CN201860471U - 具有可电加热涂层的透明窗 - Google Patents

Abstract

一种具有可电加热涂层的透明窗(1)，所述涂层在所述窗(1)的区的主要部分上延伸，特别是在所述窗的视区(A)上延伸。此外，所述涂层还电连接到至少两个相对的低阻抗汇流条以使得在输入电压被施加于所述汇流条之后，电流在由所述涂层形成的加热区(21)上流动。在这种布置中，在所述汇流条与所述加热区(21)之间存在至少一个至少部分透光的过渡区域(15)，所述过渡区域的有效表面电阻低于所述涂层的表面电阻。为了获得具有带能滤波器视觉外观的过渡区域(15)，所述至少一个过渡区域(15)中的表面电阻沿着从指定汇流条至所述加热区(21)的方向增大。

Description

具有可电加热涂层的透明窗

技术领域

本发明涉及具有可电加热涂层的透明窗，所述涂层在所述窗的区域的主要部分上延伸，特别是在所述窗的视区上延伸，并电连接到至少两个相对的低阻抗汇流条以使在输入电压被施加于所述汇流条之后，电流在所述汇流条之间在由所述涂层形成的加热区上流动，其中，在所述汇流条与所述加热区之间存在至少部分透光的过渡区域，所述过渡区域的有效表面电阻低于所述涂层的表面电阻。

背景技术

在机动车辆领域，对前窗的要求越来越高，特别是设置为可加热形式的前窗，其中加热区不具有任何线或其它可见导体。根据法规要求，有碍穿过车窗的视野、特别是在挡风玻璃的特别主要的视区A中的视野的可见元件是不允许的。由于这一原因，越来越多地以可加热透明窗涂层的形式设置加热区。

具有低吸光性的可加热涂层的常见问题仍是相对较高的表面电阻。特别是在将被加热的窗具有大尺度的情况下或流动路径长的情况下，这导致需要相对较高的操作电压。不过，对于常用挡风玻璃尺度和常用加热涂层表面电阻而言，采用常用的客车的标准12至14伏特电力系统不能实现适合的加热功率。直到现在，在所用涂层系统的情况下降低表面电阻总是伴随可见光透射率的减小，这是因为在这种情况下不得不采用厚度更大的导电层。

前述问题也例如通过DE 20 2005 016 384 U1被提出，其中公开了一种在本文开始所述类型的可加热挡风玻璃，其中直接电连接到相应汇流条的透明过渡区域沿一个或两个汇流条设置。在这种情况下，这两个条形式的过渡区域一方面位于中心视区A上方并且另一方面位于中心视区A下方，视区的光学性能因而保持不受影响(与过渡区域相比)。在已知的挡风玻璃的情况下，过渡区域中的表面电阻降低通过与两个汇流条垂直地从两个汇流条延伸进入由涂层所形成加热区中的额外导体或栅元件得以实现。这些元件位于窗视区B中，但在视区A之前终止。由于也被称为“梳电极”的额外栅元件的导电率增大，因此，设置有栅元件的两个过渡区域形成有效导电率增大的区域，即，其中的有效表面电阻减小。在这些区域中，涂层自身与栅元件形成并联连接。

而且，DE 1 256 812也描述了一种可加热车窗，其中汇流条在窗的窄侧上延伸，即，在这种情况下在后车窗的大致竖直延展的窄侧上延展。从两个汇流条延伸出水平延展的梳电极，梳电极延伸到由透明涂层形成的加热区中。相对汇流条的梳电极被布置为以其竖直间隔的一半地相互错开，使得在汇流条上梳电极以其它汇流条的梳电极之间的半程延展。通过使相反极性的电极的间隔最小化，减小了电流必须在导电涂层上覆盖的距离，从而通过这种方式甚至以低电压在整个窗上获得尽可能大且均匀分布的加热功率。

而且，从DE 10 2004 005 61 1 A1中获悉一种具有可部分变黑的视区的透明窗。在这种情况下，通过采用多层复合体形式的窗的透光性能实现变黑，且窗借助于被包围在两个表面电极之间的电致变色功能层而实现可逆变化。来自车辆电力系统的输入电压可通过低阻抗连接器被输入到表面电极。在DE 10 2004 005 611 A1的情况下，表面电极及其连接器可被制造为相互匹配，并在空间上相对于彼此布置成在施加第一电压时，在窗的一个边缘开始变黑，而且随着电压增大，在窗的表面区上连续地继续变黑，直到功能元件在相反边缘处实现完全均匀的转变。以这种方式，当功能元件变黑时，实现一种“卷帘效应”，特别是在采用始于挡风玻璃的上边缘的水平条形式时。

