DE1028183B

DE1028183B - Glass body with a transparent, electrically conductive film on its surface

Info

Publication number: DE1028183B
Application number: DEL13991A
Authority: DE
Inventors: Romey Arthur Gaiser
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1952-11-26
Filing date: 1952-11-26
Publication date: 1958-04-17

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Glaskörper mit durchsichtigem, elektrisch leitendem Film auf seiner Oberfläche und einer mit diesem Film in direktem Kontakt stehenden, der Stromzuführung dienenden Elektrode. Glasplatten dieser Art, bei denen insbesondere ein Film aus Zinnoxyd bevorzugt wird, finden zur Zeit. weitgehend Verwendung als Fenster und Windschutzscheiben, die elektrisch beheizt werden und deshalb eine Eisbildung verhindern oder beseitigen können.The invention relates to glass bodies with a transparent, electrically conductive film on it Surface and one which is in direct contact with this film and is used for power supply Electrode. Glass plates of this type, in which a film of tin oxide is particularly preferred, can be found for now. extensively used as windows and windshields that are electrically heated and therefore prevent or eliminate ice formation.

Zwecks Stromzuführung zum Film besitzen diese Scheiben Elektroden. Bisher wurden lediglich diese Elektroden auf dem Glas befestigt und danach dielektrisch leitende Film derart aufgebracht, daß er die Elektroden berührte. Hierbei trat aber immer wieder Funkenbildung in der Berührungszone von Film und Elektrode auf, und aus diesem Grunde versagten viele Scheiben im Betrieb.These disks have electrodes for the purpose of supplying power to the film. So far only these Electrodes attached to the glass and then applied dielectrically conductive film so that he touched the electrodes. Here, however, sparking occurred again and again in the contact zone of The film and electrode appeared and many disks failed to operate as a result.

Es ergab sich nun, daß die erwähnten Schwierigkeiten auf einfache Weise dadurch überwunden werden können, daß erfindungsgemäß längs der Berührungszone von Film und Elektrode zwecks elektrisch leitender Überbrückung dieser Zone ein metallischer Überzug aufgebracht ist.It has now been found that the difficulties mentioned are thereby overcome in a simple manner can that according to the invention along the contact zone of film and electrode for the purpose of electrical conductive bridging of this zone, a metallic coating is applied.

Ein solcher metallischer Überzug bildet einen hervorragenden elektrischen Übergang zwischen der Elektrode mit verhältnismäßig geringem Widerstand und dem Film aus elektrisch leitendem Material mit verhältnismäßig hohem Widerstand. Weiterhin wird der Winkel, der sich längs der Berührungszone zwisehen der verhältnismäßig dicken Elektrode und dem äußerst dünnen Film erstreckt, mit Metall ausgefüllt und entsprechend ausgerundet.Such a metallic coating forms an excellent electrical transition between the Electrode with relatively low resistance and the film of electrically conductive material with relatively high resistance. Furthermore, the angle that is split along the contact zone the relatively thick electrode and the extremely thin film, filled with metal and rounded accordingly.

Ferner kann durch diesen Überzug die zwischen der Elektrode und der vollen Stärke des elektrisch leitenden Films liegende Randzone geringer Dicke des Films überbrückt werden.Furthermore, by this coating between the electrode and the full thickness of the electrically conductive Film lying edge zone of small thickness of the film can be bridged.

Vorzugsweise besteht der metallische Überzug aus einer Suspension eines feinverteilten Metalls in einem Bindemittel. Hierfür kommt insbesondere feinverteiltes Silber in einem Lack als Bindemittel, z. B. im Verhältnis 43% Silber und 57% Lack, in Frage.The metallic coating preferably consists of a suspension of a finely divided metal in one Binder. For this purpose, finely divided silver in a lacquer is used as a binder, e.g. B. in proportion 43% silver and 57% lacquer, in question.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigtFurther features and advantages of the invention emerge from the following description in conjunction with the drawing. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Glastafel mit Elektroden an zwei gegenüberliegenden Rändern,1 shows a plan view of a glass sheet with electrodes on two opposite edges,

