JP2023502372A - データ伝送窓を有するグレージングおよびその製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１のガラスシート１、第１のガラスシート１の一部にわたって延在する抵抗性コーティング２、抵抗性コーティング２に接続された第１のバスバー３および第２のバスバー４、抵抗性コーティング２内の複数の除去ライン６および複数の除去ライン６によって形成された複数のチャネル７を備える抵抗性コーティング２内のデータ伝送窓５、およびチャネル７の少なくとも１つに配置された少なくとも１つの導電性要素８、を備えるグレージング１０であり、ここで、導電性要素８は、抵抗性コーティング２によって第１のバスバー３および第２のバスバー４から分離される。【選択図】図１

Description

本発明は、データ伝送窓を有するグレージング、当該グレージングを製造する方法および当該グレージングの使用に関する。

グレージングのデータ伝送窓は、例えばレーザー除去によって作製される、導電性コーティングに少なくとも１つの中断がある領域であり、それを通した電磁放射を介して、電子デバイスをデータ通信可能にする。導電性コーティングが抵抗加熱に使用される場合、中断は、グレージング全体の熱分布に影響を与える。

米国特許第７８８０１２０号明細書（Ｓｃｈｍｉｄｔ）は、２本の導体レールに接続された抵抗加熱コーティングを設けた窓ガラスを開示している。少なくとも１つの導体レールに接触する導電性ストランドは、通信窓と呼ばれるコーティングの中断をまたぐ。当該通信窓の横方向の縁の周りにホットスポットが形成されるリスクは、低減される。

米国特許出願公開第２０１５／０７１６７３号明細書（Ｐａｕｌｕｓ）は、複数のグリッドを形成するように配置された導電性コーティング内に複数のアブレーションを備える、導電性コーティングおよびデータ伝送窓（ＤＴＷ）をその中に備えたグレージングを開示している。隣接するグリッド間の距離は、所定の周波数の電磁放射の伝送を最大化するように調整される。

米国特許第１００６２９５２号明細書（Ｄａｉ）は、加熱可能なコーティングを有する加熱可能な窓と、通信窓とも呼ばれる周波数選択性表面（ＦＳＳ）を備えたコーティングの領域と、を開示している。ＦＳＳは、垂直スロットのセットが水平スロットのセットと交差する領域を少なくとも備え、パッチアレイを形成する。パッチアレイは、電流が通信窓を加熱することが可能であるように、除去されていないコーティングのストリップによって互いに離間する。

ＤＴＷを加熱するための除去されていないコーティングの複数のチャネルを備えるＤＴＷを有し、使用中にグレージング全体に所定の熱分布を提供する、代替のグレージングの需要が依然として存在する。

したがって、本発明は、第１の態様において、グレージングであって、
第１のガラスシートと、
第１のガラスシートの一部にわたって延在する抵抗性コーティングと、
抵抗性コーティングに接続された第１のバスバーおよび第２のバスバーと、
抵抗性コーティングのデータ伝送窓であって、
抵抗性コーティングにおける複数の除去ラインと、
複数の除去ラインによって形成される複数のチャネルと、
チャネルの少なくとも１つに配置された少なくとも１つの導電性要素と、
を備える、抵抗性コーティングのデータ伝送窓と、
を備え、
ここで、少なくとも１つの導電性要素８は、抵抗性コーティング２によって第１および第２のバスバーから分離される、
グレージングを提供する。

本発明者は、電流用のチャネル内に導電性要素を配置し、抵抗性コーティングによって導電性要素をバスバーから分離することが、グレージング全体に有用な熱分布を提供するのに有利であることを見出した。本発明は、望ましくないホットスポットの温度を下げ、望ましくないコールドスポットの温度を上げ、所定の領域でグレージングのより速い曇り除去または霜取りを提供する。

驚くべきことに、そのような導電性要素を有するチャネル内の温度は、導電性要素を有しない同じチャネルと比較して上昇し、従来技術とは異なり、データ伝送窓を通るＲＦ伝送に最小限の影響を及ぼす。

本発明は、導電性要素が少なくとも１つのバスバーに直接接触しなければならないという従来技術（例えば、米国特許第７８８０１２０７８００１２０号明細書）に見られる技術的不利益を克服する。

