JP5905109B2 - 照明されるスイッチ面を備えた板ガラス - Google Patents

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Description

本発明は、照明されるスイッチ面を備えた板ガラスと、その製造方法と、その使用に関する。
スイッチ面を面電極によって、または、結合された2つの電極を配置することによって形成することができることは公知であり、これは例えば容量性のスイッチ面として形成される。対象物がスイッチ面に近づくと、アースに対する面電極の容量が変わる、または、結合された2つの電極によって形成されたコンデンサの容量が変化する。この容量変化は、スイッチング回路を介して測定され、閾値を上回った場合には、スイッチング信号がトリガされる。容量性スイッチに対するスイッチング装置は例えばDE202006006192U1、EP0899882A1、US6452514B1およびEP1515211A1から公知である。
1つの電極または複数の電極は直接的に、ガラスまたは別の材料から成るから成る板ガラスに被着可能である。これは例えばEP1544178A1から公知である。従ってスイッチ面は別の構成部材を用いずに窓ガラス内に組み込むことができる。しかしこの際にスイッチ面は識別されない、または識別困難である。さらに、暗い場合には、スイッチ面を見出すことができないことがある。従って、スイッチ面の位置がマーキングされる必要がある。ここでこのマーキングは、殊に、暗闇でも知覚可能でなければならない。LEDのような照明部材を、例えば窓ガラス内のスイッチ面の周りに、窓ガラス内に組み込む、または、窓ガラス上に取り付けることができる。これによって、窓ガラスの見た目が損なわれてしまう。さらに窓ガラス内または窓ガラス表面上の付加的な部材であるこの照明部材によって、窓ガラスの製造およびメンテナンスが困難になってしまう。択一的に、スイッチ面を、外部の光源によって照明することができるが、この場合には、外部の光源の、コストがかかりかつ誤りが起こりやすいアライメントが必要になる。さらに、スイッチ面の照明は、例えばユーザによって容易に中断されてしまう。
本発明の課題は、スイッチ面が組み込まれた板ガラスおよびその製造方法を提供することである。ここではスイッチ面の位置が、妨害となる構成部材を用いずに、殊に暗闇で示される。
本発明のこの課題は、本発明では、独立請求項1に記載されている、照明されるスイッチ面を有する板ガラスによって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明の、スイッチ面が照明される板ガラスは、以下の特徴を有している:
・透明な基板
・スイッチ面を形成する導電性構造体
・電気的な接続部材を介して導電性構造体と電気的に接続されている面導体
・少なくとも1つの光源を有し、面導体上かつ基板の側端に配置されている光照射手段(ここで光は基板の側端から板ガラス内に入る)
・光照射手段の光によって照射される板ガラス領域内に配置されている光偏向手段(ここでスイッチ面の平面への光偏向手段の投影から生じる面は、スイッチ面内に配置されている、および/または、スイッチ面を連続的にまたは中断して縁取る)
光照射手段の光は基板の側端を介して、本発明の板ガラス内に入る。すなわち光照射手段の光は、基板の側端を介して本発明の板ガラス内に入射する。板ガラスの領域は、入力された光によって照射される。板ガラスの、光によって照射される領域は、ここで、光照射手段の放射特性によって決まる。基板は典型的に、板ガラスの周囲よりも高い屈折率を有する。入力した光は、基板の表面で、全反射の原理に従って基板の内部に反射される。択一的に、入力された光は、基板とは反対側の表面でさらに、基板と類似した屈折率を有する基板と結合された層で全反射され、板ガラスの内部に反射される。板ガラスを通過する際に光偏向手段に入射する光は、全反射されず、板ガラスから、有利には、光偏向手段での拡散によって離れる。従って光偏向手段の領域は、観察者によって、板ガラス上の照明面として知覚される。
板ガラス上のこの照明面は、本発明では有利には、スイッチ面の位置を、スイッチ面に対して相対的な光偏向手段の位置付けによって示す。板ガラス内に組み込まれているスイッチ面と光偏向手段と、基板の側端に配置されている光照射手段とを有する、本発明の構造様式によって、有利には、スイッチ面が照明される板ガラスを薄くすることができる。厚さは実質的に、基板の厚さと、場合によっては基板に接続されている別のガラス窓層に相当する。この板ガラスはさらに、容易かつ低コストに製造され、スイッチ面、光偏向手段および光照射手段は継続的に相互に安定して配置される。これは、本発明の大きな利点である。
光偏向手段とスイッチ面は、空間的に異なる平面に配置可能である。平面とはここでは、板ガラスの表面に対して平行に形成されている面である。光偏向手段は本発明では次のように配置されている。すなわち、スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面が、スイッチ面内に配置されている、および/または、スイッチ面を継続的にまたは中断して縁取るように配置されている。ここで、光偏向手段の直交する投影が行われる。ここで投影平面とは、スイッチ面が配置されている平面である。投影平面は、曲げられた面によっても形成される。これは殊に、曲げられた、本発明の板ガラスの場合である。
光偏向手段は有利には、光散乱のための構造体を有している。これらの構造体は、特に有利には、粒子、ドット格子配列体、ステッカー、堆積物、切り込み、彫り込み、ライン格子配列体、刷り込みまたはシルクスクリーン印刷である。光偏向手段は、一つの連続した面を形成することができる。択一的に、光偏向手段は、2つまたはそれよりも多くの、相互に分けられた面を形成することができる。
光偏向手段は、スイッチ面の位置をマークするのに適した、各任意の形状を有することができる。光偏向手段は、例えば、円形、楕円計、三角形、長方形、正方形または別の様式の四角形、より多くの角を有する多角形、またはその組み合わせを有することができる。幾何学的な形状はここで全面的に、光偏向手段によって満たされる。択一的に、光偏向手段は、幾何学的な形状の縁部に沿って、包囲するようにまたは中断されて配置される。光偏向手段は、スイッチ面を介して制御される機能を説明する形状も有することができる。これは例えば、「+」記号または「−」記号、1つまたは複数の文字、および/または、数字または絵文字である。光偏向手段は、別の図形的なシンボルの形、例えば会社のシンボルまたはトレードマークシンボルも有することができる。光偏向手段は、上述した例の組み合わせから生じる形状も有することができる。これは例えば、絵文字の周りを囲んでいる円形縁部である。
スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の面積は、有利には、スイッチ面の面積の5%〜300%であり、特に有利には10%〜200%であり、極めて特に有利には20%〜150%である。これは、光偏向手段で散乱された光による、本発明の板ガラス上でスイッチ面の位置を明確に示すことに関して特に有利である。
スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面は、完全に、スイッチ面内に配置され得る。スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の面積は、この場合には、有利には、スイッチ面の面積よりも小さい。これによって、スイッチ面の位置が、板ガラス上の照明された面によって有利に示され、ここで、スイッチ過程をトリガするための、照明面に接する領域における板ガラスの接触も生じる。
択一的に、スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の面積は、スイッチ面の面積と同じである。スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の面積と、スイッチ面とはここで有利には同一である、または、ほぼ同一である。これによって、スイッチ面の位置が、板ガラス上の照明面によって有利に示される。板ガラス上の照明面の接触によって、スイッチング過程がトリガされる。
本発明の択一的な有利な構成では、スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面は、スイッチ面の面積よりも大きい。スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の第1の領域は、ここで有利には、スイッチ面と完全に重なる。スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面の第2の領域は、スイッチ面を縁取る。使用者は、スイッチング過程をトリガするために直観的に、板ガラス上の照明面の内側領域に接触するので、スイッチ面の位置が有利に示される。
本発明の択一的な実施形態では、スイッチ面は、スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面によって縁取りされる。この縁取りは、連続的にまたは中断して行われ、例えば0.2cm〜2cm、約1cmの幅を有している。スイッチ面の平面への、光偏向手段の投影から生じる面と、スイッチ面は相互に重畳していない、または、スイッチ面の縁部領域においてのみ重畳している。使用者は、スイッチング過程をトリガするために直観的に、板ガラス上の、照明領域によって縁取りされている領域に接触するので、スイッチ面の位置が有利に示される。
択一的な実施形態では、光偏向手段は、第1の領域と第2の領域を含んでおり、これらの領域は相互に接続されていない。スイッチ面の平面への、光偏向手段の第1の領域の投影から生じる面はスイッチ面を連続的にまたは中断して縁取りする。スイッチ面の平面への、光偏向手段の第2の領域の投影から生じる面は、完全にスイッチ面内に配置されている。光偏向手段の第1の領域は、例えば、周りを囲んでいる円の縁として形成される。光偏向手段の第2の領域は、例えば、記号または絵文字として形成される。これによって、スイッチ面の位置が、板ガラス上の照明面によって有利に示される。
基板は有利には、強化されたガラス、部分的に強化されたまたは強化されていないガラス、特に有利には板ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスまたは透明なプラスチック、殊にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチロール、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニルおよび/またはその混合物を含んでいる。
基板の厚さは、幅広く変化可能であり、極めて良好に個々のケースの必要性に合わせられる。基板は有利には、1mm〜10mmの厚さを有しており、特に有利には2mm〜7mmの厚さを有している。基板の面積は幅広く変化可能であり、例えば100cm〜18mである。有利には基板は、車両のガラス窓、建物のガラス窓および建築物のガラス窓の場合に通常、400cm〜4mの面積を有している。
基板は任意の三次元形状を有することができる。基板は有利には、平坦である、または容易にまたは著しく、空間の一方向または複数の方向に曲げられる。
スイッチ面は有利には、容量性のスイッチ面である。有利な実施形態では、導電性構造体はここで面電極を形成する。外部の制御電子回路を介して、面電極の容量が測定される。アースされた人体が近づく、または、例えば絶縁層が面電極上に接触する場合、アースに対する面電極の容量が変化する。この容量変化は、制御電子回路によって測定され、閾値を上回るとスイッチング信号がトリガされる。スイッチ面は、面電極の形状およびサイズによって決められる。
択一的な有利な実施形態では、導電性構造体は2つの電極を形成する。これらは容量性に相互に結合されている。電極は例えば、螺旋状、櫛状またはメアンダ状である。電極によって形成されたコンデンサの容量は、人体が近づくと変化する。この容量変化は、制御電子回路によって測定され、閾値を上回るとスイッチング信号がトリガされる。スイッチ面は、これらの電極が容量性に結合されている領域の形状およびサイズによって決められる。
択一的にスイッチ面が、無接触の、誘導性のセンサ機能、熱性のセンサ機能または全体的に別のセンサ機能を有することもできる。無接触とは、ここでは、導電性構造体の直接的な接触が、スイッチング過程をトリガするのに必要でないことを意味する。導電性構造体にユーザがアクセスできる場合には当然ながら、スイッチング機能は、導電性構造体の直接的な接触時にも効力を有する。基本的に、接触に依存するセンサ機能を有するスイッチ面も、本発明と相応にしるしがつけられる。
