DE202021003981U1 - Scheibenanordnung mit kapazitivem Schaltbereich - Google Patents
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Abstract
Scheibenanordnung (200), umfassend:
- eine Scheibe (100) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (117), die durch einen Schichtrand begrenzt ist,
- mindestens eine in die elektrisch leitfähige Schicht (117) eingeformte, schichtfreie erste Trennlinie (107-1), durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (115) von einem Umgebungsbereich (105) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die erste Trennlinie (107-1) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den kapazitiven Schaltbereich (115) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den kapazitiven Schaltbereich (115) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich (115) einen Erfassungsbereich (103), einen Zuleitungsbereich (119) und einen ersten Anschlussbereich (113-1) aufweist, wobei der Zuleitungsbereich (11) den Erfassungsbereich (103) mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) elektrisch verbindet,
- eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie zweite Trennlinie (107-2), durch die der Umgebungsbereich (105) von einem Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die zweite Trennlinie (107-2) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den Umgebungsbereich (105) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt,
- eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie dritte Trennlinie (107-3), durch die der Außenbereich (109) in eine erste Außenbereichszone (109-1) und eine zweite Außenbereichszone (109-2) unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone (109-1) von der zweiten Außenbereichszone (109-2) elektrisch abgetrennt ist, wobei die dritte Trennlinie (107-3) so ausgebildet ist, dass
- sich die zweite Außenbereichszone (109-2) stets zwischen der ersten Außenbereichszone (109-1) und dem Umgebungsbereich (105) befindet,
- eine mit der eingebauten Scheibe (100) im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe (100) dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe (100) nur in der ersten Außenbereichszone (109-1) Berührungskontakt mit der Scheibe (100) hat,
- eine kapazitive Sensorelektronik (130), die mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) und einem zweiten Anschlussbereich (113-2) des Umgebungsbereichs (105) elektrisch verbunden ist.
- eine Scheibe (100) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (117), die durch einen Schichtrand begrenzt ist,
- mindestens eine in die elektrisch leitfähige Schicht (117) eingeformte, schichtfreie erste Trennlinie (107-1), durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (115) von einem Umgebungsbereich (105) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die erste Trennlinie (107-1) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den kapazitiven Schaltbereich (115) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den kapazitiven Schaltbereich (115) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich (115) einen Erfassungsbereich (103), einen Zuleitungsbereich (119) und einen ersten Anschlussbereich (113-1) aufweist, wobei der Zuleitungsbereich (11) den Erfassungsbereich (103) mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) elektrisch verbindet,
- eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie zweite Trennlinie (107-2), durch die der Umgebungsbereich (105) von einem Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die zweite Trennlinie (107-2) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den Umgebungsbereich (105) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt,
- eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie dritte Trennlinie (107-3), durch die der Außenbereich (109) in eine erste Außenbereichszone (109-1) und eine zweite Außenbereichszone (109-2) unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone (109-1) von der zweiten Außenbereichszone (109-2) elektrisch abgetrennt ist, wobei die dritte Trennlinie (107-3) so ausgebildet ist, dass
- sich die zweite Außenbereichszone (109-2) stets zwischen der ersten Außenbereichszone (109-1) und dem Umgebungsbereich (105) befindet,
- eine mit der eingebauten Scheibe (100) im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe (100) dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe (100) nur in der ersten Außenbereichszone (109-1) Berührungskontakt mit der Scheibe (100) hat,
- eine kapazitive Sensorelektronik (130), die mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) und einem zweiten Anschlussbereich (113-2) des Umgebungsbereichs (105) elektrisch verbunden ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenanordnung mit einer Scheibe und einer elektrisch leitfähigen Schicht, in die ein kapazitiver Schaltbereich eingeformt ist. Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf ein Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches mit der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ausgestattet ist.
- Scheiben, insbesondere Fahrzeugscheiben, mit elektrisch leitfähigen Schichten, in denen kapazitive Schaltbereiche zur elektrischen Steuerung von Funktionen ausgebildet sind, sind dem Fachmann wohlbekannt und haben bereits vielfach Eingang in der Patentliteratur gefunden. Lediglich beispielhaft wird auf
EP 3264242 A1 ,WO 2017029384 A1 undWO 2018103975 A1 verwiesen. Darin gezeigt sind jeweils Fahrzeugscheiben, in denen kapazitive Schaltbereiche in einer elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet sind. - Bekannt ist, dass kapazitive Schaltbereiche externen elektromagnetischen Störeinflüssen unterliegen können. Diese elektromagnetischen Störeinflüsse können unbeabsichtigt eine Schaltfunktion auslösen. In den beiden erstgenannten Druckschriften ist zu diesem Zweck eine den kapazitiven Schaltbereich umgebende Trennlinie vorgesehen, durch welche ein Umgebungsbereich erzeugt wird, der vom Rest der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch getrennt ist. Durch den Umgebungsbereich können elektromagnetische Störungen des kapazitiven Schaltbereichs vermindert werden.
- Nun hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei eingebauten Scheiben weiterhin elektromagnetische Störungen wirksam sind, welche einer ordnungsgemäßen Funktion der kapazitiven Schaltbereiche entgegenstehen können.
- Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Scheibenanordnung zur Verfügung zu stellen, durch welche externe elektromagnetische Störeinflüsse weiter verringert werden. Zudem soll die Scheibenanordnung in der industriellen Scheibenherstellung einfach, kostengünstig und effizient herstellbar sein.
- Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Scheibenanordnung gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Erfindungsgemäß ist eine Scheibenanordnung gezeigt, welche eine Scheibe und eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst. In der elektrisch leitfähigen Schicht ist mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (Steuerbereich) ausgebildet, mit dem in einfacher Weise ein kapazitiver Berührungs- oder Annäherungssensor gebildet werden kann. Der kapazitive Schaltbereich ist zu diesem Zweck mit einer Sensorelektronik elektrisch verbunden.
- Die Scheibe dient ganz allgemein der Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung. Dementsprechend umfasst die Scheibe eine außenseitige Oberfläche und eine innenseitige Oberfläche, wobei die außenseitige Oberfläche der äußeren Umgebung und die innenseitige Oberfläche dem Innenraum zugewandt ist. Die Scheibe kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, insbesondere als Isolierverglasung, bei der mindestens zwei Einzelscheiben durch mindestens einen Abstandhalter in einem Abstand zueinander angeordnet sind, als Einzelscheibe, insbesondere in Form eines thermisch vorgespannten Einscheibensicherheitsglases, oder als Mehrscheibenverbundglas (Verbundscheibe).
- Bevorzugt ist die Scheibe als Verbundscheibe ausgebildet und umfasst eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, welche durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (Klebeschicht) fest miteinander verbunden sind. Die erste Scheibe kann auch als Außenscheibe, die zweite Scheibe als Innenscheibe bezeichnet werden. Die Oberflächen der beiden Einzelscheiben werden von außen nach innen üblicherweise als Seite I, Seite II, Seite III und Seite IV bezeichnet. In Einklang mit obiger Definition sind die Seiten I und III die außenseitigen Oberflächen, die der äußeren Umgebung zugewandt sind. Die Seiten II und IV sind die innenseitigen Oberflächen, die dem Innenraum zugewandt sind. Die Seiten II und III sind einander zugewandt.
