JP2011502814A - １以上のワイヤーを含むラミネート加工されたグレージング - Google Patents
１以上のワイヤーを含むラミネート加工されたグレージングInfo
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Abstract
グレージング物質（例は、ガラス）の２つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、１種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのものであり、容量性のレインセンサーおよび／または誘導結合コイルの検知エリアを形成するように並べられるもの、およびグレージングの表面上に設けられる赤外反射コーティングを含み、検知エリアおよび／または誘導結合コイルの領域において、コーティングは最大限でも部分的にしか設けられない、ラミネート加工されたグレージング（例は、乗り物のウィンドゥスクリーン）。
Description
本発明は、配線されたグレージングに、特に、ラミネート加工されたグレージングであり、その構造内で1以上のワイヤーが含まれるものに関する。
1種またはそれよりも多くのワイヤーは、いくつかの理由のためにラミネート加工された（積層された）グレージング（窓ガラス）内に含まれうる。グレージングと共に典型的に同一の広がりをもつグリッド（格子状物）の形態において、ワイヤーはグレージングの構造的な健全性を高めることができる。グレージングの全体または一部分にわたって多数の広がりとして存在して、ワイヤーは、電流がそれらに供給されるとき、グレージングが加熱されるのを可能にしうる。1種またはそれよりも多くのワイヤーは、電磁信号を送信/受信し、たとえばアンテナが形成され、および/または電気回路、たとえば容量性回路の一部分を形成するために並べられるかもしれない。
最も普通には、そのようなラミネート加工されたグレージングは乗り物のグレージングとして用いることができるが、それらの使用はそのように制限されない。しかし、乗り物のためにグレージングを提供する際、一定の他の二次的な機能が、上述の主要な機能の1種またはそれよりも多くに加えて考慮されなければならないかもしれない。たとえば、多くの乗り物のグレージングは目下、太陽調節の機能性を備え、それらは太陽熱の量を減らすことができ、それはさもなければ乗り物に入り、その内部を加熱し、そしてその乗客に不快を引き起こすかもしれないことを意味する。いくつかある他の可能性の中で、太陽調節の機能性は、太陽調節コーティングの形態において（グレージングを通した赤外放射の伝送の制御のためが多い）、グレージングの表面の1種上で、すなわち、グレージング物質のペインの表面上で、またはグレージングにおいて含まれる物質の若干の他のプライの表面上で提供されうる。これらのコーティングは典型的には、金属、金属酸化物およびインターリーベント（interleavent）な誘電体の層に基づき、そして太陽の（例は、赤外線の）反射特性をもちます。
残念なことに、そのような太陽調節コーティングが一般的に、上述のタイプの配線されラミネート加工されたグレージングに組み込まれるとき、ワイヤーの機能における減少または損失があるかもしれないと思われる。このことは特に、ワイヤーおよびコーティングの間の電気的干渉がありうるので、ワイヤーが電気回路の一部分を形成するときの場合であることができる。この問題に対する1種の明らかな解法は、完全に太陽調節機能を取り除くことであるが、しかし、これは乗り物の乗客の快適さに関して逆行のステップであると思われる。別の明らかな解法は、ワイヤーの機能に干渉しない異なるタイプのコーティングを提供することであろう。しかし、これは、より一層高価な解法なことがあり（そしておそらくそうであり）、そして既知のコーティングとして（太陽調節に関して）と同様に実行されないかもしれない。
したがって、本発明の目的は、上述するような電気的機能性をもつ1種またはそれよりも多くのワイヤーが、太陽調節コーティングに加えて組み込まれるグレージングを提供することであり、それは先行技術のグレージングと同じ電気的干渉を被らない。
しかるべく、本発明は、ラミネート加工されたグレージングを提供し、それは、
グレージング物質の2つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、
1種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのものであり、容量性レインセンサーおよび/または誘導結合コイルの検知エリアを形成するように並べられるもの、および
グレージングの表面上に設けられる赤外反射コーティングを含み、
