JP7331128B2 - アンテナペイン - Google Patents

アンテナペイン Download PDF

Info

Publication number
JP7331128B2
JP7331128B2 JP2021557800A JP2021557800A JP7331128B2 JP 7331128 B2 JP7331128 B2 JP 7331128B2 JP 2021557800 A JP2021557800 A JP 2021557800A JP 2021557800 A JP2021557800 A JP 2021557800A JP 7331128 B2 JP7331128 B2 JP 7331128B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
functional layer
layer
pane
cutout
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021557800A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022527099A (ja
Inventor
ベルテル ダービト
フランソワ ギヨーム
ドロステ シュテファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of JP2022527099A publication Critical patent/JP2022527099A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7331128B2 publication Critical patent/JP7331128B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/106Microstrip slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields

Description

本発明は、ペイン製造の技術分野にあり、1つ又は複数の一体型パッチアンテナを伴うアンテナペイン、アンテナペインアセンブリ、アンテナペインを製造するための方法、及びアンテナペインの使用に関する。
現代的な乗り物は、特に、無線受信、携帯電話、衛星ベースのナビゲーション(GPS)、及び無線インターネット(WLAN)等の基本的なサービスの運用を可能にするために、高周波電磁放射線を送受信するための、多数の技術デバイスを有している。携帯電話では、5G規格の導入が計画されており、これにより、以前の4G規格と比較して、何倍も高いデータレート及び容量を実現することができる。5Gには、0.6から6GHzの周波数範囲を使用することが期待されている。データ送信のために複数の送信アンテナ及び受信アンテナが使用される、いわゆるMIMO(多入力多出力)技術の使用も5Gは想定しているため、車両製造メーカに新たな課題をもたらしている。
現在の乗り物における乗り物グレージングは、可視光に対して透明な、全面的な導電層をますます有している。これらの導電層は、例えば、欧州特許出願公開第378917号明細書から知られているように、入射する熱放射線を反射することによって、太陽光に起因する過熱から車内を保護するために使用されている。他方、導電層は、例えば、国際公開第2010/043598号から知られているように、氷又は結露を除去するため、電圧印加によってペインの標的加熱をもたらすことができる。
導電層は、高周波範囲の電磁放射線を透過しない。乗り物グレージングが、全側面上、かつ全体表面に亘って導電層を備えているとき、自動車の内部においての電磁放射線の送受信は、もはや不可能である。通常、導電層の局所領域は、雨センサ、カメラシステム、又は固定アンテナ等、車内に配置されるセンサの動作のため、コーティングが除去されている。いわゆる「通信」又は「データ送信ウインドウ」を形成するこれらの脱コート領域は、例えば、欧州特許出願公開第1605729号明細書から知られている。
透明導電層によってペインの着色及び反射作用が影響を受けることから、層がない通信ウインドウは、視覚的に非常に目立つ。更に、脱コート領域によって視覚的な干渉がもたらされる可能性があり、それによって運転の安全性が損なわれないように、該領域がドライバーの視野内に配置されるのを回避する必要がある。このため、通信ウインドウが、ペインの目立たない位置、例えば、ウインドシールドの内部ミラーの領域に配置され、かつ、マスキング印刷とプラスチック印刷とにより覆われる。
通信ウインドウの領域にグリッドを形成することも知られている。入射する高周波電磁放射線のためのローパスフィルターとして作用する、金属層のグリッド状脱コートを有している金属層を伴うペインは、欧州特許出願公開第0717459号明細書、米国特許出公開第2003/0080909号明細書、及び独国特許第19817712号明細書から知られている。グリッド状脱コートが高周波電磁放射線に対して透明である金属層を伴うペインは、国際公開第2014/060203号から知られている。
用途に応じて、そのような通信ウインドウが小さ過ぎて、例えば、携帯電話、及び衛星ベースのナビゲーションに必要な高周波電磁放射線の送受信ができない可能性がある。これは、この目的に必要なアンテナがペインから遠く離れて配置され、わずかな信号強度しかアンテナの受信領域に到達できないとき、又は、わずかな信号強度しか通信ウインドウを介して外部に送信することができないときに、特に当てはまる。それにもかかわらず、ユーザは、乗り物内部の任意の位置で携帯電話を操作できることを期待している。
高周波電磁放射線のための、本体に装着される外部アンテナの使用は、例えば、米国特許出願公開2014/0176374号明細書から知られている。しかしながら、そのようなアンテナは、乗り物の美的外観に悪影響を及ぼし、風騒音を引き起こす可能性があるとともに、損傷や破壊行為に弱い。外部アンテナを回避するため、例えば、独国特許出願公開第10106125号明細書、独国特許出願公開第10319606号明細書、欧州特許出願公開第0720249号明細書、米国特許出公開第2003/0112190号明細書、及び独国特許第19843338号明細書から、透明な導電層自体をパッチアンテナとして使用することが知られている。この目的のため、導電層が結合電極とガルバニックに又は容量的に結合され、かつ、アンテナ信号がペインのエッジ領域で利用可能とされる。パッチアンテナから出るアンテナ信号は、自動車における金属ボディに接続されるアンテナ増幅器へと経路付けられ、それにより、高周波技術において有効な基準電位がアンテナ信号に与えられる。使用可能なアンテナ電圧は、乗り物本体の基準電位とアンテナ信号の電位との間の差によってもたらされる。
欧州特許出願公開第3300167号明細書は、ユニポーラタイプのモノポールアンテナを伴うペインを開示している。ワイヤ形状のモノポールアンテナは、第1の電極としての機能を果たす、第1の接続領域を有している。ペインの導電コートは、第2の電極としての機能を果たす、第2の接続領域を有している。
欧州特許出願公開第3249743号明細書は、スロットアンテナが組み込まれる導電コートを伴うペインを開示している。コートの領域が基準電位を与える。
これに対し、本発明の目的は、特に5G規格に準拠した携帯電話の周波数範囲で、高周波電磁放射線の良好な受信を可能にするとともに、製造が簡単で経済的な、1つ又は複数の一体型パッチアンテナを伴う改良されたペイン(以下、参照を容易にするために「アンテナペイン」と称される)を提供することにある。
これら及び他の目的は、独立請求項に係るアンテナペインによる、本発明の提案に従って、達成される。本発明の有利な実施形態が、従属請求項によってもたらされる。
図1は、本発明に係るアンテナペインの一実施形態の平面図。 図2は、図1のアンテナペインの、拡大された細部の平面図であり、ここで、アンテナペインの角部が描写されている。 図3は、本発明に係るアンテナペインの、他の実施形態の平面図であり、アンテナペインの角部のみが描写されている。 図4は、複合ペインの形態で実施された、本発明に係るアンテナペインの一実施形態の断面図。 図5は、本発明に係る方法を説明するためのフローチャート。