- An bzw. auf einer Oberfläche der Scheibe, vorzugsweise eine innenseitige Oberfläche der Scheibe, ist die elektrisch leitfähige Schicht angeordnet. Vorzugsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht als Beschichtung der Oberfläche ausgebildet, wobei die elektrisch leitfähige Schicht auf die Oberfläche abgeschieden ist. Die elektrisch leitfähige Schicht hat einen Schichtrand, durch den sie in der Fläche begrenzt ist. Der Schichtrand kann sich zum Scheibenrand (Scheibenkante) erstrecken oder gegenüber dem Scheibenrand rückversetzt sein (Randentschichtungsbereich). Denkbar wäre auch, dass die elektrisch leitfähige Schicht auf einen Träger (z.B. PET-Folie) aufgebracht ist, der ihrerseits an bzw. auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet ist.
- In die elektrisch leitfähige Schicht ist mindestens eine schichtfreie erste Trennlinie eingeformt, durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich von einem Umgebungsbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt ist. Gemäß einer Ausgestaltung ist die erste Trennlinie als geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den kapazitiven Schaltbereich vollständig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Trennlinie als nichtgeschlossene Linie ausgebildet und umgibt den kapazitiven Schaltbereich nur abschnittsweise (d.h. teilweise) und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand.
- Der kapazitive Schaltbereich weist einen Erfassungsbereich, einen Zuleitungsbereich und einen ersten Anschlussbereich auf, wobei der Zuleitungsbereich den Erfassungsbereich mit dem ersten Anschlussbereich elektrisch verbindet. Der Umgebungsbereich weist einen zweiten Anschlussbereich auf, der zum Anschluss der Sensorelektronik dient.
- Der Umgebungsbereich umgibt den kapazitiven Schaltbereich zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig. Falls sich der kapazitive Schaltbereich bis zum Rand der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt, dann umgibt der Umgebungsbereich den kapazitiven Schaltbereich nur abschnittsweise bzw. teilweise. In diesem Fall ist die erste Trennlinie nicht geschlossen und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht. Möglich ist jedoch auch, dass sich der kapazitive Schaltbereich vollständig innerhalb des Umgebungsbereichs der elektrisch leitfähigen Schicht befindet, so dass der Umgebungsbereich den kapazitiven Schaltbereich vollständig umgibt. In diesem Fall ist die erste Trennlinie geschlossen.
- In die elektrisch leitfähige Schicht ist weiterhin eine schichtfreie zweite Trennlinie eingeformt, durch die der Umgebungsbereich von einem Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt ist. Gemäß einer Ausgestaltung ist die zweite Trennlinie als geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den Umgebungsbereich vollständig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite Trennlinie als nichtgeschlossene Linie ausgebildet, umgibt den Umgebungsbereich nur abschnittsweise (teilweise) und erstreckt sich bis frei endend (mit beiden Enden) zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht.
- Der Außenbereich umgibt den Umgebungsbereich zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig. Falls sich der Umgebungsbereich bis zum Rand der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt, dann umgibt der Außenbereich den Umgebungsbereich nur abschnittsweise bzw. teilweise. In diesem Fall ist die zweite Trennlinie nicht geschlossen und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht. Möglich ist jedoch auch, dass sich der Umgebungsbereich vollständig innerhalb des Außenbereichs der elektrisch leitfähigen Schicht befindet, so dass der Außenbereich den Umgebungsbereich vollständig umgibt. In diesem Fall ist die zweite Trennlinie geschlossen. Falls die erste Trennlinie eine geschlossene Trennlinie ist und den kapazitiven Schaltbereich vollständig umgibt, ist es bevorzugt, wenn die zweite Trennlinie den Umgebungsbereich vollständig umgibt. Falls die erste Trennlinie eine nicht-geschlossene Trennlinie ist und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, so dass der kapazitive Schaltbereich vom Umgebungsbereich nur teilweise umgeben ist, versteht es sich, dass die zweite Trennlinie gleichermaßen eine nichtgeschlossene Trennlinie ist und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, so dass der Umgebungsbereich vom Außenbereich nur teilweise umgeben ist.
- Ferner ist in den Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht eine schichtfreie dritte Trennlinie eingeformt, durch die der Außenbereich in eine erste Außenbereichszone und eine zweite Außenbereichszone unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone von der zweiten Außenbereichszone elektrisch abgetrennt ist. Hierbei ist die dritte Trennlinie so ausgebildet, dass sich die zweite Außenbereichszone stets zwischen der ersten Außenbereichszone und dem Umgebungsbereich befindet. Zudem ist die dritte Trennlinie so ausgebildet, dass eine mit der Scheibe im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe dienende Struktur in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone Berührungskontakt mit der Scheibe hat.
- Die Scheibenanordnung umfasst weiterhin eine (kapazitive) Sensorelektronik, die mit dem ersten Anschlussbereich und einem zweiten Anschlussbereich elektrisch verbunden ist.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bedingt durch den Einbau einer Scheibe mit kapazitivem Schaltbereich in eine Umgebung, insbesondere in ein Fahrzeug, durch dem Einbau der Scheibe dienende Strukturen, die in direktem Kontakt (Berührungskontakt) mit der Scheibe stehen, elektromagnetische Störungen in den kapazitiven Schaltbereich eingekoppelt werden können. Diese können unerwünschte Ladungsverschiebungen, d.h. kapazitiven Änderungen, in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugen, welche die kapazitiven Schaltvorgänge stören und insbesondere fehlerhafte Schaltvorgänge auslösen können. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass diese Störeinflüsse von der Größe der Struktur bzw. der Kontaktfläche zur Scheibe abhängen.
- Beispielsweise werden Fahrzeugscheiben durch eine Kleberaupe in einen Karosserierahmen oder einen separaten Metallrahmen eingeklebt. Die Kleberaupe wird zwar von einem hochohmig isolierenden Klebstoff gebildet, jedoch hat sich überraschend gezeigt, dass auch durch die Kleberaupe aufgrund der großen Kontaktfläche Ladungsverschiebungen in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt werden können. Entsprechendes gilt für andere dem Scheibeneinbau und deren Bewegung dienende Strukturen, die direkten Scheibenkontakt haben, wie eine an der Scheibe angreifende Mechanik zur Befestigung und/oder Bewegung der eingebauten Scheibe.
- Erfindungsgemäß können solche elektromagnetischen Störeinflüsse durch den Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht, der in geeigneter Weise in Außenbereichszonen unterteilt wird, stark verringert oder sogar gänzlich vermieden werden. Der den kapazitiven Schaltbereich umgebende Umgebungsbereich wird durch den Außenbereich gleichsam gegen externe Störeinflüsse elektrisch abgeschirmt. Da die erste Außenbereichszone elektrisch getrennt ist von der zweiten Außenbereichszone und die zweite Außenbereichszone stets zwischen der ersten Außenbereichszone und dem Umgebungsbereich angeordnet ist, wird die besonders für elektromagnetische Störungen anfällige erste Außenbereichszone vom Rest der elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch abgetrennt. Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise erreicht werden, dass sich externe elektrische Störeinflüsse auf den kapazitiven Schaltbereich sehr effektiv verringern lassen.
