间层17包括总共三个热塑性复合膜,它们各自由厚度为例如0.38mm的由PVB制成的热塑性膜形成。在图1和2中,仅示出了与第一玻璃板15接合的第一热塑性复合膜17-1和与第二玻璃板16接合的第二热塑性复合膜17-2。位于其间的热塑性框架膜(未示出)具有切口,裁剪过的功能元件18尺寸精确地(也就是说在所有侧上齐平地)插入到该切口中。因此,第三热塑性复合膜仿佛形成一种用于功能元件18的底板,其因此被全部封装在热塑性材料中并且因此得到保护。
可电控功能元件18是多层膜,由在两个平面电极19、20之间的有源层23和两个载体膜21、22组成。有源层23包含其中分散有液晶的聚合物基质,所述液晶取决于施加在平面电极19、20上的电压S取向,由此可以调节光学性质。载体膜21、22例如由PET构成并且具有例如0.125mm的厚度。载体膜21、22各自具有指向有源层23的ITO涂层,厚度为约100nm,其在第一载体膜21上形成第一平面电极19和在第二载体膜22上形成第二平面电极20。
如果未施加电压S,则液晶无序取向,这导致穿过有源层23的光L强烈散射。在图1中图示了该状态。如果在平面电极19、20上施加电压S,则液晶在同一方向上取向,并且提高了光L穿过有源层23的透射率。PDLC功能元件较少通过减少整体透射率来起作用,而是通过提高散射起作用。在图2中图示了该状态。
两个平面电极19、20可以各自经由汇流排和一个作为连接电缆的扁形电缆与车身电子设备接合,这将在下面更详细地说明。
图4示出了图1和2的具有复合玻璃板100的连接装置101的功能元件18的透视图。为了简化图示的目的,仅示出了功能元件18。如在图4中可见,功能元件18的一个纵向侧(纵向棱边)具有两个连接区24、25,其用于相关的平面电极20、19的电接触。
第一载体膜21和施加到其上的第一平面电极19以及有源层23沿着纵向棱边具有第一切口26,该第一切口26延伸直至具有施加的第二平面电极20的第二载体膜22。因此,可从有源层侧(这里从上方)触及第二平面电极22。第二载体膜22和第二平面电极20在第一切口26的区域中形成第一连接区24。以相应的方式,第二载体膜22和施加的第二平面电极20以及有源层23沿着同一纵向棱边具有第二切口27,该第二切口27延伸直至第一载体膜21和施加的第一平面电极19。因此,可从有源层23侧(这里从下方)触及第一平面电极19。第一载体膜21和第一平面电极19在第二切口27的区域中形成第二连接区25。
每个连接区24、25均具有汇流排(母线),汇流排在此例如由含银的丝网印刷形成。在图4中,由于透视图,仅可见第一连接区24的汇流排28,其中第二连接区25的汇流排类似地形成。两个连接区24、25沿着功能元件18的纵向棱边在侧向上错位地布置并且类似地形成。因此,对于第一连接区24的说明相应地适用于第二连接区25。
图3补充示出了在第一连接区24的区域中垂直穿过玻璃板平面的截面,其示出了第二平面电极20和第二载体膜22以及施加在其上的汇流排28。
现参考图5和6,其中以示意性方式图示了具有细长结构的整体上用附图标记1表示的柔性扁形电缆。扁形电缆1用于共同连接至两个连接区24、25。
扁形电缆1具有多个带状电导线2,其彼此相邻地施加在由电隔离材料(在此例如聚酰亚胺)制成的载体基板3上。带状电导线 2由金属材料构成,在此例如是铜,并且在印刷方法中被施加在载体基板3上。带状电导线 2被未详细示出的覆盖层4覆盖,该覆盖层4由电隔离材料(在此例如聚酰亚胺)制成。载体基板和覆盖套4一起形成隔离套,带状导线2嵌入其中。
扁形电缆1具有例如5cm至150cm的长度。带状电导线2具有例如10μm至300μm的厚度和0.1mm至100mm的宽度。载体基板3和覆盖层4各自具有例如10μm至300μm的厚度。扁形电缆1是柔性的,可以良好地层压到复合玻璃板中并从中引出。
柔性扁形电缆1具有基础区段5和与基础区段5(直接)接合的条形区段6(条区段),条形区段6布置在基础区段5的边缘处并且从基础区段5在侧向上伸出,在此例如垂直。条形区段6也可以通过使扁形电缆1的前棱边7凹陷来形成。
扁形电缆1在第一端部8处在基础区段5中具有第一连接区域10和在条形区段6中具有第二连接区域11。这两个连接区域10、11形成在扁形导体1的同一侧上,因此当条形区段6没有折叠时不会彼此面对。此外,扁形电缆1在其第二端部9处在基础区段5中具有第三连接区域12。在连接区域10、11、12处各自去除覆盖层4,使得这些连接区域10、11、12(仅)可从一侧触及。因此,扁形电缆1几乎完全被由聚酰亚胺制成的隔离套所包套,并由此被电隔离。仅形成没有覆盖层4的连接区域10、11、12。这可以例如通过制造时的窗口技术或通过事后的去除覆盖层4,例如通过激光烧蚀,来实现。
