EP2465164B1 - Scheibe mit elektrisch leitfähigen strukturen - Google Patents

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EP2465164B1
EP2465164B1 EP10739601.2A EP10739601A EP2465164B1 EP 2465164 B1 EP2465164 B1 EP 2465164B1 EP 10739601 A EP10739601 A EP 10739601A EP 2465164 B1 EP2465164 B1 EP 2465164B1
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EP
European Patent Office
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electrically conductive
conductive structures
pane
antenna
coupling element
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EP2465164A1 (de
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Stefan Droste
Bernhard Reul
Andreas Schlarb
Gunther Vortmeier
Christoph Degen
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Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Publication date
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    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base

Definitions

  • the present invention relates to a new pane with, in particular, antenna and heating function, a method for its production and its use.
  • a pane of laminated glass which is provided with a radio antenna and pane heating.
  • a heating conductor is located on a first surface of the laminated glass for optimal use of the area.
  • Parts of an antenna conductor are located on the first and / or a further surface of the laminated glass.
  • the electrically conductive structures for capacitive coupling must each be located directly opposite the individual heating elements on the glass surfaces. This results in particular restrictions in the arrangement of the antennas and heating elements on the glass surface.
  • the capacitive coupling is associated with high signal losses over the thickness of the glass pane of several millimeters.
  • the object of the present invention is to provide an improved pane which has an efficient and simple capacitive coupling of antenna and heating conductors and at the same time a high degree of freedom in the arrangement of antenna and heating conductors.
  • a structure of a pane with electrically conductive structures which comprises a pane with at least two electrically conductive structures that are galvanically separated from one another, that has a galvanic separation layer on at least one of the electrically conductive structures and an electrical conductor on the galvanic separation layer, the galvanic separation layer separates the electrical conductor from at least one of the electrically conductive structures.
  • galvanically isolated means that two electrically conductive structures have no electrically conductive connection and are decoupled for DC voltages.
  • a pane contains in particular panes made of clear or colored soda-lime glass.
  • the panes can be thermally or chemically hardened or be made of laminated glass, in particular to meet the uniform regulations for the approval of safety glazing materials and their installation in vehicles according to ECE-R 43: 2004.
  • the panes can also contain plastics such as polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride, polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the panes can have all or part of surface coatings with radiation-absorbing, reflecting and / or low-emitting properties. If the pane is designed as a laminated glass pane, two soda-lime glasses are preferably permanently bonded to a plastic layer containing polyvinyl butyral.
  • the window pane can have the size customary in vehicle construction for windshields, side windows, roof windows or rear windows of motor vehicles, preferably from 100 cm 2 to 4 m 2 . Usual thicknesses of the slices are in the range from 1 mm to 6 mm.
  • the electrically conductive structures have different shapes. Panes with heating and / or antenna functions preferably have linear structures with simultaneous macroscopic transparency.
  • Electrically conductive structures with a heating function as a heating conductor are preferably configured from a number of lines running in parallel, which are connected via busbars are connected in parallel at least on the opposite edges of the disk. When an electrical voltage is applied between the busbars, Joule heat is generated on the pane surface. The increased temperature of the pane prevents or removes moisture and icing on the pane surface.
  • the electrically conductive structure preferably extends approximately linearly over the entire pane surface. Electrically conductive structures with a heating function can have different shapes, arrangements and interconnections and can be, for example, round, spiral or meandering. The electrically conductive structures stretch in particular over the inner surfaces of vehicle glazing.
  • Electrically conductive structures with an antenna function are preferably configured as a line as an antenna conductor.
  • the length of the antenna conductor is determined by the antenna characteristic to be achieved.
  • Antenna conductors can be designed as lines with an open or closed end, or they can have different shapes, arrangements and interconnections and, for example, can be round, spiral or meandering.
  • the antenna characteristic is determined by the frequencies received or to be transmitted.
  • the received and / or emitted electromagnetic radiation is preferably LF, MF, HF, VHF, UHF and / or SHF signals in the frequency range from 30 kHz to 10 GHz, particularly preferably radio signals, in particular VHF (30 MHz to 300 MHz, corresponding to a wavelength of 1 m to 10 m), short wave (3 kHz to 30 MHz, corresponding to a wavelength of 10 m to 100 m) or medium wave (300 kHz to 3000 kHz, corresponding to a wavelength of 100 m to 1000 m), as well as signals from toll collection, mobile radio, digital radios, television signals or navigation signals.
  • the length of the electrically conductive structures with antenna function is preferably a multiple or a fraction of the wavelength of the frequencies to be transmitted, in particular half or a quarter of the wavelength.
  • the electrically conductive structures can be curved, meandering or spiral-shaped.
  • Typical line widths of the electrically conductive structures according to the invention are 0.1 mm to 5 mm, typical widths of busbars or Contact areas are 3 mm to 30 mm. Typical distances between the electrically conductive structures in the area of the capacitive coupling are between 1 mm and 20 mm.
  • the electrically conductive structures can be opaque on their own, but when viewed macroscopically, the pane appears transparent.
  • the electrically conductive structures can be metal wires, preferably a copper, tungsten, gold, silver or aluminum wire.
  • the wire can be equipped with an electrically insulating coating.
  • the electrically conductive structure can also be designed as a printed conductive layer.
  • the electrical conductivity is preferably realized via metal particles contained in the layer, particularly preferably via silver particles.
  • the metal particles can be in an organic and / or inorganic matrix, such as pastes or inks, preferably as baked screen printing paste with glass frits.
  • the heating conductors are connected in whole or in part to the antenna conductor via at least one capacitive coupling element.
  • the heating conductor thus becomes part of the antenna conductor for AC voltage signals.
  • the heating conductor remains galvanically isolated from the antenna conductor.
  • antenna conductors and heating conductors are preferably spatially close together, preferably in parallel and particularly preferably at a distance of 0.5 mm to 10 mm.
  • the antenna conductor and the heating conductor engage in a comb-like or meandering manner in the area of the capacitive coupling.
  • the capacitive coupling is realized according to the invention by electrical conductors which spatially bridge the electrically conductive structures, but without establishing a galvanic contact.