スイッチ面は、本発明の板ガラス内に組み込まれている。すなわち、板ガラスに取り付けられなければならない、別個の構成部材としてのスイッチは不必要である。単層板ガラスまたは合わせ板ガラスとして形成され得る本発明の板ガラスは、有利には、透けて見える領域においてその表面上に配置されている構成部材も有していない。これは、板ガラスの薄い構造様式並びに板ガラスの透明性、殊に、スイッチ面の透明性に関して特に有利である。
スイッチ面は有利には1cm〜200cmの面積を有し、特に有利には1cmから10cmの面積を有する。スイッチ面は例えば卵型、楕円形、または円形、三角形、長方形、正方形または別の様式の四角形またはより多くの角を有する多角形であり得る。
導電性構造体は、導電性のプレートを印刷し、焼き付けることによって製造される。導電性のペーストはここで有利には銀の粒子とガラスフリットを含んでいる。焼き付けられたペーストの層の厚さは有利には、5μm〜40μmであり、特に有利には8μm〜20μmである。焼き付けられた銀ペーストは、それ自体で光を散乱する特性を有しており、従って有利にはそれ自体で光偏向手段として使用される。
択一的に導電性構造体は基板上の、または基板と接続された層上の導電性コーティング内の絶縁領域によって形成される。導電性コーティングは、例えば銀、酸化亜鉛、酸化インジウムスズ、酸化スズ、ガリウム、金、銅、タングステンおよび/またはその混合物を含んでいる。導電性コーティングは、有利には、5nm〜1μmの層厚、特に有利には10nm〜500nmの層厚を有している。ここで絶縁領域は例えば、レーザ剥離によってコーティングを除去すること、または機械的な剥離、または絶縁領域を完全に包囲する電気的な境界によって形成される。2つの容量性結合された電極は有利には、5μm〜5mm、特に有利には10μm〜2mmの幅の導体路を有する。絶縁領域は有利には、5μm〜5mm、特に有利には10μm〜2mmの幅を有する。これによって、特に良好な結果が得られる。
択一的に、導電性構造体は、有利には極めて薄く、かつ、視覚的にほぼ知覚されないワイヤーによって実現される。
本発明の有利な形態では、基板は、単板安全ガラスである。導電性構造体は、光偏向手段と同じ基板の表面に配置される。ここで導電性構造体は、基板の方向から、光偏向手段の上または光偏向手段の下または光偏向手段と同じ面に配置される。択一的に導電性構造体と光偏向手段は、基板の対向する表面に配置される。
基板と導電性構造体との間、基板と光偏向手段との間、および/または、導電性構造体と光偏向手段との間に、別の層を設けることができる。基板と反対側の、導電性構造体または光偏向手段の側に、例えば損傷から保護するために別の層を配置することができる。導電性構造体および/または光偏向手段は、基板と接続されたキャリア箔上にも被着可能である。
別の有利な実施形態では、基板は、合わせガラス、殊に合わせ安全ガラスの一部である。ここでこの基板は、少なくとも1つの中間層を介して少なくとも1つのカバー板ガラスと接続されている。中間層は、有利には少なくとも1つの熱可塑性プラスチック、例えばポリビニルブチラール(PVB)またはエチレンビニルアセテート(EVA)またはその複数の層を含んでいる。これは有利には、0.3mm〜0.9mmの厚さを有している。これによって特に良好な結果が得られる。
カバー板ガラスは、有利には強化された、部分的に強化された、または強化されていないガラス、特に有利には板ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスまたは透明なプラスチック、殊にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリラート、ポリスチロール、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニルおよび/またはその混合物を含む。カバー板ガラスは、有利には1mm〜10mmの厚さを有し、特に有利には1.5mm〜7mmの厚さを有する。
導電性構造体を基板の表面に被着することができる。択一的に、導電性構造体を、カバー板ガラスの、基板の方を向いている側の、または、基板とは反対側の表面に被着することができる。
光偏向手段を、基板の表面に被着することができる。択一的に、光偏向手段を、カバー板ガラスの、基板の方を向いている側の、または、基板とは反対側の表面に被着することができる。
導電性構造体と光偏向手段は有利には、基板および/または板ガラスの、中間層の方を向いている面に配置されている。これによって導電性構造体と光偏向手段は有利には、損傷から保護される。
導電性構造体および/または光偏向手段をキャリア箔上に被着することができる。このキャリア箔は、有利には少なくともポリエステルおよび/またはポリイミド、特に有利には、熱可塑性のポリエステル、例えばポリエチレンナフタレート(PEN)またはポリエチレンテレフタレート(PET)を含んでいる。これは、キャリア箔の安定性および処理性に関して特に有利である。特に有利な実施形態では、導電性構造体および光偏向手段は、キャリア箔上に被着されている。特別な利点は、合わせ安全ガラスの製造時に、導電性構造体と光偏向手段を容易に、まとめて位置付けすることができることにある。キャリア箔は、基板とカバー板ガラスとの間に配置されている。光偏向手段と導電性構造体とを備えたキャリア箔は特に有利には、少なくとも1つの第1の中間層を介して基板と接続され、少なくとも1つの第2の中間層を介してカバー層と接続されている。キャリア箔の厚さは、有利には10μm〜1mmであり、特に有利には30μm〜200μmである。厚さのこの範囲において、キャリア箔は有利には安定しており、良好に処理される。キャリア箔の長さおよび幅は、基板の長さおよび幅と同じであり得る。キャリア箔の長さおよび幅が、基板の長さおよび幅よりも小さくてもよい。
本発明の板ガラスは、有利には、透明な、透けて見える領域を有している。すなわち、観察者は対象物を、板ガラスのこの透けて見える領域を通して知覚することができる。スイッチ面並びに光偏向手段は、有利には、板ガラスの透けて見える領域内に配置されている。この透けて見える領域内には有利には、大面積の不透明な構成部分は配置されていない。面導体は有利には完全に、板ガラスの透けて見える領域外に配置されている。これによって、板ガラスを通した眺望がこの面導体によって妨害されることはない。