当使用直接来自车辆的12伏特电力系统的输入电压时，对于实现加热功率而同时确保足够良好透光性能而言，所有借助以透明涂层形式设置的加热区的用于加热窗的已知系统均被认为存在问题。

发明内容

问题：

本发明解决的问题是，提供透明窗，透明窗具有可电加热并形成加热区的透明涂层，由此，即使在输入电压相对较低的情况下，也可提供足够大的加热功率，即使在视区A和视区B之外，窗的电性能也良好，并且所述窗具有令人满意的设计。

解决方案：

基于本文开始所述类型的窗，这一问题通过根据本发明使得在至少一个过渡区域中的表面电阻沿着从指定汇流条至加热区的方向增大而得以解决。

本发明基于如下发现：过渡区域通常包括(如在DE 10 2005 016 384U1中的情况)不透明导电区域(例如包括导电的含银的屏印浆或细的导电线)和不导电或导电性至少显著较差的区域，所述不导电或导电性至少显著较差的区域另一方面在可见光范围内透光性能良好。可替代地，窗的导电性也可通过自身透明的导电涂层形成，其透光系数随涂层厚度增大而减小，使得通过较大层厚度可形成半透明区域。本发明提供一种窗，其中，过渡区域在其整个高度上不具有均匀的电学和光学性能。由于光学透明度和导电性通常相互成反比，因而本发明在很接近于相应汇流条的区域中提供导电性高但透明度低的结构，反之，随着与汇流条的距离增大但越来越接近于中心视区A，越来越多地牺牲导电性能以利于实现窗的光学性能。结果，随着透明度朝向窗中部逐渐增大，由此获得的窗过渡区域的光学性能类似于集成于窗中的防晒板。在车窗领域中，这样的设计也已知为所称的带能滤波器，带能滤波器通过对在层式安全窗情况下使用的PVB中间膜着色而形成。而且，为了覆盖将窗接合到车体的粘接剂的压条，已知的是，将黑墨印到窗表面上。不过，已知的黑印通过不具有任何导电性的传统的黑屏印墨形成。另一方面，黑印结构常常实现为点尺寸减小的点图样，使得：即使屏印浆具有导电性，但所印上的结构缺乏粘合力将意味着，直到其下边缘将不具有导电性。

过渡区域优选地包括不透明的导电区域和透明的不导电空余区域，如果在过渡区域上也存在透明的导电涂层，则透明的不导电空余区域也可具有一定导电率。不过，对此可替代地，也可通过改变电导体加热涂层的厚度使朝向视区A增大的有效表面电阻减小。虽然邻接视区A的涂层的厚度对应于视区A的厚度，即相对很小，不过其朝向相应汇流条连续增大，准确而言，其增大程度使得在汇流条近处几乎不再有任何透明度。与视区A的涂层厚度相比，导电层的大的应用厚度具有的效果是，导电性能提高，使得由过渡区域形成的总电阻显著减小。

基于根据本发明的窗的有利的方案，导电区域具有多个导体路径，所述导体路径以导电方式分别在一端连接到汇流条并至少在相反端连接到涂层。在这种情况下，为了给予过渡区域尽可能多的“防晒板”的光学特性而使透明度朝向窗中部增大，至少一条横向路径可相应布置在相邻导体路径之间并以导电方式连接到所述相邻导体路径，而且允许通过可能的相对于实际导体路径成横向的电流而中断实际导体路径的电学桥接。

所希望的朝向窗中部增大的光学透明度的光学特性也可特别地通过使导体路径宽度从相应汇流条至涂层减小而实现。在这种情况下，所述减小可通过任何所希望方式而持续地(导体路径例如形成锐角三角形)或无规律地进行，导体路径的侧向限定线能够采用任何所希望的曲线形式。

