DE202021004228U1

DE202021004228U1 - Verglasung mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster für Sensoren und Kamerasysteme

Info

Publication number: DE202021004228U1
Application number: DE202021004228.8U
Authority: DE
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-03-06
Anticipated expiration: 2031-12-17
Also published as: CN114982375A; WO2022136102A1

Abstract

Verglasung (100) mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster (80), mindestens umfassend:
- eine erste Scheibe (1) mit einer ersten Oberfläche (III) und einer zweiten Oberfläche (IV),
- mindestens eine elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3), die zumindest auf einem Teil der zweiten Oberfläche (IV) und insbesondere auf der gesamten zweiten Oberfläche (IV) aufgebracht ist, und
- mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle (14) vorgesehene Sammelleiter (5.1, 5.2), die derart mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung (3) verbunden sind, dass zwischen den Sammelleitern (5.1, 5.2) ein Strompfad (11) für einen Heizstrom geformt ist, wobei
- die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) eine elektrisch leitfähige Schicht (34), die ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid (TCO) und insbesondere Indium-Zinnoxid (ITO) enthält oder daraus besteht, und eine Antireflexionsschicht (36) umfasst,
- die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) einen Flächenwiderstand von 15 Ohm/Quadrat bis 100 Ohm/Quadrat aufweist, und
- die Verglasung (100) eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α = 0° von mindestens 70 % aufweist.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet von Verglasungen mit Kommunikationsfenstern, insbesondere für Sensoren und Kamerasysteme.
Fahrzeuge, Flugzeuge, Hubschrauber und Schiffe sind zunehmend mit verschiedenen Sensoren oder Kamerasystemen ausgestattet. Beispiele sind Kamerasysteme, wie Videokameras, Nachtsichtkameras, Restlichtverstärker, Laserentfernungsmesser oder passive Infrarotdetektoren. Auch werden beispielsweise zur Mauterfassung zunehmend Fahrzeug-Identifikationssysteme eingesetzt.
Kamerasysteme können Licht im ultravioletten (UV), sichtbaren (VIS) und infraroten Wellenlängenbereich (IR) nutzen. Damit lassen sich auch bei schlechten Witterungsverhältnissen, wie Dunkelheit und Nebel, Gegenstände, Fahrzeuge sowie Personen präzise erkennen. Diese Kamerasysteme können in Kraftfahrzeugen hinter der Windschutzscheibe im Fahrgastraum platziert werden. Damit bieten sie auch im Straßenverkehr die Möglichkeit, Gefahrensituationen und Hindernisse rechtzeitig zu erkennen.
Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Witterungseinflüssen oder Fahrtwinden müssen derartige Sensoren aber in allen Fällen durch für Strahlung transparente Scheiben geschützt werden. Um eine optimale Funktion der optischen Sensoren zu gewährleisten, sind saubere und beschlagsfreie Scheiben zwingend notwendig. Beschlag und Vereisungen behindern die Funktionsweise deutlich, da sie die Transmission elektromagnetischer Strahlung deutlich reduzieren. Während für Wassertropfen und Schmutzpartikel Wischsysteme eingesetzt werden können, reichen diese in der Regel bei Vereisung nicht aus. Hierbei sind Systeme notwendig, die das dem Sensor zugeordnete Scheibensegment bei Bedarf zumindest kurzzeitig aufheizen und damit einen unterbrechungsfreien Einsatz ermöglichen.
Scheiben weisen zunehmend vollflächige elektrisch leitfähige und für sichtbares Licht transparente Beschichtungen auf, die beispielsweise Innenräume vor Überhitzung durch Sonnenlicht oder Auskühlung schützen oder beim Anlegen einer elektrischen Spannung eine gezielte Erwärmung der Scheibe bewirken. Derartige Beschichtungen sind typischerweise Metall-basiert, weisen beispielsweise eine oder mehrere Silberschichten auf und sind daher sehr korrosionsempfindlich. Die Scheiben mit Metall-basierten elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtungen sind zudem als transparente Schutzscheiben für Sensoren oder Kamerasysteme nicht geeignet, da informationstragende Strahlung nicht ausreichend durch die Beschichtung hindurch transmittiert wird, besonders im Bereich des Nahinfrarots. Die Scheiben werden daher üblicherweise örtlich begrenzt entschichtet und bilden ein Kommunikationsfenster für die Sensoren und Kamerasysteme. Derartige Scheiben sind beispielsweise aus der WO 2011/069901 A1 oder der WO 2019/137674 A1 bekannt.
Zusätzlich kann die Scheibe eine elektrische Heizfunktion aufweisen. So sind Verbundscheiben bekannt, die auf einer innenseitigen Oberfläche einer der Einzelscheiben (d.h. im Inneren der Verbundscheibe) eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen. Durch eine externe Spannungsquelle kann ein elektrischer Strom durch die elektrisch leitfähige Beschichtung geleitet werden, der die Beschichtung und damit die Scheibe erwärmt. WO2012/052315 A1 offenbart beispielsweise eine solche beheizbare, elektrisch leitfähige Beschichtung auf Metallbasis. Die WO 2018/192727 A1 offenbart beispielsweise eine beheizbare, elektrisch leitfähige Beschichtung auf Basis eines transparenten, elektrisch leitfähigen Oxids (TCO).
Eine transparente Scheibe für ein Kraftfahrzeug mit elektrisch beheizbarem Sensorbereich ist beispielsweise aus der DE 10 2012 018 001 A1 bekannt.
Die elektrische Kontaktierung der elektrischen Heizschicht erfolgt typischerweise über Sammelleiter, wie aus der US 2007/0020465 A1 bekannt ist. Die Sammelleiter bestehen beispielsweise aus einer aufgedruckten und eingebrannten Silberpaste. Die Sammelleiter verlaufen typischerweise entlang der oberen und unteren Kante der Scheibe. Die Sammelleiter sammeln den Strom, der durch die elektrisch leitfähige Beschichtung fließt und leiten ihn zu externen Zuleitungen, die mit einer Spannungsquelle verbunden sind.
Da im beschichtungsfreien Bereich des Kommunikationsfensters keine direkte Beheizung stattfinden finden kann, muss dieser Bereich durch zusätzliche Heizleiter, beispielsweise aus dünnen Metalldrähten oder aus dünnen Leitern aus aufgedruckter und eingebrannter Silberpaste beheizbar gemacht werden. Derartige opake Heizleiter verschlechtern die Transmission durch die Scheibe und sind für hochwertige Sensoren und anspruchsvolle Kamerasysteme, wie sie beispielsweise für eine moderne Verkehrszeichenerkennung oder autonomes Fahren notwendig sind (sogenannte visionsbasierte Fahrerassistenzsysteme, FAS oder Advanced Driver Assistance Systems, ADAS), ungeeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Scheibe mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster bereit zu stellen, welches schnell beheizbar ist und die optischen Eigenschaften von Sensoren und Kamerasystemen wenig beeinträchtig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Scheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verglasung mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster umfasst zumindest die folgenden Merkmale:

- eine erste Scheibe mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche,
- mindestens eine elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung, die zumindest auf einem Teil der zweiten Oberfläche und insbesondere auf der gesamten zweiten Oberfläche aufgebracht ist, und
- mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle vorgesehene Sammelleiter, die derart mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung verbunden sind, dass zwischen den Sammelleitern ein Strompfad für einen Heizstrom geformt ist,

- die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst, die ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid (englisch: transparent conductive oxide, TCO) und insbesondere Indium-Zinnoxid (englisch: indium tin oxide, ITO) enthält oder daraus besteht,
- die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung einen Flächenwiderstand von 15 Ohm/Quadrat bis 100 Ohm/Quadrat aufweist, und
- die Verglasung eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α (alpha) = 0° von mindestens 70 % aufweist.