光偏向手段は本発明では、少なくとも1つの光源、有利にはLEDまたはOLEDを含んでいる。特別な利点は、小さい寸法および少ない消費電力にある。光源から放射される波長領域は、可視光の範囲内で自由に選択可能であり、例えば、実用的および/または美的な観点から自由に選択可能である。光照射手段は、殊に光の偏向のための光学的な素子例えば反射器および/または導光体、例えばグラスファイバーまたはポリマー光ファイバーを含み得る。
光照射手段は有利には側方で、基板に対してずれて、基板の側端に配置されている。これによって有利には、本発明の板ガラスの省スペースの、薄い構造様式が実現される。光照射手段と基板の側端との間の間隔は有利には10mm以下であり、特に有利には5mm以下であり、極めて特に有利には2mm以下であり、殊に1mm以下である。これによって、光照射手段の光の、基板の側端を介した、板ガラス内への効率的な入力結合が実現される。
光照射手段は、面導体上に配置され、有利には、この面導体を介して電圧が供給される。特別な利点は省スペースの構造様式である。なぜなら、光照射手段を板ガラスに固定するための付加的な構成部材および光照射手段の独自の電圧供給部が不必要だからである。
全反射の境界角度よりも小さい入射角度で反射境界面に入射する、板ガラス内に入力される光の成分は完全には、板ガラス内に反射されず、板ガラスから有利には、光照射手段近傍の縁部領域において離れる。これによって光の出力結合成分は観察者を妨害することなく、さらに、容易に、例えばシルクスクリーン印刷および/またはフレーム部材によって覆われる。
面導体(面帯導体または薄膜導体とも称される)は、少なくとも1つの導電性核の他に、電気的に絶縁性のカバー部を含んでいる。光照射手段は有利には、このカバー部の上に配置されており、光源は導電性核と電気的に接続されている。光照射手段はこの面導体と固定的に継続的に安定して接続されている。これによって、光照射手段は、継続的に安定して所定の位置に固定され、ここで付加的な固定部材は不必要である。
面導体の導電性核は、有利には金属または合金の帯から成り、これは例えば銅、すずめっきが施された銅、アルミニウム、金、銀および/またはすずから成る。この帯は有利には0.3mm〜0.2mmの厚さ、例えば0.1mmの厚さと、2mm〜16mmの幅とを有している。絶縁性のカバー部は有利にはプラスチックを含んでおり、例えば、0.025mm〜0.05mmの厚さを有するプラスチックフィルムから成る。
導電性構造体は本発明では、面導体と電気的に接続されている。面導体を介して、導電性構造体は有利には少なくとも1つ電圧供給部および外部の制御電子回路と接続される。制御電子回路は各使用目的に合わせられ、スイッチング過程のトリガ時に、例えば、ドアを開けるまたは閉める機構または板ガラスの加熱をトリガすることができる。
面導体と、導電性構造体によって形成される各電極との間の電気的な接続は、本発明では、電気的な接続部材を介して行われる。電気的な接続部材は、その上に導電性構造体が被着されている表面領域の縁部領域から、導電性構造体によって形成されている電極まで延在する。面導体は、本発明の板ガラスの縁部領域において、電気的な接続部材と接続されている。これは有利には、はんだ付け、クランプ接続または導電性接着剤によって行われる。これによって容易に、および観察者にほとんど見えずに、コンタクトが、板ガラスから外へ、または板ガラスから離れるように案内される。面導体が電気的な接続部材と接触接続されている、板ガラスの縁部領域は、例えばフレーム、その他の固定手段によって、またはカバーシルクスクリーン印刷によって覆われる。
面導体が電気的な接続部材と接触接続されている板ガラスの縁部領域は、有利には、10cm以下の幅を有しており、特に有利には5cm以下の幅を有している。面導体は、導電性の接続部材と接触している板ガラスの縁部領域から、板ガラスの側端を介して、板ガラスから外へ離れるように延在し、これによって、外部の電圧供給部と接続される。すなわち面導体は基板の表面と、有利には最大で10cm、特に有利には最大で5cm、例えば1cm〜5cmまたは2cm〜3cmの長さに沿って重畳する。これによって有利には、面導体による、板ガラスを通した眺望の妨害が僅かになる。
導電性構造体が、相互に結合された2つの電極を形成する場合には、電気的な接続部材は、各電極から、その上に導電性構造体が被着されている表面の縁部領域へと延在する。面導体はこの場合には、有利には、相互に別個にされた2つの導電性核を含んでいる。これは、共通の電気的に絶縁性のカバー部内にまとめられている。2つの、電気的な接続部材は、面導体のそれぞれ1つの導電性核と接続されている。択一的に2つの面導体が、2つの電気的な接続部材を接触接続するために用いられる。
電気的な接続部材は、有利には、印刷され、焼きつけられた導電性ペーストであり、細いワイヤーによってまたは絶縁領域によって、導電性コーティング内に実現されている。特に有利には、電気的な接続部材は、導電性構造体と同じ様式であり、導電性構造体とともに被着される。
本発明の有利な実施形態では、その上に光照射手段が取り付けられている面導体の領域は、基板表面に対して平行またはほぼ平行に配置されている。ここでこの面導体は直線であり、ねじれまたは曲げられずに、本発明の板ガラスからそらされる。特別な利点は、光照射手段の安定した位置付けおよび面導体の損傷の回避である。
本発明の択一的な有利な実施形態では、その上に光照射手段が取り付けられている面導体の領域は基板表面に対して垂直またはほぼ垂直に配置されている。ここでこの面導体は有利には、曲げられている、または、折られている。これは、板ガラス内への光の効率的な入力に関して特に有利である。なぜなら、面導体と反対側の、それを介して典型的な光が放射される光源の上面は、基板の側端に向けられているからである。基板の側端での光照射手段の固定は、例えば、透明な接着剤または両面接着テープによって行われる。択一的に、その上に光照射手段が取り付けられている面導体の領域は、別の構造的な部材、例えば基板周辺のフレームまたはその他の固定手段を用いて、所定の位置に固定される。
本発明の有利な構成では、複数の光源、有利にはLEDが、面導体の主要軸に沿って配置されている。光源の領域内には、面導体が、基板の側端に沿って案内される。ここで、光源のこの光は、基板の側端を介して板ガラス内に入力される。特別な利点は、個々の光源による構成と比べて、板ガラスの、光によって放射される領域が拡大されるということにある。これによって、有利には、大面積の光偏向手段が光によって放射される。大面積の光偏向手段は、例えば、大面積のスイッチ面を示すために生じる、または、複数のスイッチ面を含むスイッチング領域を示すために生じる。