- Im Unterschied zu den Anordnungen, die in der eingangs genannten Patentliteratur gezeigt sind, wird der neu geschaffene Außenbereich und dessen Unterteilung in Außenbereichszonen gezielt für eine elektrische Abschirmung des Umgebungsbereichs eingesetzt. Unerwünschte oder fehlerhafte Schaltvorgänge können hierdurch in vorteilhafter Weise vermieden werden, was insbesondere auch die Verwendung von kapazitiven Sensoren ermöglicht, die eine relativ genaue Änderung der Kapazität für Steuervorgänge erfordern. Insgesamt wird das Signal-/Rauschverhältnis verbessert. Dies sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Trennlinie als geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den Umgebungsbereich vollständig, d.h. läuft um den Umgebungsbereich herum. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dritte Trennlinie einen umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht vom Rest der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. Die erste Außenbereichszone bildet dann einen umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht und ist vorzugsweise auch im Randbereich der Scheibe angeordnet. Hierdurch wird einerseits der Vorteil erreicht, dass der Umgebungsbereich hervorragend elektromagnetisch entkoppelt werden kann. Andererseits kann der Randbereich der Scheibe zur umlaufenden Befestigung der Scheibe, beispielsweise mittels einer Kleberaupe, verwendet werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Trennlinie als nicht-geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den Umgebungsbereich nur teilweise, d.h. nicht vollständig, wobei sich die dritte Trennlinie frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dritte Trennlinie einen nicht-umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht vom Rest der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. Die erste Außenbereichszone bildet dann einen nicht-umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht und ist vorzugsweise auch im Randbereich der Scheibe angeordnet. Hierdurch wird einerseits der Vorteil erreicht, dass der Umgebungsbereich hervorragend elektromagnetisch entkoppelt werden kann. Andererseits kann der nicht-umlaufende Randbereich der Scheibe zum Einbau der Scheibe, beispielsweise in einer Fahrzeugkarosserie, mittels einer Mechanik zum Einbau und/oder Bewegung der Scheibe verwendet werden.
- Der Außenbereich weist einen dritten Anschlussbereich auf, der zum Anschluss der Sensorelektronik dient.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ist die Sensorelektronik mit einem dritten Anschlussbereich des Außenbereichs elektrisch verbunden ist, wobei der dritte Anschlussbereich dazu vorgesehen ist, mit einem vorgegebenen bzw. vorzugebenden elektrischen Potential (d.h. konstantes Potential), insbesondere Massepotential (0 Volt), verbunden zu werden.
- Der dritte Anschlussbereich, der mit einem konstanten Potential (z.B. Masse) verbunden werden soll, kann in der ersten Außenbereichszone und/oder der zweiten Außenbereichszone vorgesehen sein. Die jeweilige Außenbereichszone wird dann auf ein konstantes Potential gelegt.
- Die Anschlussbereiche sind jeweils Bereiche der elektrisch leitfähigen Schicht, die nicht zwingend besondere Vorkehrungen zum elektrischen Anschluss der kapazitiven Sensorelektronik aufweisen müssen.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung ist der dritte Anschlussbereich zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich angeordnet. Besonders vorteilhaft ist der dritte Anschlussbereich (unmittelbar) angrenzend zum ersten Anschlussbereich und/oder zum zweiten Anschlussbereich angeordnet. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass sich alle drei Anschlussbereiche mit einer gemeinsamen Kontaktvorrichtung kontaktieren lassen, wodurch die Herstellung der Scheibenanordnung vereinfacht wird. Die Scheibenanordnung kann in der industriellen Serienfertigung schneller und kostengünstiger als bei einer Einzelkontaktierung der Anschlussbereiche hergestellt werden. Zudem kann ein kostengünstiges, standardmäßig verfügbares dreiadrige Kabel für eine einfache (gemeinsame) elektrische Kontaktierung der Anschlussbereiche mit einem einstückigen Kabelverbinder eingesetzt werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung umfasst der dritte Anschlussbereich eine metallische Kontaktfläche. Die metallische Kontaktfläche enthält oder besteht beispielsweise aus Kupfer, Silber oder Gold. Durch diese Maßnahme kann eine zuverlässige und sichere Kontaktierung des dritten Anschlussbereichs erreicht werden. Möglich wäre auch, dass der erste Anschlussbereich und/oder der zweite Anschlussbereich jeweils mit einer solchen metallischen Kontaktfläche versehen sind. Es versteht sich, dass ein solcher Anschlussbereich im Hinblick auf die elektrische Kontaktierung bessere Eigenschaften aufweist als die elektrisch leitfähige Schicht selbst. Zudem sind die Anschlussbereiche durch die metallische Kontaktfläche gegenüber der elektrisch leitfähigen Schicht individualisiert.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung umfasst der dritte Anschlussbereich einen Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Leitung. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass sich schnell und einfach eine dauerhafte (lösbare) elektrische Verbindung herstellen lässt.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung beträgt die Breite der ersten, zweiten und/oder dritten Trennlinie 30 µm bis 200 µm, bevorzugt von 70 µm bis 140 µm. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass eine sichere und ausreichend hohe elektrische Isolierung erzielt wird, ohne die Durchsicht durch die Scheibe zu stören.
- Die Scheibe enthält oder besteht bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus
EP 0 847 965 B1 bekannt. - Die Dicke der Scheibe kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1,0 mm bis 25 mm und bevorzugt von 1,4 mm bis 2,1 mm verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung.
- Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die Scheibe keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist die Scheibe planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Die Scheibe kann farblos oder gefärbt sein.
- Die thermoplastische Zwischenschicht einer Verbundscheibe enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer thermoplastischen Folie bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm.
- Die Scheibe ist mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen, in welcher der kapazitive Schaltbereich ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Schicht ist an bzw. auf einer Oberfläche der Scheibe angeordnet und bedeckt bzw. überdeckt die Oberfläche der Scheibe mindestens teilweise, jedoch vorzugsweise großflächig. Der Ausdruck „großflächig“ bedeutet, dass mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Oberfläche der Scheibe von der elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt (z.B. beschichtet) ist. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich aber auch über kleinere Anteile der Oberfläche der Scheibe erstrecken.
- Die elektrisch leitfähige Schicht ist vorzugsweise transparent für sichtbares Licht. Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet „transparent“, dass die Gesamttransmission der Scheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben und vordere Seitenscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75% aufweist. Für hintere Seitenscheiben und Heckscheiben kann „transparent“ auch 10% bis 70% Lichttransmission bedeuten. Entsprechend bedeutet „opak“ eine Lichttransmission von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, insbesondere 0%.
- Die elektrisch leitfähige Schicht kann aus einer Einzelschicht oder einem Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten bestehen. Erfindungsgemäß umfasst der Begriff „Schicht“ somit auch mehrere Einzelschichten bzw. Lagen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Einzelschicht oder ein Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 µm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 µm.
- Die Scheibe weist beispielsweise einen umlaufenden Rand mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist. Die elektrisch leitfähige Schicht weist vorteilhaft keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist beispielsweise im Inneren einer Verbundscheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vor Beschädigungen und Korrosion geschützt.