Der Strompfad wird dabei insbesondere durch die zwischen den Sammelleitern befindliche elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung geführt.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung auf Basis eines transparenten, elektrisch leitfähigen Oxids ist ausreichend korrosionsbeständig, so dass es direkt auf einer exponierten Oberfläche einer Scheibe ohne weiteren Schutz angeordnet werden kann.
Des Weiteren sind derartige erfindungsgemäße Beschichtungen besonders dazu geeignet im wesentlichen Wärmestrahlen zu reflektieren. Derartige Wärmestrahlenreflektierende Beschichtungen werden auch als Beschichtung niedriger Emissivität, emissivitätsmindernde Beschichtung, Low-E-Beschichtung oder Low-E-Schicht bezeichnet. Sie haben insbesondere die Aufgabe, Wärmestrahlung zu reflektieren, also insbesondere IR-Strahlung, die längerwellig ist als der IR-Anteil der Sonnenstrahlung. Bei niedrigen Außentemperaturen reflektiert die Low-E-Beschichtung Wärme in den Innenraum zurück und vermindert die Auskühlung des Innenraums. Bei hohen Außentemperaturen reflektiert die Low-E-Beschichtung die thermische Strahlung der erwärmten Verbundscheibe nach außen und vermindert die Aufheizung des Innenraums. Auf der Innenseite der Innenscheibe verringert die erfindungsgemäße Beschichtung besonders effektiv im Sommer die Aussendung von Wärmestrahlung der Scheibe in den Innenraum und im Winter die Abstrahlung von Wärme in die äußere Umgebung.
Des Weiteren weisen derartige erfindungsgemäße Beschichtungen sowohl unter einem Winkel α von 0° als auch unter Winkeln α von -80° bis +80° genügend Transmission T_L auf, um eine ungestörte Durchsicht für anspruchsvolle optische Sensoren und Kamerasysteme (besonders in der Lichtempfindlichkeit und Dynamik) zu gewährleisten.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine elektrische Beheizung der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung eine ausreichende Heizleistung erzielt werden kann und gleichzeitig die optische Durchsicht der optischen Sensoren oder Kamerasysteme nur unwesentlich beeinträchtigt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Sammelleiter, insbesondere im Bereich des Kommunikationsfensters einen Abstand D von 5 cm bis 100 cm, bevorzugt von 10 cm bis 90 cm auf.
Der Abstand D ist bevorzugt im Wesentlichen konstant, d.h. die Sammelleiter verlaufen parallel zueinander, so dass sich ein rechteckförmiger Bereich als beheizbares Kommunikationsfenster ergibt. Alternativ können die Sammelleiter beispielsweise unter einem konstanten Winkel zueinander verlaufen, so dass sich ein trapezförmiges Kommunikationsfenster ergibt. Des Weiteren sind kompliziertere Formen denkbar, beispielsweise, dass die Sammelleiter am Scheibenrand einen gewissen Abstand aufweisen, der dann im Inneren der Scheibe verringert ist und eine höhere Heizleistung erzielbar ist. Auf diese Weise lassen sich bestimmte Bereiche der Beschichtung verstärkt beheizen.
Die Länge der Sammelleiter richtet sich nach der Ausdehnung und Position der zu beheizenden Fläche. Bei einem Sammelleiter, der typischerweise in Form eines Streifens ausgebildet ist, wird die längere seiner Dimensionen als Länge und die weniger lange seiner Dimensionen als Breite bezeichnet.
In einer weiteren Ausgestaltung weisen die erfindungsgemäßen Sammelleiter eine Länge L von 5 cm bis 40 cm, bevorzugt von 10 cm bis 30 cm, entlang der Scheibe auf. Die Länge L bezieht sich insbesondere auf den Bereich, in dem der Sammelleiter mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung elektrisch leitend verbunden ist. Mit derartigen Längen L lassen sich besonders gute Heizleistungen im Kommunikationsfenster erzielen.
Die Breite der Sammelleiter beträgt bevorzugt von 2 mm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 20 mm und insbesondere von 10 mm bis 20 mm. Dünnere Sammelleiter führen zu einem zu hohen elektrischen Widerstand und damit zu einer zu hohen Erwärmung des Sammelleiters im Betrieb. Des Weiteren sind dünnere Sammelleiter nur schwer durch Drucktechniken wie Siebdruck herzustellen. Dickere Sammelleiter erfordern einen unerwünscht hohen Materialeinsatz. Des Weiteren führen sie zu einer zu großen und unästhetischen Einschränkung des Durchsichtbereichs der Scheibe.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erfindungsgemäßen Sammelleiter als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur ausgebildet. Die aufgedruckten Sammelleiter enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung, eine Metallverbindung und/oder Kohlenstoff, besonders bevorzugt ein Edelmetall und insbesondere Silber. Die Druckpaste enthält bevorzugt metallische Partikel Metallpartikel und/oder Kohlenstoff und insbesondere Edelmetallpartikel wie Silberpartikel. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt durch die elektrisch leitenden Partikel erzielt. Die Partikel können sich in einer organischen und/oder anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als Druckpaste mit Glasfritten.
Die Schichtdicke der aufgedruckten Sammelleiter beträgt bevorzugt von 5 µm bis 40 µm, besonders bevorzugt von 8 µm bis 20 µm und ganz besonders bevorzugt von 8 µm bis 12 µm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf.
Der spezifische Widerstand ρ_a der Sammelleiter beträgt bevorzugt von 0.8 µOhm•cm bis 7.0 µOhm•cm und besonders bevorzugt von 1.0 µOhm•cm bis 2.5 µOhm•cm. Sammelleiter mit spezifischen Widerständen in diesem Bereich sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf.
Alternativ kann der Sammelleiter aber auch als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet sein. Der Sammelleiter enthält dann beispielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon. Der Streifen hat bevorzugt eine Dicke von 10 µm bis 500 µm, besonders bevorzugt von 30 µm bis 300 µm. Sammelleiter aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der Streifen kann mit der elektrisch leitfähigen Struktur beispielsweise über eine Lotmasse, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasung ist die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung unter und zwischen den Sammelleitern durch eine beschichtungsfreie Trennlinie vollständig von der umgebenden transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung galvanisch und/oder stofflich getrennt. Die Breite d der Trennlinie beträgt bevorzugt von 30 µm bis 200 µm und besonders bevorzugt von 70 µm bis 140 µm und kann beispielsweise durch Laserentschichtung oder durch mechanisches Abtragen wie Schleifen hergestellt werden. Durch eine derartige Trennlinie lässt sich die elektrische leitfähige, transparente Beschichtung innerhalb des Kommunikationsfensters Kurzschluss-frei von der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung in der Umgebung des Kommunikationsfensters isolieren. Dies hat den Vorteil, den Strompfad auf einen gewissen Bereich, hier den Bereich zwischen den Sammelleitern zu begrenzen und einen parasitären Strompfad in der Umgebung des Kommunikationsfensters zu reduzieren, was die erzielbare Heizleistung erhöht.
Die erfindungsgemäße Scheibe weist eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α = 0° von mindestens 70 % auf. Unter dem sichtbaren Spektralbereich wird der Spektralbereich von 400 nm bis 750 nm verstanden. Die Transmission wird bevorzugt gemäß Norm DIN EN 410 bestimmt.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung weist einen Flächenwiderstand von 15 Ohm/Quadrat bis 100 Ohm/Quadrat auf, bevorzugt von 20 Ohm/Quadrat bis 50 Ohm/Quadrat. Ein solcher Flächenwiderstand ist mit den erfindungsgemäß dünnen TCO-Schichten erreichbar und führt zu einer geeigneten Heizleistung mit in der Fahrzeugtechnik üblichen Betriebsspannungen.
Wie bereits erwähnt ist die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung auf einer exponierten Oberfläche der ersten Scheibe angeordnet. D.h. die Beschichtung ist von außen zugänglich und hat direkten Kontakt zur umgebenden Atmosphäre. Die Beschichtung ist hierfür ausreichend korrosionsbeständig. Die exponierte Oberfläche ist in Einbaulage zugänglich, kann also beispielsweise berührt werden, und hat direkten Kontakt zur umgebenden Atmosphäre.
Die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst, die ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid (TCO) und insbesondere Indium-Zinnoxid (ITO) enthält oder daraus besteht. Im einfachsten Fall besteht die Beschichtung nur aus einer Schicht, die aus dem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid besteht.
Alternativ kann die Beschichtung ein komplexes Schichtsystem ausweisen.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter vom Substrat (also von der ersten Scheibe) entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet ist, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter vom Substrat (also von der ersten Scheibe) entfernt angeordnet ist als die erste Schicht. Ist eine erste Schicht oberhalb oder unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise, dass sich die erste und die zweite Schicht in direktem Kontakt miteinander befinden. Es können eine oder mehrere weitere Schichten zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sein, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wird.
Die elektrische leitfähige, transparente Beschichtung kann sich bevorzugt über die gesamte zweite Oberfläche der ersten Scheibe erstrecken. Die elektrische leitfähige, transparente Beschichtung kann sich alternativ aber auch nur über einen Teil der zweiten Oberfläche der ersten Scheibe erstrecken. Die elektrische leitfähige, transparente Beschichtung erstreckt sich bevorzugt über mindestens 50%, besonders bevorzugt über mindestens 70% und ganz besonders bevorzugt über mindestens 90% der zweiten Oberfläche der ersten Scheibe. Die elektrische leitfähige, transparente Beschichtung kann eine oder mehrere beschichtungsfreie Bereiche aufweisen.
Die Beschichtung ist bevorzugt vollflächig auf der zweiten Oberfläche der ersten Scheibe aufgebracht, eventuell mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung versehen ist. Dies hat den Vorteil, dass gegebenenfalls Klebstoffe, mit denen die erste Scheibe in den Rahmen einer Karosserie befestigt sind besser haften.
Enthält eine Schicht oder ein sonstiges Element zumindest ein Material, so schließt das im Sinne der Erfindung den Fall ein, dass die Schicht aus dem Material besteht, was grundsätzlich auch bevorzugt ist. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen, insbesondere Oxide, Nitride und Carbide können grundsätzlich stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch sein, auch wenn dem besseren Verständnis halber die stöchiometrischen Summenformeln erwähnt werden.
