DE1256812B

DE1256812B - Heatable glass pane

Info

Publication number: DE1256812B
Application number: DEC33773A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Otto Jandeleit
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1963-08-30
Filing date: 1964-08-31
Publication date: 1967-12-21
Also published as: FR1408162A

Description

Beheizbare Glasscheibe Die Erfindung betrifft eine beheizbare Glasscheibe mit einer auf ihre Oberfläche aufgebrachten durchgehenden leitenden Schicht, wie einer Metalloxydschicht, die insbesondere zum Betrieb mit niedrigen elektrischen Spannungen geeignet ist.Heatable pane of glass The invention relates to a heatable pane of glass with a continuous conductive layer applied to its surface, such as a metal oxide layer, which is particularly suitable for operation with low electrical Tensions is suitable.

Für solche Glasscheiben besteht z. B. auf dem Gebiet des Fahrzeugbaues ein erhebliches Bedürfnis. Bei feuchtem oder kaltem Wetter beschlagen die Fenster nämlich häufig auf der Innenseite und/oder vereisen auf ihrer Außenseite, wodurch die Durchsicht erheblich beeinträchtigt und unter Umständen sogar völlig unmöglich gemacht wird.For such panes of glass there is, for. B. in the field of vehicle construction a significant need. The windows mist up in damp or cold weather namely often on the inside and / or freeze on their outside, whereby the view through is considerably impaired and in some circumstances even completely impossible is made.

Die beheizbaren Glasscheiben der üblichen Art sind in verschiedener Weise ausgebildet.The heatable glass panes of the usual type are of various types Way trained.

So können z. B. Heizdrähte (elektrische Widerstände) entweder auf der Oberfläche des Glases angebracht oder, im Fall eines Mehrschichtenglases, in die zwischen den beiden Glasscheiben befindliche Kunststoffschicht eingebettet sein.So z. B. heating wires (electrical resistors) either on attached to the surface of the glass or, in the case of multilayer glass, in the plastic layer located between the two panes of glass must be embedded.

Die Verteilung der Wärme bei einer solchen Glasscheibe ist im allgemeinen ungleichmäßig. Die Temperatur erreicht ihr Höchstmaß in der unmittelbaren Nachbarschaft der Widerstandsdrähte und ist am geringsten an den von diesen entferntesten Punkten.The distribution of heat in such a sheet of glass is general unevenly. The temperature reaches its maximum in the immediate vicinity the resistance wires and is smallest at the points furthest from them.

Es ist bereits versucht worden, die sich hieraus ergebenden Nachteile dadurch zu vermeiden, daß als Heizdrähte sehr feine Drähte von einem Durchmesser von nur einigen Mikron in sehr dichter Anordnung zueinander verwendet werden. In dieser Weise ausgebildete beheizbare Verglasungen ergeben zwar ausgezeichnete Erfolge, jedoch ist ihre Herstellung sehr schwierig und deshalb wenig vereinbar mit den Forderungen, die sich für eine Massenproduktion ergeben. Ihr dadurch bedingter, sehr hoher Preis beschränkt außerdem ihre Anwendungsmöglichkeiten.Attempts have already been made to address the resulting disadvantages thereby avoiding the use of very fine wires with a diameter as heating wires of only a few microns can be used in very close proximity to one another. In Heatable glazings designed in this way give excellent results, however, their production is very difficult and therefore not compatible with the requirements which result for mass production. Your resulting, very high price also limits their uses.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, auf die zu beheizende Glasscheibe eine kontinuierliche Schicht aus Metall oder einem Metalloxyd aufzubringen, an welche eine elektrische Spannung von zweckentsprechender Höhe angelegt wird.It has also been proposed to place on the glass to be heated to apply a continuous layer of metal or a metal oxide to which an electrical voltage of an appropriate level is applied.

Metalloxydscheiben sind aber in der Regel nur dann ausreichend lichtdurchlässig, wenn sie außerordentlich dünn sind. Dann aber ist ihr Flächenwiderstand so groß, daß man zum Aufheizen größerer Flächen höhere Spannungen anlegen muß, was in vielen Fällen unerwünscht oder unzulässig ist.Metal oxide panes are usually only sufficiently translucent when they are extremely thin. But then their surface resistance is so great that you have to apply higher voltages to heat larger areas, which is what many Cases is undesirable or inadmissible.