択一的に、光照射手段は、光源と導光体とを含んでいる。ここで面導体は、導光体の領域において基板の側端に沿って案内され、光源の光は導光体内に入力される。これによって、有利には大面積の光偏向手段が光によって照らされる。
本発明の課題はさらに、照明されるスイッチ面を有する板ガラスの製造方法によって解決される。ここでは少なくとも
(a)スイッチ面を形成する導電性構造体と、この導電性構造体と接続されている電気的な接続部材と、光偏向手段とを、透明な基板の上に被着する
(b)光照射手段を面導体上に配置し、面導体を、電気的な接続部材と電気的に接続し、ここでこの光照射手段を基板の側端に配置する
ステップ(a)において、導電性構造体と電気的な接続部材は、導電性構造体および電気的な接続部材と同じ基板表面上に被着されるか、または、対向する基板表面に被着される。導電性構造体と電気的な接続部材は、光偏向手段より時間的に前または後に被着される。
ステップ(b)では、光偏向手段は、面導体の上に、面導体と電気的な接続部材の電気的な接続より時間的に前または後に行われる。
電気的な接続部材の適切な位置付けによって、光偏向手段が、光偏向手段の光によって照射される板ガラス領域内に配置されるように、光偏向手段は面導体上で基板の側端に位置付けされる。光偏向手段の位置の、コストのかかるアライメントは不必要である。これは、本発明の方法の特別な利点である。
択一的な実施形態では、まずは、導電性構造体と電気的な接続部材が形成され、面導体と電気的に接続され、次に光偏向手段が形成される。
本発明の課題はさらに、照明されるスイッチ面を有する板ガラスを製造する方法によって解決される。ここでは少なくとも、
(a)板ガラスを形成する導電性構造体と、導電性構造体と接続されている電気的な接続部材を、透明な基板上またはカバー板ガラス上に被着し、光偏向手段をこの透明な基板上に被着する、または、このカバー板ガラス上に被着する
(b)光照射手段を面導体上に配置し、面導体を電気的な接続部材と電気的に接続する
(c)前記基板を、少なくとも1つの中間層を介して、加熱、真空および/または圧力の作用下でカバー板ガラスと結合し、ここで光照射手段は、基板の側端に配置されている。
ステップ(a)では、導電性構造体はカバー板ガラス上に被着され、光偏向手段は基板上に被着される。択一的に、導電性構造体は基板の上に被着され、光偏向手段はカバー板ガラスの上に被着される。択一的に、導電性構造体と光偏向手段は、カバー板ガラス上に被着される。択一的に、導電性構造体と光偏向手段は、基板上に被着される。導電性接続部材は、導電性構造体と同じ表面に被着される。
ステップ(b)では、光照射手段は面導体上に、面導体と電気的な接続部材の電気的な接続の時間的に前または後に配置される。
択一的な実施形態では、光照射手段は面導体上に、基板、中間層およびカバー板ガラスの接続の時間的に後に配置される。
本発明の課題は、さらに、照明されるスイッチ面を有する板ガラスを製造する方法によって解決される。この方法はここでは、少なくとも
(a)スイッチ面を形成する導電性構造体と、この導電性構造体と接続されている電気的な接続部材と、光偏向手段とをキャリア箔上に被着する
(b)光照射手段を面導体上に配置し、面導体を電気的な接続部材と電気的に接続する
(c)キャリア箔を、第1の中間層を介して基板と接続し、第2の中間層を介して、加熱、真空および/または圧力の作用下で、カバー板ガラスと接続し、ここで光照射手段は、基板の側端に配置されている
択一的な実施形態では、光照射手段は、面導体上に、基板、中間層およびカバー板ガラスの接続の時間的に後に配置される。
本発明の方法では、導電性構造体および光偏向手段のポジショニングは次のように選択される。すなわち、スイッチ面の平面への光偏向手段の投影から生じる面が、スイッチ面内に配置されている、および/または、スイッチ面を連続的にまたは中断して縁取るように選択される。光照射手段の光によって放射される板ガラス領域が、光偏向手段を縁取るように、光照射手段は基板の側端に配向されるべきである。
本発明はさらに、機能的および/または装飾的な単独部材としての、および/または、家具および機器、殊に冷却機能または加熱機能を有する電子機器内の組み込み部分としての、照明されるスイッチ面を備えた板ガラスの使用を含み、これは殊に出入り領域または窓領域内における建物のガラス、または、例えば車両の扉としてまたは車両の扉内での、車両内のガラスのための使用であり、この車両は、殊に、陸上交通、空の交通、または水路交通のための車両、殊に自動車、バス、市街電車、地下鉄および乗客輸送用列車および公的な近距離交通および遠距離交通のための車両である。
本発明を図面と実施例に基づいて、より詳細に説明する。図面は概略図であり、縮尺通りではない。図面は、いかようにも本発明を制限するものではない。
スイッチ面が照明される本発明の板ガラスの第1の実施形態の平面図 スイッチ面が照明される本発明の板ガラスの別の実施形態の平面図 図1に示された板ガラスのA−A’切断図 本発明の板ガラスの別の実施形態のA−A’切断図 本発明の板ガラスの別の実施形態のA−A’切断図 本発明の板ガラスの別の実施形態のA−A’切断図 本発明の板ガラスの別の実施形態のA−A’切断図 本発明の板ガラスの別の実施形態の平面図 フローチャートに基づく、本発明の方法の実施例 フローチャートに基づく、本発明の方法の別の実施例 フローチャートに基づく、本発明の方法の別の実施例
図1と図3はそれぞれ、スイッチ面が照明される、本発明の板ガラス(I)の詳細を示している。基板1はソーダ石灰ガラスから成る、熱によって強化された単板安全ガラスである。基板1は、1mの高さと、2.5mの幅と、5mmの厚さとを有している。
基板1の表面には、光偏向手段6が被着されている。光偏向手段6は、毛羽だった切り込み部として形成されており、完全に満たされた、6cmの辺の長さを有する正方形として形成されている。
光偏向手段6上には、導電性構造体2が配置されている。導電性構造体2は、10μmの厚さを有するシルクスクリーン印刷であり、これは、1mmの幅を有している、相互に分けられている2つの電極を形成している。これらの電極は、メアンダ状に、相互に1mmの間隔で配置されており、相互に容量性結合されている。