Die angegebenen Werte für Brechungsindizes sind bei einer Wellenlänge von 550 nm gemessen.
Die elektrisch leitfähige Schicht enthält erfindungsgemäß zumindest ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid (TCO, transparent conductive oxide) und weist eine Dicke von 30 nm bis 120 nm auf, bevorzugt von 35 nm bis 100 nm und besonders bevorzugt von 40 nm bis 75 nm. Selbst mit diesen geringen Dicken kann eine hinreichende Heizwirkung bei angepasster Spannung erreicht werden. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt Indium-Zinnoxid (ITO, indium tin oxide), was sich besonders bewährt hat, insbesondere aufgrund der hohen optischen Transparenz im sichtbaren Bereich, eines geringen spezifischen Widerstands und einer geringen Streuung hinsichtlich des Flächenwiderstands. Dadurch wird eine sehr gleichmäßige Heizwirkung sichergestellt. Die leitfähige Schicht kann alternativ aber auch beispielsweise Indium-Zink-Mischoxid (IZO), Gallium-dotiertes Zinnoxid (GZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (SnO₂:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (SnO₂:Sb) enthalten. Der Brechungsindex des transparenten, elektrisch leitfähigen Oxids beträgt bevorzugt von 1,7 bis 2,3.
Es hat sich gezeigt, dass der Sauerstoffgehalt der elektrisch leitfähigen Schicht einen wesentlichen Einfluss auf deren Eigenschaften hat, insbesondere auf die Transparenz und Leitfähigkeit. Die Herstellung der Scheibe umfasst typischerweise eine Temperaturbehandlung, wobei Sauerstoff zur leitfähigen Schicht diffundieren und diese oxidieren kann. Die erfindungsgemäße dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion dient dazu, die Sauerstoffzufuhr auf ein optimales Maß einzustellen.
Die dielektrische Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion enthält zumindest ein Metall, ein Nitrid oder ein Carbid. Die Barriereschicht kann beispielsweise Titan, Chrom, Nickel, Zirkonium, Hafnium, Niob, Tantal oder Wolfram enthalten oder ein Nitrid oder Carbid von Wolfram, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Chrom, Titan, Silizium oder Aluminium. In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Barriereschicht Siliziumnitrid (Si₃N₄) oder Siliziumcarbid, insbesondere Siliziumnitrid (Si₃N₄), womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (Si₃N₄:Al), mit Zirkonium (Si₃N₄:Zr) oder mit Bor dotiert (Si₃N₄:B). Bei einer Temperaturbehandlung nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtung kann das Siliziumnitrid teilweise oxidiert werden. Eine als SisN₄ abgeschiedene Barriereschicht enthält dann nach der Temperaturbehandlung Si_xN_yO_z, wobei der Sauerstoffgehalt typischerweise von 0 Atom-% bis 35 Atom-% beträgt.
Die Dicke der Barriereschicht beträgt bevorzugt von 1 nm bis 20 nm. In diesem Bereich werden besonders gute Ergebnisse erzielt. ist die Barriereschicht dünner, so zeigt sie keine oder eine zu geringe Wirkung. Ist die Barriereschicht dicker, so kann es problematisch sein, die darunterliegende leitfähige Schicht elektrisch zu kontaktieren, beispielsweise durch die auf die Barriereschicht aufgebrachten Sammelleiter. Die Dicke der Barriereschicht beträgt besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm. Damit wird der Sauerstoffgehalt der leitfähigen Schicht besonders vorteilhaft reguliert.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung umfasst in einer vorteilhaften Ausgestaltung unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine optische Anpassungsschicht. Sie weist bevorzugt eine Schichtdicke von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 30 nm auf.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung umfasst in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Antireflexionsschicht, die bevorzugt oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist eine erfindungsgemäße Verglasung mit Antireflexionsschicht und insbesondere mit einer Antireflexionsschicht, die in der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist, eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α = 50° von mindestens 74 % auf.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung umfasst in einer vorteilhaften Ausgestaltung oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht eine Antireflexionsschicht. Sie weist bevorzugt eine Schichtdicke von 10 nm bis 120 nm, besonders bevorzugt von 90 nm bis 110 nm auf.
Die optische Anpassungsschicht und die Antireflexionsschicht bewirken insbesondere vorteilhafte optische Eigenschaften der Scheibe. So setzten sie den Reflexionsgrad herab und erhöhen dadurch die Transparenz der Scheibe und stellen einen neutralen Farbeindruck sicher. Die optische Anpassungsschicht und/oder die Antireflexionsschicht weisen einen geringeren Brechungsindex auf als die elektrisch leitfähige Schicht, bevorzugt einen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8. Die optische Anpassungsschicht und/oder die Antireflexionsschicht enthalten bevorzugt ein Oxid, besonders bevorzugt Siliziumoxid. Das Siliziumoxid kann Dotierungen aufweisen und ist bevorzugt mit Aluminium (SiO₂:Al), mit Bor (SiO₂:B), mit Titan (SiO₂:Ti) oder mit Zirkonium dotiert (SiO₂:Zr). Die Schichten können alternativ aber auch beispielsweise Aluminiumoxid (Al₂O₃) enthalten.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht, und gegebenenfalls unterhalb der optischen Anpassungsschicht, eine Blockerschicht gegen Alkalidiffusion. Durch die Blockerschicht wird die Diffusion von Alkali-Ionen aus dem Glassubstrat in das Schichtsystem reduziert oder unterbunden. Alkali-Ionen können die Eigenschaften der Beschichtung negativ beeinflussen. Die Blockerschicht enthält bevorzugt ein Nitrid oder ein Carbid, beispielsweise von Wolfram, Niob, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Titan, Silizium oder Aluminium, besonders bevorzugt Siliziumnitrid (Si₃N₄), womit besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Siliziumnitrid kann Dotierungen aufweisen und ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit Aluminium (Si₃N₄:Al), mit Titan (SiO₂:Ti), mit Zirkonium (Si₃N₄:Zr) oder mit Bor dotiert (Si₃N₄:B). Die Dicke der Blockerschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 30 nm.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung nur aus den beschriebenen Schichten und enthält keine weiteren Schichten.
Die Spannungsquelle, mit der die Verglasung bestimmungsgemäß verbunden werden soll, weist bevorzugt eine Spannung von 9 V bis 50 V, beispielsweise 14V oder 48 V. auf. Wenn die Verglasung mit diesen Spannungen betrieben wird, werden gute Heizleistungen erreicht, mit denen die Verglasung zügig von Kondensation und Eis befreit werden kann. Solche Spannungen sind unkritisch bei direkter Berührung durch eine Person, so dass die Beschichtung auf einer exponierten Oberfläche angeordnet sein kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist die erste Oberfläche der ersten Scheibe, welche der elektrische leitfähige, transparente Beschichtung abgewandt ist, über eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer zweiten Scheibe flächig verbunden ist
Als erste und gegebenenfalls zweite Scheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind.
Die erste Scheibe und/oder die zweite Scheibe enthalten bevorzugt 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. Die erste Scheibe und/oder die zweite Scheibe sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Scheibe als Windschutzscheide oder Rückscheibe eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist.
Die Dicke der Scheibe kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1,0 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der Verwendung. Die erste Scheibe und gegebenenfalls die zweite Scheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm² bis zu 20 m² auf.
Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt sind die Substrate planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere werden planare Substrate verwendet. Die Scheiben können farblos oder gefärbt sein.
Mehrere Scheiben werden durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen 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, Gießharze, Acrylate, fluorinierte Ethylen-Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder Copolymere oder Gemische davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch 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 Sammelleiter werden durch eine oder mehrere Zuleitungen elektrisch kontaktiert. Die Zuleitung ist bevorzugt als flexibler Folienleiter (Flachleiter, Flachbandleiter) ausgebildet. Darunter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon. Der Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm auf. Der Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Beschichtungen in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den einzelnen Scheiben in der thermoplastischen Zwischenschicht eingebettet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.
Alternativ können auch dünne Metalldrähte als elektrische Zuleitung verwendet werden. Die Metalldrähte enthalten insbesondere Kupfer, Wolfram, Gold, Silber oder Aluminium oder Legierungen mindestens zweier dieser Metalle. Die Legierungen können auch Molybdän, Rhenium, Osmium, Iridium, Palladium oder Platin enthalten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die elektrische Zuleitung mit einem Kontaktband verbunden, beispielsweise mittels einer Lotmasse oder eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs. Das Kontaktband ist dann mit dem Sammelleiter verbunden. Das Kontaktband ist im Sinne der Erfindung eine Verlängerung der Zuleitung, so dass die Verbindungsfläche zwischen Kontaktband und Sammelleiter die erfindungsgemäße Kontaktfläche zu verstehen ist, ab der der Abstand a in Erstreckungsrichtung des Sammelleiters verläuft. Das Kontaktband enthält bevorzugt zumindest ein Metall, besonders bevorzugt Kupfer, verzinntes Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Zink, Wolfram und/oder Zinn. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit des Kontaktbandes. Das Kontaktband kann auch Legierungen enthalten, welche bevorzugt eines oder mehrere der genannten Elemente und gegebenenfalls weitere Elemente enthält, beispielsweise Messing oder Bronze. Das Kontaktband ist bevorzugt als Streifen einer dünnen, elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die Dicke des Kontaktbandes beträgt bevorzugt von 10 µm bis 500 µm, besonders bevorzugt von 15 µm bis 200 µm, ganz besonders bevorzugt von 50 µm bis 100 µm. Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach herzustellen und leicht verfügbar und weisen zudem einen vorteilhaft geringen elektrischen Widerstand auf.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verglasungsanordnung, umfassend:

