FI90051C - Foerfarande foer tillverkning av en glasskiva med ett transparent tunt ledande skikt och med detta i kontakt varande stroemledningselektroder - Google Patents

Description

1 90051

Menetelmä lasilevyn varustamiseksi läpinäkyvällä, ohuella johtokerroksella ja tämän kanssa kosketuksessa olevilla virta j ohdinelektrodeilla 5

Keksintö koskee menetelmää lasilevyn valmistamiseksi, joka käsittää silikaattilasia olevan kannatinlevyn, tämän kanna-tinlevyn päälle järjestetyn läpinäkyvän, sähköä johtavan kerroksen tai monikertakerroksen ja ainakin yhden tämän ker-10 roksen tai monikertakerroksen kanssa sähköisessä kosketuksessa olevan kosketuselektrodin.

Lasilevyjä, joissa on sähköä johtava, läpinäkyvä päällyste, käytetään erilaisia tarkoituksia varten. Erikoisesti niitä 15 käytetään lämmitettävinä lasilevyinä (DE-AS 2 044 675, DE-OS 2 936 398) , antennilevyinä, mahdollisesti lisäksi tulevalla lämmitystehtävällä (DE-AS 2 360 672, DE-OS 3 410 415) tai ikkunalevyinä, joissa on sähkömagneettinen suojausvaikutus (DE-PS 2 946 519).

20

Lasilevyn aiotun käyttötarkoituksen mukaan asetetaan koske-tuselektrodien ominaisuuksille erilaisia vaatimuksia. Lämmitettävien levyjen kosketuselektrodien tulee täyttää kovimmat vaatimukset, niissä on sähköisesti johtavalla kerroksella "'25 suuri läpinäkyvyys, näkyvällä spektrialueella esim. yli 70 % ·:· ja samanaikaisesti alhainen pintavastus, suuruusluokkaa 1 -: 10 ohmia neliöpintaa kohti ja vastuskerroksia käytetään hy vin korkealla virrantiheydellä lähelle niiden kuormitetta-vuuden rajaa. Tällaisissa lämmitettävissä levyissä ei saa 30 olla mitään epätasaisuutta vastuskerroksissa, ja kosketuksen täytyy erikoisesti tapahtua siten, että vältetään paikalliset virtahuiput ylimenossa elektrodeista vastuskerrokseen.

*:·*: Julkaisusta DE-AS 2 044 675 tunnetussa menetelmässä kuumen- _-'3;5 nettavan levyn valmistamiseksi kannatinlasilevylle tuodaan ensin kupariseoksesta valmistetut virransyöttöelektrodit liekkiruiskutusmenetelmän mukaisesti, ja lopuksi kannatinla-silevyn ja virransyöttöelektrodien päälle höyrystetään säh- 2 90051 köisesti johtava, läpinäkyvä kerros tyhjössä. Tällä menetelmällä tulee saavuttaa se, että liuskamuotoiset virtaliitos-elektrodit on kiinnitetty mekaanisessa mielessä varmasti lasilevyn päälle. Tällöin tuodaan ensin kupariseoksesta val-5 mistettu kerros lasilevyn päälle, ja tämä kerros päällystetään, myös liekkiruiskutusmenetelmällä toisessa menetelmä-vaiheessa metallisella suojakerroksella ennen kuin sähköisesti johtava, läpinäkyvä kerros höyrystetään sen päälle.