電気的な接続部材9が、導電性構造体2によって形成されている2つの電極のうちのそれぞれ1つから、基板1の下方の側端へと延在している。これらの電気的な接続部材9は、基板1の縁部領域において、面導体4とはんだ付けされている。面導体は、相互に分断されている2つの導電性核を、共通の導電性被覆部内に有している。2つの電気的な接続部材9は、面導体4の各導電性核と接続されている。面導体4と電気的な接続部材9とを介して、導電性構造体2は、図示されていない外部の電圧供給部および制御エレクトロニクスと接続されている。体、例えば人の指が導電性構造体2に近づくと、導電性構造体2によって形成されたコンデンサの容量が変化する。制御電子回路は、この容量変化を測定し、閾値変化を上回った場合に、スイッチ信号をトリガする。導電性構造体2は、このようにして、スイッチ面3を形成する。スイッチ面3は、導電性構造体2の配置に相応して、5cmの辺の長さを有するほぼ正方形に形成されている。
スイッチ面3の面上の、光偏向手段6の投影から生じる正方形の面と正方形のスイッチ面3は、同じ中央点を有している。スイッチ面3の面にある、5cmの辺の長さを有する光偏向手段6の内側の正方形の領域の投影から生じる面は、スイッチ面内に配置されており、スイッチ面を完全に満たす。スイッチ面3の面にある、光偏向手段6の縁部領域の投影から生じる面は、スイッチ面3を連続的に0.5cmの幅で包囲する。
択一的な実施形態では、光偏向手段6は、スイッチ面3と同じ面積を有している、または、スイッチ面3よりも小さい面積を有している。例えば、光偏向手段6は、5cmの辺の長さを有する正方形として、または、4cmの辺の長さを有する正方形として形成されている。ここで、スイッチ面3の面上の、光偏向手段の投影から生じる面は完全に、スイッチ面3内に配置されている。
面導体4の、基板1の方を向いている側には、光照射手段5が配置されている。光照射手段5は、光源8としてLEDを含んでいる。面導体4は、湾曲されており、これによって、その上に光源8が取り付けられている面導体の領域が、基板1の表面に対してほぼ垂直に配置される。光源8を備えた面導体4は、図示の位置で、例えば、透明な接着剤またはフレームによって、板ガラス(I)の周りに固定される。これによって、光源8の光10は、効率的に、基板1の側端を介して、基板1内に入力される。この入力された光10は基板1の内側表面によって、全反射の原理に従って、基板1の内部に反射される。光偏向手段6に入射する光10は、光偏向手段6で散乱され、基板1を離れる。散乱された光11によって、光偏向手段6の領域は観察者に、照明された面として現れる。これは、スイッチ面3の位置をマークする。
本発明の択一的な構成では、光偏向手段6は例えば、ステッカーの形態であり、導電性構造体2の、基板1の側とは反対側の面上に配置される。
図2は、本発明の板ガラス(I)の択一的な実施形態の平面図を示している。導電性構造体2は、面電極を形成する。これは、4cmの半径を有する円形に形成されている。導電性構造体2は、電気的な接続部材9を介して面導体4と電気的に接続されている。面導体4と接続されている外部の制御エレクトロニクスは、アースに対する面電極の容量変化を測定する。この容量変化は例えば、指の接近によって生起される。
光偏向手段6は、中断された円形縁部として形成されている。この円形縁部は、5cmの最大半径と、1cmの幅を有している。スイッチ面3の面上の、偏向手段6の投影から生じる面は、導電性構造体2によって形成されたスイッチ面3を縁取る。光偏向手段6で散乱された光11は、観察者には、中断された、照明された円として見える。ここで、スイッチング過程をトリガするために、例えば指が、光っている円によって制限された、基板1の領域に、接近しなければならない。従ってスイッチ面3は、光偏向手段6によって示される。
図3は、図1に示された、本発明の板ガラス(I)のA−A’に沿った切断図を示している。
図4は、本発明の板ガラス(I)の択一的な実施形態のA−A’に沿った切断図を示している。導電性構造体2と光偏向手段6は、基板1の対向する側に配置されている。面導体4は折られており、これによって、その上に光源8が取り付けられている面導体4の領域は、基板1の表面に対してほぼ垂直に配置される。これによって、光源8の光10は、効率的に、基板1の側端を介して基板1内に入力される。
図5は、本発明の板ガラス(I)の別の択一的な実施形態のA−A’に沿った切断図を示している。基板1は、3mmの厚さのソーダ石灰ガラスであり、1mの高さと2.5cmの幅を有している。導電性構造体2と、電気的な接続部材9と、光偏向手段6は、図3に従って形成されており、基板1上に配置されている。基板1は、0.76mmの厚さの熱可塑性の中間層13を介して、カバー板ガラス12と接続され、合わせ安全ガラスを形成する。カバー板ガラス12と基板1の接続は、基板1の表面を介して行われる。ここには、導電性構造体2と、光偏向手段6とが配置されている。これによって、導電性構造体2と、導電性接続部材9と、光偏向手段6とが有利には損傷から、例えば接触時の機械的な摩滅または腐食から保護される。中間層13は、ポリビニルブチラール(PVB)を含んでいる。カバー板ガラス12は、2.1mmの厚さのソーダ石灰ガラスである。
光照射手段5は、光源8としてのLEDと反射器16とを有している。その上に光照射手段5が配置されている面導体4の領域は、基板の表面に対してほぼ平行に配置されている。これによって、面導体4は、板ガラス(I)を曲げるまたは折ることなく逸らされる。これは、面導体4の損傷の回避に関して特に有利である。反射器16によって、光源8の光10は、効率的に、基板1の側端を介して、板ガラス(I)内に入力される。
基板1の縁部領域とカバー板ガラス12と光照射手段5は、フレーム部材15によってまとめられている。フレーム部材15は、光照射手段5の領域において、有利には、板ガラス(I)の周りの残りのフレームから別個にされており、これと無関係に取り外し可能である。これは、光照射手段の容易な取り付けおよびメンテナンスに関して特に有利である。光源8および/または反射器16は、損傷した場合に容易に交換することができる。
図6は、本発明の板ガラス(I)の別の択一的な実施形態のA−A’に沿った切断図を示している。基板1は、中間層13を介して、カバー板ガラス12と接続され、合わせ安全ガラスを形成する。光偏向手段6は、カバー板ガラス12の方を向いている、基板1の表面に配置されている。導電性構造体2と、この切断図に現れない電気的な接続部材9とは、基板1の方向を向いている、カバー板ガラス12の表面上に配置されている。従って光偏向手段6と、導電性構造体2と、電気的な接続部材9とは、有利には、外部の影響による損傷から保護されている。