Das gleiche gilt für Schichten aus Metalloxyden. Der Flächenwiderstand solcher Scheiben liegt in der Größenordnung von 200 Ohm pro Quadrateinheit. Das bedeutet, daß sich bei Spannungen bis zu 42 Volt, wie sie bei Kraftfahrzeugen zugelassen sind, keine genügende Heizleistung ergibt. Kontinuierliche Schichten aus Metall oder Metalloxyden bedingen außerdem die Verwendung von sehr genau zueinander parallelen Elektroden für die Zuleitung des Stromes, weil anderenfalls die Gefahr besteht, daß die elektrische Energie sich auf den kürzesten Wegen verteilt und damit die Verglasung unregelmäßig erwärmt wird. Diese Bedingung ist im Fall eines Rückfensters für Automobile, das in seiner Abwicklung grundsätzlich trapezförmig gestaltet ist und bei welchem die Elektroden an den Seitenkanten des Fensters angebracht sind, schwer zu erfüllen.The same applies to layers made of metal oxides. The sheet resistance such disks is on the order of 200 ohms per square unit. That means that voltages up to 42 volts, as permitted in motor vehicles are, there is insufficient heating power. Continuous layers of metal or metal oxides also require the use of very precisely parallel Electrodes for the supply of electricity, because otherwise there is a risk of that the electrical energy is distributed in the shortest possible ways and thus the Glazing is heated irregularly. This condition is in the case of a rear window for automobiles, which is basically trapezoidal in its development and in which the electrodes are attached to the side edges of the window, difficult to meet.

Die Erfindung betrifft eine Glasscheibe mit einer auf ihre Oberfläche aufgebrachten durchgehenden leitenden Schicht, insbesondere einer Metalloxydschicht, und seitlich angeordneten Elektroden für die Stromzuleitung zu dieser und ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode in Richtung auf die Gegenelektrode durch eine Reihe von zueinander parallelen, in Kontakt mit der leitenden Schicht stehenden Drähten verlängert ist und daß den Drähten der von der einen Elektrode ausgehenden Reihe jeweils Drähte benachbart sind, die von der anderen Elektrode ausgehen, wobei der Abstand jedes Drahtes einer Reihe von den beiden Nachbardrähten der anderen Reihe im wesentlichen konstant ist, und daß jeder Draht vor der anderen Elektrode endet.The invention relates to a pane of glass with a surface on it applied continuous conductive layer, in particular a metal oxide layer, and laterally arranged electrodes for the power supply to this and is thereby characterized in that each electrode in the direction of the counter electrode by a Series of mutually parallel, standing in contact with the conductive layer Wires is extended and that the wires of the one electrode going out Row are adjacent wires extending from the other electrode, where the distance of each wire in one row from the two wires adjacent to the other Row is essentially constant, and that each wire is in front of the other electrode ends.

Die Einzelheiten sowie weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der eine nur als Beispiel anzusehende Ausführungsform einer Glasscheibe gemäß der Erfindung veranschaulichenden Abbildung.The details as well as further refinements and advantages of the invention result from the following description of the one that is only to be viewed as an example Embodiment of a sheet of glass according to the invention.

Die in der Abbildung dargestellte Glasscheibe ist für das Rückfenster eines Personenkraftwagens bestimmt. Auf die Oberfläche der zu bildenden Glasscheibe wird in bekannter Weise durch Aufsprühen eine Lösung eines Zinnsalzes, z. B. Stannichloridpentahydrazin, Methanol und Phenylhydrazin, aufgebracht.The pane of glass shown in the illustration is for the rear window of a passenger car. On the surface of the glass sheet to be formed is in a known manner by spraying a solution of a tin salt, for. B. stannous chloride pentahydrazine, Methanol and phenylhydrazine.

Darauf wird die Verglasung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von größenordnungsmäßig 400' C unterworfen, durch welche das Niederschlagen einer Zinnoxydschicht aus dieser Lösung auf die Glasoberfläche bewirkt wird. Die Dicke dieser Schicht wird, um die Interferenzerscheinungen zu vermeiden, die den dünnen Schichten eigen sind und sich in dem Auftreten von Färbungen bzw. Irisierungen auswirken, im allgemeinen so bemessen, daß sie nicht wesentlich über 100 Millimikron liegt.Then the glazing undergoes a heat treatment at one temperature of the order of 400 'C, through which the precipitation of a Tin oxide layer is effected from this solution on the glass surface. The fat this layer is used to avoid the interference phenomena that cause the thin Layers are peculiar and have an effect in the appearance of colorations or iridescence, generally sized so that it does not exceed 100 millimicrons.