- eine erfindungsgemäße Verglasung und
- mindestens einen optischen Sensor oder mindestens ein Kamerasystem, deren Strahlengang zumindest abschnittsweise durch das elektrisch beheizbare Kommunikationsfenster gerichtet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung, beträgt ein Winkel α (alpha) zwischen der Oberflächennormalen auf der zweiten Oberfläche der ersten Scheibe und der Mitte des Strahlengangs des optischen Sensors oder Kamerasystems von 0° bis 80°, bevorzugt von 10° bis 75° und besonders bevorzugt von 30° bis 75°, beträgt und bevorzugt verläuft die Mitte des Strahlengangs im Wesentlichen horizontal. Niedrige Werte von 10° bis 30° finden häufig Anwendung in Nutzfahrzeugen, insbesondere landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen wie Traktoren, Lastkraftwagen oder Bussen. Werte zwischen 30° und 75° finden häufig Anwendung bei Personenkraftwagen, wobei Werte zwischen 50° und 75° bevorzugt bei Sportwagen sind. Die genannten Winkel verstehen sich als Winkel zwischen der Oberflächennormalen der Verglasung und der Mitte des Strahlengangs. Ist die Mitte des Strahlengangs horizontal verlaufend, entsprechen die Winkel α der Neigung der Verglasung in Einbaulauge gegenüber der Vertikalen.
Das erfindungsgemäße Kamerasystem ist bevorzugt ein Hochleistungskamerasystem (insbesondere in Dynamik und Bereich), insbesondere für visionsbasierte Fahrerassistenzsysteme (FAS, englisch: Advanced Driver Assistance Systems, ADAS.
Eine erfindungsgemäße Scheibe kann hergestellt werden durch ein Verfahren, mindestens umfassend:

(a) Aufbringen einer elektrischen leitfähigen, transparenten Beschichtung auf eine zweite Oberfläche einer ersten Scheibe, und
(b) Aufbringen von mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle vorgesehene Sammelleiter, die mit dem Heizleiter so verbunden werden, dass zwischen den Sammelleitern ein Strompfad für einen Heizstrom geformt wird.

Das Aufbringen der elektrisch leitfähigen Beschichtung der elektrischen leitfähigen, transparenten Beschichtung in Verfahrensschritt (a) kann durch an sich bekannte Verfahren erfolgen, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache, schnelle, kostengünstige und gleichmäßige Beschichtung der ersten Scheibe. Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann aber auch beispielsweise durch Aufdampfen, chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren aufgebracht werden.
Die erste Scheibe kann während oder nach Verfahrensschritt (a) einer Temperaturbehandlung unterzogen werden, durch die insbesondere die Kristallinität der funktionellen Schicht verbessert wird. Die Temperaturbehandlung erfolgt bevorzugt bei mindestens 300°C. Die Temperaturbehandlung verringert insbesondere den Flächenwiderstand der Beschichtung. Außerdem werden die optischen Eigenschaften der Scheibe deutlich verbessert.
Die Temperaturbehandlung kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Erwärmen der Scheibe mittels eines Ofens oder eines Heizstrahlers. Alternativ kann die Temperaturbehandlung auch durch Bestrahlung mit Licht erfolgen, beispielsweise mit einer Lampe oder einem Laser als Lichtquelle.
In einer vorteilhaften Ausführung erfolgt die Temperaturbehandlung im Falle eines Glassubstrats im Rahmen eines thermischen Vorspannprozesses. Dabei wird das erwärmte Substrat mit einem Luftstrom beaufschlagt, wobei es rasch abgekühlt wird. Es bilden sich Druckspannungen an der Scheibenoberfläche und Zugspannungen im Scheibenkern aus. Die charakteristische Spannungsverteilung erhöht die Bruchfestigkeit der Glasscheiben. Dem Vorspannen kann auch ein Biegeprozess vorangehen.
Die erste Scheibe kann nach Verfahrensschritt (a) gebogen werden, typischerweise bei einer Temperatur von 500 °C bis 700 °C. Da es technisch einfacher ist, eine plane Scheibe zu beschichten, ist dieses Vorgehen vorteilhaft, wenn die erste Scheibe gebogen werden soll. Alternativ kann die erste Scheibe aber auch vor oder während Verfahrensschritt (a) gebogen werden, beispielsweise wenn die elektrisch leitfähige Beschichtung nicht dazu geeignet ist, einen Biegeprozess ohne Beschädigungen zu überstehen.
Das Aufbringen des Sammelleiters in Verfahrensschritt (b) erfolgt bevorzugt durch Aufdrucken und Einbrennen einer elektrisch leitfähigen Paste in einem Siebdruckverfahren oder in einem Inkjet-Verfahren. Ein Aufdrucken der Stromsammelschienen erfolgt bevorzugt vor der Temperaturbehandlung, so dass das Einbrennen der Druckpaste während der Temperaturbehandlung erfolgen kann und nicht als separater Verfahrensschritt durchgeführt werden muss. Alternativ kann der Sammelleiter als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie auf die elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht, bevorzugt aufgelegt, angelötet oder angeklebt werden.
Bei Siebdruckverfahren erfolgt die laterale Formgebung durch die Maskierung des Gewebes, durch das die Druckpaste mit den Metallpartikeln gedrückt wird. Durch eine geeignete Formgebung der Maskierung kann beispielsweise die Breite des Sammelleiters besonders einfach vorgeben und variiert werden.
Die Herstellung (Entschichtung) einzelner beschichtungsfreier Trennlinien in der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung erfolgt vorzugsweise durch einen Laserstrahl. Verfahren zum Strukturieren dünner Metallfilme sind beispielsweise aus EP 2 200 097 A1 oder EP 2 139 049 A1 bekannt. Die Breite der Entschichtung beträgt bevorzugt 10 µm bis 1000 µm, besonders bevorzugt 30 µm bis 200 µm und insbesondere 70 µm bis 140 µm. In diesem Bereich findet eine besonders saubere und rückstandsfreie Entschichtung durch den Laserstrahl statt. Die Entschichtung mittels Laserstrahl ist besonders vorteilhaft, da die entschichteten Linien optisch sehr unauffällig sind und das Erscheinungsbild und die Durchsicht nur wenig beeinträchtigen. Die Entschichtung einer Linie mit einer Breite, die breiter ist als die Breite eines Laserschnitts, erfolgt durch mehrmaliges Abfahren der Linie mit dem Laserstrahl. Die Prozessdauer und die Prozesskosten steigen deshalb mit zunehmender Linienbreite an. Alternativ kann die Entschichtung durch mechanisches Abtragen sowie durch chemisches oder physikalisches Ätzen erfolgen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens umfasst mindestens die folgenden weiteren Schritte:

(c) Anordnen einer thermoplastischen Zwischenschicht auf der beschichteten Oberfläche der ersten Scheibe und Anordnen einer zweiten Scheibe auf der thermoplastischen Zwischenschicht und
(d) Verbinden der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe über die thermoplastische Zwischenschicht.

In Verfahrensschritt (c) wird die erste Scheibe so angeordnet, dass diejenige ihrer Oberflächen, welche mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung versehen ist, der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt ist.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne oder auch durch zwei oder mehrere thermoplastische Folien, die flächenmäßig übereinander angeordnet werden, ausgebildet werden.
Das Verbinden von erster und zweiter Scheibe in Verfahrensschritt (d) erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Scheibe 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 80 °C bis 110 °C. Die erste Scheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die zweite Scheibe können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Scheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Scheiben 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 die 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.
Die erfindungsgemäße Scheibe kann als Scheibe mit elektrischer Kontaktierung in Gebäuden, insbesondere im Zugangsbereich, Fensterbereich, Dachbereich oder Fassadenbereich, als Einbauteil in Möbeln und Geräten, in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Zügen, Schiffen und Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, verwendet werden. Die Verwendung umfasst optische Sensoren und Kamerasysteme, insbesondere für visionsbasierte Fahrerassistenzsysteme, FAS oder Advanced Driver Assistance Systems, ADAS, deren Strahlengang durch das Kommunikationsfenster verläuft.
Außerdem kann eine erfindungsgemäße Verglasung mit einer Betriebsspannung bevorzugt von 12 V bis 50 V verwendet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:

1A eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster,
1B eine schematische Querschnittsdarstellung des Schichtaufbaus der Verglasung nach 1A,
1C eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit einer Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' durch die Verglasung nach 1A,
2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasung,
3 eine schematische Querschnittsdarstellung des Schichtaufbaus der Verglasung nach 1A, und
4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens,
5A ein Diagramm der Messung der optischen Verzerrung V in Abhängigkeit von der Position P an einem Beispiel eines erfindungsgemäßen Kommunikationsfensters sowie einem Vergleichsbeispiel nach dem Stand der Technik, und
5B eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Verglasung 100 gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel aus 5A.

1A (1A) zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasung 100 mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster 80. 1B (1B) zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung des Schichtaufbaus der Verglasung 100 und 1C (1C) zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 101 mit einer Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' durch die Verglasung 100 nach 1A.
Die Verglasung 100 umfasst eine erste Scheibe 1 und eine zweite Scheibe 2, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 4 miteinander verbunden sind. Die Verglasung 100 ist beispielsweise eine Fahrzeugscheibe und insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Die erste Scheibe 1 ist beispielsweise dafür vorgesehen, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 bestehen aus Kalk-Natronglas. Die Dicke der ersten Scheibe 1 beträgt beispielsweise 1,6 mm und die Dicke der zweiten Scheibe 2 beträgt 2,1 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 besteht aus Polyvinylbutyral (PVB) und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Auf der außenseitigen (zweiten) Oberfläche IV der ersten Scheibe 1 ist eine elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 aufgebracht. Die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 besteht in diesem Ausgestaltungsbeispiel aus einer elektrisch leitfähigen Schicht 34, die aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Oxid besteht. Die elektrisch leitfähige Schicht 34 besteht hier beispielsweise aus einer 70 nm dicken Schicht von Indium-Zinnoxid (ITO). In Tabelle 1 ist zur übersichtlicheren Darstellung der Schichtaufbau der Verglasung 100 nach den 1A bis 1C wiedergegeben. Tabelle 1 (Beispiel 1)