在此,扁形电缆1具有例如八个带状电导线2,它们彼此相邻地布置在载体基板3上。七个带状导线2从基础区段5的第一连接区域10延伸直至基础区段5的第三连接区域12。一个带状导线2从条形区段6的第二连接区域11延伸直至基础区段5的第三连接区域12。每个带状导线2在扁形电缆1的第一端部8处具有接触点13,并且在扁形电缆1的第二端部9处具有接触点13'。接触点13、13'在这里例如形成为焊料接触点。
条形区段6是细长形成的,并且由于扁形电缆1的柔性而可以折叠。图5示出了条形区段6没有折叠时的情况,即,在其上施加了带状导线2的基础区段5和条形区段6的区域中的载体基板2的表面区段具有相同的取向。例如,这例如是扁形电缆1的交付状态。图6中示出了条形区段6在折叠区域14中被折叠时的情况。在折叠区域14中,条形区段6的一部分的一侧位于条形区段6的另一部分的同一侧上。条形区段6在折叠区域14之前和在折叠区域14之后的延伸方向之间的角度在此例如为90°,从而条形区段6的远端部分,即条形区段6的折叠的部分和细长的基础区段部分5指向同一方向并且彼此平行。条形区段6的折叠不是锐边进行的,而是具有0.1mm至100mm的曲率半径r,由此可以避免扁形导体1,尤其是带状导线2的损坏。
第一连接区域10和第二连接区域11布置在扁形电缆11的同一侧上。相反,在折叠状态下,如图6中所示,第二连接区域11旋转180°,使得这两个连接区域10、11彼此面对,其中第二连接区域11与第一连接区域10在侧向上错开地布置。这两个连接区域10、11也可以相对。因此,第一连接区域10和第二连接区域11具有不同的取向。
在图7中示意性地图示了扁形电缆1至功能元件18的两个连接区24、25的电连接。在此,基础区段5的第一连接区域10直接电连接至第二连接区25。旋转180°的条形区段6上的第二连接区域11直接电连接到第一连接区24。从一侧(方向)焊接第一连接区域10的接触点13与第二连接区25的汇流排28,从另一侧(方向)焊接第二连接区域11的接触点13与第一连接区24的汇流排。因此,根据本发明的扁形电缆1有利地能够实现两个连接区24、25的电接触。
扁形电缆1以其基础区段5从复合玻璃板100中引出,其中第三连接区域12布置在复合玻璃板100之外并且与控制装置例如机动车电子设备电接合。具有连接的扁形电缆1的复合玻璃板100形成连接装置101。
图8示出了用于制造根据本发明的连接装置101的根据本发明的方法的流程图。
该方法至少包括以下方法步骤:
a)提供扁形电缆1,
b)折叠扁形电缆1的条形区段6,使得第二连接区域11朝向第一连接区域10,
c)使第一连接区域10与第一平面电极19导电接合并且使第二连接区域11与第二平面电极20导电接合。
由上述说明可知,根据本发明的连接装置有利地使得能够从两个方向同时电接触两个导电结构,尤其是电光功能元件的两个平面电极。通过扁形电缆和由其实现的连接装置可以节省材料和成本。另外,根据本发明的连接装置节省空间并且易于集成到技术环境中。
附图标记列表
1 扁形电缆
2 带状导线
3 载体基板
4 覆盖层
5 基础区段
6 条形区段
7 前棱边
8 第一端部
9 第二端部
10 第一连接区域
11 第二连接区域
12 第三连接区域
13, 13' 接触点
14 折叠区域
15 第一玻璃板
16 第二玻璃板
17 中间层
17-1, 17-2 复合膜
18 功能元件
19 第一平面电极
20 第二平面电极
21 第一载体膜
22 第二载体膜
23 有源层
24 第一连接区
25 第二连接区
26 第一切口
27 第二切口
28 汇流排
100 复合玻璃板
101 连接装置
Claims (14)
1.连接装置(101),其包括:
-复合玻璃板(101),其由用中间层 (17)接合的第一玻璃板(15)和第二玻璃板(16)组成,
-两个导电结构,尤其是电光功能元件(18)的两个彼此相对的平面电极(19, 20),它们布置在第一玻璃板与第二玻璃板之间,和
-具有带状电导线(2)的柔性扁形电缆(1),其包括:
-第一连接区域(10),其在扁形电缆(1)的第一端部(8)处和在第一侧上,其中该第一连接区域(10)具有至少一个带状导线(2)的接触点(13),