本発明によれば、好ましくは、内部を外部環境から分離するのに役立つアンテナペインが示される。好ましくは、アンテナペインは、自動車の乗り物ペイン、例えば、ウインドウシールド(乗り物アンテナペイン)である。
アンテナペインは、少なくとも1つの電気絶縁性基材と、基材上の少なくとも1つの導電性の、好ましくは透明性の層と、を備え、この層は、以下、参照をより容易にするために「機能層」と称される。機能層は、例えば、基材上に直接に適用されている。しかしながら、基材及び機能層とは、異なる材料から形成される、1つ又は複数の更なる層を、基材表面と機能層との間に配置させることも想定し得る。機能層は、一般に、アンテナペインの、層がないエッジ脱コートゾーンによって完全に縁取られており、エッジ脱コートゾーンは、機能層に対して直接に隣接している。
アンテナペインは、少なくとも1つのアンテナ構造、特に複数のアンテナ構造を含んでいる。アンテナ構造の説明は以下のとおりである。
アンテナ構造又は各アンテナ構造は、アンテナ機能を伴う導電層を備えており、この層は、参照をより容易にするために以下で「アンテナ層」と称され、このアンテナ層は、高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信する役割を果たしている。本発明との関連で、高周波アンテナ信号は、600MHzから6GHzの周波数範囲、すなわち、5Gモバイル通信規格のために意図された周波数範囲にあるべきである。アンテナ層は、好ましくは可視光に対して透明である。用語「層」の一般的な理解によれば、アンテナ層は、面積が拡張された構造であり、ここで、面積における最小寸法は、層の厚さを多数倍超え、例えば100倍又は1000倍超える。特に、アンテナ層は、パッチアンテナとしての機能を果たし、直線形状を有さず、すなわち、アンテナ層は、特にワイヤアンテナ又はスロットアンテナではない。
少なくとも1つのアンテナ層は、機能層からガルバニックに分離され、ここで、アンテナ層によって受信及び/又は送信される高周波アンテナ信号についてのアンテナ層と機能層との間の高周波技術抵抗は、少なくとも10オーム、好ましくは少なくとも30オーム、より好ましくは少なくとも50オームである。高周波技術抵抗は、アンテナ層によって受信及び/又は送信されるアンテナ信号についての、アンテナ層と機能層との間の電気抵抗である。従って、高周波アンテナ信号についての、アンテナ層と機能層との間の電気抵抗は、高オームであり、また、アンテナ層は、高周波技術の観点では、機能層から全面的に分離されている。
少なくとも1つのアンテナ構造におけるアンテナ層は、そのアンテナ層によって受信及び/又は送信される高周波アンテナ信号が出る及び/又は入るための、第1の(結合)電極としての機能を果たす、第1の接続領域又は信号線接続領域を有している。機能層は、アンテナ信号に基準電位を与えるための第2の(結合)電極としての機能を果たす、少なくとも1つの、第2の接続領域又は接地線接続領域を有している。
受信及び/又は送信電子機器への電気的接続のため、第1の接続領域は、信号線に対して、例えばガルバニックに又は容量的に、結合され得る又は結合される。加えて、第2の接続領域は、接地線に対して、例えばガルバニックに又は容量的に、電気的に結合され得る又は結合される。
アンテナ層からガルバニックに分離され、かつ、高周波アンテナ信号のためのアンテナ層に対して高いオーム電気抵抗を有している機能層は、高周波技術の観点から有効な基準電位を、アンテナ信号に与える。使用可能なアンテナ電圧は、機能層の基準電位と、アンテナ信号の電位と、の差によってもたらされる。
従って、機能層は、好適には、それがアンテナ層からガルバニックに分離され、かつ、高周波技術の観点から切り離されるとき、電気的なグランドとして機能することができる。このようにすると、アンテナ層によって受信されるアンテナ信号における基準電位を、アンテナペインの環境とは無関係に簡単に与えることができる。例えば、金属製の車両本体を通じて基準電位を与える必要がなく、その結果、アンテナペインの設置が簡略化され、かつ、一体型パッチアンテナの機能を車両とは独立して実現することさえできる。建物で使用する場合、基準電位を与えることは、比較的大きな労力を伴ってしか実現できない場合があり、本発明によればこれを好適に回避することができる。従って、本発明に係るアンテナペインは、好適には、パッチアンテナとして機能するアンテナ層と、アンテナペインに基準電位を与える電気的なグランドと、の両方を、一体化することができる。特に、通信ウインドウを通じた高周波電磁放射線の通過を回避することができる。更に、それぞれがパッチアンテナとしての機能を果たす複数のアンテナ層を、1つの同じアンテナペインに簡単な態様で実施することができる。特に、これにより、新規な5G規格に準拠したモバイル通信信号の受信及び/又は送信を可能にすることができる。本発明に係るアンテナペインの、パッチアンテナとしての機能を果たすアンテナ層は、アンテナ信号を送信するのにも同様に役立ち得る。アンテナペインのパッチアンテナは、モノポールアンテナの形態で実施されることが好ましい。この場合、アンテナ層と機能層とは、モノポールアンテナとして対応する態様で実施される。
アンテナ構造、又は各アンテナ構造におけるアンテナ構造は、絶縁ラインを更に含んでおり、絶縁ラインによって、機能層が2つの機能層ゾーンに電気的に分割され、2つの機能層ゾーンは、互いにガルバニックに分離されているが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように、高周波技術を使用して結合されている。ここでは、2つの機能層ゾーンのうちの一方(のみ)が第2の接続領域(接地線接続領域)を含むことが不可欠である。より簡単な参照のため、第2の接続領域を含む機能層ゾーンが「第2の機能層ゾーン」と称され、他の機能層ゾーンが「第1の機能層ゾーン」と称される。
1オーム未満の高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗を達成するため、絶縁ラインは、好適には、150μm未満の幅を有している。2つの機能層ゾーンは、このとき、高周波技術の観点から、互いに低オームで接続される。従って、絶縁ラインの結果として、接地線接続領域を含む機能層ゾーン(すなわち、第2の機能層ゾーン)が形成され、この機能層ゾーンは、機能層で伝導される電流(例えば、機能層の加熱電流)が、接地線接続領域を含む機能層ゾーンに導入されないように、残りの機能層(すなわち、第1の機能層ゾーン)からガルバニックに分離されている。同時に、高周波アンテナ信号は絶縁ラインを通過することができる。
本発明に係るアンテナペインの一実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ構造におけるアンテナ層は、少なくとも1つ基材を垂直に通して少なくとも見たとき、機能層ゾーンのカットアウト部の範囲内に、少なくとも部分的に、特に完全に、配置されている。
本発明に係るアンテナペインの直前の実施形態では、少なくとも1つのアンテナ構造におけるアンテナ層と機能層とが、少なくとも1つの基材の同じ表面上に配置されることが有利である。少なくとも1つのアンテナ構造におけるアンテナ層は、機能層ゾーンのカットアウト部の範囲内に、すなわち、少なくとも1つの基材を垂直に通して見たときだけでなく、機能層の層平面に対しても、少なくとも部分的に、特に完全に、配置されている。この場合、少なくとも1つのアンテナ層は、電気絶縁領域(以下では「絶縁ゾーン」と称される)によってガルバニックに分離されており、絶縁ゾーンは、この目的のため、部分的に又は完全に、導電材料、特に機能層の材料が存在しない。絶縁ゾーンによって引き起こされる、アンテナ層と機能層との間の空間距離は、少なくとも10オームの、好ましくは少なくとも50オームの抵抗が、アンテナ層によって受信及び/又は送信される高周波アンテナ信号に対して与えられるように、選択される。好ましくは、この目的のため、機能層からのアンテナ層の最小距離は、少なくとも0.5mm、特に、0.5mmから5mmの範囲である。絶縁ゾーンは、特に、機能層を除去することによって生成され得る。アンテナ層と、機能層と、絶縁ゾーンとは、互いに直接に隣接して配置される。好ましくは、カットアウト部は、機能層の完全な除去によって作製される。