Auf diese Oxydschicht wird, z. B. mit Hilfe des bekannten Siebdruckverfahrens oder eines beliebigen anderen Verfahrens, ein pastöser Silberstreifen von dem Muster der Elektroden und der leitenden Drähte aufgetragen. Die für solche Zwecke verwendeten Silberpasten bestehen aus Fritten von Silberpulver mit einem Bindemittel, das im Handel unter dem Namen »Leitsilber« erhältlich ist.This oxide layer is, for. B. using the known screen printing process or any other method, a pasty silver streak from the pattern of electrodes and conductive wires. Those used for such purposes Silver pastes consist of frits of silver powder with a binding agent that is im Trade under the name "Leitsilber" is available.

Nach dem Auftragen dieser Pastenschicht wird die Glasscheibe einer zweiten Wärmebehandlung mit dem Ziel der Fixierung des Silberniederschlages unterworfen.After applying this layer of paste, the pane of glass becomes one subjected to a second heat treatment with the aim of fixing the silver precipitate.

In der Abbildung sind mit 2 die Elektroden bezeichnet, an welche bei 3 die Stromzuführungsklemmen sitzen. Die mit 4 bezeichneten leitenden Drähte gehen von jeder Elektrode in Art eines Kammes aus, und die den beiden Elektroden zugeordneten Drähte sind so ineinandergeschachtelt, daß sie parallel zueinander bleiben. Der elektrische Strom fließt also von einem Draht zu dem benachbarten durch die Zinnoxydsehicht hindurch.In the figure, the electrodes are designated with 2, to which at 3 the power supply terminals are in place. The conductive wires labeled 4 go from each electrode in the manner of a comb, and those assigned to the two electrodes Wires are nested so that they stay parallel to each other. Of the Electric current therefore flows from one wire to the next through the tin oxide layer through.

Der Abstand von zwei einander benachbarten Drähten bestimmt also im Fall einer gegebenen Oxydschicht die gelieferte Heizleistung. Dieser Abstand beträgt vorteilhafterweise größenordnungsmäßig 30 mm, was bedeutet, daß zwei einander benachbarte ein und derselben Elektrode zugeordnete Drähte in einem Abstand von 60 mm voneinander liegen.The distance between two adjacent wires determines the im In the case of a given oxide layer, the heating power supplied. This distance is advantageously of the order of 30 mm, which means that two adjacent wires associated with the same electrode at a distance of 60 mm from each other lie.

Es ist zweckmäßig, jeden Draht in einem Abstand von der gegenüberliegenden Elektrode enden zu lassen, der wenigstens gleich, vorzugsweise größer ist als der zwei aufeinanderfolgende Elektroden voneinander trennende Zwischenraum. Hierdurch wird erreicht, daß der Strom vorzugsweise von einem Draht zu dem anderen fließt.It is convenient to keep each wire at a distance from the opposite one To let end electrode, which is at least equal to, preferably greater than that space separating two consecutive electrodes. Through this it is achieved that the current flows preferentially from one wire to the other.

Das Ende jedes Drahtes ist zweckmäßig in der Nähe seiner Elektrode verstärkt, um eine gute elektrische Verbindung sicherzustellen.The end of each wire is conveniently near its electrode reinforced to ensure a good electrical connection.

Die elektrische Leistung, die für die Beheizung eines mit einer Verglasung gemäß der Erfindung versehenen Rückfensters eines Kraftfahrzeuges aufzuwenden ist, beträgt größenordnungsmäßig unter normalen klimatischen Bedingungen 3 Watt/dm=. Diese Leistung kann dadurch erhöht werden, daß, innerhalb der Grenzen, in welchen die Stromquelle des Fahrzeuges die sich dadurch ergebende zusätzliche Belastung aushält, der Abstand der Drähte zueinander verringert wird. Ein besonderer Vorteil der beheizbaren Glasscheibe gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Beheizung der Scheibe nur in der Zone erfolgt, in welcher die leitenden Drähte der beiden Elektroden einander gegenüberliegen.The electrical power required to heat one with glazing according to the invention provided rear window of a motor vehicle is to be used, is of the order of magnitude under normal climatic conditions 3 watt / dm =. This performance can be increased by, within the limits, in which the power source of the vehicle the resulting additional load withstands, the distance between the wires is reduced. A particular advantage the heatable glass pane according to the invention consists in that the heating of the disc takes place only in the zone in which the conductive wires of the two Electrodes face each other.