検知エリアおよび/または誘導結合コイルの領域において、コーティングは最大でも部分的にしか設けられておらず、この/これらの領域（群）において、ワイヤーおよびコーティングの間の電気的干渉のレベルで、さもなければ、電力がグレージングに供給されるときに発生するものが減少されるように、コーティング層において存在する1種またはそれよりも多くの不連続が存在することが意味される。
グレージング物質の2つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、
1種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのものであり、容量性レインセンサーおよび/または誘導結合コイルの検知エリアを形成するように並べられるもの、および
グレージングの表面上に設けられる赤外反射コーティングを含み、
検知エリアおよび/または誘導結合コイルの領域において、コーティングは最大でも部分的にしか設けられておらず、この/これらの領域（群）において、ワイヤーおよびコーティングの間の電気的干渉のレベルで、さもなければ、電力がグレージングに供給されるときに発生するものが減少されるように、コーティング層において存在する1種またはそれよりも多くの不連続が存在することが意味される。
グレージング物質のペインはガラス、好ましくは、クリアー（清澄）な、または本体色付き（body-tinted）でありうるソーダ石灰シリカガラスのペインであることができ、またはそれらはポリカーボネートのような堅いプラスチック物質のペインであることができる。典型的に、グレージング物質のペインは、1および10mmの間、好ましくは1.5および6mmの間の厚さにおいて用いられる。
中間層物質のプライは、物質の以下のタイプの1種として提供することができ、すなわち、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリウレタン（PU）、エチルビニルアセタート（EVA）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、ポリアミド（PA）またはポリビニルブチラール（PVB）である。中間層物質のプライは典型的に、0.76mmまたは0.38mmの厚さで提供することができる。
1種またはそれよりも多くのワイヤーは、肉眼に対してそれらの外観を最小にするために、暗色（たとえばダークグレイまたは黒色）であることができる。ワイヤーは、典型的に銀または銅のような光沢のある伝導性物質から作成され、それらを相応に（suitably）暗い色の物質、たとえば黒い着色プラスチック物質のようなもので被覆することによって色において暗くすることができる。
コーティングは好ましくは、1またはそれよりも多くの金属の層（または金属酸化物層）および1またはそれよりも多くの誘電体層を含み、典型的には透明な（または実質透明な）多層スタック（積層体）が形成される。多層スタック構造は、フィルム（薄膜）の反射率を高めるために繰り返されうる。他の類似した金属の中で、銀、金、銅、ニッケルおよびクロミウムは、多層スタックにおける金属の層として用いることができ、酸化インジウム、酸化アンチモンまたは同種のものは、金属酸化物層として用いることができる。フィルムは、シリコン、アルミニウム、チタン、バナジウム、スズまたは亜鉛の酸化物のような誘電体の層の間に挟まれる銀の1または2つの層を含み、典型的な多層スタックである。
好ましくは、検知エリアおよび/または誘導結合コイルの領域において、コーティングは、被覆されたエリアおよび非被覆エリアをもつグリッドの形態において提供される（このようにして、グレージングの表面上に、最高でも部分的にしか提供されない）。そのような立体配置は、コーティングの欠如の視覚の影響を最小にすることができるので好ましいとされ（実質透明なコーティングであるにもかかわらず）、そのため、たとえばグレージングがオブザーバンスの45°の角度で見られるとき、コーティングにおけるグリッドは最小限でしか観察可能でない（本当であれば、とにかくそれは観察可能である）。これは特に、検知エリアおよび/または結合コイルがグレージングの主要な視覚エリア、すなわちグレージングを通した視感度のために重要なエリアに位置付けられる場合、絶対的である。
非被覆エリアは、物質のプライ（たとえば、グレージング物質のペイン）上で選ばれたエリアをマスク（覆い隠）し、その上でコーティングを堆積させることによって形成することができ、その結果、それが堆積されたとき、選定されたエリアはコーティングが欠けたままである。非被覆エリアは代わりに、物質のプライからのコーティングの選択的除去によって形成することができ、その上でそれが選ばれたエリアにおいて堆積され、たとえばレーザーアブレーション（レーザー切断）による。グリッドにおいて含まれる非被覆エリアは、トラックの形態であることができ、好ましくは50μmより大きな幅（すなわち隣接した被覆エリアの間の間隔）をもつことができるが、トラックが見えるのを防ぐために100μmより短くされる。トラックの幅は、さらに好ましくは60から90μmの範囲で、そして最も好ましくは70から80μmまでの範囲である。有利には、被覆エリアの非被覆エリアに対する比率は、少なくとも70:30であり、好ましくは80:20である。しかし、検知エリアおよび/または誘導結合コイルの領域はコーティング物質が完全に欠けていることができる。