代替的な実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ構造における、アンテナ層と機能層とは、少なくとも1つの基材の異なる表面上、特に複数の基材の、異なる表面上に配置される。この場合、アンテナペインの設置状態において、アンテナ層が機能層よりも内部側に配置されることが好ましい。ここで、少なくとも1つのアンテナ層は、基材を垂直に通して見たとき(すなわち、基材上に直交して投影されるとき)、機能層に形成されるカットアウト部の範囲内に、少なくとも部分的に配置されることが不可欠であり、カットアウト部は、該カットアウト部がアンテナ層によって受信及び/又は送信され得る高周波電磁放射線に対して透明であるように、機能層が部分的に又は完全に存在しない。従って、この実施形態において、カットアウト部は、導電層が完全に伴わない必要はないが、高周波電磁放射線に対する透明性を確保できれば足りる。この目的のため、カットアウト部又は通過領域は、完全にコーティングが除去され、又はグリッドを備え、そのグリッドは、アンテナ層によって受信され得る高周波電磁放射線に対して透明である機能層の材料でできている。そのようなグリッドは、冒頭で述べた国際公開第2014/060203号から明らかであり、その開示は、特に高周波電磁放射線に対して透明であるグリッドの形態に関連して、その全体が参照される。通過領域は、高周波電磁放射線に対して、最大で少なくとも70%、好ましくは最大で少なくとも80%、より好ましくは最大で少なくとも90%透明である。
少なくとも1つの基材を垂直に通して少なくとも見たとき、アンテナ層が機能層ゾーンのカットアウト部の範囲内に配置される、本発明に係るアンテナペインの一実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ構造は、カットアウト部を画定するカットアウト部エッジ(機能層によって形成される)を完全に取り囲む絶縁ラインを含んでいる。この場合、第2の接続領域を含む第2の機能層ゾーンは、カットアウト部を完全に取り囲んでいる。これは、カットアウト部が機能層の正にエッジに配置されている場合と、カットアウト部が機能層の範囲内に完全に配置されている場合と、の両方に当てはまる。言うまでもなく、正にエッジにあるカットアウト部は、機能層によって形成されるカットアウト部エッジのみによって画定され、それにより、第2の機能層ゾーンは、カットアウト部エッジのみを取り囲むことができるが、機能層の材料が配置されていない該カットアウト部の、「開放した」エッジを取り囲むことはできない。
本発明に係るアンテナペインの直前の実施形態では、少なくとも1つの絶縁ライン端点が、特に、両方の絶縁ライン端点が、カットアウト部の一部を形成しない機能層の機能エッジ上に配置されるように、第1の絶縁ライン端点から第2の絶縁ライン端点まで延在する絶縁ラインが実施されることが有利である。
少なくとも1つの基材を垂直に通して少なくとも見たとき、アンテナ層が機能層ゾーンのカットアウト部の範囲内に配置される、本発明に係るアンテナペインの代替的な実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ構造は、カットアウト部を画定するカットアウト部エッジ(機能層によって形成される。)を完全に取り囲まない絶縁ラインを含んでいる。この場合、第2の接続領域を含む第2の機能層ゾーンは、カットアウト部を完全には取り囲まない。これは、カットアウト部が、機能層の正にエッジに配置される場合と、カットアウト部が機能層の範囲内に完全に配置される場合と、の両方に当てはまる。
本発明に係るアンテナペインの直前の実施形態では、少なくとも1つの絶縁ライン端点が、特に両方の絶縁ラインの端点が、カットアウト部エッジ上にあるように、第1の絶縁ライン端点から第2の絶縁ライン端点まで延在する絶縁ラインが実施されることが有利である。
機能層のカットアウト部は、例えば、機能層の完全に内側に配置される。この場合、アンテナ層の全周が機能層によって取り囲まれ、アンテナ層と機能層とが、少なくとも1つの基材の、同じ表面上に位置されるとき、アンテナ層と機能層との間に絶縁ゾーンが配置される。
代替的には、機能層のカットアウト部は、機能層の正にエッジに配置されるとともに、機能層のエッジの、凹部又は窪みによって形成される。この場合、アンテナ層は、外周の一部のみが機能層によって取り囲まれ、ペインエッジに隣接するアンテナ層の一部だけが機能層によって取り囲まれない(「カットアウト部の開放エッジ」)。同様に、アンテナ層と機能層とが、少なくとも1つの基材の、同じ表面上に配置されるとき、アンテナ層と機能層との間に絶縁ゾーンが配置され、アンテナ層と、機能層と、絶縁ゾーンと、は互いに隣接して配置される。カットアウト部は、機能層により形成されるカットアウト部エッジによって画定される。ペインエッジに配置されるアンテナ層のエッジは、好ましくは、機能層のエッジと位置合わせされて配置される(ただし、絶縁ゾーンによって機能層のエッジから分離される。)。好ましくは、ペインエッジに隣接するアンテナ層のエッジは、アンテナペインの層がないエッジ脱コートゾーンに直接に隣接する。
アンテナ層が、機能層における、層が存在しないカットアウト部の範囲内に配置され、かつ、アンテナ層が機能層の材料から形成されるとき、機能層の「カットアウト部」という用語は、アンテナ層が機能層の一部でないことを意味すると理解される。
本発明に係るアンテナペインの実施形態によれば、アンテナ構造又は各アンテナ構造における、アンテナ層は、好適には、機能層と同じ材料できており、かつ、機能層から形成されており、ここで、機能層とアンテナ層との間に位置される絶縁ゾーンは、機能層の、部分的又は完全な除去によって作製される。この手法の結果、アンテナ層は、簡単かつ経済的な態様で、機能層自体から作製され得る。
しかしながら、アンテナ層が、機能層とは異なる材料からできている、例えば、基材上に適用される金属箔、例えば、銅、銀、金、又はアルミ箔の形態で実施されることも想定し得る。導電箔は、好適には、50μmから1000μm、好ましくは100μmから600μmの厚さを有している。導電箔は、好適には、1×106S/mから10×107S/m、好ましくは3.5×107S/mから6.5×107S/mの導電率を有している。金属、例えば、銅、銀、金、又はアルミニウムでコーティングされる、キャリアフィルム又はキャリアペインを使用することも考えられる。キャリアフィルム又はキャリアペインは、好ましくは、ポリマー、特にポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、若しくはそれらの組み合わせを含んでいる、又はこれらからできている。そのようなフィルムは、好ましくは、例えば、薄い接着フィルム、又は両面接着テープを使用して、基材に接着される。
代替的には、アンテナ層は、印刷及び焼き付けされた導電ペースト、好ましくは、銀含有スクリーン印刷ペーストからできている。有利な印刷アンテナ層は、3μmから20μmの厚さ、及び/又は、0.001オーム/sqから0.03オーム/sq、好ましくは0.002オーム/sqから0.018オーム/sqのシート抵抗を有している。そのようなアンテナ層は、工業製造プロセスに容易に組み込むことができるとともに、経済的に製造される。
各アンテナ構造は、アンテナ層、第1の接続領域、及び第2の接続領域、かつ絶縁ラインを備えている。アンテナ層が、少なくとも部分的に、特に完全に、カットアウト部の範囲内に配置されるとき、かつ、アンテナ層と機能層とが、基材の同じ表面上に配置されるとき、アンテナ構造は絶縁ゾーンも含む。
機能層は、基材の表面上に配置されるとともに、基材の表面を部分的に覆っている、好ましくは広い領域に亘って覆っている。「広い領域に亘って」という表現は、基材の表面の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、又は好ましくは少なくとも90%が、機能層によって覆われている(例えば、コーティングされる)ことを意味する。特に、機能層は、アンテナ層を機能層からガルバニックに分離する、又は通過領域を形成する1つ又は複数の層がない、領域を除き、基材の表面全体に亘って延在することさえできる。しかしながら、機能層は、基材の表面のより小さな部分、例えば、50%未満、30%未満、又は、20%未満の部分に亘って延在することもでき、これは、例えば、アンテナペインのわずかな領域のみが、機能層によって電気的に加熱されるようになっている場合に望ましくなり得る。本発明によれば、機能層による、基材の大面積被覆が好ましい。