10 Virransyöttöelektrodien järjestely välittömästi lasipinnan päälle, so. päällehöyrystetyn, läpinäkyvän johtavan kerroksen alle, ei ole kuitenkaan kaikissa tapauksissa käyttökelpoinen. Niinpä tämä menetelmä johtaa ongelmiin esim. silloin, kun valmistetaan taivutettuja, lämmitettäviä auto-15 lasilevyjä siten, että suorassa tilassa oleva lasilevy päällystetään läpinäkyvällä, johtavalla kerroksella, tämä täysi-pintaisesti päällystetty lasilevy asetetaan yhteen toisen lasilevyn kanssa ja lasilevypari lämmitetään taivutusuunissa taivutuslämpötilaan ja taivutetaan haluttuun muotoon, ja 20 seuraavassa työvaiheessa molemmat yhdessä taivutetut lasilevyt edelleen käsitellään termoplastisella liimakerroksella liitoslasilevyksi. Jos tässä tapauksessa kosketuselektrodit niiden järjestelyn tähden tuodaan johtavan kerroksen alle, kohdistuu näin saatuihin elektrodeihin lasilevyn pehmentyes-‘35 sä toisaalta murtumisvaara taivutusuunissa johtuen erilai-*:· sesta lämpösäteiden adsorptiosta, ja toisaalta ei-toivottuja muodonmuutoksia päällekkäin olevissa lasilevyissä elektrodi-en alueella. Sitä paitsi on osoittautunut, että höyrystettä-essä johtavaa kerrosta jo olevien kosketuselektrodien pääl-- 3-0 le johtavan kerroksen päällystäminen ylimenokohdissa elektrodien ja niihin liittyvän lasipinnan välillä ei tapahdu vaadittavalla tasaisuudella ja että näin syntyneet epäta-saisuudet muodostavat kriittisiä pisteitä, joissa lasilevyä :··: käytettäessä esiintyy paikallisia virtahuippuja, joissa joh- -‘3J5 tava kerros ylikuormittuu ja palaa.

3 90051 jälkeen johtavalle kerrokselle ei ole osoittautunut käyttökelpoiseksi. On nimittäin osoittautunut, että ohut johtava kerros tai kerrosjärjestelmä liekkiruiskutuksessa värjäytyy ja näissä oloissa siten jopa vahingoittuu tai tuhoutuu.

5

Mainituista syistä johtuen valmistetaan kosketuselektrodit kuvattujen vaikeuksien välttämiseksi säännöllisesti sähköisesti johtavasta polttolakasta, joka painetaan esim. filmi -painomenetelmän avulla johtavan kerroksen päälle. Tämä mene-10 telmä vaatii kuitenkin menetelmän lisävaiheen sähköisesti johtavan lakan tai koostumuksen polttamiseksi, sillä samanaikainen polttaminen lasilevyparin taivutusvaiheen aikana ei ole mahdollista.

15 Keksintö perustuu tehtävään löytää teknisesti yksinkertaisesti suoritettava menetelmä kosketuselektrodien kiinnittämiseksi lasilevyille, joissa on ohuet johtavat kerrokset, joka menetelmä mahdollistaa toisaalta elektrodien kiinnittämisen johtavan kerroksen päälle, ja jossa elektrodeilla on 20 samanaikaisesti hyvä mekaaninen kiinnittyminen johtavaan kerrokseen ja sen alla olevaan lasipintaan, ja ettei vaadita mitään lisälämpökäsittelyä elektrodien kiinnittämiseksi tai ‘ polttamiseksi.

"25 Keksinnön mukaisesti tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaati- ·:· muksen 1 tunnusmerkki osan esittämällä tavalla.

Kaariruiskutusmenetelmässä, päinvastoin kuin muissa tunnetuissa termisissä ruiskutusmenetelmissä, kuten lankaliekki-.-.30 ruiskutuksessa, jauheliekkiruiskutuksessa tai plasmaruisku- tuksessa, johdetaan yhteen kaksi tasavirtalähteeseen liitettyä metallilankaa määrätyssä kulmassa ja sulatetaan ne syn-'...· tyvässä tasavirtavalokaaressa. Sulaneet pisarat kiihdytetään *": tomutuskaasun avulla ja singotaan työkappaleen pinnan pääl- .-"3:5 le. Siinä ne tarttuvat kiinni, yleensä johtuen mikrokiinnit- * I tymisistä, joiden laatu määräytyy tartuntapinnan laadun, ‘ * ruiskutusaineen ja ruiskutusolosuhteiden mukaan.