Fig. 2 im Schnitt im wesentlichen längs der Linie 4-4 der Fig. 1 in einem stark vergrößertem Maßstab einen Teil der mit einer Elektrode versehenen Glastafel, nachdem sie mit einem Film überzogen worden ist,Fig. 2 in section essentially along the line 4-4 of Fig. 1 on a greatly enlarged scale part of the electrode-provided glass sheet after being coated with a film is,

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Verfahrens zum Aufbringen des metallischen Überzuges Glaskörper mit durchsichtigem,3 shows the schematic representation of a method for applying the metallic coating Glass body with transparent,

elektrisch leitendem Filmelectrically conductive film

auf seiner Oberflächeon its surface

Anmelder:Applicant:

Libbey-Owens-Ford Glass Company,
Toledo, Ohio (V. St. A.)Libbey-Owens-Ford Glass Company,
Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,Representative: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,
und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2, PatentanwälteBerlin-Grunewald, Lynarstr. 1,
and Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nuremberg 2, patent attorneys

Romey Arthur Gaiser, Toledo, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenRomey Arthur Gaiser, Toledo, Ohio (V. St. A.),
has been named as the inventor

auf die mit Elektroden und einem Film versehene Glastafel undon the glass panel provided with electrodes and a film, and

Fig. 4 in einem Schnitt ähnlich dem der Fig. 2 einen Teil der Glastafel, nachdem der metallische Überzug aufgebracht worden ist.FIG. 4 shows, in a section similar to that of FIG. 2, part of the glass panel after the metallic coating has been applied.

In Fig. 1 ist eine Glastafel 10 dargestellt, die mit Elektroden 11 versehen ist, an denen die Zuleitungen 12 angelötet oder sonstwie befestigt sind. Das Glas kann ein Plattenglas beliebiger Zusammensetzung sein. Als Material für die Elektrode kommen Kupfer, Kupferlegierungen, Gold, Silber, Platin oder Kombinationen davon in Betracht. Diese Materialien können aufgesprüht oder auf andere Weise aufgebracht werden, beispielsweise in Form eines Metallfiusses, d. h. als Gemisch aus feinverteiltem Silber und einem Flußmittel in einem organischen flüssigen Bindemittel, der hernach auf das Glas aufgebrannt wird.In Fig. 1, a glass sheet 10 is shown which is provided with electrodes 11 on which the leads 12 are soldered or otherwise attached. The glass can be a plate glass of any desired composition. The material used for the electrode is copper, copper alloys, gold, silver, platinum or combinations of which into consideration. These materials can be sprayed on or applied in any other way, for example in the form of a metal fiow, d. H. as a mixture of finely divided silver and one Flux in an organic liquid binder, which is then burned onto the glass.

Nach Herstellung der Elektroden wird der elektrisch leitende Film aufgebracht. Hierzu wird üblicherweise die Tafel zunächst in einem Ofen etwa auf Erweichungstemperatur erhitzt und dann mit der Lösung eines Zinnsalzes übersprüht.After the electrodes have been produced, the electrically conductive film is applied. This is usually done the board is first heated in an oven to around softening temperature and then with the solution of a tin salt sprayed over.

Wie in Fig. 2 veranschaulicht, bedeckt der Film 25 die gesamte Glasoberfläche zwischen den Elektroden 11 und kann sich, wie es die gestrichelten Linien 27 zeigen, auch über die Elektroden selbst erstrecken. Der elektrische Kontakt zwischen dem Film 25 und den Elektroden 11 ergibt sich längs der Berührungslinie 26. An dieser Berührungslinie trat bei den bisherigen Ausführungen Funkenbildung auf.As illustrated in FIG. 2, the film 25 covers the entire glass surface between the electrodes 11 and, as shown by the dashed lines 27, can also extend over the electrodes themselves. The electrical contact between the film 25 and the electrodes 11 occurs along the contact line 26. The previous ones occurred at this contact line Versions sparking on.

Aus der Interferenzfarbe des Films an der Berührungszone kann der Schluß gezogen werden, daß derFrom the interference color of the film at the contact zone, it can be concluded that the

709 Ϊ60/274709 Ϊ60 / 274

Film dort dünner wird, wie es bei 27 a (Fig. 2) dargestellt ist. Diese dünne Stelle bildet offenbar einen schlechten Übergang für den elektrischen Strom, der von der Elektrode in den Film fließen soll. Die Funkenbildung an dieser Stelle kann beseitigt werden, indem ein Metallüberzug längs der Berührungszone von Elektrode und Film vorgesehen wird.Film is thinner there, as shown at 27 a (Fig. 2) is. This thin spot obviously forms a bad transition for the electric current, the should flow from the electrode into the film. The sparking at this point can be eliminated by a metal coating is provided along the zone of contact between the electrode and the film.