少なくとも1つの基材は、ガラス、好ましくは平坦ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、ソーダライムガラス、又は透明プラスチック、好ましくは硬質透明プラスチック、特にポリエチレン、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、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルクロリド、及び/若しくはそれらの混合物を含んでいる、又はこれらからできている、ことが特に好ましい。適切なガラスは、例えば、欧州特許第0847965号明細書から知られている。
少なくとも1つの基材の厚さは、幅広く変化し得るとともに、個々のケースの要件に適合され得る。好ましくは、1.0mmから25mm、好ましくは1.4mmから2.1mmの標準的な厚さを有する基材が使用される。基材のサイズは、幅広く変化し得るとともに、用途によって決定される。
基材は、所望される任意の三次元形状を有していてよい。好ましくは、三次元形状が影の領域を有しておらず、それにより、これを、例えば、カソードスパッタリングによってコーティングできるようになっている。好ましくは、基材が、1つ又は複数の空間的な方向において、平坦又はわずかに若しくは大きく湾曲している。特には、平坦な基材が使用される。ペインは、無色であってよく、又は着色されていてよい。
アンテナペインは、例えば、単一ペイン又は複合ペインの形態で実施される。複合ペインは、通常、少なくとも1つの熱可塑性接着剤層によって互いに結合固定される内側ペインと外側ペインとに対応する、2つの好ましくは透明な基材を備え、この場合、少なくとも1つの機能層は、複合ペインの2つの基材のうちの、少なくとも一方の、少なくとも1つの表面上に配置される。好ましくは、少なくとも1つの機能層は、外部の影響からそれを保護するため、複合ペインの内面上に配置される。
熱可塑性中間層は、少なくとも1つの熱可塑性プラスチック、好ましくはポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、及び/又は、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含んでいる、又はこれらからできている。しかしながら、熱可塑性中間層は、例えば、ポリウレタン(PU)、ポリプロピレン(PP)、ポリアクリレート、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセテート樹脂、キャスティング樹脂、アクリレート、フッ素化エチレン-プロピレン、ポリフッ化ビニル、及び/若しくは、エチレン-テトラフルオロエチレン、又はそれらのコポリマー若しくは混合物を含むこともできる。熱可塑性中間層は、互いに上下に配置される1つ又は複数の熱可塑性フィルムによって形成可能であり、この場合、1つの熱可塑性フィルムの厚さは、好ましくは0.25mmから1mm、一般的には0.38mm又は0.76mmである。
アンテナペインは、例えば、機能層が設けられない、2mmから50mm、好ましくは5mmから20mmの幅を伴う、周方向エッジ領域を有している。機能層は、好適には、大気との接触がなく、例えば、複合ペインの内部の熱可塑性中間層によって、損傷及び腐食から保護される。
機能層は、好ましくは、可視光に対して透明である。好ましくは、基材とアンテナペインともまた、可視光に対して透明である。本発明との関連で、「透明」とは、アンテナペインの全透過率が、ウインドシールドとフロントサイドウインドウとに関する法的要件に準拠し、好ましくは、70%を超える、特に75%を超える可視光の透過率を有することを意味する。リアサイドウインドウとリアウインドウとの場合、「透明」とは、10%から70%の光透過率も意味し得る。有利な実施形態において、機能層は、単層、又は、2μm以下、特に好ましくは1μm以下の全厚を伴う複数の単層、を備える層構造である。好ましくは、アンテナペインは、85%を超える、可視光の透過性を有する。
機能層は、原則として、アンテナペインのための特定の予め規定可能な機能を満たす、任意の導電層となり得る。
例えば、機能層は、太陽光保護効果を伴う層である。太陽保護効果を伴うそのような層は、赤外線範囲、つまり、太陽放射の範囲で反射特性を有しており、それにより、太陽放射に起因する、建物又は自動車における内部の加熱が有利に低減される。太陽光保護効果を伴う層は、当業者に周知であり、一般に、少なくとも1つの金属、特に銀又は銀含有合金を含んでいる。太陽光保護効果を伴う層は、一連の複数の個々の層、特に、少なくとも1つの金属層と、例えば少なくとも1つの金属酸化物を含む誘電体層と、を含むことができる。金属酸化物は、好ましくは、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等、及びそれらの1つ、又は複数の組み合わせを含む。誘電体材料は、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、又は窒化アルミニウムを含む。太陽光保護効果を伴う層は、例えば、独国特許出願公開第102009006062号明細書、国際公開第2007/101964号、欧州特許第0912455号明細書、独国特許第19927683号明細書、欧州特許第1218307号明細書、及び欧州特許第1917222号明細書から知られている。
太陽光保護効果を伴う層の厚さは、幅広く変化し得るとともに、個々のケースの要件に適合可能であり、10nmから5μm、特に30nmから1μmの層厚が好ましい。太陽光保護効果を伴う層のシート抵抗は、好ましくは0.35オーム/sqから200オーム/sq、好ましくは0.5オーム/sqから200オーム/sq、最も特に好ましくは0.6オーム/sqから30オーム/sqであり、特に2オーム/sqから20オーム/sqである。太陽光保護効果を伴う層は、例えば、良好な赤外線反射特性、及び/又は、特に低い放射率(低E)を有する。
また、機能層は、例えば、電気的に加熱可能な層であってもよく、それにより、加熱機能を有するアンテナペインが提供される。そのような加熱可能な層は、それ自体、当業者に知られている。それらの層は、一般に、1つ又は複数の、例えば、2つ、3つ、又は4つの導電層を含んでいる。これらの層は、例えば、銀、金、銅、ニッケル、及び/若しくはクロムの、少なくとも一つの金属、若しくは金属合金を含んでいる、又はそれらからできていることが好ましく、かつ、少なくとも90質量%の金属、特に少なくとも99質量%の金属を含んでいることが好ましい。そのような層は、特に有利な導電率を有すると同時に、可視スペクトル範囲で高い透過率を伴う。単層の厚さは、好ましくは5nmから50nm、特に好ましくは8nmから25nmである。そのような厚さにより、可視スペクトル範囲で有利に高い透過率、かつ、特に有利な電気伝導率が達成される。
典型的に、少なくとも1つの誘電体層が、いずれの場合にも、電気的に加熱可能な機能層における、2つの隣接する導電層間に配置される。好ましくは、更なる誘電体層が、最初の導電層の下方、及び/又は最後の導電層の上方、に配置される。誘電体層は、例えば、窒化ケイ素等の窒化物、又は酸化アルミニウム等の酸化物を含む誘電体材料からできている、少なくとも1つの個々の層を含む。しかしながら、誘電体層は、複数の単層、例えば、誘電体材料の単層、平滑化層、マッチング層、ブロッキング層、及び/又は、反射防止層を含むことができる。誘電体層の厚さは、例えば、10nmから200nmである。
電気的に加熱可能な機能層は、少なくとも2つのバスバーに電気的に接続され、該バスバーを通じて、加熱電流を機能層に供給することができる。バスバーは、好ましくは、一方の側縁に沿う導電層のエッジ領域において、導電層上に配置される。バスバーの長さは、一般に、導電層の側縁の長さにほぼ等しいが、それよりも幾つか大きくても小さくてもよい。好ましくは、2つのバスバーが、導電層における、対向する2つの縁部に沿うエッジ領域において、導電層上に配置される。バスバーの幅は、好ましくは2mmから30mm、特に好ましくは4mmから20mmである。バスバーは、一般に、いずれの場合にもストリップの形態で実装され、この場合、その寸法の長い方が長さと称され、その寸法の短い方が幅と称される。