4 90051

Vaikka kokemusten perusteella liekkiruiskutusmenetelmästä olisi odottanut, että kaikki tunnetut metalliruiskutusmene-telmät johtavat samaan tulokseen ja että myös kaariruisku-tusmenetelmällä äärimmäisen ohuet ja arat johtavat kerrokset 5 vahingoittuvat tai tuhoutuvat ja ettei kaariruiskutuksessa tavallisilla metalleilla saavuteta riittävää kiinnittymistä lasin pintaan tai läpinäkyvään monikertakerrokseen, on yllättäen osoittautunut, että kaariruiskutusmenetelmä ainoana tunnettuna metalliruiskutusmenetelmänä muodostaa kosketus-10 kohdan moitteettomalla tavalla myös hyvin arkojen ohutkalvojen ollessa lasilevyn päällä. Tämän menetelmän käyttö tuo mukanaan kaikki halutut edut ja on sen tähden ihanteellisella tavalla sopiva haluttuun tarkoitukseen. Lisäpäällystämi-sessä ohuelle johtavalle kerrokselle ei muodostu mitään yli-15 meno-ongelmia elektrodin ja johtavan kerroksen rajapinnalle. Erikoisesti ei havaita mitään haitallista tai häiritsevää vaikutusta ohueen johtavaan kerroksen, nimittäin täysin vastoin odotuksia juuri silloin, kun tomutuskaasuna käytetään ilmaa.

20

Elektrodien kiinnittäminen voi tapahtua käsin käsiruiskutus-laitteen avulla tai automaattisesti tukiruiskutuskoneen avulla. Aivan erikoisen aroilla ohutkalvoilla voidaan tomu-tuskaasuna käyttää ilman sijasta typpeä tai muuta inertti-"25 kaasua, mahdollisesti seoksena ilman tai tietyn osan kanssa _*:* happea. Jo käytettäessä puhtaita metalleja, hopeaa, kuparia, alumiinia, sinkkiä, titaania tai kromia saavutetaan hyviä tuloksia, joita kuitenkin voidaan vielä edelleen parantaa mahdollisesti käyttämällä sopivia seoksia.

-.30

Mahdollisesti voidaan elektrodien kiinnittymistä johtavan kerroksen päälle vielä parantaa siten, että lasilevyä ennen elektrodien päälleruiskuttamista lämmitetään kohotettuun ·: lämpötilaan, esim. lämpötilaan välillä 200 - 300°C.

-'.35 ! Seuraavassa selostetaan yksityiskohtaisesti keksinnön erilaisia suoritusesimerkkejä:

II

5 90051

Esimerkki 1

Varustetaan suora liitoslasilevy sähköisesti johtavalla läpinäkyvällä kerroksella, jota käytetään tilan suojaamiseen suurtaajuisia sähkömagneettisia aaltoja vastaan.

5

Suora, suorakulmainen, n. 3 mm paksu float-lasilevy varustetaan magneettikentän tukemassa sputterointilaitteessa moni-kertakerroksella. Monikertakerroksella on, lähtien lasin pinnasta, rakenne: tinaoksidi - hopea - alumiini - tinaoksi-10 di.

Monikertakerroksella varustettu float-lasilevy peitetään kerroksen puolelta liimapaperilla siten, että pitkin jokaista neljää reunaa jää aina n. 1 cm leveä kaistale vapaaksi.

15 Sitten ruiskutetaan kaariruiskutuspään avulla, käyttäen paineilmaa tomutuskaasuna, alumiinia vapaaksi jääneen reuna-alueen päälle siten, että ruiskutuspäätä kuljetetaan pitkin lasilevyn reunaa n. 5 cm etäisyydellä.

20 Näin valmistettujen kosketuselektrodien kanssa liitetään liitoslangat tai -metallifolioliuskat ultraäänihitsaus-"·. menetelmällä. Peittona toimiva liimapaperi poistetaan, ja näin valmistettu lasilevy yhdistetään toisen lasilevyn kanssa tavallisella menetelmällä liitoslasin valmistamiseksi 25 termoplastisen polyvinyylibutyraalikalvon avulla käyttäen "" lämpöä ja puristusta.

Esimerkki 2

Varustetaan liitoslasilevy läpinäkyvällä johtavalla kerrok-: 30 sella, jota käytetään sähköisesti lämmitettävänä ajoneuvon tuulilasina.