抵抗性コーティングは、第１のガラスシート上に堆積され得る。

抵抗性コーティングは、少なくとも１つの銀の層を備え得る。

抵抗性コーティングは、０．３～２０．０Ω／□の範囲のシート抵抗を有し得る。

データ伝送窓は、少なくとも３つのチャネルを備え得る。

データ伝送窓は、所定の周波数帯域においてデータの送信を可能にするように構成され得る。

導電性要素は、線状であり得る。

導電性要素は、十字型、Ｔ型、円形、三角形または多角形の形状である先端を備え得る。

導電性要素は、銀、銅またはタングステンを備え得る。

導電性要素は、フリットおよび少なくとも８０％の銀を備えるスクリーン印刷ペーストを使用して印刷され得る。

好ましくは、導電性要素は、５μｍ～５ｍｍの範囲の幅を有する。

好ましくは、導電性要素は、少なくとも３つのチャネル、より好ましくは少なくとも６つのチャネル、最も好ましくは少なくとも９つのチャネルの各々に配置される。少なくとも１つの導電性要素は、チャネルの所定の選択部内に、好ましくはデータ伝送窓の左側および右側のチャネル内に、より好ましくはデータ伝送窓の中央のチャネルに配置され得る。

本発明によるグレージングは、グレージングの周囲の周りに配置された不明瞭化バンドをさらに備え得る。

好ましくは、不明瞭化バンドは、データ伝送窓を少なくとも部分的に覆う。有利には、不明瞭化バンドは、導電性要素を少なくとも部分的に覆い、その結果、不明瞭化バンドによって覆われていない導電性要素の部分は、グレージングを通した視認性にあまり影響を及ぼさない。

本発明は、第２の態様において、グレージングを製造する方法であって、
第１のガラスシートを準備するステップと、
第１のガラスシートの一部にわたって延在する抵抗性コーティングを堆積させるステップと、
抵抗性コーティングに接続された第１および第２のバスバーを準備するステップと、
抵抗性コーティング内にデータ伝送窓を構成するステップであって、
抵抗性コーティング内に複数のレーザー除去ラインを提供するステップと、
複数の除去ラインによって複数のチャネルを形成するステップと、
チャネルの少なくとも１つの内に少なくとも１つの導電性要素を配置するステップと、
少なくとも１つの導電性要素を、抵抗性コーティングによって第１および第２のバスバーから分離するように構成するステップと、
を含む、抵抗性コーティング内にデータ伝送窓を構成するステップと、
を含む、グレージングを製造する方法を提供する。

本発明者は、導電性要素を抵抗性コーティングによってバスバーから分離されるように構成することが、有用な熱分布を有するグレージングを製造する簡単な方法であることを見出した。

導電性要素は、中間層材料のプライに埋め込まれた銅またはタングステンを備えるワイヤであり得る。

導電性要素は、インクジェットプリンタを使用してデジタル印刷され得る。

導電性要素は、スクリーン印刷によって印刷され得る。好ましくは、第１および第２のバスバーは、スクリーン印刷によって印刷される。有利には、導電性要素およびバスバーは、スクリーン印刷によって同時に印刷され、したがって、２つのプロセスステップを１つに組み合わせる。

本発明は、第３の態様において、車両用ウィンドウスクリーン、車両用リアウィンドウ、車両用サイドウィンドウまたは車両用ルーフウィンドウを含む、建物用の窓または車両用の窓としての請求項１に記載のグレージングの使用を提供する。

本発明者は、抵抗性コーティングによってバスバーから分離される導電性要素を配置することによって、より速い曇り除去または霜取りの技術的効果がもたらされるため、本発明によるグレージングを建物の窓または車両の窓として使用することが非常に有利であり、データ伝送窓を介したＲＦ伝送への影響を最小限に抑えることを見出した。

ここで、本発明を、単なる例として添付の図面を参照して説明する。ここで、同様の参照番号は、同様の部品を識別する。

本発明によるグレージングの平面図であり、グレージングは、１つの導電性要素を有する。 本発明によるグレージングの平面図であり、グレージングは、６つの導電性要素を有する。 本発明によるグレージングの平面図であり、グレージングは、９つの導電性要素を有する。 本発明によるグレージングの平面図であり、グレージングは、９つの導電性要素と導電性要素を覆う不明瞭化バンドとを有する。 本発明によるグレージングの平面図であり、グレージングは、中断ラインおよびギャップを有する３つのチャネル内に３つの導電性要素を有する。