  • the galvanic isolation is implemented via a galvanic separation layer between the electrically conductive structures and the electrical conductor in the coupling element.
  • an additional intermediate layer preferably in the form of a frame, is applied to the pane between the pane and the electrically conductive structures.
  • the intermediate layer preferably contains glass frits and black pigments as black printing.
  • the capacitive coupling is implemented by at least one coupling element.
  • the capacitive coupling is implemented by at least two coupling elements which are arranged spatially separated on the disk.
  • the capacitive coupling elements of the pane according to the invention cover partial areas of electrically conductive structures and extend over at least two partial areas of electrically conductive structures.
  • the coupling elements can in some cases be extended beyond the electrically conductive structures and can be glued directly to the pane. This allows a firm mechanical connection and reduces the liability requirements for the electrically conductive structures.
  • the coupling elements are flush with the outer contour of the electrically conductive structures.
  • the reduced space and material requirements and an improved appearance are advantageous.
  • the coupling elements are applied to the electrically conductive structures as film systems.
  • the foils are self-adhesive.
  • the film systems are flush with the outline of the electrically conductive structures.
  • the impedance of the coupling element is essentially determined by the capacitance between the electrical conductor of the coupling element and the electrically conductive structures.
  • the capacitance here is a function of the dielectric constant of the galvanic separating layer, the area of the overlaps from the electrical conductor and the electrically conductive structures, and the distances between the electrical conductor and the electrically conductive structures.
  • the highest possible capacitance and thus the lowest possible impedance result with the smallest possible distance, a large covered area and a high dielectric constant.
  • the capacitance can be selected so that the coupling element interferes with frequencies or frequencies that are not suitable for the application are required, are not transmitted and a high pass or low pass is obtained.
  • the galvanic separating layer contains polyacrylate, cyanoacrylate, methyl methacrylate, silane and siloxane-crosslinking polymers, epoxy resin, polyurethane, polychloroprene, polyamide, acetate, silicone adhesive, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, Polyimides, polyethylene terephthalate and their copolymers and / or mixtures thereof.
  • the galvanic separation layer can be made up of several layers. The advantages of multiple layers are increased degrees of freedom in optimizing the mechanical and electrical properties of the interface.
  • the galvanic separation layer contains a black print with a high dielectric strength.
  • the separating layers contain organic and inorganic components, especially glass frits and color pigments.
  • the electrical conductor of the printed coupling element preferably contains a conductive paste, a conductive adhesive and particularly preferably a conductive primer.
  • the specific electrical resistance of the printed electrical conductors is less than 1 kOhm * cm, preferably less than 100 Ohm * cm and particularly preferably less than 10 Ohm * cm.
  • the layer thickness of the galvanic separating layer is preferably 1 ⁇ m to 200 ⁇ m and particularly preferably 5 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the dielectric constant of the galvanic separating layer is in the range from 2 to 6.
  • the dielectric strength to avoid short circuits in the galvanic separating layer is preferably greater than 1 kV / mm and particularly preferably greater than 10 kV / mm.
  • the electrical conductor of the coupling element preferably contains conductive carbon, conjugated polymers, conductive primers, tungsten, copper, silver, gold, aluminum and / or mixtures thereof.
  • the coupling element has an additional protective layer on the electrical conductor, comprising polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimides, polyethylene terephthalate, ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral and their copolymers and / or Mixtures of them on.
  • the electrical conductor is protected from the environment by the protective layer.
  • the chemical and mechanical stability of the pane according to the invention with antenna function and in particular the coupling element are increased by the protective layer.
  • the object of the invention is further achieved by a method for producing a pane according to the invention with electrically conductive structures, a pane being coated in a first step with at least two electrically conductive structures which are galvanically separated from one another.
  • a galvanic separation layer is applied to at least one of the electrically conductive structures.
  • an electrical conductor is applied to the galvanic separation layer.
  • the galvanic separating layer and the electrical conductor are printed in at least one capacitive coupling element and particularly preferably in at least two capacitive coupling elements on at least one electrically conductive structure or glued on as a film composite.
  • an additional intermediate layer is applied to the pane, preferably using the screen printing method, before the electrically conductive structures are applied.
  • the galvanic separating layer and the electrical conductor are bonded to the electrically conductive structures as a coupling element in a film composite.
  • the film composite is particularly preferably self-adhesive. Self-adhesive here means that the coupling element is permanently connected to the electrically conductive structures and / or the substrate glass via an adhesive effect of the galvanic separating layer.
  • the galvanic separating layer is printed on the electrically conductive structures using the screen printing method.
  • the electrical conductor is then applied to the galvanic separation layer, preferably using the screen printing process.
  • Figure 1 shows a cross section according to the invention in the area of the capacitive coupling of two electrically conductive structures (2a, 2b) on a disc (1).
  • the galvanic separation layer (5) separates the electrical conductor (4) from the electrically conductive structures (2a, 2b).
  • the electrical conductor (4) consisted of a 100 microns thick, electrically conductive primer layer and with a width of 30 mm and a length of 100 mm had been applied to the galvanic separating layer (5) in such a way that it covered the busbars of the electrically conductive structures (2a) and (2b) over the entire width , A 100 ⁇ m thick enamel print with glass frits and black pigments was used as the galvanic separating layer (5), which permanently connected the electrical conductors (2a) and (2b) and the electrical conductor (4) without making direct electrical contact.
  • the galvanic separating layer (5) had a dielectric strength of at least 10 kV / mm.
  • the distance (D) between the electrical conductor (4) and the electrically conductive structure (2a, 2b) was approximately 70 ⁇ m.
  • the dielectric constant of the galvanic separating layer (5) was approximately 6.
  • a further improved capacitive coupling between the electrically conductive structures (2a, 2b) could be achieved.
  • the reception performance of the electrical structures (2a), (2b) as an antenna with simultaneously optimized heating properties could be improved on the same available area.
  • FIGS Figure 2 shows a further cross section according to the invention in the region of the capacitive coupling element (3) of two electrically conductive structures (2a, 2b), the configuration of FIGS Figure 1 an additional intermediate layer (7) has been added for decorative purposes.