- Beispielsweise besteht die elektrisch leitfähige Schicht aus oder enthält mindestens ein Metall, bevorzugt Silber, Nickel, Chrom, Niob, Zinn, Titan, Kupfer, Palladium, Zink, Gold, Cadmium, Aluminium, Silizium, Wolfram oder Legierungen daraus, und/oder mindestens eine Metalloxidschicht, bevorzugt Zinn-dotiertes Indiumoxid (ITO), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO, SnO2:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO, SnO2:Sb). Transparente, elektrisch leitfähige Schichten sind beispielsweise aus
DE 20 2008 017 611 U1 undEP 0 847 965 B1 bekannt. Sie bestehen beispielsweise aus einer Metallschicht wie einer Silberschicht oder einer Schicht aus einer silberhaltigen Metalllegierung. Typische Silberschichten weisen bevorzugt Dicken von 5 nm bis 15 nm auf, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm. Die Metallschicht kann zwischen mindestens zwei Schichten aus dielektrischem Material vom Typ Metalloxid eingebettet sein. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von einem oder mehreren daraus. Das dielektrische Material kann auch Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, Aluminiumnitrid sowie Kombinationen von einem oder mehreren davon enthalten. Der Schichtaufbau wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Vakuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung oder durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) durchgeführt werden. Auf beiden Seiten der Silberschicht können auch sehr feine Metallschichten vorgesehen sein, die insbesondere Titan oder Niob enthalten. Die untere Metallschicht dient als Haft- und Kristallisationsschicht. Die obere Metallschicht dient als Schutz- und Getterschicht, um eine Veränderung des Silbers während der weiteren Prozessschritte zu verhindern. - Transparente, elektrisch leitfähige Schichten haben bevorzugt einen Flächenwiderstand von 0,1 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 50 Ohm/Quadrat und ganz besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 10 Ohm/Quadrat.
- Beispielsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schicht mit Sonnenschutz-Wirkung (Low-E-Schicht). Eine solche Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist reflektierende Eigenschaften im Infrarot-Bereich und damit im Bereich der Sonneneinstrahlung auf, wodurch ein Aufheizen des Innenraums eines Gebäudes oder Kraftfahrzeugs infolge von Sonnenstrahlung vorteilhaft vermindert wird. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind dem Fachmann wohlbekannt und enthalten typischerweise zumindest ein Metall, insbesondere Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die Schicht mit Sonnenschutzwirkung kann eine Abfolge mehrerer Einzelschichten umfassen, insbesondere zumindest eine metallische Schicht und dielektrische Schichten, die beispielsweise zumindest ein Metalloxid enthalten. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von einem oder mehreren daraus. Das dielektrische Material enthält beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumcarbid oder Aluminiumnitrid. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind beispielsweise bekannt aus
DE 10 2009 006 062 A1 ,WO 2007/101964 A1 EP 0 912 455 B1 ,DE 199 27 683 C1 ,EP 1 218 307 B1 undEP 1 917 222 B1 . - Die Dicke einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden, wobei eine Schichtdicke von 10 nm bis 5 µm und insbesondere von 30 nm bis 1 µm bevorzugt ist. Der Flächenwiderstand einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung beträgt bevorzugt von 0,35 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,5 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, ganz besonders bevorzugt von 0,6 Ohm/Quadrat bis 30 Ohm/Quadrat, und insbesondere von 2 Ohm/Quadrat bis 20 Ohm/Quadrat. Die Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist beispielsweise gute infrarotreflektierende Eigenschaften und/oder besonders niedrige Emissivitäten (Low-E) auf.
- Die elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise auch eine elektrisch beheizbare Schicht sein, durch welche die Scheibe mit einer Heizfunktion versehen wird. Solche beheizbaren Schichten sind dem Fachmann an sich bekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Schichten. Diese Schichten enthalten oder bestehen bevorzugt aus zumindest einem Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und/oder Chrom, oder einer Metalllegierung und enthalten bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Solche Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer Einzelschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. Bei einer solchen Dicke wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht.
- Die elektrisch leitfähige Schicht oder ein Träger mit der elektrisch leitfähigen Schicht ist auf bzw. an einer Oberfläche der Scheibe angeordnet. Im Falle einer Verbundscheibe aus zwei Scheiben befindet sich eine vorzugsweise transparente elektrisch leitfähige Schicht auf einer innenliegenden Oberfläche der einen und/oder der anderen Scheibe. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht zwischen zwei thermoplastischen Zwischenschichten eingebettet sein. Die elektrisch leitfähige Schicht ist dann bevorzugt auf eine Trägerfolie oder Trägerscheibe aufgebracht. Die Trägerfolie oder Trägerscheibe enthält bevorzugt ein Polymer, insbesondere Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU), Polyethylenterephthalat (PET) oder Kombinationen daraus.
- Die (kapazitive) Sensorelektronik ist mit den drei Anschlussbereichen elektrisch verbunden. Die Sensorelektronik misst die Kapazität zwischen dem kapazitiven Schaltbereich und dem Umgebungsbereich. Wird bei einer Annäherung oder Berührung des Erfassungsbereichs eine Kapazitätsänderung detektiert, so gibt die Sensorelektronik ein Schaltsignal aus, um einen Schaltvorgang, für ein beliebiges System durchzuführen, beispielsweise um die Färbung eines elektrochromen Schichtsystems zu steuern.
- Sensorelektroniken für einen kapazitiven Schaltbereich sind dem Fachmann beispielsweise aus der industriellen Serienfertigung von gattungsgemäßen Fahrzeugscheiben wohlbekannt und wurden in der Patentliteratur bereits vielfach beschrieben, beispielsweise in
DE 20 2005 010 379 U1 oder in der eingangs genanntenEP 3264242 A1 . - In einer einfachen Ausführung wird die Kapazitätsänderung des Erfassungsbereichs (Sensorfläche) gegenüber dem Umgebungsbereich durch einen Kapazitäts-/Spannungswandler gemessen. Die Sensorfläche wird durch die Sensorelektronik auf eine vorgegebene Spannung geladen. Der zum Aufladen benötigte Stromfluss wird gemessen und in ein Spannungssignal gewandelt. Anschließend wird die Sensorfläche entladen und erneut auf die vorgegebene Spannung geladen. Eine Änderung der Kapazität der Sensorfläche kann durch die Änderung des Spannungssignals gemessen werden. Die Kapazität der Sensorfläche gegen den Umgebungsbereich ändert sich, wenn ein Gegenstand, beispielsweise ein Finger, in ihre Nähe kommt oder sie berührt. Der kapazitive Schaltbereich ist für eine kapazitive Berührungsdetektion oder Annäherungsdetektion ausgebildet. Der Schaltbereich und der Umgebungsbereich bilden dabei jeweils eine Flächenelektrode aus.
- Eine Kapazitätsänderung kann auch durch einen nicht schwingenden Oszillator erfasst werden, der durch die Kapazitätsänderung zum Anschwingen gebracht wird. Alternativ kann ein schwingender Oszillator so stark bedämpft werden, dass seine Schwingung abreißt. Eine Sensorelektronik mit Oszillator ist aus
EP 0 899 882 A1 bekannt. - Die erfindungsgemäße Scheibenanordnung kann hergestellt werden durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung. Obige Ausführungen im Zusammenhang mit der Scheibenanordnung gelten analog für das Verfahren.