バスバーは、例えば、印刷及び焼き付けされた、導電性構造として実施される。印刷されたバスバーは、少なくとも1つの金属、好ましくは銀を含んでいる。導電率は、好ましくは、バスバーに含まれる金属粒子を介して、特に好ましくは銀粒子を介して実現される。金属粒子は、ペースト又はインク等の、有機及び/又は無機マトリックス中に、好ましくは、ガラスフリットを伴う焼き付けスクリーン印刷ペーストとして配置され得る。印刷されたバスバーの層厚は、好ましくは5μmから40μm、特に好ましくは8μmから20μm、最も特に好ましくは10μmから15μmである。これらの厚さを伴う印刷されたバスバーは、技術的に実現が容易であり、有利な通電能力を有する。代替的には、しかしながら、バスバーを導電箔のストリップとして形成することもできる。このとき、バスバーは、例えば、少なくともアルミニウム、銅、スズ銅、金、銀、亜鉛、タングステン、及び/若しくはスズ、又はその合金を含む。ストリップは、好ましくは、10μmから500μm、特に好ましくは30μmから300μmの厚さを有する。これらの厚さを伴う導電箔から形成されるバスバーは、技術的に実現が容易であり、有利な通電能力を有する。ストリップは、例えば、半田化合物を介して、導電性接着剤を介して、又は直接的な適用によって、導電構造に対して導電接続され得る。
導電層は、表面電極、例えば、電気的に切り換え可能又は制御可能な光学特性を有する複合ペインの表面電極であってもよい。そのような複合ペインは、電気的に切り換え可能又は制御可能な機能要素、例えば、SPD(懸濁粒子デバイス)、PDLC(ポリマー分散液晶)、エレクトロクロミック、又はエレクトロルミネセント機能要素を含み、それ自体が当業者に知られている。表面電極は、少なくとも1つの金属、金属合金、又は透明導電性酸化物(TCO)、例えば、銀、モリブデン、インジウムスズ酸化物(ITO)、又はアルミニウムドープ酸化亜鉛を含み、例えば200nmから2μmの層厚を有する。また、導電層は、例えば、少なくとも1つの、共役ポリマー又は導電性粒子を備えたポリマー、を含むポリマー導電層であってもよい。
機能層、又は機能層を伴うキャリアフィルムは、単一ペイン(基材)の表面上に配置され得る。2つのペイン(基材)のペイン複合体の場合、好ましくは透明な機能層が、一方及び/又は他方のペインの内面上に配置される。2つより多くのペインの複合ペインの場合、複数の好ましくは透明な機能層を、ペインの複数の内面上に配置させることができる。代替的には、機能的なコーティングを、2つの熱可塑性中間層間に埋め込むことができる。このとき、機能層は、好ましくは、キャリアフィルム上又はキャリアペイン上に適用される。キャリアフィルム又はキャリアペインは、好ましくは、ポリマー、特にポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又はそれらの組み合わせを含む。
アンテナペインが複合ペインとして実施されるとき、信号線と接地線とが、平坦な導体の形態で実施されることが好ましい。この場合、平坦な導体は、好ましくは、ストリップ導体として、特に、その信号線がアンテナ層に導電結合されるとともに、そのシールド(接地線)が機能層に導電結合される、コプレーナストリップ導体として、実施される。ここで、「導電結合」とは、好ましくは、ガルバニックに接続されることを意味する。代替的に、信号線をアンテナ層に容量結合することができ、また、接地線を機能層に容量結合することができる。信号線と接地線とは、別個の平坦な導体として実施することもできる。
ストリップ導体は、好ましくは、箔導体、特に可撓性箔導体(フラットバンド導体)として実施される。「箔導体」とは、その幅がその厚さよりも大幅に大きい導電体を意味する。そのような箔導体は、例えば、銅、スズメッキ銅、アルミニウム、銀、金、又は、それらの合金を含む、若しくはそれらからできている、ストリップ又はテープである。箔導体は、例えば、2mmから16mmの幅と、0.03mmから0.1mmの厚さと、を有する。箔導体は、例えば、ポリイミド系の絶縁被覆、好ましくはポリマー被覆を有することができる。本発明に係る適切な箔導体は、例えば、わずか0.3mmの全厚を有する。そのような箔導体は、問題なくペイン間に配置され得る。互いに電気的に絶縁された複数の導電層を、1つの箔導体ストリップ上に位置させることができる。
アンテナ層と信号線、又は接地線と機能層、の間の電気ライン接続は、例えば、導電性接着剤を介して、又は半田接続を介して行なわれ、導電性接着剤と半田接続とのいずれも、安全で恒久的な電気ライン接続を可能にする。代替的には、電気ライン接続をクランプによって行なうことができ、ここで、クランプは、例えば、プレス接点を介してストリップ導体の信号線の一端をアンテナ層に接続することにより、かつ、同じ又は他のストリップ導体の接地線の一端を機能層に接続することにより提供される。
アンテナペインの一実施形態によれば、アンテナペインは、前述したように、複数のアンテナ構造を有する。全てのアンテナ層が、少なくとも1つの基材の、1つの同じ表面上に配置される場合、アンテナ層は、いずれの場合にも、絶縁ゾーンによって取り囲まれ、言い換えると、アンテナ層は互いにガルバニックに分離され、ここで、個々のアンテナ層間の周波数技術抵抗は、少なくとも10オーム、好ましくは少なくとも50オームである。従って、アンテナ層は、高周波技術の観点から全面的に分離され、個別のパッチアンテナとして作用し得る。アンテナ層は、いずれの場合にも、好ましくは少なくとも部分的に、特に完全に、機能層における別個のカットアウト部の範囲内に配置されるとともに、いずれの場合にも、絶縁ラインを有する。しかしながら、2つ以上のアンテナ層、特に全てのアンテナ層を、共通のカットアウト部の範囲内に、少なくとも部分的に、特に完全に配置することもできる。また、アンテナ層を、1つの基材又は複数の基材の、異なる表面上に配置することもできる。ここで、アンテナ層は、基材を垂直に通して見たとき、いずれの場合にも、少なくとも部分的に、1つの同じカットアウト部の範囲内、又は通過領域内、又は複数の通貨領域内に配置される。複数のパッチアンテナを、MIMO技術の用途において、有利に使用することができる。
好適には、アンテナ構造又は各アンテナ構造における、アンテナ層は、アンテナペインの正にエッジにて実施される。この場合、アンテナペインの外側エッジからの最大距離は、好ましくは20cm未満、特に好ましくは10cm未満である。これにより、アンテナ層とその供給ラインとを、視覚的に目立たない黒いプリント下に隠すことができ、又はカバーによって隠すことができる。
本発明は、前述のようなアンテナペインを有するアンテナペインアセンブリと同様に、信号線によって、少なくとも1つのアンテナ構造における第1の接続領域に電気的に接続され、かつ、接地線によって、少なくとも1つのアンテナ構造にける第2の接続領域に電気的に接続される、受信又は送信電子機器にも更に及ぶ。好ましくは、信号線と接地線とは、いずれの場合にも、平坦な導体の形態で実施され、従って、特に、複合ペインにおけるアンテナ層と機能層との、単純で信頼性の高い接触を可能にする。
本発明は、本発明に係るアンテナペインを製造するための方法にも更に及ぶ。この方法は、少なくとも1つの基材が用意されるステップを含んでいる。この方法は、導電性機能層が基材の表面に適用される更なるステップを含んでいる。この方法は、アンテナ構造が形成される更なるステップを含んでいる。アンテナ構造は、高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層を備えており、ここで、アンテナ層は機能層からガルバニックに分離されており、かつ、高周波アンテナ信号における、アンテナ層と機能層との間の高周波技術抵抗は少なくとも10オームであって、アンテナ層が第1の接続領域を有しており、機能層が第2の接続領域を有している。アンテナ構造は、絶縁ラインを更に含んでおり、該絶縁ラインによって、機能層が、第1の機能層ゾーンと第2の機能層ゾーンとに電気的に分割されている、絶縁ライン12、12’、12”、ここで、2つの機能層ゾーンは、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、第2の接続領域が第2の機能層ゾーンに含まれている。