  • the intermediate layer (7) was applied in the form of a frame on the pane (1) and contained a 100 ⁇ m enamel print with glass frits and black pigments.
  • Figure 3 shows an alternative cross section according to the invention in the region of the capacitive coupling element (3) of two electrically conductive structures (2a, 2b).
  • the coupling element (3) contained an approximately 45 ⁇ m thick copper strip as an electrical conductor (4).
  • the width of the copper strip was 25 mm.
  • the width of the electrical conductor (4) was flush with the electrically conductive structures (2a, 2b).
  • An approximately 60 ⁇ m thick silicone-based adhesive layer with a dielectric constant of 3 was applied as the galvanic separating layer (5) between the electrical conductor (4) and the electrically conductive structures (2a, 2b).
  • the distance (D) between the electrically conductive structures (2a) and (2b) and the electrical conductor (4) was approximately 60 ⁇ m.
  • the dielectric strength was at least 10 kV / mm.
  • a protective layer (6) for the electrical conductor (4) against environmental influences and in particular moisture an additional layer was applied to the electrical conductor (4) about 100 microns thick polyethylene naphthalate layer applied.
  • the width of the galvanic separation layer (5) and the protective layer (6) were 40 mm.
  • the protective layer (6) completely encased the electrical conductor (4) with the galvanic separating layer (5).
  • FIG. 4 Another construction according to the invention is shown in the capacitive coupling element (3) of two electrically conductive structures (2a, 2b) on a disc (1).
  • the galvanic separating layer (5) was constructed from two layers.
  • the lower separating layer (5-1) adjacent to the electrically conductive structures (2a, 2b) contained a silicone adhesive with a layer thickness of 30 ⁇ m and a dielectric constant of 3.
  • the upper galvanic separating layer (5-) adjacent to the electrical conductor (4) 2) contained a polyacrylate adhesive with a dielectric constant of 4 and a layer thickness of 30 ⁇ m. Due to the two-layer structure (5-1,5-2), the capacitance between the coupling element (3) and the electrically conductive structures (2a, 2b) could be maintained at a constant distance (D) and comparable adhesive effect compared to the embodiment of FIG Figure 3 increase.
  • FIG. 5 An alternative construction in the area of the capacitive coupling of two electrically conductive structures (2a, 2b) on a disc (1) is shown.
  • No galvanic separating layer (5) was applied to the electrically conductive structure (2b).
  • the electrical conductor (4) was electrically connected to the electrically conductive structure (2b).
  • the electrical conductor (4) was galvanically separated from the further electrically conductive structure (2a), so that overall the electrically conductive structures (2a, 2b) were also galvanically separated from one another.
  • an improved capacitive coupling between the electrically conductive structures (2a, 2b) could be obtained.
  • the reception performance of the electrical structure (2a, 2b) as an antenna with simultaneously optimized heating properties could be significantly improved compared to the prior art.
  • Figure 6 shows a further embodiment of the invention in cross section.
  • the length and width of the coupling element (3) were precisely matched to the outer contour of the electrically conductive structures (2a, 2b) in the area of the coupling element (3).
  • the coupling element (3) had a width of 25 mm and could be flush with the outer outline of the electrically conductive structures (2a, 2b). With this configuration, a reduced material requirement and space requirement for the capacitive coupling could be achieved.
  • FIG. 7 an embodiment of the invention is shown in plan view.
  • a first electrically conductive structure (2a) with heating and antenna function and a second electrically conductive structure (2b) with antenna function in the form of a meander as well as a capacitive coupling element (3) were applied to an inner surface of the pane (1).
  • the electrically conductive structures (2a, 2b) were formed from a silver-containing screen printing with layer thicknesses of approximately 30 ⁇ m.
  • the line width of the screen printing was 0.5 mm.
  • the first electrically conductive structure (2a) contained parallel heating conductors with a line width of 0.5 mm, which were electrically connected in parallel in 10 mm wide busbars.
  • the capacitive coupling to the electrically conductive structure (2b) of the antenna conductor was produced in an edge region of the structure (2a). At one end of the antenna conductor (2b), the signal was passed on for further processing via an antenna connection (A).
  • the width of the antenna conductor (2b) was 0.5 mm and 10 mm in the area of the coupling element (3).
  • the coupling element (3) had a length of 100 mm and a width of 30 mm and covered the electrically conductive structures (2a, 2b) over a length of 100 mm.
  • the current busbars of the electrically conductive structures (2a, 2b) were printed in parallel in the area of the coupling element (3) on the edge of the pane (1).
  • the distance between the electrically conductive structures (2a) and (2b) in the area of the coupling element (3) was 5 mm.
  • the coupling element exceeded the width of the electrically conductive structures (2a, 2b) by 2.5 mm on both sides.
  • Figure 8 shows a non-inventive embodiment of electrically conductive structures (2a, 2b) and coupling elements that have been applied to a single-pane safety glass (1).
  • the first electrically conductive structure (2a) contained a meandering heating conductor with a line width of 0.5 mm and 10 mm wide contact areas at the ends.
  • a second electrically conductive structure (2b) contained two line-shaped conductors with a line width of 0.5 mm, which were capacitively coupled with the electrically conductive structure (2a) to an antenna conductor via two coupling elements (3).
  • the signal was sent to a receiver for further processing via an antenna connection (A) forwarded.
  • the line widths of the electrically conductive structures (2a, 2b) were 0.5 mm in the area of the coupling element.
  • the distance between the electrically conductive structures (2a, 2b) was 5 mm.
  • Figure 9 shows a further embodiment of electrically conductive structures (2a, 2b) and coupling elements which have been applied to toughened safety glass (1).
  • the first electrically conductive structure (2a) contained parallel heating conductors with a line width of 0.5 mm, which were electrically connected in parallel in 10 mm wide busbars.
  • a second electrically conductive structure (2b) also contained heating conductors connected in parallel.
  • the structures were capacitively coupled on one side to a coupling element (3) via the extended busbars of the electrically conductive structures (2a, 2b).
  • the signal was passed on for further processing via an antenna connection (A).
  • the line widths of the electrically conductive structures (2a, 2b) were 0.5 mm in the area of the coupling element (3).