グレージングに関し、“グレージングの表面上に設け”られるようなコーティングの説明は、そのコーティング層がグレージング物質のペインの1つの表面上、または中間層物質のプライの表面上にあるかもしれないことを意味する。後者なら、コーティングはPETのプライ上で設けることができ、それはそれ自体複合中間層を形成するPVBの2つのプライの間で挟まれることができ、それは一緒にグレージング物質の2つのペインをラミネート加工するために用いられる。前者および慣習的な表面番号付けの術語が用いられる場合、そこでは、乗り物の外部の環境に接触するラミネートの表面が表面1として既知であり、および内部環境に接触する表面が表面4として既知であり、次いでコーティングは、いずれかの表面2または表面3上（外側のペインの内側表面および内側のペインの内側表面のそれぞれ）でも支持することができ、そこではそれを損傷から保護することができる。
好ましくは、1またはそれよりも多くのワイヤーはグレージングの表面の2に隣接して置かれてよく、これは、グレージングの表面の1の満足できる水分検出を可能にするために最適な場所である一方、劣化からワイヤが保護されるように見える。
グレージングの表面の2上でコーティングを提供するとき、それはワイヤーおよびグレージングの表面の1の間に位置付ける。グレージングが本発明に従うものではないとき、コーティングが表面の1の水分の容量性の検知に干渉するであろうし、そして外部電源から結合コイルまでの電力の誘導結合を妨げることがあり（2つの間に位置付けられないが）、それらの双方はレインセンサーの信頼できない機能に導かれるであろう。
グレージングの表面の3上、または中間層物質のプライの表面上でコーティングを提供するとき、それはワイヤーの後ろに位置付けられる（グレージングの表面の1の観点から）。しかしながら、グレージングが本発明に従うものではないなら、コーティングは、表面の1上で水分の容量性の検知においてさらに干渉するであろうが、そしてまた外部電源から結合コイルまで電力の誘導結合を妨げるであろうし、再びレインセンサーの信頼できない機能が導かれる。
有利には、不透明なバンドを、グレージングの表面の外周の周辺で提供することができ、そして存在するなら、誘導結合コイルはグレージングの領域において位置付けることができ、その上で不透明なバンドが提供される。不透明なバンドは、黒色インクまたはエナメルを用いてグレージング物質のペインの表面上でスクリーン印刷されうる（典型的に表面の2および/または表面の4）。また、そのようなバンドはオブスキュレーション（不明りょう化）バンドとして、この技術において既知である。誘導結合コイルがワイヤーの複数の重なるループから形成することができるので、そのような立体配置は単一のワイヤーより目に見えそうである。このようにして、コイルを、視界から隠すために不透明なバンドでカバーされたグレージングのエリア内で置くことは、美学的に美しい解法であるように見える。
この場合、製造を簡略化するために、好ましくは、開口を誘導結合コイルの領域において中間層物質のプライで提供し、この領域がコーティングを欠くことを確実にすることができる。開口およびコイルの双方は、不透明なバンドによって視界から隠すことができる。
好ましくは、1またはそれよりも多くのワイヤーは、容量性のレインセンサーの検知エリアの形態で並べられ、効果的に、1またはそれよりも多くの容量性のプレートが形成される。この技術において既知なように、容量性のレインセンサーがグレージング、特に乗り物のグレージングに含まれ、ワイパーブレードの自動操作を可能にするためである。
加えて（または代わりに）、1またはそれよりも多くのワイヤーがまた誘導結合コイルの形態で、結合コイル（それはグレージング内で、容量性のレインセンサーの検知エリアのような電気装置に付着することができ）およびグレージングの外部上の電気装置の間のグレージングのプライを通した誘導結合電流のために並べることができる。好ましくは、ワイヤーは中間層物質のプライ上に直接、超音波ボンディングまたは抵抗加熱のような任意の適した技術を用いて堆積することができる。
本発明に従うグレージングは任意の位置または場所において用いることができ、そこでラミネート加工されたグレージングが典型的に導入されるが、それは最も好ましくは乗り物のグレージングとして用いる。さらに好ましくは、グレージングはウィンドゥスクリーンとして用いることができ、それでもまたバックライト（リアウィンドゥ）、サイドライト（サイドウィンドゥ）および/またはルーフライト（ルーフグレージング）としても用いることができる。