基于根据本发明的窗的特别有利的实施例，空余区域形成为岛形区，所述岛形区在所有侧边上被导电区域或导体路径包围。这样具有的效果是，导体路径始终保持其形式，且所述岛形区限定相邻的导体路径之间的空余间隔。位于相邻导体路径之间的同样邻接所述岛形区的区域由此形成横向的路径，并由于在相邻导体路径之间的电连接而使得故障安全性增大。

导体路径可例如以蜿蜒或曲折形式延展，并在峰或顶部分以导电方式连接到相应的相邻导体路径的峰点或顶部部分，且遵循镜像路径。

而且，过渡区域的岛形区的尺寸可从所述汇流条的边界处的零随着与该边界的距离增大而连续增大，在所述加热区的边界处的相邻岛形区之间存留的导体路径部分具有的宽度在0.2mm至10mm之间。导体路径宽度朝向加热区减小具有的效果是，过渡区域中的光学透明度随着远离汇流条而逐渐变大，从而实现在视觉上非常令人满意的外观。

而且，导体路径部分在与加热区的边界处的宽度最大为相邻岛形区的宽度的3％至20％。这一措施也有助于形成在视觉上很有吸引力的外观而同时在过渡区域中保持良好的导电性能。

最后，本发明提供优选方案：在至少一个过渡区域中(如同在加热区中一样)，同样存在导电透明涂层。虽然与在视区A中的加热区相比在原则上有可能在过渡区域中保持较低的特定加热功率，不过，可替代地，也可在过渡区域中实现与实际中心加热区中相当的加热功率。在这种特定情况下，过渡区域可被认为是加热区的一部分。

附图说明

基于根据本发明的窗的两个示例性实施例，在下文中更详细地阐释本发明：

在附图中：

图1显示出采用客车挡风玻璃形式的窗的平面图。

图2显示出根据图1的窗的上过渡区域的放大细节。

图3显示出可替代窗的上过渡区域的细节。

图4显示出采用客车挡风玻璃形式的窗的平面图。

图5显示出采用客车挡风玻璃形式的窗的平面图。

具体实施方式

图1中所示的客车的窗1具有：上边缘2，面对引擎顶罩的下边缘3，和面对侧A柱的两个边缘4和5。从所有边缘2至5开始，窗1总是具有边缘衬条6、7、8和9，边缘衬条6、7、8和9分别具有宽度10、11、12和13，宽度11在中心线14的区域中最大并朝向边缘衬条8和9(见图1)的方向减小。

衬条6、7、8和9通过施加于窗1“侧2”上的黑屏印浆形成，“侧2”由外边和内边以及置于其间的PVB粘接膜构成。黑印的边缘衬条6、7、8和9对应于现有技术并特别是用于覆盖位于其下的粘合剂压条，通过所述边缘衬条，窗1，即其“侧4”，被保持在围绕其的车体窗框架中。

在上边缘衬条6之下，存在平行于所述上衬条延展的上过渡区域15。在下边缘衬条7之上，存在同样平行于所述下衬条延展的下过渡区域16。上过渡区域15在其整个长度上具有大致相同的宽度17。下边缘衬条16也同样如此，下边缘衬条16的宽度由18表示。

初始邻接上过渡区域15的下边缘19和邻接下过渡区域16的上边缘20的是视区B，以及进一步朝向窗1中心，是中心视区A，在这种情况下，两个视区A和B以及类似地还有过渡区域15和16均在窗的“侧3”上设置有透明导电涂层。实际加热区21位于两个过渡区域15和16的两个相互面对的边缘19和20之间。