機能層の適用は、それ自体が知られている方法によって、好ましくはマグネトロン増強陰極スパッタリングによって行なうことができる。これは、基材の単純で、迅速で、経済的で、均一なコーティングの観点から特に有利である。しかしながら、機能層は、例えば、蒸着、化学蒸着(CVD)、プラズマ化学蒸着(PECVD)によって、又は湿式化学法によって適用されることもできる。
好ましくは、アンテナペインとカットアウト部とに関連して説明される絶縁ゾーンは、機能層の、部分的又は完全なコーティング除去によって作製される。好適には、アンテナ層は機能層から作製される。コーティング除去は、例えばレーザービームによって行なわれる。1つのレーザービームコーンの幅よりも広幅ラインのコーティング除去は、レーザービームでラインを繰り返しトレースすることによって行なうことができる。代替的には、コーティング除去は、機械的アブレーション、また、化学的又は物理的なエッチングによって行なうことができる。
複合ペインを製造するため、少なくとも2つのペイン(基材)が、好ましくは、熱、真空、及び/又は圧力の作用下で、少なくとも1つの熱可塑性接着剤層を介して互いに接合(積層)される。それ自体が知られている方法を使用して、複合ペインを製造することができる。例えば、いわゆる「オートクレーブプロセス」を、約10barから15barの高圧で、かつ、130℃から145℃の温度で、約2時間に亘って行なうことができる。それ自体が知られている、真空バッグ又は真空リングプロセスは、例えば、約200mbar、及び130℃から145℃で作用する。ペインと熱可塑性中間層とを、光沢機内において、少なくとも1つのローラー対の間でプレスし、複合ペインを形成することもできる。このタイプのシステムは、複合ペインを製造することで知られており、かつ、通常、プレスユニットよりも上流側に、少なくとも1つの加熱トンネルを有する。プレス工程中の温度は、例えば、40℃から150℃である。光沢加工とオートクレーブ処理との組み合わせは、実際に特に効果的であることが分かってきた。代替的には、真空ラミネーターを使用することができる。これらの真空ラミネーターは、1つ又は複数の、加熱可能で排気可能な真空チャンバから成り、該真空チャンバでは、例えば、0.01mbarから800mbarの減圧、及び80℃から170℃の温度で、約60分以内に、第1のペインと第2のペインとを積層することができる。
アンテナ層と機能層とを接触させるための平坦な導体は、単純な態様で基材間に積層されることができ、平坦な導体は、ペイン間の複合体から経路付けられる。
原則として、アンテナペインは、例えば、建物のグレージングとして、特にアクセスエリア、窓エリア、屋根エリア、又は正面エリアでは、家具や電化製品の組み込み部品として、陸上、空中、又は水上で移動するための輸送手段では、特に列車、船舶、及び、自動車では、例えば、ウインドシールド、リアウインドウ、サイドウインドウ、及び/又はルーフパネルとして、あらゆる用途において提供できる。
本発明によれば、陸上、空中、又は水上で移動するための輸送手段では、特に自動車においては、例えば、ウインドシールド、リアウインドウ、サイドウインドウ、及び/又はルーフパネルとして、アンテナペインを使用することが好ましい。
ウインドシールドとして本発明に係るアンテナペインを使用することは特に有利である。つまり、例えば、携帯電話の送信局は、ハイウェイ又は高速道路に沿って設置される。高周波の電磁放射線は、ウインドシールドを通じて、走行方向で正面から乗り物の内部に入ることができる。都市において、携帯電話の送信局は、通常、屋根又は高い位置に設置され、上方からビームダウンする。衛星信号も同様に上方から乗り物に向かってビームダウンする。ウインドシールドは、空力性能を向上させるために設置位置が大きく傾斜しているゆえ、携帯電話の信号又は衛星信号も、ペインを通じて乗り物の上方から入る。
本発明の更なる特徴は、以下の説明から明らかになる。
本発明に関するアンテナペインは、以下を備えている:
- 少なくとも1つの電気絶縁性基材、
- その基材の表面上の、少なくとも1つの導電性機能層、
- 高周波アンテナ信号を受信/送信するための、少なくとも1つの導電性アンテナ層、ここで、少なくとも1つのアンテナ層が機能層からガルバニックに分離され、かつ、アンテナ層によって受信されるアンテナ信号における、アンテナ層と機能層との間の高周波技術抵抗が少なくとも10オームであり、かつ、アンテナ層によって受信されるアンテナ信号を出すための信号線にアンテナ層が導電結合され、かつ、アンテナ信号に基準電位を与えるために機能層が接地線に導電結合される。
アンテナペインの一実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ層と機能層とは、少なくとも1つの基材の、同じ表面上に配置され、ここで、少なくとも1つのアンテナ層は、電気的に絶縁する絶縁ゾーンによってガルバニックに分離される。他の実施形態によれば、機能層からのアンテナ層の最短距離は、少なくとも0.5mmであり、特に、0.5mmから5mmの範囲である。他の実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ層と機能層とは、少なくとも1つの基材における異なる表面上、特に、複数の基材における異なる表面上に配置され、ここで、アンテナ層は、機能層よりも内部側に配置され、かつ、少なくとも1つのアンテナ層は、基材を垂直に通して見たとき、機能層に形成される通過領域内に少なくとも部分的に配置され、その機能層は、貫通領域において、該通過領域が高周波電磁放射線を透過するように、部分的に又は完全に存在していない。他の実施形態によれば、アンテナ層は、機能層と同じ材料からできている。他の実施形態によれば、アンテナ層は、機能層とは異なる材料からできている。他の実施形態によれば、少なくとも1つのアンテナ層は、機能層のカットアウト部、特に正にエッジにあるカットアウト部の範囲内に配置される。他の実施形態によれば、機能層は、少なくとも1つのアンテナ層を取り囲む絶縁ラインを有し、該絶縁ラインによって、機能層は、絶縁ラインに隣接する2つの機能層ゾーンに分割され、これらの機能層ゾーンは、互いにガルバニックに分離されるが、アンテナ層により受信されるアンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように、高周波技術を使用して結合される。他の実施形態によれば、絶縁ラインが150μm未満の幅を有する。他の実施形態によれば、アンテナペインが複数のアンテナ層を有する。他の実施形態によれば、アンテナペインは、熱可塑性中間層によって互いに結合固定される、少なくとも2つの基材を有し、ここで、機能層は、2つの基材のうちの、少なくとも一方の内面上に適用される。他の実施形態によれば、信号線と接地線とが、いずれの場合にも平坦な導体の形態で実施される。
本発明は、直前で説明したように、アンテナペインを含むアンテナペインアセンブリに更に関する。アンテナペインアセンブリは、信号線によって、少なくとも1つのアンテナ層と機能層とに電気的に結合されており、かつ、機能層に電気的に結合される接地線に電気的に接続されている、受信又は送信電子機器を更に含む。
本発明は、更に、直前で説明したアンテナペインを製造するための方法に関し、該方法は、下記を含んでいる:基材の表面に導電性機能層を適用すること;高周波アンテナ信号を受信/送信するための少なくとも1つの導電性アンテナ層を、少なくとも1つのアンテナ層が機能層からガルバニックに分離されるように形成すること、ここで、アンテナ層により受信されるアンテナ信号における、アンテナ層と機能層との間の高周波技術抵抗が、少なくとも10オームである;アンテナ層によって受信されるアンテナ信号を切り離すための信号線に対して、アンテナ層を導電結合し、かつ、アンテナ信号に基準電位を与える接地線に対して、機能層を導電結合すること。
本発明の様々な実施形態は、個別に又は任意の組み合わせで実現され得る。特に、前述の、及び以下で説明する特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせにおいても、又は、単独でも使用することができる。
本発明は、添付の図を参照しながら、例示的な実施形態を使用して以下において詳細に説明される。図は、簡略化された、縮尺にとらわれない表現で、それらは描写されている。
まず、図1及び図2について考察する。図1は、本発明に係るアンテナペイン1の例示的な実施形態の平面図を、非常に簡略化された概略図で描写している。図2は、右上角領域における、図1のアンテナペイン1の拡大された細部を描写している。