Obwohl die Erfindung nicht speziell auf ein einzelnes Metall oder eine Metallverbindung für den Überzug beschränkt ist, so wird doch vorzugsweise lufttrockenes Silber verwendet, so genannt, weil es aus feinverteiltem, in einem Lösungsmittel suspendiertem Silber besteht und an der Luft trocknet, wodurch es sich von dem in den Elektroden benutzten Silbermaterial unterscheidet, das ja auf das Glas aufgebrannt worden ist. Es wurden mit Erfolg eine Anzahl von im Handel verfügbaren lufttrockenen Silber-, Platin- und Goldmaterialien für diesen Zweck verwendet; insbesondere besteht die Mischung aber aus etwa 43°/o feinverteiltem Silber und rund 57% eines ao Lackes als Bindemittel.Although the invention is not specific to a single one Metal or a metal compound for the coating is restricted, it is preferred Air dry silver is used, so called because it is made up of finely divided, suspended in a solvent Silver is made up of and air dries, separating it from that used in the electrodes There is a difference in silver material, which has been burned onto the glass. It became a number with success of commercially available air-dry silver, platinum and gold materials used for this purpose; In particular, however, the mixture consists of about 43% finely divided silver and about 57% of an ao Lacquer as a binder.

Dieses Material kann in beliebiger Weise aufgetragen werden; ein bevorzugtes Verfahren ist in Fig. 3 dargestellt. Klebestreifen 28 werden mit einem kleinen Abstand von den Elektroden 12 auf die mit einem Film überzogene Glastafel gelegt, um die zu bedeckende Fläche zu bestimmen. Gegebenenfalls kann zuvor die Oberfläche der Elektrode poliert worden sein, um sie von anhaftendem Filmmaterial zu befreien. Dann wird das lufttrockene Silber mit Hilfe eines Pinsels 29 aufgetragen. Die Suspension wird auf die Silberelektrode 11, die Zuführungen 12 und den benachbarten Teil des elektrisch leitenden Films 25 aufgepinselt, so daß sich ein ununterbrochener Überzug 30 längs der Berührungszone von Elektrode und Film ergibt (Fig. 3 und 4).This material can be applied in any way; a preferred method is shown in FIG. 3 shown. Adhesive strips 28 are at a small distance from the electrodes 12 on the with a Film coated glass panel is placed to determine the area to be covered. If necessary, can the surface of the electrode must have been polished beforehand in order to free it from adhering film material. Then the air-dry silver is applied with the aid of a brush 29. The suspension is on the silver electrode 11, the leads 12 and the adjacent part of the electrically conductive film 25 brushed so that an uninterrupted coating 30 along the contact zone of the electrode and Film results (Figs. 3 and 4).

Es ist gewöhnlich des Aussehens wegen erwünscht, daß sich der Metallüberzug von der Elektrode aus nur ein kleines Stück auf den elektrisch leitenden Film 25 erstreckt, aber er sollte doch die dünne Zone 27 a zwisehen der Elektrode und der vollen Stärke des Films vollständig bedecken. Wegen des Unterschiedes in der Höhe zwischen dem Film 25 und der Elektrode 11 wird eine Ausrundung aus Metall in dem Winkel vorgesehen, der durch das Zusammenstoßen von Film und Elektrode gebildet wird.It is usually desirable for appearance that the metal coating be removed from the electrode only extends a small piece on the electrically conductive film 25, but it should still zwisehen the thin zone 27 a completely cover the electrode and the full thickness of the film. Because of the difference in the Height between the film 25 and the electrode 11, a fillet made of metal is provided at the angle formed by the collision of the film and the electrode.