図１を参照すると、グレージング１０は、ガラスシート１を備える。ガラス板１は、フロート法で形成されたソーダ石灰シリカガラスであり得、厚さは、０．５ｍｍ～２５ｍｍまたは０．５～３ｍｍ、より好ましくは１．０～２．１ｍｍの範囲である。ガラスシート１は、焼鈍、熱強化または強化され得る。

グレージング１０は、第２のガラスシートと、第１のガラスシート１と第２のガラスシートとの間に中間層材料のプライと、をさらに備え得、積層ガラスを形成する。第１および第２のガラスシートは、同じ組成のものであり得る。中間層材料のプライは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）であり得、厚さは０．７６ｍｍである。積層ガラスの厚さは、４．３～５．１ｍｍの範囲であり得る。

抵抗性コーティング２は、好ましくは第１のガラスシート１の周囲ではなく、第１のガラスシート１の一部を横切って延在する。抵抗性コーティング２は、第１のガラスシート１、第２のガラスシートまたは中間層材料のプライ上に堆積され得る。

抵抗性コーティング２は、銀の１つ、２つまたは３つの層を備え得る。好ましくは、銀の層は、誘電体材料の層によって分離される。抵抗性コーティング２は、フッ素ドープ酸化スズなどの透明導電性酸化物の層を備え得る。

抵抗性コーティング２は、０．３～２０．０Ω／□、好ましくは０．５～１２．０Ω／□、より好ましくは１．０～４．０Ω／□の範囲のシート抵抗を有する。

第１のバスバー３および第２のバスバー４は、抵抗性コーティング２に接続され、ガラスフリットおよび少なくとも８０％、８５％または１００％の銀を含むスクリーン印刷ペーストを使用して印刷され得る。

データ伝送窓５は、抵抗性コーティング２で構成され、抵抗性コーティング２内の複数の除去ライン６と、複数の除去ライン６によって形成される複数のチャネル７と、を備える。

データ伝送窓５は、好ましくは少なくとも３つのチャネル７、より好ましくは少なくとも６つのチャネル７、最も好ましくは少なくとも９つのチャネル７を有する。チャネル幅は、１～１０ｍｍ、好ましくは、３～５ｍｍであり得る。

除去ライン６の幅は、通常０．１ｍｍ～０．３ｍｍである。電流用の少なくとも２つのチャネル７は、除去ライン６によって形成される。

データ伝送窓５は、所定の周波数帯域でデータを伝送することが可能であるように構成される。好ましくは、周波数帯域は、１ＭＨｚ～２０ＧＨｚ、より好ましくは１ＧＨｚ～１８ＧＨｚ、より好ましくは２ＧＨｚ～１２ＧＨｚ、より好ましくは３．５ＧＨｚ～１１．５ＧＨｚ、より好ましくは４ＧＨｚ～８．５ＧＨｚ、最も好ましくは２．５ＧＨｚ～５．８ＧＨｚである。有利には、周波数帯域は、電子料金収受（ＥＴＣ）のために選択される。

導電性要素８は、チャネル７の少なくとも１つに配置され、線状または長方形などの長く細い形状を有する指形状であり、必要に応じて十字型、Ｔ型、円形、三角形または多角形として形作られる先端Ｃを有し得る。有利には、先端Ｃは、指とは異なる形状であり、電流の異なる経路を可能にし、したがって、ホットスポットを回避する。

導電性要素８は、フリットおよび少なくとも８０％、８５％または１００％の銀を含むスクリーン印刷ペーストを使用して印刷され得、または銅、タングステンもしくは他の任意の適切な導体を備え得、ワイヤもしくは金属ストリップもしくはスクリーン印刷として塗布され得る。

導電性要素８の幅は、５μｍ～５ｍｍ、好ましくは２０μｍ～３ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ～１ｍｍの範囲であり得る。

不明瞭化バンド９は、グレージング１０の周囲に配置され、データ伝送窓５を少なくとも部分的に覆う。有利には、不明瞭化バンドは、導電性要素８を少なくとも部分的に覆い、その結果、より見えにくくする。