ここで、アンテナペイン1は、例えば、ガラス基材2(図2には詳細に示されていない)を備えており、その表面3上には、機能層4の形態を成している、透明な導電性コーティングが適用されている。アンテナペイン1は、単一の基材2のみを備えることができる。しかしながら、基材2を他の基材と積層して複合ペインを形成することも可能であり、この場合、機能層4は、複合ペインの内側に配置される(図4参照)。アンテナペイン1は、例えば、建物又は自動車に設置されて、内部空間を外部環境から分離することができる。機能層4は、ここでは、例えば、内部への入熱を低減するための熱保護層としての機能を果たしている。ガラス基材2は、ここでは、例えば、ソーダ石灰ガラスから形成されており、かつ、この簡略化された図では、長方形の形で描写されている。言うまでもなく、アンテナペイン1は、他の任意の適切な、幾何学的形状及び/又は曲率を有することができる。ウインドシールドとして、アンテナペイン1は一般に、凸状の曲率を有している。
図1において認識できるように、アンテナペイン1は、層がないエッジ脱コート領域5を有している。エッジ脱コート領域5は、アンテナペイン1における1つのペインエッジ6から、機能層4のセットバック機能層エッジ7に至るまで延在している。ここで、エッジ脱コート領域5は、機能層4が基材2と同じ形状(ここでは、例えば、長方形)を有するように、一定の幅を有する。しかしながら、機能層4の形状は、基材2の形状と異なっていてよい。
ここで、アンテナペイン1は、例えば、機能層4における、長方形の層がないカットアウト部8を含んでおり、そのカットアウト部の範囲内に、アンテナ層9が配置されている。カットアウト部8は、まさにエッジに配置されており、機能層エッジ7の凹部として実施されている。カットアウト部8の形状は、カットアウト部8が他の任意の形状、例えば、円形形状を有することもできるという理解の下で、単なる例示である。「層がない」という表現は、カットアウト部8において、機能層4が除去される又は形成されないことを意味する(本発明の文脈において、カットアウト部内に配置されるアンテナ層9が機能層4の材料から形成される場合、それは機能層4の一部であると見なされない)。
図1に描写されるように、機能層エッジ7は、4つの、それぞれの直線状の機能層エッジ部7a,7b,7c,7dに分割されることができる。機能層4の例示的な長方形形状に対応して、機能層エッジ7は、2つの平行な機能層エッジ部7a,7bと、2つの平行な機能層エッジ部7d[7c],7dと、を含んでいる。アンテナペイン1が自動車のウインドシールドであることを意図している場合、外形は、例えば、台形のようになり得る。この場合、例えば、2つの機能層エッジセクション7d[7c],7dは、平行ではなく、互いに対してある角度を成して配置され得る。図中、カットアウト部8は、機能層エッジ部7aの凹部として示されており、カットアウト部8は、他の機能層エッジ部7b,7c,7dのうちの1つにおいて同様に実施されることもできる。
ここでは例えば長方形であるカットアウト部8は、ここでは例えば機能層エッジ部7aの、機能層エッジ7の一部又は領域である、カットアウト部エッジ16によって画定されている。カットアウト部エッジ16は、機能層エッジ部7aの凹状部であり、それにより、機能層エッジ部7aは、凹状領域(すなわち、カットアウト部エッジ16)と、非凹状領域と、に分割され得る。カットアウト部エッジ16は、機能層4によって形成されている。
カットアウト部エッジ16は、カットアウト部8の形状にしたがい、3つの、直線状のカットアウト部エッジ部16a,16b,16cに分割されることができる。従って、カットアウト部エッジ16は、2つの平行なカットアウト部エッジ部16a,16bを含んでおり、カットアウト部エッジ部16a、16bは、これらに対して垂直なカットアウト部エッジ部16cによって接続されている。ここで、2つの平行なカットアウト部エッジ部16a,16bは、例えば、機能層エッジ部7aに対して垂直に延在しており、他のカットアウト部エッジ部16cは、機能層エッジ部7aと平行に配置されている。ここで、第1のカットアウト部エッジ部16aは、非凹状の機能層エッジ部7aにおける、外側エッジ部端点17から、内側にオフセットされた内側エッジ部端点18まで延在している。第2のカットアウト部エッジ部16bは、非凹状の機能層エッジ部7aにおける、外側エッジ部端点17'から、内側にオフセットされた内側エッジ部端点18’まで延在しており、第3のカットアウト部エッジ部16cは、一方の内側エッジ部端点18から、他方の内側エッジ部端点18’まで延在している。
パッチアンテナとしての機能を果たす導電性アンテナ層9は、カットアウト部8内に配置されている。従って、アンテナ層9は、層状に設計されており、又は面積が拡張されている。アンテナ層9は、周方向のアンテナ層エッジ10によって画定されている。ペインエッジ6に隣接して、アンテナ層エッジ10は、機能層エッジ7、この場合には、例えば、非凹状の機能層エッジ部7aと同一高さとされている。絶縁ゾーン11(図2の拡大図も参照。)が、アンテナ層9と機能層4との間に配置されている。絶縁ゾーン11は、アンテナ層9を有さない機能層4に、直接に隣接した層がないカットアウト部8の一部である。従って、絶縁ゾーン11も同様に層がなく、機能層4が除去された又は形成されない状態となっている。
アンテナ層9は、絶縁ゾーン11によって、機能層4からガルバニックに分離されている。絶縁ゾーン11は、カットアウト部エッジ16とアンテナ層エッジ10との間の最短距離によって規定される最小幅を有しており、この最小幅は、アンテナ層9によって受信及び/又は送信される高周波アンテナ信号に関して、高オーム抵抗(少なくとも10オーム)が存在するようなサイズで寸法付けられている。例えば、絶縁ゾーン11は一定の幅を有している。好ましくは、アンテナ層9は、0.6から6GHz(5Gモバイル通信規格)の周波数範囲の、高周波電磁放射線を受信できるように設計されている。絶縁ゾーン11の最小幅は、好ましくは、少なくとも0.5mm、特に0.5mmから5mmの範囲であり、その結果として、アンテナ層9によって受信及び/又は送信される高周波アンテナ信号に関して、少なくとも50オームの高オーム抵抗を達成することができる。
ここで、アンテナ層9は、例えば、機能層4と同じ材料から形成されており、それにより、絶縁ゾーン11は、カットアウト部8を形成するように単に脱コートされる必要がある。代替的にはは、アンテナ層9は、機能層4とは異なる材料から形成することができ、例えば、金属箔、又は、金属若しくは金属合でコーティングされたプラスチックフィルム、の形態で、基材2上に適用することができる。
図2に概略的に示されるように、アンテナ層9は、第1の接続領域13(信号線接続領域)を有しており、この第1の接続領域は、信号線(図示せず)に対して、電気的に、例えばガルバニックに又は容量的に、結合される又は結合され得る。信号線は、例えば、平坦な導体である。機能層4は、第2の接続領域14(接地線接続領域)を更に有しており、この第2の接続領域は、接地線(図示せず)に対して、電気的に、例えばガルバニックに又は容量的に、結合される又は結合され得る。接地線は、例えば、平坦な導体である。アンテナペイン1が複合ペインである場合、2つの平坦な導体は、簡単な態様で、間に積層され得るとともに、ペイン複合体から外に経路付けられ得る。
アンテナ層9は、例えば、ユニポーラタイプの広帯域モノポールアンテナであり、この場合、第1の接続領域13が第1の電極としての機能を果たし、かつ、第2の接続領域14が第2の電極としての機能を果たす。アンテナ層9によって受信される高周波アンテナ信号は、第1の接続領域13を通じて、出力又は入力されることができ、アンテナ信号のための基準電位が、第2の接続領域14によって与えられる。例えば、第1の接続領域13は、同軸導体の内部導体に対して電気的に接続されることができ、かつ、第2の接続領域14は、同軸導体の外部導体に対して電気的に接続されることができ、このことは、当業者に知られており、従って、ここではこれ以上詳述する必要がない。機能層4を基準電位として使用することにより、アンテナ層9の送信/受信性能は大幅に向上され得る。