Das ermöglicht es also, gegebenenfalls die beheizte Zone auf einen kleinen Bereich der Glasscheibe, z. B. deren mittleren Bereich, zu beschränken. Es kann sich gegebenenfalls als erforderlich erweisen, die Größe der beheizten Zone zu verringern, um zu vermeiden, daß für ihre Beheizung eine zu große Leistung aufgewendet werden muß. Selbst in diesem Fall können aber die Elektroden an den Rändern der Glasscheibe verbleiben, wo sie durch deren Rahmen abgedeckt sind.This makes it possible, if necessary, to use the heated zone small area of the glass, e.g. B. their middle area to restrict. It may be necessary to increase the size of the heated zone to reduce in order to avoid that too great a power expended for their heating must become. Even in this case, however, the electrodes on the edges of the Panes of glass remain where they are covered by their frame.

Der Widerstand der leitenden Drähte 4 soll nicht zu hoch sein, damit sich nicht von einem Ende zum anderen ein und desselben Drahtes ein zu hoher Leistungsverlust ergibt, der sonst zu Störungen hinsichtlich der gleichmäßigen Verteilung der beheizenden Wirkung über die ganze Fläche der Scheibe führen würde.The resistance of the conductive wires 4 should not be too high so there is no excessive loss of power from one end to the other of the same wire results, which would otherwise lead to disruptions in terms of the even distribution of the heating Effect over the entire surface of the disc.

Im Fall des Ausführungsbeispieles werden die Metalloxydschicht und die die Elektroden und die leitenden Drähte bildende Silberschicht auf thermischem Weg in zwei voneinander getrennten Arbeitsvorgängen aufgetragen und fixiert. Selbstverständlich ist es möglich, die Reihenfolge dieser Vorgänge gegenüber der oben beschriebenen Arbeitsweise umzukehren und zunächst die leitenden Drähte und auf diese die Schicht aus Zinnoxyd aufzubringen.In the case of the exemplary embodiment, the metal oxide layer and the layer of silver forming the electrodes and the conductive wires on thermal Applied and fixed away in two separate work processes. Of course it is possible to change the order of these operations versus the one described above Reverse the way of working and first the conductive wires and on top of these the layer to apply from tin oxide.

In diesem Fall ist es erforderlich, die Stellen der Zuführungsklemmen für den Strom gegen die Möglichkeit eines etwaigen Niederschlagens von Oxyd dort zu sichern, um eine ausreichende Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten.In this case it is necessary to adjust the locations of the feed terminals for the stream against the possibility of a possible precipitation of oxide there to ensure sufficient conductivity is maintained.

In diesem Fall ist gegebenenfalls nur eine thermische Behandlung erforderlich, um gleichzeitig den Silberniederschlag und die Zinnoxydschicht zu fixieren.In this case, only thermal treatment may be required, to fix the silver deposit and the tin oxide layer at the same time.

Die Erfindung ist zwar in erster Linie und besonders zur Anwendung auf vorgespannte Glasscheiben geeignet, kann aber selbstverständlich auch für die Zwischenschicht von Mehrschichtgläsern verwendet werden.The invention is primarily and particularly for use Suitable for toughened glass panes, but can of course also be used for the Interlayer of multilayer glasses can be used.

Selbstverständlich ist ferner die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebene und in der Abbildung dargestellte Ausführungsform beschränkt, der gegenüber Änderungen in verschiedener Richtung möglich sind, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen.Further, of course, the invention is not limited to the above Embodiment described in detail and shown in the figure is limited, that changes in different directions are possible without their basic idea to leave.

So ist es z. B. auch denkbar, jede der seitlichen Elektroden in eine oder mehrere elementare Elektroden zu unterteilen.So it is z. B. also conceivable, each of the side electrodes in a or to subdivide several elementary electrodes.

Claims

Claims: 1. Heatable glass pane with a on its surface applied continuous conductive layer, in particular a metal oxide layer, and laterally arranged electrodes for the power supply to this, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that each electrode points in the direction of the counter electrode by a series of mutually parallel, in contact with the conductive layer standing wires is extended and that the wires of the one electrode outgoing row in each case adjacent wires are those of the other Electrode run out, spacing each wire a number from the two neighboring wires of the other row is essentially constant, and that each wire is in front of the other Electrode ends.

2. Glass pane according to claim 1, characterized in that the conductive layer consists of tin oxide.

3. Glass pane according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the electrodes and the conductive wires are deposited by a silver deposit are formed.

4. Glass pane according to claim 1 to 3, characterized in that each electrode is divided into several elementary electrodes.

5. Glass pane after Claim 1 to 4, characterized in that the distance of the end of the wires extending from one electrode from the opposite electrode is larger than the distance between two consecutive wires. Considered References: British Patent No. 671881.