- Das Verfahren umfasst:
- - Bereitstellen einer Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Schicht und Einformen mindestens einer ersten Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht, derart, dass mindestens ein kapazitiver Schaltbereich von einem Umgebungsbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die erste Trennlinie entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den kapazitiven Schaltbereich vollständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet wird, den kapazitiven Schaltbereich teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich einen Erfassungsbereich, einen Zuleitungsbereich und einen ersten Anschlussbereich aufweist, wobei der Zuleitungsbereich den Erfassungsbereich mit dem ersten Anschlussbereich elektrisch verbindet,
- - Einformen einer zweiten Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht derart, dass der Umgebungsbereich von einem Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die zweite Trennlinie entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den Umgebungsbereich vollständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet wird, den Umgebungsbereich teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt,
- - Einformen einer dritten Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht derart, dass der Außenbereich in eine erste Außenbereichszone und eine zweite Außenbereichszone unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone von der zweiten Außenbereichszone elektrisch abgetrennt ist,
- - sich die zweite Außenbereichszone stets zwischen der ersten Außenbereichszone und dem Umgebungsbereich befindet,
- - eine mit der eingebauten Scheibe im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone Berührungskontakt mit der Scheibe hat,
- - Elektrisches Verbinden einer Sensorelektronik mit dem ersten Anschlussbereich und einem zweiten Anschlussbereich des Umgebungsbereichs.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Sensorelektronik mit einem dritten Anschlussbereich des Außenbereichs elektrisch verbunden, wobei der dritte Anschlussbereich dazu vorgesehen ist, mit einem vorzugebenden bzw. vorgegebenen elektrischen Potential, insbesondere Massepotential, verbunden zu werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden der erste, zweite und dritte elektrische Anschlussbereich mit einem dreiadrigen Kabel elektrisch verbunden, insbesondere mit einem gemeinsamen (einstückigen) Kabelverbinder.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der dritte elektrische Anschlussbereich des Außenbereichs mit einer metallischen Kontaktfläche versehen. Optional werden auch der erste Anschlussbereich und/oder der zweite Anschlussbereich mit einer metallischen Kontaktfläche versehen.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der dritte elektrische Anschlussbereich des Außenbereichs mit einem Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Leitung versehen.
- Die Ausbildung der Trennlinien in der elektrisch leitfähigen Schicht erfolgt beispielsweise durch Laserstrukturieren, durch mechanisches Abtragen oder durch chemisches oder physikalisches Ätzen.
- Die elektrisch leitfähige Schicht wird vorzugsweise auf einer Oberfläche der Scheibe abgeschieden, wobei die Abscheidung vorzugsweise durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung, Aufdampfen, chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch ein nasschemisches Verfahren erfolgt.
- Für die Herstellung einer Verbundscheibe werden mindestens zwei Scheiben bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck durch mindestens eine thermoplastische Klebeschicht miteinander verbunden (laminiert). Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Autoklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die beiden Scheiben und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die erste Scheibe und zweite Scheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können.
- Ein Flachleiter zur Kontaktierung der Anschlussbereiche kann in einfacher Weise zwischen den Scheiben laminiert und aus dem Verbund herausgeführt werden.
- Die erfindungsgemäße Scheibenanordnung kann verwendet werden in Gebäuden oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe. Bevorzugt ist die Verwendung der Scheibenanordnung in Kraftfahrzeugen.
- Schließlich erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches mit der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ausgestattet ist. Die Scheibe der Scheibenanordnung ist beispielsweise eine Windschutzscheibe (in aller Regel in einen Karosserierahmen durch eine Kleberaupe eingeklebt), Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe. Die Scheibe ist in das Fortbewegungsmittel eingebaut. Insbesondere ist eine Windschutzscheibe in ein Kraftfahrzeug durch eine Kleberaupe eingeklebt, oder eine Fahrzeugscheibe mit einer Mechanik zum Einbau und/oder Bewegung der Fahrzeugscheibe verbunden.
- Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
-
1 eine schematische Aufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemä-ßen Scheibenanordnung; -
2 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung; -
3 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung; -
4 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung; und -
5 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemä-ßen Scheibenanordnung. -
1 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Scheibenanordnung 200 mit einer Scheibe 100, die einen kapazitiven Schaltbereich 115 umfasst. Die Scheibe 100 kann vielfältig eingesetzt werden. Im Falle eines Fahrzeugs kann diese beispielsweise eine Dachscheibe, eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe, eine Seitenscheibe oder eine andere den Fahrzeuginnenraum begrenzende Verglasung sein. Die Scheibe 100 kann aber auch eine Architekturscheibe oder eine Bauverglasung sein, wie beispielsweise eine Fassadenverglasung, eine Dachscheibe oder eine andere, einen Wohnraum oder Gebäudeinnenraum begrenzende Verglasung sein. Im Allgemeinen kann die Scheibe aber auch für andere Zwecke eingesetzt werden. - Als Scheibe 100 sind alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fenster- oder Verbundscheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind.
- Die Scheibe 100 umfasst den kapazitiven Schaltbereich 115, über den eine kapazitive Veränderung zeitlich differentiell erfasst werden kann und der dazu verwendet werden kann, eine Funktion elektrisch zu steuern, insbesondere zu schalten, wie beispielsweise eine Heizfunktion oder eine Beleuchtungsfunktion. Nähert sich ein Objekt dem kapazitiven Schaltbereich 115 an oder berührt diesen, so ändert sich die Kapazität innerhalb des kapazitiven Schaltbereichs 115. Die Kapazitätsänderung wird über eine Steuerungsanordnung oder Sensorelektronik 130 gemessen, welche in
1 schematisch dargestellt ist. Bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Steuersignal ausgelöst. Dadurch kann beispielsweise eine Annäherung oder Berührung des kapazitiven Schaltbereiches 115 mit einer Hand oder einem Finger erfasst werden. - Die Scheibe 100 umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht 117, wie beispielsweise eine Low-E-Schicht. Die elektrisch leitfähige Schicht 117 umfasst mindestens eine funktionelle, elektrisch leitende Einzelschicht und optional eine oder mehrere Haftschichten, Barriereschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist bevorzugt ein Schichtaufbau aus jeweils mindestens einer Haftschicht, einer funktionellen Schicht, einer Barriereschicht, einer Antireflexionsschicht und einer weiteren Barriereschicht. Eine besonders geeignete elektrisch leitfähige Schicht 117 enthält eine funktionelle Schicht aus mindestens einem elektrisch leitfähigen Oxid (TCO), bevorzugt Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (SnO2:F), antimon-dotiertes Zinnoxid (SnO2:Sb), aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) und/oder galliumdortiertes Zinkoxid (ZnO:Ga).
- Die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist in unterschiedliche Bereiche elektrisch unterteilt, die durch in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte Trennlinien 107-1, 107-2 elektrisch voneinander getrennt sind. Die Trennlinien 107-1, 107-2 unterbrechen die elektrisch leitfähige Schicht 117. Die einzelnen elektrisch leitfähigen Bereiche sind durch die Trennlinien 107-1, 107-2 voneinander elektrisch isoliert, so dass diese voneinander galvanisch getrennt sind. Zwischen den durch die Trennlinien 107-1, 107-2 getrennten leitfähigen Bereichen der elektrisch leitfähigen Schicht 117 kann kein Gleichstrom (DC) fließen.
- Die Trennlinien 107-1, 107-2 können jeweils eine Breite von beispielsweise 100 µm aufweisen und werden beispielsweise durch Laserstrukturierung in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eingebracht. Trennlinien 107-1, 107-2 mit einer derart geringen Breite sind optisch kaum oder nicht wahrnehmbar und stören die Durchsicht durch die Scheibe 100 nicht. Dies ist besonders ästhetisch und für eine Verwendung im Sichtbereich von Fahrzeugen für die Fahrsicherheit von Vorteil. Im Allgemeinen können die Trennlinien 107-1, 107-2 jedoch auch eine andere Breite aufweisen.