Kaksi float-lasilevyä, jotka ovat paksuudeltaan 2-3 mm, leikataan haluttuun muotoon, asetetaan päällekkäin, ja tai-:_35 vutetaan lasilevyparina tavallisella taivutusmenetelmällä :·: haluttuun muotoon. Taivutetun lasilevyparin jäähtymisen jäl keen varustetaan toinen lasilevy toista lasilevyä päin ole- 6 9G051 valla sivullaan tyhjöpäällytyslaitteessa monikertakerroksel-la, jonka rakenne on tinaoksidi - hopea - tinaoksidi.

Monikertakerroksella varustettu lasilevy peitetään kerros -5 puolelta liimapaperiarkilla, joka jättää pitkin kahta vastakkaista reunaa kulloinkin n. 2 cm leveän kaistaleen moni-kertakerroksesta vapaaksi. Näiden vapaaksi jääneiden reuna-kaistaleiden päälle ruiskutetaan kaariruiskutuspään avulla kuparia, samalla käyttäen paineilmaa, jolloin ruiskutuspäätä 10 kuljetetaan n. 8 cm tämän reunakaistaleen yläpuolella.

Näin valmistettujen kosketuselektrodien kanssa juotetaan metalliset virtaliitoslangat tai muut virtaliitoselementit. Liimapaperi erotetaan, ja näin valmistettu lasilevy käsitel-15 lään edelleen yhdessä taivutetun lasilevy-parin toisen lasilevyn kanssa tavallisella menetelmällä liitoslasilevyksi.

Esimerkki 3

Valmistetaan jälleen sähköisesti lämmitettävä ajoneuvon tuu-20 lilasi.

Suuri float-lasilevy varustetaan läpikulkupäällystyslait-teessa sputteroimalla tai reaktiivisella sputteroinnilla monikertakerroksella, jonka alin, lasin pinnalle muodostettu 25 kerros on sinkkioksidia, sen sähköinen vastuskerros on hopeaa, ja sen ylin suojakerros on sinkkioksidia.

Näin kerrostetusta lasilevystä leikataan liitoslasilevyä varten tarkoitetun lasilevyparin yksi lasilevy samalla, kun 10 toinen lasilevy tästä lasilevyparista leikataan päällystä mättömästä float-lasilevystä. Päällystetty lasilevy asetetaan päällystyspuolelta päällystämättömän lasilevyn päälle, ja lasilevypari taivutetaan tavallisen taivutusmenetelmän mukaan n. 620°C:n lämpötilassa. Jäähdyttämisen jälkeen kum-.35 matkin lasilevyt erotetaan toisistaan.

Päällystetty lasilevy peitetään päällytyspuolelta liimapaperiarkilla, jonka kahta vastakkain olevaa reunaa pitkin jäte-

II

7 90051 tään aina n. 2 cm:n levyinen kaistale vapaaksi. Näille vapaiksi jätetyille reunakaistaleille ruiskutetaan kaariruis-kutuspään avulla, käyttäen typellä rikastettua paineilmaa, sinkkiä, jolloin ruiskutuspäätä kuljetetaan n. 5 - 10 cm 5 etäisyydellä lasilevyä pitkin.

Näin kosketuselektrodeilla varustettu lasilevy varustetaan, kuten esimerkissä 2 on kuvattu, virtaliitoslangoilla tai virtaliitoselementeillä ja käsitellään edelleen toisen lasi-10 levyn kanssa tavallisella menetelmällä liitoslasilevyksi.

Claims (7)

1. Förfarande för att framställa en glasruta, som omfattar en bärarskiva av silikatglas, ett transparent elektriskt ledande skikt eller laminat anbragt pä bärarskiktet och 20 minst en kontaktelektrod i elektrisk kontakt med skiktet eller laminatet, k&nnetecknat av att kontaktelektroderna anbringas pä det transparenta ledande skiktet med hjälp av 1jusbägssprutmetoden, efter det att det elektriskt ledande skiktet har päförts bärarskivan. 25