より一層良好な理解のために、本発明を次により一層詳しく、非制限的な例として、次に示す添付の概略図面（正確な縮尺でない）を参照し、そしてそれに示すように説明する。
図1は、乗り物のウィンドゥスクリーン10の形態で、ラミネート加工されたグレージングを示し、それは、グレージング物質の外側ペインを、2.1mmの厚さのクリアーなソーダ石灰シリカガラス11のペインの形態において、および1またはそれよりも多くのワイヤー16を、容量性のレインセンサー14、温度補償構造17および誘導結合コイル15a、15bの形態中に並べて含む。レインセンサー14および温度補償構造17は、大部分がグレージングの視覚エリアにおいて位置付けられ、それに対し、コイル15a、15bは、視界から隠される。ウィンドゥスクリーン10の外周の周辺で、不明りょう化バンド13の形態で、不透明なインク（典型的に黒色エナメル）のバンドがある。不明りょう化バンド13は、ウィンドゥを乗り物（示さず）中に固定し、そしてまた誘導結合コイル15a、15bを非表示にするために用いられるシーラント（シーリング材）（示さず）を扮装し、そして保護するためにそこにある。
図2は、ウィンドゥスクリーン10の構築についてより一層多くの詳細を提供し、そこではそれがさらに、グレージング物質の内側ペインを、またクリアーなソーダ石灰シリカガラス12の2.1mmの厚さのペインの形態で、および中間層物質の3つのプライから構築される複合中間層を含む。中間層物質のこれらのプライは、0.38mmの厚さのクリアーなPVBの2つの外側プライ18、19およびPET の中央プライ20の形態であり、その上で、太陽輻射を反射するために、ガラスの外側ペイン11に面する銀ベース（銀を基にする）の透明なコーティングスタック（被膜積層体）21が位置付けられる。太陽制御機能をもつ複合中間層に代わるものとして、ウィンドゥスクリーン10は、外側のガラス11および/または内側ガラス12の内面上で、PVB 18のプライおよび太陽制御コーティング（示さず）を含むことができる。
クリアーなガラス11、12のペインのおよその組成で72%（重さによって）のSiO2、1%のAl2O3、0.1%のFe2O3、13.5%のNa2O、0.6%のK2O、8.5%のCaO、4%のMgOおよび0.2%のSO3を、英国で、ピルキントン・グループ・リミッテッドから得ることができる（www.pilkington.com）。銀ベースのコーティング21を保有するPET 20のプライは、Southwall Technologies Inc.（サウスウォール・テクノロジーズ社）、3975イースト・ベイショア・ロード、パロ・アルト、カリフォルニア94303、米国から得ることができる（www.southwall.com）。
ワイヤー16は、PVB 18のプライおよびガラス11の外側ペインの間に、ガラスの外側ペイン11の外側ペインの外面上で雨滴の存在の容量性の検出を可能にするために、位置付けられる。ワイヤー16は、各々がPVBの最も外側の部分のシースを備えるので、PVB のプライ18およびガラスの外側のペイン11の双方に結合される。ワイヤー16は、Elektrisola Eckenhagen（エレクトリソラ・エッケンハーゲ）、In der Huttenwiese（インダー・ヒュッテンヴィーゼ）、51580のReichshof-Eckenhagen（ライヒスホフ-エッケンハーゲン）、ドイツ国（www.elektrisola.com）からの製品番号BP 180の下で入手可能である。
図3および4はコーティングスタック21が最高でも部分的にだけセンサー14、温度補償構造17、および結合コイル15a、15bの領域において提供される仕方を例証する。コーティング21のエリア内で、完全にコーティング31が欠けているエリアがあり、それはコーティングが堆積されるのに先立ち望ましいエリアをマスキングする（覆い隠す）ことによって形成され、そしてグリッドエリア32は被覆エリア41および非被覆エリア42から形成される。非被覆エリア42は、図4に示されるパターンをつくるためにコーティング21のポスト堆積のレーザーアブレーションによって形成される。レーザーラインは厚さで70μmであり、0.9mm（900μm）の距離によって離間される。このグリッドは、グレージング10の表面の1上の水分の容量性の検出においてレインセンサー14およびコーティング21の間の電気的干渉を最小にするのに最適であると考えられる。
グリッドエリア32を形成するために、コーティング21の完全な除去および/またはコーティング21の部分的な除去の効果を例証するために、以下の測定を、次の摘要のために上述したように構築物のグレージング10の試料上で行った。