- Der kapazitive Schaltbereich 115 umfasst einen Erfassungsbereich 103, welcher hier beispielsweise annähernd tropfenförmig ausgebildet ist, und eine erste Flächenelektrode bildet. Der Erfassungsbereich 103 geht in einen streifenförmigen Zuleitungsbereich 119 über. Die Breite und die Länge des Erfassungsbereichs 103 betragen beispielsweise 40 mm. Die Breite des Zuleitungsbereichs 119 beträgt beispielsweise 1 mm. Die Länge des Zuleitungsbereichs 119 beträgt beispielsweise etwa 48 mm. Der Zuleitungsbereich 119 ist mit einem ersten Anschlussbereich 113-1 verbunden. Der erste Anschlussbereich 113-1 hat beispielsweise eine quadratische Form, hier beispielsweise mit abgerundeten Ecken und einer Kantenlänge von beispielsweise 12 mm. Im Allgemeinen können jedoch auch andere Formen und Abmessungen für die elektrisch leitfähigen Strukturen des kapazitiven Schaltbereichs 115 gewählt werden.
- Der Erfassungsbereich 103 kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Besonders geeignete Erfassungsbereiche 103 sind tropfenförmig ausgebildet. Weiterhin sind beispielsweise eckige Formen möglich, wie Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Trapeze oder anders geartete Vierecke oder Polygone höherer Ordnung. Vorteilhaft sind abgerundete Ecken. Dies gilt im Übergangsbereich zwischen Erfassungsbereich 103 und Zuleitungsbereich 119 und/oder im Übergangsbereich zwischen Zuleitungsbereich 119 und Anschlussbereich 113-1. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungsradius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen.
- In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine erste Trennlinie 107-1 eingeformt, durch die ein Umgebungsbereich 105 vom Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und ersten Anschlussbereich 113-1 elektrisch getrennt ist. Die erste Trennlinie 107-1 umgibt den Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und ersten Anschlussbereich 113-1 umlaufend vollständig, d.h. die erste Trennlinie 107-1 ist als geschlossene Linie ausgebildet, wobei sich der Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und erste Anschlussbereich 113-1 vollständig innerhalb der ersten Trennlinie 107-1 befinden. In Einklang hiermit umgibt der Umgebungsbereich 105 den Erfassungsbereich 103, den Zuleitungsbereich 119 und den ersten Anschlussbereich 113-1 vollständig.
- Der Umgebungsbereich 105 bildet eine zweite (Flächen-)Elektrode. Der Umgebungsbereich 105 ist insbesondere um den Erfassungsbereich 103 herum angeordnet und kann über einen weiteren (d.h. zweiten) Anschlussbereich 113-2 mit der Sensorelektronik 130 verbunden werden. Die Sensorelektronik 130 erfasst die kapazitiven Veränderungen bei einer Annäherung oder Berührung des Erfassungsbereichs 103. Die Sensorelektronik 130 erfasst kapazitive Änderungen zwischen dem Erfassungsbereich 103 und dem Umgebungsbereich 105 über die beiden Anschlussbereiche 113-1, 113-2, so dass eine Annäherung oder Berührung erfasst werden kann.
- In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine zweite Trennlinie 107-2 eingeformt, durch die der Umgebungsbereich 105 von einem Außenbereich 109 elektrisch getrennt ist. Die zweite Trennlinie 107-2 umgibt den Umgebungsbereich 105 umlaufend vollständig, d.h. die zweite Trennlinie 107-2 ist als geschlossene Linie ausgebildet, wobei sich der Umgebungsbereich 105 vollständig innerhalb der zweiten Trennlinie 107-1 befindet. In Einklang hiermit umgibt der Außenbereich 109 den Umgebungsbereich 105 vollständig.
- Um den Umgebungsbereich 105 herum befindet sich die übrige leitfähige Schicht 117, die den Außenbereich 109 bildet. Der Außenbereich 109 umfasst einen dritten elektrischen Anschlussbereich 111, an dem eine elektrische Leitung 121 angebracht werden kann, der dazu dient, den leitfähigen Außenbereich 109 auf ein bestimmtes (konstantes) elektrisches Potential zu legen, insbesondere Massepotential. Durch diese Maßnahme lassen sich elektromagnetische Störeinflüsse auf den Erfassungsbereich 103 und/oder den Umgebungsbereich 105 erheblich verringern.
- Der dritte Anschlussbereich 111 ist im Außenbereich 109 und somit separat (d.h. räumlich entfernt) neben dem kapazitiven Schaltbereich 115 angeordnet. Der dritte Anschlussbereich 111 weist hier beispielsweise eine metallische Kontaktfläche 125 auf, über die der elektrische Kontakt mit der elektrischen Leitung 121 hergestellt werden kann. Die metallische Kontaktfläche 125 kann eine Schicht aus Kupfer, Silber oder Gold enthalten, durch die ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt werden kann. Auf die metallische Kontaktfläche 125 kann die elektrische Leitung 121 beispielsweise aufgelötet werden. Daneben kann der dritte Anschlussbereich 111 aber auch einen Steckkontakt zum Anstecken eines Steckverbinders 129 der elektrischen Leitung 121 umfassen. Der Steckkontakt kann auf die metallische Kontaktfläche 125 mittels eines Lötverfahrens aufgelötet sein, wie beispielsweise einem Ultraschalllötverfahren.
- In
1 ist sind der Schichtrand 132 und der Scheibenrand 134 gleich. Typischer Weise ist der Schichtrand 132 gegenüber dem Scheibenrand 134 rückversetzt (Randentschichtung. - In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine dritte Trennlinie 107-3 eingeformt, durch die der Außenbereich 109 in eine erste Außenbereichszone 109-1 und eine zweite Außenbereichszone 109-2 elektrisch unterteilt wird. Die dritte Trennlinie 107-3 ist als nichtgeschlossene Linie ausgebildet und endet frei (mit beiden Enden) am Schichtrand 132. Der dritte Anschlussbereich 111 befindet sich hier beispielsweise in der zweiten Außenbereichszone 109-2, wobei es gleichermaßen möglich wäre, den dritten Anschlussbereich 111 zusätzlich oder alternativ in der ersten Außenbereichszone 109-1 vorzusehen.
- Bei dieser Ausgestaltung wird durch die zweite Außenbereichszone 109-2 eine kapazitive Barriere um den Umgebungsbereich 105 herum gebildet, durch die externe Störeinflüsse noch besser eliminiert werden können. Durch die zweite Außenbereichszone 109-2 kann der kapazitive Schaltbereich 115 elektromagnetisch entkoppelt werden.
- Durch die zweite Außenbereichszone 109-2 wird ein Seitenbereich der Scheibe 100 vom Rest der elektrisch leitfähigen Beschichtung 117 elektrisch abgetrennt. An diesem Seitenbereich kann die Scheibe 100 befestigt werden, ohne dass sich elektromagnetische Störungen auf den kapazitiven Schaltbereich 115 übertragen. Im Allgemeinen können auch andere Seitenbereiche der Scheibe 100 durch die dritte Trennlinie 107-3 abgetrennt sein, wie beispielsweise an einer Oberseite oder Unterseite. Die Trennlinie 107-3 kann hierbei auch bogenförmig oder gekrümmt verlaufen. In diesem Fall lassen sich auch U-förmige Seitenbereiche elektromagnetisch abtrennen.