过渡区域15的细节可在根据图2的放大示图中更好地显示。过渡区域15的导电区域施加于窗的“侧3”上并在图中显示为黑色，且实际上也是不透明的(例如，由含银的屏印浆构成)，所述导电区域被透明且显示为白色的多个空余区域中断。空余区域以大致圆形的岛形区22的形式设置，岛形区22被布置为相互平行的排。随着分别平行于窗边缘2的排与该边缘2的距离增大，岛形区22的尺寸增大，在形式上准确而言，是相应圆形的直径增大。虽然每排岛形区的数量恒定(除了上三排之外，在上三排中过渡区域在外侧以弧形形式形成圆角)，不过，由于沿朝向加热区或视区A的方向岛形区22的尺寸增大而使得空余区域所占比例增大。因此，综上所述，过渡区域15的透明度从不透明边缘衬条6朝向视区A连续增大。有效表面电阻以相同程度增大，这是由于导电区域的表面积减小所致。过渡区域15的导电率因而在其下边缘19处减小，准确而言，是相对于过渡区域15在其上边缘相连的极低阻抗的汇流条的导电率减小。不过，过渡区域15的边缘19处的有效表面电阻仍然低于视区A的区域中的加热区涂层的表面电阻。因此，在图中未示出并位于以黑印形式设置的边缘衬条6和7之下的汇流条的有效电间隔由于存在过渡区域15和16而减小，且所述减小通过印在过渡区域15和16中的导体结构而实现，所述导体结构具有布置在上边缘区域15中的已知防晒板的外观或者在这种场合下熟知的所称带能滤波器的外观，并因而被汽车购买者和使用者所接受。

在过渡区域15和16中印制的导电区域的结构也可被设计为：由相互平行延展或平行于中心线14延展的多个导体部分构成这些区域。导体部分具有蜿蜒形状，并相应地交替限定右手侧上的排的一个岛形区22和左手侧上的相邻排中的一个岛形区22，其中所述两个岛形区22被布置为以岛形区宽度的一半错开。相邻导体部分在一排中两个岛形区22之间的区域中重叠，然后通过相互移动分开而在相应的相邻排中形成凸起(岛形区22)，并然后在下一排中再次以最大程度重叠。在过渡区域15中的印制图样也可被设计为倒置的点图样，所述点在这种情况下通过岛形区22形成，所述点的尺寸朝向下边缘19(即，朝向视区B和A)连续增大，并在最后一排仅留下宽度约0.3mm的导体路径。

图3中图示出可替代导电结构。在此，岛形区22’具有规则六边形的形式。这些六边形的尺寸从过渡区域15’的下边缘19朝向以黑印形成的上边缘衬条6而连续减小。在相邻岛形区22’之间存留的导体路径具有曲折线的形式，曲折线的峰点在两侧上变平并被替代为沿导体路径纵向的平直部分。

因此，窗1内的电流从现有技术中已知的位于窗的“侧3”上的上汇流条的连接部位经由过渡区域15、15’中的与所述汇流条电接触的导电区域而流向视区B和A中的加热涂层。过渡区域15、15’中的导电结构以及视区B和A中的涂层均位于窗1、1’的“侧2”上。在加热区21的相反的下侧上，电流流动通过下过渡区域16的导电结构，并由此进入在下边缘衬条7中由黑印覆盖的“侧3”上的下汇流条中，且由此经由接触部位回到电压源。

出于设计原因，印制具有朝向视区B和A“变薄”的导电屏印浆的窗也可分别在平行于边缘衬条8、9延展的两个边缘衬条23、24中进行。为了消除在这些区域中发生短路的可能性从而防止过大的电流流动通过在视区B和A中通过涂层形成的加热区21，在边缘衬条23、24中的导电印处于涂层的“侧2”上，使得由于通过PVB膜的隔离而不存在从边缘衬条23、24至过渡区域15、16的导电连接。

图4和5中所示的窗1类似于图1中所示的窗1。客车的窗具有：上边缘2，面对引擎顶罩的下边缘3，和面对侧A柱的两个边缘4和5。从所有的边缘2至5开始，窗1总是具有边缘衬条6、7、8和9，边缘衬条6、7、8和9分别具有宽度10、11、12和13，宽度11在中心线14的区域中最大并朝向边缘衬条8和9的方向减小。

空余区域以大致圆形的岛形区22的形式设置，其中岛形区22被布置为相互平行的排。在图4中，随着分别从中心线14延展的所述排到窗1的边缘4和5的距离增大，岛形区22的尺寸增大，在形式上准确而言，是相应圆形的直径增大。虽然每排的岛形区的数量恒定，不过，由于岛形区22的尺寸朝向边缘4和5的方向增大，使得空余区域所占比例增大。因此，综上所述，过渡区域15的透明度从中心线14向边缘4和5连续增大。有效表面电阻以相同程度增大，这是由于导电区域的表面积减小所致。过渡区域15的导电率因而在边缘4和5处减小。