Schicht Bezugszeichen Material Dicke

elektrisch leitfähige Schicht 34 3 ITO 70 nm

erste Scheibe 1 Glas 1,6 mm

Zwischenschicht 4 Glas 0,76 mm

zweite Scheibe 2 Glas 2,1 mm
Der Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung beträgt beispielsweise 30 Ohm/Quadrat. Fließt ein Strom durch die elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3, so wird sie infolge ihres elektrischen Widerstands und joulscher Wärmeentwicklung erwärmt. Die elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 kann daher für eine aktive Beheizung des Kommunikationsfensters 80 verwendet werden.
Die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 erstreckt sich beispielsweise über die gesamte zweite Oberfläche IV der ersten Scheibe 1. Die Verglasung 100 weist in diesem Beispiel einen opaken Schwarzdruck auf der zweiten Oberfläche II der zweiten Scheibe 2 auf, der sich streifenförmig am oben und unteren Scheibenrand erstreckt. Es versteht sich, dass der Schwarzdruck auch rahmenförmig ausgebildet sein kann.
Zur elektrischen Kontaktierung ist jeweils ein erster Sammelleiter 5.1 und ein weiterer, zweiter Sammelleiter 5.2 auf der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 angeordnet. Die Sammelleiter 5.1, 5.2 enthalten beispielsweise Silberpartikel und wurden im Siebdruckverfahren auf die elektrisch leitfähige Beschichtung 3 aufgebracht und anschließend eingebrannt. Die Sammelleiter 5.1, 5.2 verlaufen parallel zueinander. Die Länge L der Sammelleiter 5.1, 5.2 beträgt beispielsweise 25 cm. Der Abstand D des ersten Sammelleiters 5.1 vom zweiten Sammelleiter 5.2 beträgt beispielsweise 60 cm.
Wird an die Sammelleiter 5.1 und 5.2 eine elektrische Spannung angelegt, so fließt ein gleichmäßiger Strom durch die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 der im Wesentlichen auf den Bereich zwischen den zwischen den Sammelleitern 5.1, 5.2 konzentriert ist und wodurch das Kommunikationsfenster 80 und insbesondere das Sensor- oder Kamerafenster 10 beheizt wird. Beispielhaft ist hier dazu ein Strompfad 11 eingezeichnet.
Jeder Sammelleiter 5.1, 5.2 ist zu einem Anschlussbereich geführt, der jeweils mit einem Anschluss oder Verbindungsleiter 7.1, 7.2 versehen ist, der die Sammelleiter 5.1, 5.2 mit einer Spannungsquelle 14 verbindet. Die Anschlussleitungen 7.1, 7.2 können als an sich bekannte Folienleiter ausgebildet sein, die über eine Kontaktfläche mit dem Sammelleiter 5.1, 5.2 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise mittels einer Lotmasse, eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs oder durch einfaches Aufliegen und Andruck innerhalb der Scheibe 100. Der Folienleiter enthält beispielsweise eine verzinnte Kupferfolie mit einer Breite von 10 mm und einer Dicke von 0,3 mm. Über die Folienleiter können in Verbindungskabel übergehen, die mit der Spannungsquelle 14 verbunden. Die Spannungsquelle 14 stellt beispielsweise eine für Kraftfahrzeuge übliche Bordspannung, bevorzugt von 12 V bis 15 V und beispielsweise etwa 14 V bereit. Alternativ kann die Spannungsquelle 14 V auch höhere Spannungen aufweisen, beispielsweise von 40 V bis 50 V und insbesondere 42 V oder 48 V.
Die Sammelleiter 5.1, 5.2 haben im dargestellten Beispiel eine konstante Dicke von beispielsweise etwa 10 µm und einen konstanten spezifischen Widerstand von beispielsweise 2.3 µOhm·cm.
Wie in der Verglasungstechnik üblich, können die Sammelleiter 5.1, 5.2 und die Anschlüsse sowie die Verbindungsleitungen 7.1, 7.2 durch an sich bekannte opake Farbschicht als Abdeckdruck verdeckt werden (hier nicht dargestellt).
1C zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 101 mit einer Verglasung 100. Des Weiteren ist an der zweiten Oberfläche IV der ersten Scheibe 1 ein Kamerasystem 20 angeordnet, welche beispielsweise für ein visionsbasiertes Fahrassistenzsystem verwendet werden kann.
Der Strahlengang des Kamerasystems 20 ist durch das elektrisch beheizbare Kommunikationsfenster 80 gerichtet, wobei der Durchtrittsbereich in 1A als Kamerafenster 10 dargestellt ist.
Der mittlere Strahl des Strahlengangs des Kamerasystems 20 ist ungefähr horizontal ausgerichtet. Der Winkel α zwischen der Orthonormalen auf die Verglasung 100 (hier dargestellt als die Orthonormale auf die zweite Oberfläche der ersten Scheibe 1) und der Mitte des Strahlengangs des Kamerasystems 20 beträgt hier beispielsweise 73°. Die Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° beträgt beispielsweise 48,2%. Dies ist nur geringfügig geringer als die Transmission T_L eines ersten Vergleichsbeispiels (Verglasung ohne elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3), welche eine Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° von 52,3% aufweist.
Windschutzscheiben von Personenkraftwagen (PKW) sind typischerweise relativ flach eingebaut mit einem Einbauwinkel α zur Vertikalen von hier beispielsweise 73°. Es versteht sich, dass bei Anwendungen in anderen Fahrzeugtypen, wie Bussen oder Traktoren, der Einbauwinkel auch geringer sein kann, beispielsweise 15°.
Das Kommunikationsfenster 80 ist dazu geeignet die Durchsicht für ein Kamerasystem 20 oder andere optische Sensoren zu gewährleisten. Dazu ist das Kamerafenster 10, also der Bereich des optischen Strahlengangs des Kamerasystems 20 durch die Verglasung 100 vollständig innerhalb des Bereichs des elektrisch beheizbaren Kommunikationsfensters 80 angeordnet. Die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 im Kommunikationsfenster 80 ist für das Kamerasystem 20 optisch kaum wahrnehmbar und stört die Durchsicht durch die Verglasung 100 nur wenig, was besonders für eine Verwendung in Fahrzeugen und Kamerasystemen 20 mit hohen optischen Anforderungen wichtig ist. Gleichzeitig, lässt sich das Kommunikationsfenster 80 gut beheizen und von Eis und Beschlag freihalten.
2 (2) zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe 100. Die erste Scheibe 1, die zweite Scheibe 2, die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 und das Kommunikationsfenster 80 sowie die thermoplastische Zwischenschicht 4 sind wie in 1A ausgestaltet.
Im Unterschied zur 1A, weist die Verglasung 100 hier eine beschichtungsfreie Trennlinie 9 auf, die die Beschichtung 3 im Innern des Kommunikationsfensters 80 von einer umgebenden Beschichtung 3 stofflich und galvanisch (also für Gleichströme) trennt. Die Trennlinie 9 weist beispielsweise ein Breite d von 100 µm auf, in der die Beschichtung 3 vollständig entfernt ist. Die Trennlinie 9 wird beispielsweise durch Laserstrukturierung (Laserablation) hergestellt. Alternativ kann die Trennlinie 9 durch andere mechanische, physikalische oder chemische Strukturierungs- und Abtragungsprozesse hergestellt werden.
Die Trennlinie 9 umrandet die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 im Bereich des Kommunikationsfensters 80 einschließlich der Sammelleiter 5.1,5.2. D.h., dass die Trennlinie 9 auf der dem Kommunikationsfenster 80 abgewandten Seite der Sammelleiter 5.1,5.2 verlaufen und diese weiterhin elektrisch mit der elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 in Bereich des Kommunikationsfensters 80 verbunden sind. Die Trennlinie 9 verbindet beispielsweise die Sammelleiter 5.1,5.2 am unteren und bevorzugt auch am oberen Rand des Kommunikationsfensters 80. Dadurch werden parasitäre Heizströme außerhalb des Kommunikationsfensters 80 vermieden.
3 (3) zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen Schichtaufbaus einer erfindungsgemäßen Verglasung 100 gemäß den 1A und 1C.