- Die dritte Trennlinie 107-3 ist so ausgebildet, dass sich die zweite Außenbereichszone 109-2 stets zwischen der ersten Außenbereichszone 109-1 und dem Umgebungsbereich 105 befindet. Zudem ist die dritte Trennlinie 107-3 so ausgebildet, dass eine mit der eingebauten Scheibe 100 im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe 100 dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe oder eine Mechanik zum Einbau und/oder Bewegen der Scheibe 100, in senkrechter Sicht durch die Scheibe 100 nur in der ersten Außenbereichszone 109-1 Berührungskontakt mit der Scheibe 100 hat.
-
2 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der Scheibenanordnung 200 mit einer Scheibe 100, die einen kapazitiven Schaltbereich 115 umfasst. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zur Scheibenanordnung 200 von1 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu1 Bezug genommen. Der dritte Anschlussbereich 111 ist durch die elektrisch leitfähige Schicht 117 des Scheibenbereichs 109 gebildet und befindet sich zwischen dem ersten Anschlussbereich 113-1 für den kapazitiven Erfassungsbereich 103 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 für den Umgebungsbereich 105 unmittelbar angrenzend an diese beiden Anschlussbereiche 113-1, 113-2. Die Fläche des dritten Anschlussbereichs 111 ist hier beispielsweise viereckig. Der dritte Anschlussbereich 111 ist durch die umlaufende zweite Trennlinie 107-2 von den beiden anderen Anschlussbereichen 113-1 und 113-2 abgetrennt. Die zweite Trennlinie 107-2 erstreckt sich hierzu in den Bereich zwischen dem ersten Anschlussbereich 113-1 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 hinein. - Der dritte Anschlussbereich 111 ist angrenzend zu dem ersten Anschlussbereich 113-1 für den kapazitiven Erfassungsbereich 103 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 für den Umgebungsbereich 105 angeordnet. Durch diese Anordnung lassen sich alle drei Anschlussbereiche 113-1, 113-2 und 111 in einfacher Weise durch Aufsetzen eines Kabelverbinders 123 mit einem dreiadrigen Kabel als elektrischer Leitung 121 kontaktieren. Auf diese Weise kann mittels eines einzigen Kabelverbinders 123 ein Kontakt zu allen drei Anschlussbereichen 113-1, 113-2 und 111 hergestellt werden. Der Kabelverbinder 123 ist beispielsweise ein vorgefertigtes Kunststoffteil an einem Flachbandkabel, das jeweilige Kontaktvorrichtungen zum elektrischen Kontaktieren der drei Anschlussbereiche 113-1, 113-2 und 111 aufweist.
- Durch die dritte Trennlinie 107-3 wird ein anderer Seitenbereich der Scheibe 100 (hier beispielsweise ein unterer Seitenbereich) vom Rest der elektrisch leitfähigen Beschichtung 117 elektrisch abgetrennt. Auch an diesem Seitenbereich kann die Scheibe 100 befestigt werden, ohne dass sich elektromagnetische Störungen auf den kapazitiven Schaltbereich 115 übertragen.
-
3 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer Scheibenanordnung 200 mit Scheibe 100 mit einem kapazitiven Schaltbereich 115. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden wiederum nur die Unterschiede zur Scheibenanordnung 200 von1 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu1 Bezug genommen. - In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine dritte Trennlinie 107-3 eingeformt, durch die der Außenbereich 109 in eine erste Außenbereichszone 109-1 und eine zweite Außenbereichszone 109-2 elektrisch unterteilt wird. Die dritte Trennlinie 107-3 umgibt den Umgebungsbereich 105 umlaufend vollständig, d.h. die dritte Trennlinie 107-3 ist als geschlossene Linie ausgebildet, wobei sich die zweite Außenbereichszone vollständig innerhalb der dritten Trennlinie 107-3 befindet. In Einklang hiermit umgibt die erste Außenbereichszone 109-1 die zweiten Außenbereichszone 109-2 vollständig.
- Bei dieser Ausgestaltung wird durch die zweite Außenbereichszone 109-2 eine kapazitive Barriere um den Umgebungsbereich 105 herum gebildet, durch die externe Störeinflüsse noch besser eliminiert werden können. Die Breite der hier beispielsweise bahnförmigen zweiten Außenbereichszone 109-2 ist beispielsweise konstant. Im Allgemeinen kann die zweite Außenbereichszone 109-2 jedoch auch andere Formen aufweisen.
- Durch die zweite Außenbereichszone 109-2 kann der kapazitive Schaltbereich 115 noch weiter elektromagnetisch entkoppelt werden.
- Optional kann ein (hier nicht dargestellter) dritter Anschlussbereich 111 vorgesehen sein, der sich in der ersten Außenbereichszone 109-1 und/oder zweiten Außenbereichszone 109-2 befindet.
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4 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer Scheibenanordnung 200 mit Scheibe 100 mit einem kapazitiven Schaltbereich 115. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zur Scheibenanordnung 200 von3 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu3 Bezug genommen. - Bei dieser Ausgestaltung ist in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eine dritte Trennlinie 107-3 eingeformt, welche eine geschlossene Linie ist und den Rand der Scheibe 100 vollständig umläuft. Der Außenbereich 109 wird hierdurch in eine erste Außenbereichszone 109-1 und eine zweite Außenbereichszone 109-2 elektrisch unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone 109-1 ein Randbereich 127 der elektrisch leitfähigen Schicht 117 ist und in senkrechter Sicht durch die Scheibe 100 im Randbereich 127 der Scheibe 100 angeordnet ist.
- Der dritte Anschlussbereich 111 befindet sich hier beispielsweise in der ersten Außenbereichszone 109-1, wobei es gleichermaßen möglich wäre, den dritten Anschlussbereich 111 zusätzlich oder alternativ in der zweiten Außenbereichszone 109-2 vorzusehen. Innerhalb der ersten Außenbereichszone 109-1 befindet sich die zweite Außenbereichszone 109-2, wobei die zweite Außenbereichszone 109-2, welche den Umgebungsbereich 105 umgibt, durch die dritte Trennlinie 107-3 elektromagnetisch entkoppelt ist. Erst recht gilt dies für den Umgebungsbereich 105. Zudem ist die zweite Außenbereichszone 109-2 dazu vorgesehen, durch den dritten Anschlussbereich 111 auf ein konstantes elektrisches Potential, beispielsweise Massenpotential, gelegt zu werden.
- Im Randbereich kann die Scheibe 100 mechanisch befestigt werden, beispielsweise durch Einkleben in einen Karosserierahmen oder einen Metallrahmen mittels Kleberaupe, ohne dass die Befestigung einen elektromagnetischen Störeinfluss ausübt. Die dritte Trennlinie 107-3 ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass sich die in Berührungskontakt mit der Scheibe stehende Kleberaupe in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone 109-1 befindet und demnach nicht in der zweiten Außenbereichszone 109-2. Dies ermöglicht eine besonders gute elektrische Entkopplung der beiden Außenbereichszonen 109-1, 109-2.