  • the distance between the electrically conductive structures (2a, 2b) was 5 mm.
  • FIGS. 10 and 11 show in detail the method steps according to the invention for producing a disc (10) with electrically conductive structures (2a, 2b) and coupling elements (3).
  • an improved capacitive coupling between the electrically conductive structures (2a) and (2b) was achieved compared to the prior art.
  • the electrically conductive structures (2a) and (2b) were electrically isolated with respect to the heating voltage (direct voltage) and capacitively coupled with respect to the antenna signals (high-frequency alternating voltage) via capacitive coupling elements (3).
  • the reception performance of the antenna was improved significantly compared to the prior art, while the heating properties were optimized at the same time.

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Scheibe mit insbesondere Antennen- und Heizfunktion, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
  • Aus DE 39 10 031 A1 ist eine Scheibe aus Verbundglas bekannt, die mit einer Rundfunkantenne und Scheibenheizung versehen ist. Zur optimalen Ausnutzung der Fläche befindet sich auf einer ersten Oberfläche des Verbundglases ein Heizleiter. Auf der ersten und / oder einer weiteren Oberfläche des Verbundglases befinden sich Teile eines Antennenleiters. Durch die Nutzung mehrerer Oberflächen steht immer eine relativ große Fläche für die Antennen- und Heizfunktion zur Verfügung. Zur Verbesserung des Antennengewinns sind die Antennenleiter und der Heizleiter kapazitiv gekoppelt.
  • Dabei müssen sich die elektrisch leitfähigen Strukturen zur kapazitiven Kopplung jeweils direkt gegenüber den einzelnen Heizelementen auf den Glasoberflächen befinden. Dadurch ergeben sich insbesondere Einschränkungen in den Anordnungen der Antennen und Heizelementen auf der Glasoberfläche. Die kapazitive Kopplung ist über die Dicke der Glasscheibe von mehreren Millimetern mit hohen Signalverlusten verbunden.
  • Weitere Beispiele für Verglasungen, bei denen Antennenleiter beziehungsweise Antennenleiter und Heizleiter kapazitiv miteinander gekoppelt sind, sind aus der EP 0 720 249 A2 , der JP 2008 054032 A , der US 5 017 933 A oder der EP 0 542 473 A1 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Scheibe bereitzustellen, die eine effiziente und einfache kapazitive Kopplung von Antennen- und Heizleitern und gleichzeitig einen hohen Freiheitsgrad in der Anordnung von Antennen- und Heizleitern aufweist.
  • Außerdem liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der neuen Scheibe bereitzustellen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.
  • Erfindungsgemäß ist ein Aufbau einer Scheibe mit elektrisch leitfähigen Strukturen gezeigt, der eine Scheibe mit mindestens zwei galvanisch voneinander getrennte elektrisch leitfähige Strukturen, das mindestens auf einer der elektrisch leitfähigen Strukturen eine galvanische Trennschicht und auf der galvanischen Trennschicht einen elektrischen Leiter umfasst, wobei die galvanische Trennschicht den elektrischen Leiter von mindestens einer der elektrisch leitfähigen Strukturen trennt.
  • Die Eigenschaft "galvanisch getrennt" bedeutet, dass zwei elektrisch leitfähige Strukturen keine elektrische leitfähige Verbindung aufweisen und für Gleichspannungen entkoppelt sind.
  • Eine Scheibe enthält insbesondere Scheiben aus klarem oder gefärbtem Natron-Kalk-Glas. Die Scheiben können thermisch oder chemisch gehärtet sein oder als Verbundglas ausgeführt sein, insbesondere um die einheitlichen Vorschriften für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihren Einbau in Fahrzeugen nach ECE-R 43: 2004 zu erfüllen. Die Scheiben können auch Kunststoffe wie Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid, Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat enthalten. Zur Einstellung der Energietransmission können die Scheiben ganz oder teilweise Oberflächenbeschichtungen mit Strahlung absorbierenden, reflektierenden und / oder niedrig emittierenden Eigenschaften aufweisen. Ist die Scheibe als Verbundglasscheibe ausgeführt, sind bevorzugt zwei Natron-Kalk-Gläser mit einer Polyvinylbutyral enthaltenden Kunststoffschicht dauerhaft verbunden.
  • Die Scheibe kann die im Fahrzeugbau übliche Größe für Windschutzscheiben, Seitenscheiben, Dachscheiben oder Heckscheiben von Kraftfahrzeugen aufweisen, bevorzugt von 100 cm2 bis zu 4 m2. Übliche Dicken der Scheiben liegen im Bereich von 1 mm bis 6 mm.
  • Die elektrisch leitfähigen Strukturen weisen unterschiedliche Formen auf. Scheiben mit Heiz- und / oder Antennenfunktionen weisen bei gleichzeitiger makroskopischer Transparenz bevorzugt linienförmige Strukturen auf.
  • Elektrisch leitfähige Strukturen mit Heizfunktion als Heizleiter sind bevorzugt aus einer Anzahl von parallel laufenden Linien ausgestaltet, die über Stromsammelschienen mindestens an den gegenüberliegenden Rändern der Scheibe parallel geschaltet sind. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den Stromsammelschienen wird Joulsche Wärme auf der Scheibenfläche erzeugt. Die erhöhte Temperatur der Scheibe verhindert oder entfernt Feuchtigkeit und Vereisung auf der Scheibenoberfläche. Die elektrisch leitfähige Struktur erstreckt sich bevorzugt linienförmig annährend über die ganze Scheibenfläche. Elektrisch leitfähige Strukturen mit Heizfunktion können unterschiedliche Formen, Anordnungen und Zwischenverbindungen aufweisen und beispielsweise rund, spiralförmig oder mäanderförmig ausgestaltet sein. Die elektrisch leitfähigen Strukturen dehnen sich insbesondere über die innen liegenden Oberflächen von Fahrzeugverglasungen.
  • Elektrisch leitfähige Strukturen mit Antennenfunktion sind als Antennenleiter bevorzugt linienförmig ausgestaltet. Die Länge der Antennenleiter wird durch die zu erzielende Antennencharakteristik bestimmt. Antennenleiter können als Linien mit offenem oder geschlossenem Ende ausgeführt sein, oder unterschiedliche Formen, Anordnungen und Zwischenverbindungen aufweisen und beispielsweise rund, spiralförmig oder mäanderförmig ausgestaltet sein.