− 摘要A：まったくコーティング除去がない、
− 摘要B：コイル15a、15bの領域でのコーティング21の完全な除去（PET20のプライにおいて開口を切断することによって）、
− 摘要C：摘要Ｂのとおりにではあるが、また、コーティング21のレーザーアブレーションによるグリッドエリアの形成を、容量性のセンサー14および温度補償構造17の領域において伴う。
− 摘要A：まったくコーティング除去がない、
− 摘要B：コイル15a、15bの領域でのコーティング21の完全な除去（PET20のプライにおいて開口を切断することによって）、
− 摘要C：摘要Ｂのとおりにではあるが、また、コーティング21のレーザーアブレーションによるグリッドエリアの形成を、容量性のセンサー14および温度補償構造17の領域において伴う。
試料の各々における容量性のレインセンサープレートの共振周波数および温度補償構造を、各々のための誘導結合コイルの周波数振幅とともに測定した。これらの試験を実行するために、ワイヤーの単一の長さを、各々の試料における誘導結合コイルと同じ寸法のループに形成した。このループは、各試料において誘導結合コイルと組織的に協調され、そしてその自由端は、測定をするためにHP 8753A Networkanalyser（ネットワークアナライザー）に接続された。これらの試験の結果は、上記の表に示され、上下する温度の効果を排除するために、20℃の温度に標準化された。
レインセンサー構造の平均共振周波数は、一旦コーティングが対応する誘導結合コイルのエリアにおいて除去されたならば、12.7MHzから14.4MHzまで鋭く増加し（13%より大きく増加する）、そして一旦コーティングがレインセンサーの領域においてグリッドを形成するためにレーザー切断されると、少しは多くに14.46MHzまで増加したことがわかる。同様に、振幅は、一旦コーティングが対応する誘導結合コイルのエリアにおいて除去されたならば、鋭くより一層陰性（-0.9dBから-1.5dBまで）になり、そしてまた一旦レーザーグリッドが生じると、さらに陰性（-1.8dBまで）になり、試験ループおよびグレージング内でのループの間でますます好首尾の誘導結合が示される。
Claims (11)
- グレージング物質の２つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、
１またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのものであり、容量性レインセンサーおよび／または誘導結合コイルの検知エリアを形成するように並べられるもの、および
グレージングの表面上に設けられる赤外反射コーティング
を含み、検知エリアおよび／または誘導結合コイルの領域において、コーティングは最大でも部分的にしか設けられない、ラミネート加工されたグレージング。 - 検知エリアおよび／または誘導結合コイルの領域において、コーティングは被覆エリアおよび非被覆エリアをもつグリッドの形態で提供される、請求項１に記載のラミネート加工されたグレージング。
- 非被覆エリアは５０μｍよりも長い幅をもつトラックの形態である、請求項２に記載のラミネート加工されたグレージング。
- 被覆エリアの非被覆エリアに対する比率は少なくとも７０：３０である、請求項２または請求項３に記載のラミネート加工されたグレージング。
- 検知エリアおよび／または誘導結合コイルの領域はコーティングを欠いている、請求項１に記載のラミネート加工されたグレージング。
- コーティングはグレージング物質のペインの表面上に設けられる、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
- コーティングは中間層物質のプライの表面上に設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のラミネート加工されたグレージング。
- グレージングの表面の外周の周辺に不透明バンドが提供され、および存在する場合、誘導結合コイルはグレージングの領域上に位置付けされ、その上に不透明バンドが提供される、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
- 請求項７に依存するとき、中間層物質のプライにおける開口は、誘導結合コイルの領域に提供される、請求項８に記載のラミネート加工されたグレージング。
- 乗り物のグレージングとしての、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージングの使用。
- ウィンドゥスクリーン、バックライト、サイドライトおよび／またはルーフライトとしての、請求項１０に記載のラミネート加工されたグレージングの使用。
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