-至少一个第二连接区域(11),其在扁形电缆(1)的第一端部(8)处和在第一侧上,其中该第二连接区域(11)具有至少一个带状导线(2)的接触点(13),
-第三连接区域(12),其具有带状导线(2)的接触点(13’),在扁形电缆(1)的第二端部(9)处,
其中扁形电缆(1)具有包含第一连接区域(10)的基础区段(5)和至少一个与基础区段(5)接合的条形区段(6), 所述条形区段(6)包含第二连接区域(11),其中所述条形区段(6)可以如此折叠或是被如此折叠,以使得第二连接区域(11)朝向第一连接区域(10),
其中第一连接区域(10)与一个导电结构且第二连接区域(11)与另一个导电结构导电接合,尤其是电流接合, 其中扁形电缆(1)从复合玻璃板(100)中引出并且在复合玻璃板(100)之外布置第三连接区域(13)。
2.根据权利要求1所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中所述条形区段(6)布置在所述基础区段(5)的边缘处。
3.根据权利要求1所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,所述条形区段(6)从所述基础区段(5)在侧向上、尤其是以直角伸出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,所述条形区段(6)可以如此折叠或被如此折叠,以使得第二连接区域(11)与第一连接区域(10)在侧向上错开地布置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,所述条形区段(6)可以如此折叠或被如此折叠,以使得第二连接区域(11)与第一连接区域(10)相对地布置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,在基础区段(5)与条形区段(6)之间形成扁形电缆(1)的前棱边(7)的凹部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,条形区段(6)的在至少一个折叠区域(14)之前的延伸方向与在至少一个折叠区域(14)之后的延伸方向之间的角度α(阿尔法)为10°至170°。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,条形区段(6)的折叠的部分和基础区段(5)指向同一方向。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,带状导线(2)与载体基板(3)牢固地接合并被覆盖层(4)覆盖,其中至少在第一连接区域(10)和第二连接区域(11)的接触点(13)处不存在覆盖层,特别是去除覆盖层。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),所述柔性扁形电缆(1)具有层压在两侧的带状电导线(2)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的连接装置(101),其具有柔性扁形电缆(1),其中,所述条形区段(6)不是锐边折叠的,其中折叠的曲率半径r为0.1 mm至100 mm。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的连接装置(101),其中,第一连接区域(10)从一侧电接触第一平面电极(19),并且第二连接区域(11)从另一侧电接触第二平面电极(20)。
13.用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的连接装置(101)的方法,具有以下步骤:
a)提供扁形电缆(1),
b)折叠扁形电缆(1)的条形区段(6),使得第二连接区域(11)朝向第一连接区域(10),
c)使第一连接区域(10)与一个导电结构导电接合并且使第二连接区域(11)与另一个导电结构导电接合。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的连接装置在交通工具领域中或在建筑领域中,在家具、电器或装饰物品中用于接触在单层安全玻璃质玻璃板或多层复合玻璃质玻璃板之上或之中的至少两个导电结构,尤其是电光功能元件的两个彼此相对的电极的用途。
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