  • Die Antennencharakteristik wird durch die empfangenen oder zu sendenden Frequenzen bestimmt. Es handelt sich bei der empfangenen und / oder ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung bevorzugt um LF-, MF-, HF-, VHF-, UHF- und / oder SHF-Signale im Frequenzbereich von 30 kHz bis 10 GHz, besonders bevorzugt um Radiosignale, insbesondere UKW (30 MHz bis 300 MHz, entsprechend einer Wellenlänge von 1 m bis 10 m), Kurzwelle (3 kHz bis 30 MHz, entsprechend einer Wellenlänge von 10 m bis 100 m) oder Mittelwelle (300 kHz bis 3000 kHz, entsprechend einer Wellenlänge von 100 m bis 1000 m), sowie Signale der Mauterfassung, des Mobilfunks, Digitalradios, Fernsehsignale oder Navigationssignale. Die Länge der elektrisch leitfähigen Strukturen mit Antennenfunktion beträgt bevorzugt ein Vielfaches oder einen Bruchteil der Wellenlänge der zu übertragenden Frequenzen, insbesondere die Hälfte oder ein Viertel der Wellenlänge. Zur besseren Ausnutzung der Scheibenoberfläche können die elektrisch leitfähigen Strukturen gekrümmt, mäanderförmig oder spiralförmig ausgestaltet sein.
  • Typische Linienbreiten der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Strukturen betragen 0,1 mm bis 5 mm, typische Breiten von Stromsammelschienen oder Kontaktbereichen betragen 3 mm bis 30 mm. Typische Abstände der elektrisch leitfähigen Strukturen im Bereich der kapazitiven Kopplung betragen zwischen 1 mm bis 20 mm. Die elektrisch leitfähigen Strukturen können für sich genommen opak sein, in der makroskopischen Betrachtung erscheint die Scheibe jedoch transparent.
  • Die elektrisch leitfähigen Strukturen können Metalldrähte sein, bevorzugt ein Kupfer-, Wolfram-, Gold-, Silber- oder Aluminiumdraht. Der Draht kann mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung ausgerüstet sein. Die elektrisch leitfähige Struktur kann aber auch als aufgedruckte leitfähige Schicht ausgeführt sein. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt über Metallpartikel, enthalten in der Schicht, besonders bevorzugt über Silberpartikel, realisiert. Die Metallpartikel können sich in einer organischen und / oder anorganischen Matrix, wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als gebrannte Siebdruckpaste mit Glasfritten.
  • Zur Verbesserung der Antennencharakteristik und insbesondere zur Erhöhung der Länge der Antennenleiter werden die Heizleiter ganz oder teilsweise über mindestens ein kapazitives Koppelelement mit dem Antennenleiter verbunden. Der Heizleiter wird damit für Wechselspannungssignale ein Teil des Antennenleiters. Für Gleichspannungen zum Heizen der Scheibe bleibt der Heizleiter jedoch galvanisch von dem Antennenleiter getrennt. Im Bereich des Koppelelementes liegen bevorzugt Antennenleiter und Heizleiter räumlich dicht zusammen, bevorzugt parallel und besonders bevorzugt mit einem Abstand von 0,5 mm bis 10 mm. Der Antennenleiter und der Heizleiter greifen im Bereich der kapazitiven Kopplung kammartig oder mäanderartig ineinander.
  • Die kapazitive Kopplung wird erfindungsgemäß durch elektrische Leiter realisiert, die die elektrisch leitfähigen Strukturen räumlich überbrücken, ohne jedoch einen galvanischen Kontakt herzustellen. Die galvanische Trennung wird über eine galvanische Trennschicht zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen und dem elektrischen Leiter im Koppelelement realisiert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Scheibe und den elektrisch leitfähigen Strukturen eine zusätzliche Zwischenschicht, bevorzugt zu Dekorzwecken rahmenförmig auf der Scheibe aufgebracht. Die Zwischenschicht enthält als Schwarzdruck bevorzugt Glasfritten und schwarze Pigmente.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die kapazitive Kopplung von mindestens einem Koppelelement realisiert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die kapazitive Kopplung von mindestens zwei Koppelelementen realisiert, die räumlich getrennt auf der Scheibe angeordnet sind.
  • Die kapazitiven Koppelelemente der erfindungsgemäßen Scheibe bedecken Teilbereiche von elektrisch leitfähigen Strukturen und dehnen sich über mindestens zwei Teilbereiche von elektrisch leitfähigen Strukturen aus. Die Koppelelemente können teilweise über die elektrisch leitfähigen Strukturen hinaus ausgedehnt sein und direkt mit der Scheibe verklebt sein. Dies erlaubt eine feste mechanische Verbindung und verringert die Haftungsanforderungen an die elektrisch leitfähigen Strukturen.
  • Die Koppelelemente sind bündig dem äußeren Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen angepasst. Vorteilhaft ist dabei der verringerte Flächen- und Materialbedarf sowie eine verbesserte Optik.
  • Die Koppelelemente werden als Foliensysteme auf die elektrisch leitfähigen Strukturen aufgetragen. Die Folien sind selbstklebend. Die Foliensysteme sind bündig dem Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen angepasst.
  • Die Impedanz des Koppelelements wird wesentlich von der Kapazität zwischen dem elektrischem Leiter des Koppelelements und den elektrisch leitfähigen Strukturen bestimmt. Die Kapazität ist hier eine Funktion der Dielektrizitätskonstante der galvanischen Trennschicht, der Fläche der Überdeckungen vom elektrischen Leiter und den elektrisch leitfähigen Strukturen sowie den Abständen zwischen dem elektrischen Leiter und den elektrisch leitfähigen Strukturen. Eine möglichst hohe Kapazität und damit eine möglichst geringe Impedanz ergeben sich bei einem möglichst geringem Abstand, einer großen überdeckten Fläche und einer hohen Dielektrizitätskonstante. Die Kapazität kann so gewählt werden, dass durch das Koppelelement störende Frequenzen oder Frequenzen, die für die Anwendung nicht benötigt werden, nicht übertragen werden und ein Hochpass- oder Tiefpass erhalten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe enthält die galvanische Trennschicht Polyacrylat, Cyanacrylat, Methylmethacrylat, Silan und Siloxan-vernetzende Polymere, Epoxidharz, Polyurethan, Polychloropren, Polyamid, Acetat, Silikonkleber, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polycarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyimide, Polyethylen Terephtalat sowie deren Copolymere und / oder Gemische davon.