在图5中，随着分别从中心线14延展的所述排到窗1的边缘4和5的距离增大，岛形区22的尺寸减小，在形式上准确而言，是相应圆形的直径减小。虽然每排的岛形区的数量恒定，不过，由于岛形区22的尺寸朝向边缘4和5的方向减小，使得空余区域所占比例减小。岛形区22的尺寸的减小在中心线14与边缘4和5之间的半程处达到最大值。然后，岛形区22的尺寸增大，在形式上准确而言，是相应圆形的直径朝向窗1的边缘4和5而增大。有效表面电阻以相同程度增大，这是因为导电区域的表面积减小所致。

Claims (11)

1.一种具有可电加热涂层的透明窗(1，1’)，涂层在窗(1，1’)的区域的主要部分上延伸，特别是在窗(1，1’)的视区(A)上延伸，并电连接到至少两个相互对置的低阻抗汇流条以使得在输入电压被施加于汇流条之后，电流在汇流条之间在由涂层形成的加热区(21)上流动，其中在汇流条与加热区(21)之间存在至少一个至少部分透光的过渡区域(15，15’，16)，过渡区域(15，15’，16)的有效表面电阻低于涂层的表面电阻，

其特征在于，至少一个过渡区域(15，15’，16)中的表面电阻沿着从所述汇流条至加热区(21)的方向增大。

2.如权利要求1所述的窗，其特征在于，导电区域具有多条导体路径，导体区域以导电方式分别在一端连接到汇流条并在相反端连接到涂层。

3.如权利要求2所述的窗，其特征在于，至少一条横向路径相应地布置在相邻导体路径之间，并以导电方式连接到相邻导体路径。

4.如权利要求2或3所述的窗，其特征在于，导体路径的宽度从汇流条至加热区(21)减小。

5.如权利要求1至4中任一项所述的窗，其特征在于，空余区域形成为岛形区(22，22’)，岛形区在所有侧边上被导电区域或导体路径包围。

6.如权利要求1至5中任一项所述的窗，其特征在于，导体路径以蜿蜒或曲折形式延展，并在峰点或顶部部分以导电方式连接到相应的相邻导体路径的峰点或顶部部分，且遵循镜像路径。

7.如权利要求5或6所述的窗，其特征在于，过渡区域(15，15’，16)的岛形区(22、22’)的尺寸从指定的汇流条的边界处的零随着与汇流条的边界的距离增大而连续增大，在加热区(21)的边界处的相邻的岛形区(22、22’)之间存留的导体路径部分具有的宽度在0.2mm至10mm之间。

8.如权利要求7所述的窗，其特征在于，在加热区(21)的边界处的导体路径部分的宽度最大为相邻的岛形区(22、22’)的宽度的3％至20％之间。

9.如权利要求1至8中任一项所述的窗，其特征在于，在至少一个过渡区域(15，15’，16)中，如在加热区(21)中一样，存在导电透明涂层。

10.一种具有可电加热涂层的透明窗(1，1’)，涂层在窗(1，1’)的区域的主要部分上延伸，特别是在窗(1，1’)的视区(A)上延伸，并电连接到至少两个相互对置的低阻抗汇流条以使得在输入电压被施加于汇流条之后，电流在汇流条之间在由涂层形成的加热区(21)上流动，其中在汇流条与加热区(21)之间存在至少一个至少部分透光的过渡区域(15，15’，16)，过渡区域(15，15’，16)的有效表面电阻低于涂层的表面电阻，

其特征在于，至少一个过渡区域(15、15’、16)中的表面电阻沿着从中心线(14)至边缘(4，5)的方向增大。

11.一种具有可电加热涂层的透明窗(1，1’)，涂层在窗(1，1’)的区域的主要部分上延伸，特别是在窗(1，1’)的视区(A)上延伸，并电连接到至少两个相互对置的低阻抗汇流条以使得在输入电压被施加于汇流条之后，电流在汇流条之间在由涂层形成的加热区(21)上流动，其中在汇流条与加热区(21)之间存在至少一个至少部分透光的过渡区域(15，15’，16)，过渡区域(15，15’，16)的有效表面电阻低于涂层的表面电阻，

其特征在于，至少一个过渡区域(15、15’、16)中的表面电阻至少在围绕中心线(14)的中部和在边缘(4和/或5)中的至少一个的区域中增大。

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