図２では、複数の導電性要素８は、データ伝送窓５の左側および右側に、各側に３つずつ、６つのチャネル７に配置される。

図３では、導電性要素８が９つのチャネル７内にあるため、図２よりも多くの電流がデータ伝送窓５を流れる。

図４では、導電性要素８が不明瞭化バンド９で完全に覆われているため、グレージングを通した視認性は図３よりも優れている。

図５では、３つの導電性要素８は、３つのチャネル７に配置される。各チャネル７は、２つの中断ライン１１を有する。除去ライン６がグリッドとして構成される米国特許出願公開第２０１５／０７１６７３号明細書に開示されるように、隣接するグリッド間の１つ以上の中断ライン１１は、水平偏波のＲＦ性能を維持し得る。水平方向の電流は、垂直方向に整列した中断ライン１１によって遮断される。中断ライン１１を有するチャネル７は、より広くなり得、より多くの垂直電流がデータ伝送窓５に流れることが可能になる。中断ラインは、除去ライン６と同じように、レーザー除去によって形成されることが好ましい。

垂直中断ライン１１は、ＲＦだけでなく加熱のための水平方向の流れの電流を制限する。ホットスポットは、それらの間に導電性要素８を有する中断ライン１１の導入から生じ得る。この問題を解決するために、先端Ｃは、細長いＴ型の中断ライン１１を横切って延在し得る。有利には、電流は、細長い先端Ｃを通って流れるため、チャネル７のより多くが導電性要素８からの電流の流れに対して利用可能であり、こうして、ホットスポットの温度を下げる。

導電性要素８は、隣接する中断ライン１１よりも短い長さを有し得、例えば、不明瞭化バンド９によって隠される。中断ライン１１の少なくとも１つのギャップ１２は、先端Ｃの上方または下方に設けられ得る。有利には、電流は、ギャップ１２を通って流れるため、チャネル７のより多くが導電性要素８からの電流の流れに対して利用可能であり、こうして、ホットスポットの温度を下げる。

下記は、本発明の実施例の説明である。本発明は、下記に説明する実施例に限定されない。

表１に、概して図４に示されるように、本発明の４つの実施例および１つの比較例に関連する温度測定値を示す。
５つの場合全てにおいて、
データ伝送窓５は、各々幅６ｍｍの９つのチャネル７を有し、
抵抗性コーティング２は、１０Ω／□のシート抵抗を有する。
４つの実施例では、導電性要素８は、各々４９ｍｍの長さを有する。

実施例１は、６つの導電性要素８を、図２のように各側に３つずつ有するが、図４のように不明瞭化バンドで覆われるように構成される。導電性要素８は、バスバー３、４と直接接触せず、線形状であり、１００％銀、幅１ｍｍで構成される。

実施例２は、実施例１と類似しているが、９つの導電性要素８を有し、図４のように９つのチャネル７の各々に１つずつ配置される。

実施例３は、実施例２と類似するが、直径１００μｍの銅線を使用する。

実施例４は、実施例３と類似するが、直径２５μｍのタングステンワイヤを有する。

比較例では、チャネル７内に導電性要素８が存在しない。

加熱を４２ボルトで１２分間シミュレートし、温度測定をデータ伝送窓５の３つの場所で行った。
Ａ：側方（図４の左側）、典型的なホットスポット
Ｂ：上部（図４の中央）、典型的なコールドスポット
Ｃ：導電性要素８の先端、側方から２番目（図４の右側）

導電性要素８の先端Ｃの温度は、実施例１において、最も高かった。データ伝送窓５の中央および上方Ｂの温度は、実施例２において、最も高かった。驚くべきことに、本発明は、必要に従って所定量のチャネル７内に電流を集中させることによって、所定の温度分布を提供する。

実施例２（銀）および実施例３（銅）の側方Ａの温度は同じであった。有利には、より低い材料コストで側方Ａのホットスポットの同じ低温を達成するために、銅は、銀の代わりに使用され得る。

実施例４（タングステン）の側方Ａの温度は、実施例１（銀）より低い。有利には、ホットスポット温度を下げてより見えにくくするために、直径２５μｍのタングステンワイヤは、幅１ｍｍの銀線の代わりに使用され得る。

比較例は、抵抗性コーティング２によってバスバー３、４から分離された導電性要素８が存在しないため、上方Ｂおよび先端Ｃに最も冷たいコールドスポットを有し、最も熱いホットスポットＡを有する。車両のフロントガラスとして使用する場合、実施例１から４は、比較例と比較して、曇り止めまたは霜取りの性能が向上する。