  • Die galvanische Trennschicht kann aus mehreren Schichten aufgebaut sein. Vorteile von mehreren Schichten sind erhöhte Freiheitsgrade bei der Optimierung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Trennschicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit einem aufgedruckten Koppelelement enthält die galvanische Trennschicht einen Schwarzdruck mit einer hohen elektrischen Durchschlagfestigkeit. Die Trennschichten enthalten organische und anorganische Bestandteile, insbesondere Glasfritten und Farbpigmente. Im elektrischen Leiter des aufgedruckten Koppelelements ist bevorzugt eine leitfähige Paste, ein leitfähiger Kleber und besonders bevorzugt ein leitfähiger Primer enthalten. Der spezifische elektrische Widerstand der gedruckten elektrischen Leiter beträgt weniger als 1 kOhm*cm, bevorzugt weniger als 100 Ohm*cm und besonders bevorzugt weniger als 10 Ohm*cm.
  • Die Schichtdicke der galvanischen Trennschicht beträgt bevorzugt 1 µm bis 200 µm und besonders bevorzugt 5 µm bis 80 µm. Die Dielektrizitätskonstante der galvanischen Trennschicht liegt im Bereich von 2 bis 6. Die Durchschlagsfestigkeit zur Vermeidung von Kurzschlüssen in der galvanischen Trennschicht ist bevorzugt größer als 1kV/mm und besonders bevorzugt größer als 10kV/mm.
  • Der elektrische Leiter des Koppelelements enthält bevorzugt leitfähigen Kohlenstoff, konjugierte Polymere, leitfähigen Primer, Wolfram, Kupfer, Silber, Gold, Aluminium und / oder Gemische davon.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Koppelelement eine zusätzliche Schutzschicht auf dem elektrischen Leiter auf, enthaltend Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polyamid, Polycarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyimide, Polyethylen Terephtalate, Ethylenvinylacetat, Polyvinylbutyral sowie deren Copolymere und / oder Gemische davon, auf. Der elektrische Leiter wird durch die Schutzschicht von der Umwelt geschützt. Die chemische und mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Scheibe mit Antennenfunktion und insbesondere das Koppelelement werden durch die Schutzschicht erhöht.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiter durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Scheibe mit elektrisch leitfähigen Strukturen gelöst, wobei in einem ersten Schritt eine Scheibe mit mindestens zwei galvanisch voneinander getrennten elektrisch leitfähigen Strukturen beschichtet wird. In einem zweiten Schritt wird mindestens auf eine der elektrisch leitfähigen Strukturen eine galvanische Trennschicht aufgebracht. In einem dritten Schritt wird auf der galvanischen Trennschicht ein elektrischer Leiter aufgebracht.
  • In weiteren bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die galvanische Trennschicht und der elektrische Leiter in mindestens einem kapazitiven Koppelelement und besonders bevorzugt in mindestens zwei kapazitiven Koppelelementen auf mindestens eine elektrisch leitfähige Struktur aufgedruckt oder als Folienverbund aufgeklebt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Aufbringen der elektrisch leitfähigen Strukturen eine zusätzliche Zwischenschicht auf die Scheibe, bevorzugt im Siebdruckverfahren, aufgebracht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die galvanische Trennschicht und der elektrische Leiter als Koppelelement in einem Folienverbund auf die elektrisch leitfähigen Strukturen aufgeklebt. Der Folienverbund ist besonders bevorzugt selbstklebend. Selbstklebend bedeutet hierbei, dass das Koppelelement über eine Klebewirkung der galvanischen Trennschicht dauerhaft mit den elektrisch leitfähigen Strukturen und / oder dem Substratglas verbunden ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die galvanische Trennschicht im Siebdruckverfahren auf die elektrisch leitfähigen Strukturen aufgedruckt. Der elektrische Leiter wird anschließend auf die galvanische Trennschicht aufgebracht, bevorzugt im Siebdruckverfahren.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Scheibe im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 2
    eine alternative Ausgestaltung im Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 3
    eine weitere alternative Ausgestaltung im Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 4
    eine weitere alternative Ausgestaltung im Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 5
    eine weitere alternative Ausgestaltung im Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 6
    eine weitere alternative Ausgestaltung im Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung,
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Scheibe,
    Fig. 8
    eine Draufsicht auf eine nicht erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Scheibe,
    Fig. 9
    eine Draufsicht auf eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe,
    Fig. 10
    ein Ausführungsbeispiel von erfindungsgemäßen Verfahrensschritten im Flussdiagramm und
    Fig. 11
    ein alternatives Ausführungsbeispiel von erfindungsgemäßen Verfahrensschritten im Flussdiagramm.
  • Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Querschnitt im Bereich der kapazitiven Kopplung von zwei elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) auf einer Scheibe (1). Die galvanische Trennschicht (5) trennt den elektrischen Leiter (4) von den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b). Der elektrische Leiter (4) bestand aus einer 100 µm dicken, elektrisch leitfähigen Primerschicht und war mit einer Breite von 30 mm und einer Länge von 100 mm derart auf die galvanische Trennschicht (5) aufgebracht worden, dass er die Stromsammelschienen der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a) und (2b) über die gesamte Breite abdeckte. Als galvanische Trennschicht (5) wurde ein 100 µm dicker Emaildruck mit Glasfritten und schwarzen Pigmenten verwendet, der die elektrischen Leiter (2a) und (2b) und den elektrischen Leiter (4) dauerhaft verband, ohne einen direkten elektrischen Kontakt herzustellen. Die galvanische Trennschicht (5) wies eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 10kV/mm auf. Der Abstand (D) zwischen dem elektrischen Leiter (4) und der elektrisch leitfähigen Struktur (2a, 2b) betrug etwa 70 µm. Die Dielektrizitätskonstante der galvanischen Trennschicht (5) betrug etwa 6. In dieser Ausgestaltung konnte eine weiter verbesserte kapazitive Kopplung zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) erzielt werden. Auf gleicher zur Verfügung stehender Fläche konnten die Empfangsleistungen der elektrischen Strukturen (2a), (2b) als Antenne bei gleichzeitig optimierten Heizeigenschaften verbessert werden.