Ein erster erfindungsgemäßer Schichtaufbau nach 3 weißt zusätzlich zur elektrisch leitfähigen Schicht 34 aus einer 70 nm dicken Schicht aus Indium-Zinnoxid, eine Blockerschicht 37 aus Aluminium-dotiertem Siliziumnitrid, eine optische Anpassungsschicht 33 aus Aluminium-dotiertem Siliziumoxid, eine Barriereschicht 35 aus Aluminium-dotiertem Siliziumnitrid und eine Antireflexionsschicht 36 aus Aluminium-dotiertem Siliziumoxid auf. Der detaillierte Schichtaufbau ist in der Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 (Beispiel 2)

Schicht	Bezugszeichen		Material	Dicke
Antireflexionsschicht	36	3	SiO₂:Al	100 nm
Barriereschicht	35		Si₃N₄:Al	9 nm
elektrisch leitfähige Schicht	34		ITO	70 nm
optische Anpassungsschicht	33		SiO₂:Al	10 nm
Blockerschicht	37		Si₃N₄:Al	30 nm
erste Scheibe	1		Glas	1,6 mm
Zwischenschicht	4		Glas	0,76 mm
zweite Scheibe	2		Glas	2,1 mm

Der Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 beträgt hier beispielsweise 30 Ohm/Quadrat. Die Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° beträgt beispielsweise 52,8%. Dies entspricht etwa der Transmission T_L des ersten Vergleichsbeispiels (Verglasung ohne elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3), welche eine Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° von 52,3% aufweist.

Ein zweiter erfindungsgemäßer Schichtaufbau nach 3 weißt denselben Schichtaufbau wie der erste Schichtaufbau nach Tabelle 2 auf, wobei die elektrisch leitfähigen Schicht 34 aus einer 40 nm dicken Schicht aus Indium-Zinnoxid besteht. Der detaillierte Schichtaufbau ist in der Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 3 (Beispiel 3)

Schicht	Bezugszeichen		Material	Dicke
Antireflexionsschicht	36	3	SiO₂:Al	100 nm
Barriereschicht	35		Si₃N₄:Al	9 nm
elektrisch leitfähige Schicht	34		ITO	40 nm
optische Anpassungsschicht	33		SiO₂:Al	10 nm
Blockerschicht	37		Si₃N₄:Al	40 nm
erste Scheibe	1		Glas	1,6 mm
Zwischenschicht	4		Glas	0,76 mm
zweite Scheibe	2		Glas	2,1 mm

Der Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 beträgt hier beispielsweise 50 Ohm/Quadrat. Die Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° beträgt beispielsweise 53,6% und ist damit geringfügig höher als die Transmission T_L des ersten Vergleichsbeispiels (Verglasung ohne elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3), welche eine Transmission T_L unter einem Winkel von 73,5° von 52,3% aufweist.
Es versteht sich, dass die Schichtaufbauten gemäß 3 auch mit dem Ausgestaltungsbeispiel nach 2 oder anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung kombiniert werden kann.

Tabelle 4 zeigt nochmals zusammenfassend die Transmissionswerte T_L des Schichtaufbaus aus 1B (Beispiel 1), des ersten Schichtaufbaus nach 3 (Beispiel 2), des zweiten Schichtaufbaus nach 3 (Beispiel 3) sowie des ersten Vergleichsbeispiels ohne zusätzlich Beschichtung 3 auf der zweiten Oberfläche IV der ersten Scheibe 1 für verschiedene Winkel α. Tabelle 4

Winkel α	Beispiel 1 nur ITO T_L/%	Beispiel 2 70nm ITO + AR T_L/%	Beispiel 3 40nm ITO + AR T_L/%	Vergleichsbeispiel 1 ohne Beschichtung TL/%
0°	71,3	76,9	78,4	78,1
50°	67,5	74,0	75,7	73,9
60°	63,3	69,7	71,1	69,2
70°	53,9	59,2	60,2	58,6
73,5°	48,2	52,8	53,6	52,3

4 (4) zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Scheibe 100.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

S1: Aufbringen einer elektrischen leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 auf eine zweite Oberfläche IV einer Scheibe 1, und
S2: Aufbringen von mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle 14 vorgesehene Sammelleiter 5.1, 5.2, die mit elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 so verbunden werden, dass zwischen den Sammelleitern 5.1, 5.2 ein Strompfad 11 für einen Heizstrom geformt wird.

5A (5A) zeigt ein Diagramm der Messung der optischen Verzerrung V (Distortion) in Abhängigkeit von der Position P in einem erfindungsgemäßen Kommunikationsfenster gemäß einem vierten Beispiel B4 (gestrichelte Linie) im Vergleich mit einem zweiten Vergleichsbeispiel VB2 (durchgezogene Linie) nach dem Stand der Technik.
5B (5B) zeigt eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Verglasung 100 gemäß dem vierten Beispiel B4. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 erstreckt sich vollständig zwischen zwei Sammelleitern 5.1, 5.2 im Bereich des Kommunikationsfensters 80, so dass ein Heizstrom durch diesen kompletten Bereich fließt. Die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 ist am oberen Rand des Kommunikationsfensters 80 entlang der Position P1 und am unteren Rand des Kommunikationsfensters 80 entlang der Position P2 durch jeweils beschichtungsfreie Trennlinienabschnitte 9.1,9.2 von der umgebenden elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 getrennt. Des Weiteren ist die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3, die zwischen erster Scheibe 1 und den Sammelleitern 5.1, 5.2 angeordnet ist, außerhalb des Kommunikationsfensters 80, durch weitere beschichtungsfreie Trennlinienabschnitte 9.3 von der umgebenden elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung 3 elektrisch isoliert. Dies hat den Effekt, dass der Heizstrom vollständig durch die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung 3 innerhalb des Kommunikationsfensters 80 gelenkt wird und diese optimal erwärmt.
Das zweite Vergleichsbeispiel VB2 nach dem Stand der Technik weist einen komplett beschichtungsfreien Bereich auf, in dem einzelne linienförmige Heizleiter angeordnet sind, so dass der Heizstrom nur durch die Heizleiter fließt.
Die Position P gibt die Ortskoordinate entlang einer Linie in der Mitte des Kommunikationsfensters 80 wieder. Im Falle des vierten Beispiels B4 verläuft diese Linie parallel zu den Sammelleitern 5.1, 5.2 und im Falle des zweiten Vergleichsbeispiels VB2 orthogonal zu den linienförmigen Heizleitern.
In 5A sind jeweils die Verzerrungswerte V in Abhängigkeit der Position P (in willkürlichen Einheiten (a.u., arbitrary units)) dargestellt, wobei sich das erfindungsgemäße Kommunikationsfenster 80 zwischen den Positionen P1 und P2 erstreckt.
Die Verzerrungswerte V berechnen sich im Falle des Vergleichsbeispiels VB2 aus der Differenz der „Verzerrung mit Heizen“ und der „Verzerrung ohne Heizen“ gemessen beim Vergleichsbeispiel VB2, dividiert durch den Extremalwert der Differenz der „Verzerrung mit Heizen“ und der „Verzerrung ohne Heizen“ gemessen beim Vergleichsbeispiel VB2.
Die Verzerrungswerte V berechnen sich im Falle des vierten Beispiels B4 aus der Differenz der „Verzerrung mit Heizen“ und der „Verzerrung ohne Heizen“ gemessen am Beispiel B4, dividiert durch den Extremalwert der Differenz der „Verzerrung mit Heizen“ und der „Verzerrung ohne Heizen“ gemessen beim Vergleichsbeispiel VB2.
Wie 5A zeigt, sind die optischen Verzerrungen beim erfindungsgemäßen Kommunikationsfenster nach Beispiel B4 mit erfindungsgemäßer vollflächiger Beschichtung 3 deutlich geringer als beim Vergleichsbeispiel VB2 nach dem Stand der Technik mit linienförmigen Heizleitern.
Die erfindungsgemäßen Kommunikationsfenster sind viel besser für eine störungs- und verzerrungsarme Durchsicht und den Betrieb von hochempfindlichen optischen Sensoren und Kamerasystemen geeignet und genügen den Anforderungen für moderne visionsbasierte Fahrerassistenzsysteme.
Bezugszeichenliste