図面中の参照番号は以下の通りである。

１ ガラスシート
２ 抵抗性コーティング
３ 第１のバスバー
４ 第２のバスバー
５ データ伝送窓
６ 抵抗性コーティング内の除去ライン
７ 電流用チャネル
８ 導電性要素
９ 不明瞭化バンド
１０ グレージング
１１ チャネル内の中断ライン
１２ 中断ライン内のギャップ
Ａ データ伝送窓の側方のホットスポット
Ｂ データ伝送窓の側方のコールドスポット
Ｃ 導電性要素の先端

Claims (21)

1. グレージング１０であって、
   第１のガラスシート１と、
   前記第１のガラスシート１の一部にわたって延在する抵抗性コーティング２と、
   前記抵抗性コーティング２に接続された第１のバスバー３および第２のバスバー４と、
   前記抵抗性コーティング２のデータ伝送窓５であって、
   前記抵抗性コーティング２における複数の除去ライン６と、
   複数の前記除去ライン６によって形成される複数のチャネル７と、
   前記チャネル７の少なくとも１つに配置された少なくとも１つの導電性要素８と、
   を備える、前記抵抗性コーティング２のデータ伝送窓５と、
   を備え、
   ここで、前記導電性要素８は、前記抵抗性コーティング２によって第１のバスバー３および第２のバスバー４から分離される、
   グレージング１０。
2. 前記抵抗性コーティング２は、前記第１のガラスシート１上に堆積される、請求項１に記載のグレージング１０。
3. 前記抵抗性コーティング２は、少なくとも１つの銀の層を備える、請求項１または２に記載のグレージング１０。
4. 前記抵抗性コーティング２は、０．３～２０．０Ω／□の範囲のシート抵抗を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のグレージング１０。
5. 前記データ伝送窓５は、少なくとも３つのチャネル７を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のグレージング１０。
6. 前記データ伝送窓５は、所定の周波数帯域でデータを伝送することを可能にするように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のグレージング１０。
7. 前記導電性要素８は、線状である、請求項１から６のいずれか一項に記載のグレージング１０。
8. 前記導電性要素８は、十字型、Ｔ型、円形、三角形または多角形形状である先端Ｃを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のグレージング１０。
9. 前記導電性要素８は、銀、銅またはタングステンを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のグレージング１０。
10. 前記導電性要素８は、フリットおよび少なくとも８０％の銀を備えるスクリーン印刷ペーストを使用して印刷される、請求項１から９のいずれか一項に記載のグレージング１０。
11. 前記導電性要素８の幅は、５μｍ～５ｍｍの範囲である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のグレージング１０。
12. 前記導電性要素８は、少なくとも３つのチャネル７の各々に配置される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のグレージング１０。
13. 少なくとも１つのチャネル７は、少なくとも２つの中断ライン１１を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のグレージング１０。
14. 少なくとも１つの中断ライン１１は、先端Ｃの上方または下方に少なくとも１つのギャップ１２を備える、請求項１３に記載のグレージング１０。
15. グレージングの周囲に配置された不明瞭化バンド９をさらに備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載のグレージング１０。
16. グレージング１０を製造する方法であって、
    第１のガラスシート１を準備するステップと、
    前記第１のガラスシート１の一部にわたって延在する抵抗性コーティング２を堆積させるステップと、
    前記抵抗性コーティング２に接続された第１のバスバー３および第２のバスバー４を準備するステップと、
    前記抵抗性コーティング２内にデータ伝送窓５を構成するステップであって、
    前記抵抗性コーティング２内に複数のレーザー除去ライン６を提供するステップと、
    複数の前記除去ライン６によって複数のチャネル７を形成するステップと、
    前記チャネル７の少なくとも１つの内に少なくとも１つの導電性要素８を配置するステップと、
    少なくとも１つの前記導電性要素８を、前記抵抗性コーティング２によって前記第１のバスバー３および第２のバスバー４から分離するように構成するステップと、
    を含む、前記抵抗性コーティング２内にデータ伝送窓５を構成するステップと、
    を含む、グレージング１０を製造する方法。
17. 前記導電性要素８は、中間層材料のプライに埋め込まれた銅またはタングステンを備えるワイヤである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記導電性要素８は、インクジェットプリンタを使用してデジタル印刷される、請求項１６に記載の方法。
19. 前記導電性要素８は、スクリーン印刷によって印刷される、請求項１６に記載の方法。
20. 前記第１のバスバー３および第２のバスバー４は、前記導電性要素８と同時にスクリーン印刷によって印刷される、請求項１９に記載の方法。
21. 建物の窓または車両の窓としての、請求項１から１５のいずれか一項に記載のグレージングの使用。

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