-
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Scheibenanordnung 200. Im Schritt S101 eine Scheibe 100 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 117 bereitgestellt und mindestens eine erste Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht, derart eingeformt, dass mindestens ein kapazitiver Schaltbereich von einem Umgebungsbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die erste Trennlinie entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den kapazitiven Schaltbereich vollständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet wird, den kapazitiven Schaltbereich teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich einen Erfassungsbereich, einen Zuleitungsbereich und einen ersten Anschlussbereich aufweist, wobei der Zuleitungsbereich den Erfassungsbereich mit dem ersten Anschlussbereich elektrisch verbindet. Danach wird in Schritt S102 eine zweite Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht derart eingeformt, dass der Umgebungsbereich von einem Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die zweite Trennlinie entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den Umgebungsbereich vollständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet wird, den Umgebungsbereich teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt. Anschließend wird in Schritt S103 eine dritte Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht derart eingeformt, dass der Außenbereich in eine erste Außenbereichszone und eine zweite Außenbereichszone unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone von der zweiten Außenbereichszone elektrisch abgetrennt ist, wobei die dritte Trennlinie so ausgebildet ist, dass sich die zweite Außenbereichszone stets zwischen der ersten Außenbereichszone und dem Umgebungsbereich befindet, und dass eine mit der eingebauten Scheibe im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone Berührungskontakt mit der Scheibe hat. Anschließend wird in Schritt S104 eine Sensorelektronik mit dem ersten Anschlussbereich und einem zweiten Anschlussbereich des Umgebungsbereichs elektrisch verbunden. - Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass durch die Erfindung eine verbesserte Scheibenanordnung zur Verfügung gestellt wird, durch welche externe Störeinflüsse im eingebauten Zustand der Scheibe, die zu unerwünschten Fehlern im kapazitiven Schaltvorgang führen, zumindest stark verringert werden können. Insbesondere kann eine Erhöhung des Signal-/Rauschverhältnisses und somit eine Verbesserung des Schaltverhaltens des kapazitiven Schaltbereichs erzielt werden. Erreicht wird dies durch die Ausbildung eines den Umgebungsbereich umgebenden Außenbereichs, der in geeigneter Weise so in Außenbereichszonen unterteilt wird, dass elektromagnetische Störungen, die auf einem Berührungskontakt von dem Einbau der Scheibe dienenden Strukturen beruhen, vermieden werden. Ergänzend kann der Außenbereich auf ein konstantes elektrisches Potential, insbesondere Masse, gelegt werden, wodurch eine weitere Abschirmung des kapazitiven Schaltbereichs und Umgebungsbereichs von externen Störeinflüssen erreicht wird.
- Bezugszeichenliste
-
- 100
- Scheibe
- 103
- Erfassungsbereich
- 105
- Umgebungsbereich
- 107-1
- erste Trennlinie
- 107-2
- zweite Trennlinie
- 107-3
- dritte Trennlinie
- 109
- Außenbereich
- 109-1
- erste Außenbereichszone
- 109-2
- zweite Außenbereichszone
- 111
- dritter Anschlussbereich
- 113-1
- erster Anschlussbereich
- 113-2
- zweiter Anschlussbereich
- 115
- Schaltbereich
- 117
- elektrisch leitfähige Schicht
- 119
- Zuleitungsbereich
- 121
- elektrische Leitung
- 123
- Kabelverbinder
- 125
- Metallische Kontaktfläche
- 127
- Randbereich
- 129
- Steckverbinder
- 130
- Sensorelektronik
- 132
- Schichtrand
- 134
- Scheibenrand
- 200
- Scheibenanordnung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 3264242 A1 [0002, 0047]
- WO 2017029384 A1 [0002]
- WO 2018103975 A1 [0002]
- EP 0847965 B1 [0032, 0040]
- DE 202008017611 U1 [0040]
- DE 102009006062 A1 [0042]
- WO 2007/101964 A1 [0042]
- EP 0912455 B1 [0042]
- DE 19927683 C1 [0042]
- EP 1218307 B1 [0042]
- EP 1917222 B1 [0042]
- DE 202005010379 U1 [0047]
- EP 0899882 A1 [0049]
Claims (10)
- Scheibenanordnung (200), umfassend: - eine Scheibe (100) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (117), die durch einen Schichtrand begrenzt ist, - mindestens eine in die elektrisch leitfähige Schicht (117) eingeformte, schichtfreie erste Trennlinie (107-1), durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (115) von einem Umgebungsbereich (105) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die erste Trennlinie (107-1) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den kapazitiven Schaltbereich (115) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den kapazitiven Schaltbereich (115) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich (115) einen Erfassungsbereich (103), einen Zuleitungsbereich (119) und einen ersten Anschlussbereich (113-1) aufweist, wobei der Zuleitungsbereich (11) den Erfassungsbereich (103) mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) elektrisch verbindet, - eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie zweite Trennlinie (107-2), durch die der Umgebungsbereich (105) von einem Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die zweite Trennlinie (107-2) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den Umgebungsbereich (105) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, - eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie dritte Trennlinie (107-3), durch die der Außenbereich (109) in eine erste Außenbereichszone (109-1) und eine zweite Außenbereichszone (109-2) unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone (109-1) von der zweiten Außenbereichszone (109-2) elektrisch abgetrennt ist, wobei die dritte Trennlinie (107-3) so ausgebildet ist, dass - sich die zweite Außenbereichszone (109-2) stets zwischen der ersten Außenbereichszone (109-1) und dem Umgebungsbereich (105) befindet, - eine mit der eingebauten Scheibe (100) im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe (100) dienende Struktur, insbesondere eine Kleberaupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe (100) nur in der ersten Außenbereichszone (109-1) Berührungskontakt mit der Scheibe (100) hat, - eine kapazitive Sensorelektronik (130), die mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) und einem zweiten Anschlussbereich (113-2) des Umgebungsbereichs (105) elektrisch verbunden ist.
- Scheibenanordnung (200) nach
Anspruch 1 , bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt. - Scheibenanordnung (200) nach
Anspruch 2 , bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) einen umlaufenden Randbereich (127) der elektrisch leitfähigen Schicht von der übrigen elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. - Scheibenanordnung (200) nach
Anspruch 1 , bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, die den Umgebungsbereich (105) nur teilweise umgibt und im Schichtrand frei endet. - Scheibenanordnung (200) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , bei welcher die kapazitive Sensorelektronik (130) mit einem dritten Anschlussbereich (111) des Außenbereichs (109) elektrisch verbunden ist, wobei der dritte Anschlussbereich (111) dazu vorgesehen ist, mit einem konstanten elektrischen Potential, insbesondere Masse, verbunden zu werden. - Scheibenanordnung (200) nach
Anspruch 5 , bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) zwischen dem ersten Anschlussbereich (113-1) und dem zweiten Anschlussbereich (113-2) angeordnet ist. - Scheibenanordnung (200) nach
Anspruch 5 oder6 , bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) angrenzend zu dem ersten Anschlussbereich (113-1) und/oder zweiten Anschlussbereich (113-2) angeordnet ist. - Scheibenanordnung (200) nach einem der
Ansprüche 5 bis7 , bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) eine metallische Kontaktfläche (125) umfasst. - Scheibenanordnung (200) nach einem der
Ansprüche 5 bis8 , bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) einen Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Leitung (121) umfasst. - Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches mit der Scheibenanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 ausgestattet ist.
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