1: erste Scheibe
2: zweite Scheibe
3: (elektrisch leitfähige, transparente) Beschichtung
4: thermoplastische Zwischenschicht
5.1, 5.2: Sammelleiter
7.1, 7.2: Anschluss
9: Trennlinie
10: Kamerafenster
11: Strompfad
14: Spannungsquelle
20: Kamerasystem
33: optische Anpassungsschicht
34: elektrisch leitfähige Schicht
35: Barriereschicht zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion
36: Antireflexionsschicht
37: Blockerschicht gegen Alkalidiffusion
80: (elektrisch beheizbares) Kommunikationsfenster
100: Verglasung
101: Verglasungsanordnung
I: erste Oberfläche der zweiten Scheibe 2
II: zweite Oberfläche der zweiten Scheibe 2
III: erste Oberfläche der ersten Scheibe 1
IV: zweite Oberfläche der ersten Scheibe 1
d: Breite der Trennlinie 9
B: Abstand der Sammelleiter 5.1, 5.2
B4: Beispiel 4
L: Länge der Sammelleiter 5.1, 5.2
P: Position
P1: Position 1
P2: Position 2
S1, S2: Verfahrensschritt
V: Verzerrung
VB2: Vergleichsbeispiel 2
α: Winkel (alpha)
ρa: spezifischen Widerstand der Sammelleiter 5.1, 5.2
A-A': Schnittlinie

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

WO 2011069901 A1 [0005]
WO 2019137674 A1 [0005]
WO 2012052315 A1 [0006]
WO 2018192727 A1 [0006]
DE 102012018001 A1 [0007]
US 20070020465 A1 [0008]
EP 2200097 A1 [0070]
EP 2139049 A1 [0070]

Claims

Verglasung (100) mit elektrisch beheizbarem Kommunikationsfenster (80), mindestens umfassend: - eine erste Scheibe (1) mit einer ersten Oberfläche (III) und einer zweiten Oberfläche (IV), - mindestens eine elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3), die zumindest auf einem Teil der zweiten Oberfläche (IV) und insbesondere auf der gesamten zweiten Oberfläche (IV) aufgebracht ist, und - mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle (14) vorgesehene Sammelleiter (5.1, 5.2), die derart mit der elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung (3) verbunden sind, dass zwischen den Sammelleitern (5.1, 5.2) ein Strompfad (11) für einen Heizstrom geformt ist, wobei - die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) eine elektrisch leitfähige Schicht (34), die ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid (TCO) und insbesondere Indium-Zinnoxid (ITO) enthält oder daraus besteht, und eine Antireflexionsschicht (36) umfasst, - die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) einen Flächenwiderstand von 15 Ohm/Quadrat bis 100 Ohm/Quadrat aufweist, und - die Verglasung (100) eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α = 0° von mindestens 70 % aufweist.
Verglasung (100) nach Anspruch 1, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (34) eine Dicke von 30 nm bis 120 nm, bevorzugt von 35 nm bis 100 nm und besonders bevorzugt von 40 nm bis 75 nm, aufweist.
Verglasung (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht (34) eine dielektrische Barriereschicht (35) zur Regulierung von Sauerstoffdiffusion umfasst, welche ein Metall, ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Carbid wie Siliziumcarbid, enthält und bevorzugt die Barriereschicht (35) eine Dicke von 1 nm bis 20 nm, besonders bevorzugt von 5 nm bis 15 nm aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) oberhalb der Barriereschicht (35) eine Antireflexionsschicht (36) enthält und wobei die Antireflexionsschicht (36) einen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung (3) unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht (34) eine optische Anpassungsschicht (33) enthält und wobei die optische Anpassungsschicht (33) einen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 aufweist.
Scheibe nach Anspruch 5, wobei die optische Anpassungsschicht (3) und/oder die Antireflexionsschicht (6) zumindest ein Oxid enthält, bevorzugt Siliziumoxid, besonders bevorzugt Aluminium-dotiertes, Titan-dotiertes, Zirkonium-dotiertes oder Bor-dotiertes Siliziumoxid.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Abstand D zwischen den Sammelleitern (5.1,5.2) im Bereich des Kommunikationsfensters (80) von 5 cm bis 100 cm, bevorzugt von 10 cm bis 90 cm und die Länge L der Sammelleiter (5.1,5.2) von 5 cm bis 40 cm, bevorzugt von 10 cm bis 30 cm beträgt.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) unter und zwischen den Sammelleitern (5.1,5.2) durch eine beschichtungsfreie Trennlinie (9) vollständig von der umgebenden transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung (3') galvanisch und/oder stofflich getrennt ist und die Breite d der Trennlinie (9) bevorzugt von 30 µm bis 200 µm und besonders bevorzugt von 70 µm bis 140 µm beträgt.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Sammelleiter (5.1, 5.2) als gebrannte Druckpaste ausgebildet sind, die bevorzugt metallische Partikel, Metallpartikel und/oder Kohlenstoffpartikel und insbesondere Silberpartikel enthalten und bevorzugt einen spezifischen Widerstand ρ_a von 0.8 µOhm•cm bis 7.0 µOhm·cm und besonders bevorzugt von 1.0 µOhm•cm bis 2.5 µOhm·cm aufweisen.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Oberfläche (III) der ersten Scheibe (1) über eine thermoplastische Zwischenschicht (4) mit einer zweiten Scheibe (2) flächig verbunden ist.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Scheibe (1) und/oder die zweite Scheibe (2) Glas, bevorzugt Flachglas, wie Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas oder Kalk-Natron-Glas, oder Polymere, bevorzugt Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat und/oder Gemische davon, enthält oder daraus besteht.
Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verglasung (100) eine Transmission T_L im sichtbaren Spektralbereich unter einem Winkel α = 50° von größer oder gleich 74 % und bevorzugt größer 74 % aufweist.
Verglasungsanordnung (101), umfassend, - eine Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und - mindestens einen optischen Sensor oder mindestens ein Kamerasystem (20), deren Strahlengang durch das Kommunikationsfenster (80) gerichtet ist.
Verglasungsanordnung (101) nach Anspruch 13, wobei ein Winkel α (alpha) zwischen der Oberflächennormalen der zweiten Oberfläche (IV) der ersten Scheibe (1) und der Mitte des Strahlengangs des optischen Sensors oder Kamerasystems (20) von 0° bis 80°, bevorzugt von 30° bis 75°, beträgt und bevorzugt die Mitte des Strahlengangs im Wesentlichen horizontal verläuft.