  • Figur 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Querschnitt im Bereich des kapazitiven Koppelelementes (3) von zwei elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) wobei die Ausgestaltung der Figur 1 um eine zusätzliche Zwischenschicht (7) zu Dekorzwecken erweitert wurde. Die Zwischenschicht (7) war im Randbereich rahmenförmig auf der Scheibe (1) aufgebracht und enthielt einen 100 µm Emaildruck mit Glasfritten und schwarzen Pigmenten.
  • Figur 3 zeigt einen alternativen erfindungsgemäßen Querschnitt im Bereich des kapazitiven Koppelelementes (3) von zwei elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b). Das Koppelelement (3) enthielt einen etwa 45 µm dicken Kupferstreifen als elektrischen Leiter (4). Die Breite des Kupferstreifens betrug 25 mm. Der elektrische Leiter (4) schloss mit den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) in der Breite bündig ab. Als galvanische Trennschicht (5) zwischen dem elektrischen Leiter (4) und den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) wurde eine etwa 60 µm dicke Kleberschicht auf Silikonbasis mit einer Dielektrizitätskonstanten von 3 aufgebracht. Der Abstand (D) zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a) und (2b) und dem elektrischen Leiter (4) betrug etwa 60 µm. Die Durchschlagsfestigkeit betrug mindestens 10kV/mm. Als Schutzschicht (6) für den elektrischen Leiter (4) vor Umwelteinflüssen und insbesondere Feuchtigkeit wurde auf den elektrischen Leiter (4) zusätzlich eine etwa 100 µm dicke Polyethylen-Naphthalat-Schicht aufgebracht. Die Breite der galvanischen Trennschicht (5) und der Schutzschicht (6) betrugen 40 mm. Die Schutzschicht (6) ummantelte mit der galvanischen Trennschicht (5) den elektrischen Leiter (4) vollständig.
  • In Figur 4 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Aufbau im kapazitiven Koppelelement (3) von zwei elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) auf einer Scheibe (1) gezeigt. Zur Verringerung der Anforderungen an die Zusammensetzung der Klebeschicht wurde die galvanische Trennschicht (5) aus zwei Schichten aufgebaut. Die an die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) angrenzende untere Trennschicht (5-1) enthielt einen Silikonkleber mit einer Schichtdicke von 30 µm und einer Dielektrizitätskonstanten von 3. Die obere, an den elektrischen Leiter (4) angrenzende galvanische Trennschicht (5-2) enthielt einen Polyacrylatkleber mit einer Dielektrizitätskonstanten von 4 und einer Schichtdicke von 30 µm. Durch den Zweischichtenaufbau (5-1,5-2) konnte die Kapazität zwischen Koppelelement (3) und den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) bei gleichbleibendem Abstand (D) und vergleichbarer Klebewirkung gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 erhöht werden.
  • In Figur 5 ist ein alternativer Aufbau im Bereich der kapazitiven Kopplung von zwei elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) auf einer Scheibe (1) gezeigt. Auf die elektrisch leitfähige Struktur (2b) war keine galvanische Trennschicht (5) aufgebracht. Der elektrische Leiter (4) war mit der elektrisch leitfähigen Struktur (2b) galvanisch verbunden. Von der weiteren elektrisch leitfähigen Struktur (2a) war der elektrische Leiter (4) galvanisch getrennt, sodass auch insgesamt die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a,2b) weiterhin galvanisch voneinander getrennt waren. In dieser Ausgestaltung konnte eine verbesserte kapazitive Kopplung zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) erhalten werden. Auf derselben Fläche konnten die Empfangsleistungen der elektrischen Struktur (2a, 2b) als Antenne bei gleichzeitig optimierten Heizeigenschaften gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert werden.
  • Figur 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung im Querschnitt. Die Länge und Breite des Koppelelements (3) war genau dem äußeren Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) im Bereich des Koppelelementes (3) angepasst. Im Ausführungsbeispiel wies das Koppelelement (3) eine Breite von 25 mm auf und konnte bündig mit dem äußeren Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) abschließen. Mit dieser Ausgestaltung konnte ein verringerter Materialbedarf und Platzbedarf für die kapazitive Kopplung erzielt werden.
  • In Figur 7 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in Draufsicht gezeigt. Auf eine innere Oberfläche der Scheibe (1) wurde eine erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) mit Heiz- und Antennenfunktion und eine zweite elektrisch leitfähige Struktur (2b) mit Antennenfunktion in den Formen eines Mäanders sowie ein kapazitives Koppelelement (3) aufgebracht. Die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) wurden von einem silberhaltigen Siebdruck mit Schichtdicken von etwa 30 µm gebildet. Die Linienbreite des Siebdrucks betrug 0,5 mm. Die erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) enthielt parallel laufende Heizleiter mit einer Linienbreite von 0,5 mm, die in 10 mm breiten Stromsammelschienen elektrisch parallel geschaltet waren. In einem Randbereich der Struktur (2a) wurde die kapazitive Kopplung zur elektrisch leitfähigen Struktur (2b) des Antennenleiters hergestellt. An einem Ende des Antennenleiters (2b) wurde über einen Antennenschluss (A) das Signal zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. Die Breite des Antennenleiters (2b) betrug 0,5 mm und im Bereich des Koppelelementes (3) 10 mm. Das Koppelelement (3) hatte eine Länge von 100 mm und eine Breite von 30 mm und überdeckte die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) auf einer Länge von 100 mm. Die Stromsammelschienen der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) waren im Bereich des Koppelelementes (3) parallel laufend am Rand der Scheibe (1) aufgedruckt. Der Abstand der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a) und (2b) im Bereich des Koppelelementes (3) betrug 5 mm. In der Breite überragte das Koppelelement die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) beidseitig um jeweils 2,5 mm.