1. Menetelmä lasilevyn valmistamiseksi, joka käsittää silikaattilasia olevan kannatinlevyn, tämän kannatinlevyn päälle järjestetyn läpinäkyvän, sähköä johtavan kerroksen 5 tai monikertakerroksen ja ainakin yhden tämän kerroksen tai monikertakerroksen kanssa sähköisessä kosketuksessa olevan kosketuselektrodin, tunnettu siitä, että läpinäkyvälle johtavalle kerrokselle tuodaan kosketuselektrodit kaariruis-kutusmenetelmän avulla sen jälkeen, kun kannatinlevy on 10 päällystetty sähköä johtavalla kerroksella.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kannetecknat av att tryckluft används som förstoftningsgas vid ljusbägssprutnin-gen. 30 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kannetecknat av att en inert gas, säsom kväve, används som förstoftningsgas vid 1jusbdgssprutningen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tomutuskaasuna kaariruiskutuksessa käytetään paineilmaa. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tomutuskaasuna kaariruiskutuksessa käytetään inerttikaasua, kuten typpeä.

4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, känneteck-35 nat av att de metaller som används för framställning av kon-taktelektrodema är silver, koppar, aluminium, zink, titan eller krom, var och en i ren form eller säsom legering av dessa metaller eller med andra metaller. 10 90051

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että metalleina kosketuselektrodeja varten käytetään hopeaa, kuparia, alumiinia, sinkkiä, titaania tai kromia, jokainen puhtaassa muodossa tai näiden metallien seoksena tai seoksena muiden metallien kanssa. 25

5. Användning av förfarandet enligt nägot av patentkraven 1-4, för päföring av kontaktelektroderna pä ett elektriskt ledande laminat, päfört under vakuum enligt päängningsmeto-den eller enligt en katodisk förstoftningsmetod, varvid la- 5 minatets yttersta skyddsskikt bestär av en metall- eller en halvledarförening, i synnerhet av en metalloxid eller en halvledaroxid.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen menetelmän käyttö kosketuselektrodien levittämiseksi sähköisesti johtavalle monikertakerrokselle, joka on levitetty tyhjössä höyrykerrostusmenetelmällä tai sputteroimalla, jonka moni- '30 kertakerroksen uloin suojakerros käsittää metalli- tai puoli johdeyhdisteen, erikoisesti metalli- tai puolijohdeoksi-din.

6. Användning enligt patentkravet 5, kännetecknat av att 10 det elektriskt ledande laminatet har ett bindeskikt av tenn- oxid anbragt pä glasytan, ett skikt av metalliskt silver och ett yttre skyddsskikt av tennoxid.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käyttö, tunnettu siitä, .3£> että sähköisesti johtava monikertakerros käsittää lasin pinnalle järjestettynä tartuntakerroksena tinaoksidia, metallisen hopeakerroksen ja ulomman tinaoksidia olevan suojakerroksen. Il 9 90051

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen käyttö taivutettujen, lämmitettävien autolasilevyjen valmistamiseksi, jolloin läpinäkyvä, sähköisesti johtava monikertakerros päällyste-5 tään suoralle lasilevylle tyhjömenetelmällä, tämä päällystetty lasilevy kerrospuolelta asetetaan yhteen toisen lasilevyn kanssa, lasipari lämmitetään yhdessä taivutuslämpöti-laan ja taivutetaan haluttuun muotoon, jäähtymisen jälkeen lasilevyt erotetaan toisistaan ja sähköliitoselektrodit le-10 vitetään vapaana olevan monikertakerroksen päälle, ja yhdessä taivutetut lasilevyt yhdistetään keskenään liitoslasile-vyksi asettamalla niiden väliin termoplastinen liitoskerros, joka on esim. polyvinyylibutyraalia, käyttäen lämpöä ja puristusta. 15

7. Användning enligt patentkravet 5 eller 6 för framställ-15 ning av krökta, uppvärmningsbara bilglasrutor, i vilka ett transparent, ledande laminat är päfört under vakuum pä en pian glasruta, varvid den belagda rutan pä laminatsidan är förenad med en andra glasruta, och de bäda glasrutorna upp-hettas tillsammans tili böjningstemperaturen och välvs tili 20 önskad form, glasrutorna säras frän varandra efter avkylning och strömanslutningselektroderna päföres pä det friliggande laminatet och de tvä gemensamt böjda glasskivorna sätts sam-man med ett mellanliggande termoplastskikt av polyvinylbuty-raltyp under användning av värme och tryck tili en laminerad 25 glasruta. n