択一的な実施形態では、導電性構造体2と電気的な接続部材9とは、カバー板ガラス12の、基板1の側とは反対側の表面に配置される。
別の択一的な実施形態では、光偏向手段6は、カバー板ガラス12に配置される。基板1とカバー板ガラス12は、約1.55の屈折率を有している。PVBを含んでいる中間層13は、約1.49の屈折率を有している。基板1と、中間層13と、カバー板ガラス12のこのわずかな屈折率によって、入力された光10は、板ガラス(I)内の境界面で全反射されず、基板1と中間層13とカバー板ガラス12とを照射する。
図7は、本発明の板ガラス(I)の別の択一的な実施形態のA−A’に沿った切断図を示している。導電性構造体2と、この切断図に現れない電気的な接続部材9と、光偏向手段6は、キャリア箔17上に配置されている。キャリア箔17は、ポリエチレンテレフタラート(PET)を含んでおり、0.2mmの厚さを有している。キャリア箔17は、第1の中間層13と第2の中間層13aとの間に配置されている。基板1は、第2の中間層13と、キャリア箔17と、第2の中間層13aとを介して、カバー板ガラス12と接続されている。導電性構造体2と、電気的な接続部材9と、光偏向手段6とは、合わせガラスの製造時に、キャリア箔17によって容易に、共に、スイッチ面3用に設けられている箇所に位置付けされる。
図8は、本発明の板ガラス(I)の別の択一的な実施形態の平面図を示している。基板1上には、2つの導電性構造体2と2aが被着されている。2つの導電性構造体2、2aは、ここで、基板1の同じ表面に被着されている。各導電性構造体2、2aは面電極を形成し、接続部材9、9aを介して、面導体4、4aと電気的に接続されている。
各導電性構造体2、2aによって、スイッチ面3が形成される。これら2つのスイッチ面3、3aは、人体の接近時に、相補的な機能をトリガするために設けられている。例えば、スイッチ面3、3aを介して、エレクトロクロミックコーティングの透明度が制御される。ここでスイッチ面3の接触によって透明度が低下し、スイッチ面3aの接触によって透明度は上昇する。相補的な機能に基づいて、2つのスイッチ面3、3aと、その間に位置する、板ガラス(I)の領域はスイッチ領域18と称される。
光偏向手段6は、相互に別個にされた3つの領域6a、6bおよび6cを含んでいる。光偏向手段6の領域6aは、「+」記号として形成されている。スイッチ面3、3aの面上の、光偏向手段6の領域6aの投影から生じる領域は完全に、スイッチ面3内に配置されている。光偏向手段6の領域6bは、「−」記号として形成されている。スイッチ面3、3aの面上の、光偏向手段6の領域6bの投影から生じる領域は完全に、スイッチ面3a内に配置されている。光偏向手段6の領域6cは、対向している側に配置された2つの半円を有している、埋められていない長方形として形成されている。スイッチ面3、3aの面上の、光偏向手段6の領域6cの投影から生じる面は、スイッチ領域18を連続的に縁取りしている。
面導体4a上には、LEDが光源8dとして配置されている。面導体4上には、連続して4つのLEDが、光源8、8a、8b、8cとして配置されている。光源8a、8cおよび8cの領域内では、面導体4が、基板1の側端に沿って、面導体4aの方向に案内される。ここで光源8a、8b、8cの光10は、板ガラス(I)内に入力する。これによって、スイッチ面3、3aの間の板ガラス(I)の領域も、ひいては、光偏向手段6の領域6cも光に照らされる。
本発明の択一的な実施形態では、面導体4上に、個々の光源8と、その中に光源8の光が入力される導光体とが配置される。導光体の領域内には、面導体4が、基板1の側端に沿って案内される。導光体によって、個別の光源よりも大きい、板ガラス(I)の領域が、光によって照らされる。
図9は、照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する、本発明の方法の実施例のフローチャートを示している。
図10は、合わせ安全ガラスとしての、照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する、本発明の方法の実施例のフローチャートを示している。この実施例では、光偏向手段6が基板1上に配置される。導電性構造体2と電気的な接続部材9とが、カバー板ガラス12上に配置される。光偏向手段6と導電性構造体2の位置付けは、次のように選択される。すなわち、基板1と、カバー板ガラス12との結合の後に、スイッチ面3の面にある、光偏向手段6の投影から生じる面が、スイッチ面3内に配置されている、および/または、スイッチ面3を連続的にまたは中断して縁取るように、選択される。
図11は、合わせ安全ガラスとしての、照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する、本発明の方法の実施例のフローチャートを示している。ここでは、光偏向手段6と、導電性構造体2と、電気的な接続部材9とがキャリア箔17上に配置される。
作成された全テストプローブでは、スイッチ面3の位置は、暗闇で、基板1の側端を介して板ガラス(I)内に入力され、光偏向手段6で散乱された光によって明確に示された。容易かつ確実に、スイッチ面3のマーキングが行われることは、当業者にとって予期できないものであり、驚くべきものであった。
(I)照明されるスイッチ面を有する本発明の板ガラス、 (1)透明基板、 (2)導電性構造体、 (2a)導電性構造体、 (3)スイッチ面、 (3a)スイッチ面、 (4)面導体、 (4a)面導体、 (5)光照射手段、 (6)偏向手段、 (6a)光偏向手段6の領域、 (6b)光偏向手段6の領域、 (6c)光偏向手段6の領域、 (8)光源(LED)、 (8a)光源(LED)、 (8b)光源(LED)、 (8c)光源(LED)、 (8d)光源(LED)、 (9)電気的な接続部材、 (9a)電気的な接続部材、(10)板ガラス(I)内に入力された光、 (11)光偏向手段で散乱された光、 (12)カバー板ガラス、 (13)中間層、 (13a)中間層、 (15)フレーム部材、 (16)反射器、 (17)キャリア箔、 (18)スイッチ領域、 A−A’ 切断線

Claims (17)

  1. 照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)であって、
    少なくとも、
    ・透明基板(1)と、
    前記板ガラスの表面に対して平行な第1の平面に配置されているスイッチ面(3)を形成する導電性構造体(2)と、