Nachdem der Silberüberzug 30 aufgebracht worden ist, werden die Klebestreifen 28 entfernt und der Silberüberzug entweder in Luft oder bei etwas ■ erhöhter Temperatur in einem Ofen getrocknet. Ein Vorteil des lufttrockenen Silbers ist es, daß es bei Temperaturen getrocknet werden kann oder fest wird, die beträchtlich unter denen liegen, bei denen der elektrisch leitende Film nachteilig beeinflußt wird.After the silver coating 30 has been applied, the adhesive strips 28 are removed and the Silver coating either dried in air or at a slightly elevated temperature in an oven. A The advantage of air-dry silver is that it can be dried at temperatures or becomes solid, which are well below those at which the electroconductive film is adversely affected.

Das lufttrockene Silber bildet zudem einen zähen, fest anhaftenden, geschmeidigen Überzug, der jeder gewöhnlichen Glasreinigung widersteht und der nur einen Widerstand von etwa 10 Ohm bei einem 30 cm langen, 0,62 cm breiten Streifen besitzt.The air-dry silver also forms a tough, firmly adhering, pliable coating that everyone can use Withstands ordinary glass cleaning and only offers a resistance of about 10 ohms for a 30 cm long, 0.62 cm wide stripes.

Es ist üblich, die Glastafel nach der Behandlung mit dem lufttrockenen Silber zusammen mit einer anderen Glastafel unter Zwischenlage einer Schicht eines nicht spröden thermoplastischen Materials zu schichten, um eine Sicherheitsglaseinheit zu bilden, die erhöhte Festigkeit besitzt und splitterfest ist. Weiterhin sind der auf der Innenseite angebrachte elektrisch leitende Film und die Elektroden geschützt, so daß man während des Gebrauchs keine elektrischen Schläge bekommt und auch keine Kurzschlüsse auftreten. It is common to put the glass panel together with a after treatment with the air-dry silver another glass sheet with the interposition of a layer of a non-brittle thermoplastic material layer to form a safety glass unit that has increased strength and is shatterproof. Furthermore, the electrically conductive film and the electrodes attached to the inside are protected, so that you do not get electric shocks during use and no short circuits occur.

Bei derartigem Sicherheitsglas trat als zusätzliche Fehlerquelle bei den bisherigen Einheiten die Relativbewegung auf Grund unterschiedlicher Dehnungskoeffizienten zwischen den beiden Glastafeln, der Elektrode und dem Film auf, was die Funkenbildung steigerte. Auch diese Fehlermöglichkeit wird durch den neuartigen Überzug ausgeschaltet, weil er wegen seiner Nachgiebigkeit Relativbewegungen ausgleicht und im übrigen einen dauernden guten Kontakt zwischen Film und Elektrode bildet.In the case of safety glass of this type, the relative movement occurred as an additional source of error in the previous units due to different expansion coefficients between the two glass panels, the Electrode and film, which increased sparking. This possibility of error is also caused by switched off the new coating because it compensates for relative movements due to its flexibility and also forms a permanent good contact between the film and the electrode.

Statt die erfindungsgemäß ausgestatteten Glastafeln mit einer zweiten Glastafel zu einer Sicherheitsglaseinheit zu vereinigen, kann man sie natürlich auch allein verwenden, gegebenenfalls indem man auf den Film noch ein nichtleitendes Überzugsmaterial, wie Kunststoff, aufbringt.Instead of combining the glass panels equipped according to the invention with a second glass panel to form a safety glass unit, they can of course also be used use alone, if necessary by adding a non-conductive coating material, such as Plastic.

Claims

1. Glass body with transparent, electrically conductive film on its surface and one with Electrode which is in direct contact with this film and is used for power supply, characterized in that that along the contact zone (26) of the film and electrode for the purpose of electrically conductive bridging of this zone a metallic Coating (30) is applied.

2. Glass body according to claim 1, characterized in that the metallic coating between the electrode and the full thickness of the electrically conductive film lying thin zone (27 a) of the Films bridged.

3. Glass body according to one of claims 1 and 2, characterized in that the metallic coating consists of a suspension of a finely divided metal in a binder.

4. Glass body according to claim 3, characterized in that the suspension of finely divided There is silver in a lacquer as a binder.

5. Glass body according to claim 3 and 4, characterized in that the metallic coating consists of 43 Vo finely divided silver and 57% lacquer.

References considered: U.S. Patent No. 2,497,507.

1 sheet of drawings