  • Figur 8 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Ausgestaltung von elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) und Koppelelementen, die auf ein Einscheiben-Sicherheitsglas (1) aufgebracht wurden. Die erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) enthielt einen mäanderförmigen Heizleiter mit einer Linienbreite von 0,5 mm und 10 mm breiten Kontaktbereichen an den Enden. Eine zweite elektrisch leitfähige Struktur (2b) enthielt zwei linienförmige Leiter mit einer Linienbreite von 0,5 mm, die über zwei Koppelemente (3) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (2a) zu einem Antennenleiter kapazitiv gekoppelt waren. An einem Ende des Heizleiters (2a) wurde über einen Antennenanschluss (A) das Signal zur weiteren Verarbeitung in ein Empfangsgerät weitergeleitet. Die Linienbreiten der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a,2b) betrugen im Bereich des Koppelelements 0,5 mm. Der Abstand der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) betrug 5 mm.
  • Figur 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung von elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) und Koppelelementen, die auf Einscheiben-Sicherheitsglas (1) aufgebracht wurden. Die erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) enthielt parallel laufende Heizleiter mit einer Linienbreite von 0,5 mm, die in 10 mm breiten Stromsammelschienen elektrisch parallel geschaltet waren. Eine zweite elektrisch leitfähige Struktur (2b) enthielt auch parallel geschaltete Heizleiter. Über die verlängerten Stromsammelschienen der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) wurden die Strukturen einseitig kapazitiv mit einem Koppelelement (3) gekoppelt. An einem Ende des Heizleiters (2b) wurde über einen Antennenschluss (A) das Signal zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. Die Linienbreiten der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) betrugen im Bereich des Koppelelements (3) 0,5 mm. Der Abstand der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) betrug 5 mm.
  • Die Figuren 10 und 11 zeigen detailliert die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Scheibe (10) mit elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) und Koppelelementen (3).
  • In den Figuren 1 bis 9 beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wurde eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte kapazitive Kopplung zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a) und (2b) erzielt. Über kapazitive Koppelelemente (3) waren die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a) und (2b) hinsichtlich der Heizspannung (Gleichspannung) galvanisch getrennt und hinsichtlich der Antennensignale (hochfrequente Wechselspannung) kapazitiv gekoppelt. Auf einer Oberfläche der Scheibe wurden die Empfangsleistungen der Antenne bei gleichzeitig optimierten Heizeigenschaften deutlich gegenüber dem Stand der Technik verbessert.
    • Bezugszeichen:
    • (1) Scheibe,
    • (2a),(2b) Elektrisch leitfähige Struktur,
    • (3) Kapazitives Koppelelement,
    • (4) Elektrischer Leiter,
    • (5),(5-1),(5-2) Galvanische Trennschicht,
    • (6) Schutzschicht,
    • (7) Zwischenschicht,
    • (A) Anschlusspunkt für Empfangsgerät,
    • (D) Abstand zwischen dem elektrischen Leiter und der elektrisch leitfähigen Struktur.

Claims (8)

  1. Scheibe mit elektrisch leitfähigen Strukturen, umfassend
    - eine Scheibe (1) mit mindestens zwei galvanisch voneinander getrennten elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b),
    - mindestens auf den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) eine galvanische Trennschicht (5) und
    - auf der galvanischen Trennschicht (5) einen elektrischen Leiter (4),
    wobei die galvanische Trennschicht (5) den elektrischen Leiter (4) von den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) galvanisch trennt, und die erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) eine Antennenfunktion und einen Antennenanschluss (A) aufweist, und die zweite elektrisch leitfähige Struktur (2b) eine Heizfunktion aufweist, und
    der elektrische Leiter (4) und die galvanische Trennschicht (5) ein kapazitives Koppelelement (3) zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) ist,
    wobei das Koppelelement (3) ein selbstklebendes Foliensystem ist und bündig dem Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a,2b) angepasst ist, wobei die galvanische Trennschicht (5) eine Dielektrizitätskonstante von 2 bis 6 aufweist und
    wobei die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) im Bereich des kapazitiven Koppelelementes (3) als Kamm ausgebildet sind oder als Mäander ineinandergreifen.
  2. Scheibe nach Anspruch 1 wobei die elektrisch leitfähige Struktur (2a,2b) mit Heizfunktion als Heizleiter und die elektrisch leitfähige Struktur (2a,2b) mit Antennenfunktion als Antennenleiter ausgestaltet ist.
  3. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 2 wobei die galvanische Trennschicht (5) mindestens zwei Schichten (5-1, 5-2) enthält.
  4. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Leiter (4) eine Schichtdicke von 10 µm bis 200 µm aufweist.
  5. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) eine Schichtdicke von 10 µm bis 100 µm aufweisen.
  6. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Scheibe (1) eine Kraftfahrzeug-Fahrzeugscheibe mit Antennen und Heizfunktion ist.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit elektrisch leitfähigen Schichten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei,
    a. eine Scheibe (1) mit mindestens zwei galvanisch voneinander getrennten elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) beschichtet wird und die erste elektrisch leitfähige Struktur (2a) eine Antennenfunktion und einen Antennenanschluss (A) aufweist, und die zweite elektrisch leitfähige Struktur (2b) eine Heizfunktion aufweist,
    b. auf den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) mindestens eine galvanische Trennschicht (5) aufgebracht wird und
    c. auf der galvanischen Trennschicht (5) mindestens ein elektrischer Leiter (4) aufgebracht wird und der elektrische Leiter (4) und die galvanische Trennschicht (5) ein kapazitives Koppelelement (3) zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) ist,
    wobei die galvanische Trennschicht (5) und der elektrische Leiter (4) in einem kapazitiven Koppelelement (3) auf den elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) aufgebracht werden, das kapazitive Koppelelement (3) im Folienverbund auf die elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) aufgeklebt wird und das kapazitive Koppelelement (3) bündig dem Umriss der elektrisch leitfähigen Strukturen (2a, 2b) angepasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei zusätzlich auf die Scheibe (1) eine Zwischenschicht (7) aufgebracht wird.
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