    ・電気的な接続部材(9)を介して、前記導電性構造体(2)と電気的に接続されている面導体(4)と、
    ・少なくとも1つの光源(8)を含んでおり、前記面導体(4)上かつ前記基板(1)の側端に配置されている光照射手段(5)と、
    ・前記板ガラス(I)の、前記光照射手段(5)の光(10)によって照らされる領域内に配置されており、かつ、前記板ガラスの表面に対して平行な第2の平面に配置されている光偏向手段(6)とを有しており、
    前記基板(1)の側端から光(10)が前記板ガラス(I)内に入り、
    前記スイッチ面(3)の第1の平面への、前記光偏向手段(6)の直交する投影から生じる面は、前記スイッチ面(3)内に配置されている、および/または、前記スイッチ面(3)を連続的にまたは中断して縁取りしており、
    前記光偏向手段(6)は、光を散乱させるための構造を有している
    ことを特徴とする板ガラス(I)。
  2. 前記光偏向手段(6)は、粒子、ドット格子配列体、ステッカー、堆積物、切り込み、彫り込み、ライン格子配列体、刷り込みおよび/またはシルクスクリーン印刷を含んでいる、請求項1記載の板ガラス(I)。
  3. 前記基板(1)は、少なくとも1つの中間層(13)を介してカバー板ガラス(12)と接続されている、請求項1または2記載の板ガラス(I)。
  4. 前記中間層(13)は、少なくともポリビニルブチラール(PVB)および/またはエチレンビニルアセテート(EVA)を含んでいる、請求項3記載の板ガラス(I)。
  5. 前記導電性構造体(2)と前記光偏向手段(6)は、前記基板(1)の同じ表面または相互に対向する表面に配置されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の板ガラス(I)。
  6. 前記導電性構造体(2)と前記光偏向手段(6)は、前記カバー板ガラス(12)の同じ表面または相互に対向する表面に配置されている、請求項3記載の板ガラス(I)。
  7. 前記導電性構造体(2)は前記基板(1)の表面に配置されており、前記光偏向手段(6)は前記カバー板ガラス(12)の表面に配置されている、請求項3記載の板ガラス(I)。
  8. 前記導電性構造体(2)は前記カバー板ガラス(12)の表面に配置されており、前記光偏向手段(6)は前記基板(1)の表面に配置されている、請求項3記載の板ガラス(I)。
  9. 前記導電性構造体(2)および/または前記光偏向手段(6)は、前記第1の中間層(13)と第2の中間層(13a)との間のキャリア箔(17)上に配置されている、請求項3記載の板ガラス(I)。
  10. 前記キャリア箔(17)は、少なくともポリエステル、ポリイミド、熱可塑性のポリエステル、ポリエチレンナフタレートおよびポリエチレンテレフタレートの少なくとも1つを含んでおり、10μmから1mmまでの厚さを有している、請求項9記載の板ガラス(I)。
  11. 前記スイッチ面(3)の第1の平面への、前記光偏向手段(6)の投影から生じる面の面積は、前記スイッチ面(3)の5%から300%までである、請求項1から10までのいずれか1項記載の板ガラス(I)。
  12. 前記光照射手段(5)は反射器(16)および/または導光体を含んでいる、請求項1から11までのいずれか1項記載の板ガラス(I)。
  13. 照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する方法であって、少なくとも
    (a)スイッチ面(3)を形成する導電性構造体(2)と、当該導電性構造体(2)と接続された電気的な接続部材(9)と、光偏向手段(6)とを透明な基板(1)上に被着し、
    (b)光照射手段(5)を面導体(4)上に配置し、前記面導体(4)を前記電気的な接続部材(9)と電気的に接続し、前記光照射手段(5)を前記基板(1)の側端に配置する、
    ことを特徴とする、照明されるスイッチ面(3)を備えた板ガラス(I)を製造する方法。
  14. 照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する方法であって、少なくとも
    (a)スイッチ面(3)を形成する導電性構造体(2)と、当該導電性構造体(2)と接続された電気的な接続部材(9)を透明な基板(1)上、または、カバー板ガラス(12)上に被着し、光偏向手段(6)を前記透明な基板(1)または前記カバー板ガラス(12)上に被着し、
    (b)光照射手段(5)を面導体(4)上に配置し、前記面導体(4)を前記電気的な接続部材(9)と電気的に接続し、
    (c)前記基板(1)と前記カバー板ガラス(12)を、少なくとも1つの中間層(13)を介して接続し、前記光照射手段(6)を前記基板(1)の側端に配置する、
    ことを特徴とする、照明されるスイッチ面(3)を備えた板ガラス(I)を製造する方法。
  15. 照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)を製造する方法であって、少なくとも
    (a)スイッチ面(3)を形成する導電性構造体(2)と、当該導電性構造体(2)と接続された電気的な接続部材(9)と、光偏向手段(6)とをキャリア箔(17)上に被着し、
    (b)光照射手段(5)を面導体(4)上に配置し、前記面導体(4)を前記電気的な接続部材(9)と電気的に接続し、
    (c)前記キャリア箔(17)を第1の中間層(13)を介して基板(1)と接続し、かつ、前記キャリア箔(17)を第2の中間層(13a)を介してカバー板ガラス(12)と接続し、前記光照射手段(6)を前記基板(1)の側端に配置する、
    ことを特徴とする、照明されるスイッチ面(3)を備えた板ガラス(I)を製造する方法。
  16. 前記面導体(4)を前記電気的な接続部材(9)とはんだ付けによって、または、クランプ接続によって、または導電性接着剤を用いて電気的に接続する、請求項13から15までのいずれか1項記載の方法。
  17. 独部材として、および/または、家具または電子機器内の組み込み部分としての、請求項1から12までのいずれか1項記載の、照明されるスイッチ面を備えた板ガラス(I)の使用方法であって、
    当該使用方法は、建物のガラス、または、車両の扉としての車両内のガラスのためのものであ
    ことを特徴とする使用方法。
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