図2に描写されるように、機能層4は絶縁ラインを含んでおり、ここで、参照文字12,12’,12”’[12”]が付された、そのような絶縁ラインに関する3つの例示的な代替案が、図2に描写されている。いずれの場合にも、1本の絶縁ライン12,12’,12”’[12”]のみが与えられている。
代替的な絶縁ライン12,12’,12”に共通するのは、それらが、機能層4を、第1の機能層ゾーン4.1と、第2の接続領域14を含む第2の機能層ゾーン4.2、4.2’、4.2”と、に電気的に分割しているという事実である。従って、機能層4は、絶縁ライン12によって、第1の機能層ゾーン4.1と第2の機能層ゾーン4.2とに、電気的に分割されている。機能層4は、別の絶縁ライン12’によって、第1の機能層ゾーン4.1と第2の機能層ゾーン4.2’とに、電気的に分割されている。機能層4は、別の絶縁ライン12”によって、第1の機能層ゾーン4.1と第2の機能層ゾーン4.2”とに、電気的に分割されている。ここでは、第2の機能層ゾーン4.2,4.2’,4.2”が、いずれの場合にも、第2の接続領域14を含むことが不可欠である。
代替的な絶縁ライン12,12’,12”は、異なる経路を有している。絶縁ライン12は、カットアウト部8又はカットアウト部エッジ16を、完全に取り囲んでいる。絶縁ライン12は、非凹状の機能層エッジ7aにおける、第1の絶縁ライン端点19で始まっており、非凹状の機能層エッジ7aにおける、第2の絶縁ライン端点20で終わっている。それによって機能層4から電気的に分割される第2の機能層ゾーン4.2は、可能な限り、すなわち、機能層エッジ部7aの「開放」側を除いて、部分的に又は完全に、アンテナ層9を取り囲んでいる。絶縁ライン12が他の機能層エッジ部7b,7c,7dのうちの1つで始まる及び/又は終わることも、同様に想定し得る。例えば、絶縁ライン12は、機能層エッジ部7cで始まり、かつ、(非凹状の)機能層エッジ部7aで終わることができる。ここで、例えば、絶縁ライン12はカットアウト部エッジ16の輪郭をたどり、絶縁ライン12とカットアウト部エッジ16との間の最短距離は等しいところ、絶縁ライン12がカットアウト部エッジ16の輪郭をたどらないことも同様に想定し得る。
代替的な絶縁ライン12’は、カットアウト部8又はカットアウト部エッジ16を完全に取り囲まない。絶縁ライン12’は、非凹状の機能層エッジ7aにおける、第1の絶縁ライン端点19’で始まり、凹状の機能層エッジ7aにおける、第2の絶縁ライン端点20’で、すなわち、カットアウト部エッジ16で、ここでは、例えば、カットアウト部エッジ部16cで終わる。絶縁ライン12’が他の機能層エッジ部7b,7c,7dのうちの1つで始まることも、同様に想定し得る。例えば、絶縁ライン12’は、機能層エッジ部7cで始まり、凹状の機能層エッジ7a、すなわち、カットアウト部エッジ16で終わることができる。また、絶縁ライン12’が他のカットアウト部エッジ部16a,16bのうちの一方で終わることも、同様に想定し得る。ここでは、絶縁ライン12’はカットアウト部エッジ16の輪郭を部分的にたどり、絶縁ライン12とカットアウト部エッジ16との間の最短距離は等しいところ、絶縁ライン12がカットアウト部エッジ16の輪郭をたどらないことも同様に想定し得る。
代替的な絶縁ライン12”は、カットアウト部8又はカットアウト部エッジ16を完全に取り囲まない。絶縁ライン12”は、凹状の機能層エッジ7aにおける、第1の絶縁ライン端点19’で、すなわち、カットアウト部エッジ16で、ここでは、例えば、カットアウト部エッジ部16aで始まり、かつ、凹状の機能層エッジ7aにおける、第2の絶縁ライン端点20’で、すなわち、カットアウト部エッジ16で、ここでは、例えば、カットアウト部エッジ部16aで終わる。絶縁ライン12”が他のカットアウト部エッジ部16b,16cのうちの一方で終わることも、同様に想定し得る。
それぞれの絶縁ライン12,12’,12”は、機能層4を、2つの、直接に隣接する機能層ゾーン4.1,4.2,4.2’,4.2”に分割しており、これらのゾーンは、互いにガルバニックに分離されているが、高周波アンテナ信号に対して低いオーム抵抗で(1オーム未満)結合されている。この目的のため、絶縁ライン12,12’,12”は、それに対応して細く(線幅が好ましくは150μm未満)実施されている。絶縁ライン12,12’,12”は、機能層4を制御するために例えばバスバーを介して機能層4に導入される、機能層4中で流れる電流が、第2の接続領域14を含む機能層ゾーン4.2,4.2’,4.2”内へ流入できないようにする。その結果、アンテナ構造100の望ましくない誤動作は回避され、アンテナ機能が更に向上され得る。
アンテナ層9と、絶縁ゾーン11と、第1の接続領域13と、第2の接続領域14とを備えているアセンブリは、高周波アンテナ信号を受信/送信するためのアンテナ構造100を構成している。
カットアウト部8が機能層4の範囲内に完全に配置される、すなわち、機能層4によって完全に取り囲まれることも考えられる。これが図1に示されている。
図1は、アンテナ構造100の代替的な、カットアウト部8'が機能層4内に完全に配置されたアンテナ構造100’を描写している。絶縁ゾーン11’によって周囲の機能層4から電気的に絶縁されているアンテナ層10’は、カットアウト部8’内に位置されている。アンテナ層9’が第1の接続領域13’(信号線接続領域)を有しており、機能層4が第2の接続領域14’(接地線接続領域)を有している。カットアウト部8’は、カットアウト部エッジ16’によって画定されている。
絶縁ライン12”は、機能層4を、第1の機能層ゾーン4.1と、第2の接続領域14’を含む第2の機能層ゾーン4.2”と、に分割している。絶縁ライン12”は、カットアウト部8’又はカットアウト部エッジ16’を完全に取り囲んでいない。絶縁ライン12”は、カットアウト部エッジ16’における、第1の絶縁ライン端点19’で始まり、[かつ]、カットアウト部エッジ16’の第2の絶縁ライン端点20’で終わる。
ここで、アンテナペイン1の他の実施形態が示されている図3について考察する。不必要な繰り返しを避けるために、図1及び図2の実施形態との違いのみについて説明する。図3は、図2と同様の角領域における、アンテナペイン1の拡大された細部を描写している。従って、アンテナペイン1は、図2に描写されるように、複数のアンテナ構造100を含んでいる。この目的のために、機能層4は複数のカットアウト部8を有しており、カットアウト部内には、いずれの場合にも、アンテナ層9が配置されている。アンテナ層9は、いずれの場合にも、絶縁ゾーン11によって機能層4からガルバニックに分離されている。各アンテナ構造100のアンテナ層9は、第1の接続領域13と第2の接続領域14とを有している。機能層4は、全てのアンテナ層9のための共通の基準電位を与える。各アンテナ構造100は、別個の絶縁ライン12,12’,12”を含んでいるが、代替的に、参照番号「12」のみを伴って図3に示されている。
図4は、アンテナペイン1の他の実施形態の断面図を描写している。ここでは、認識可能な特徴のみを説明し、それ以外は上記の記述を参照されたい。この実施形態において、アンテナペインは、複合ペインであり、第1の基材2(例えば、内側ペイン)と、第2の基材2’(例えば、外側ペイン)とが、熱可塑性中間層15によって互いに結合固定されている。2つの基材2,2’は、いずれの場合にも、ガラス、好ましくは熱強化ソーダ石灰ガラスからできており、かつ、可視光に対して透明である。熱可塑性中間層15は、熱可塑性プラスチック、好ましくは、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、及び/又はポリエチレンテレフタレート(PET)でできている。第2の基材2’の外面は、外部環境に面しており、同時に、アンテナペイン1の外面である。第2の基材2’の内面と、第1の基材2の内面とは、いずれの場合にも、中間層15に面している。第1の基材2の外面は、内部空間、例えば、車両内部に面しており、同時に、アンテナペイン1の内面である。
機能層4が除去される、又は形成されないカットアウト部8を備える、機能層4が、第1の基材2上に配置されている。ここでは、例えば金属箔として実施されているアンテナ層9(説明目的のため厚くスケッチされている。)が、カットアウト部8内に配置されている。金属箔は、例えば、基材2に接着結合されている。アンテナ層9は、熱可塑性中間層15によって、外部の影響から保護されている。言うまでもないが、図4に示されていない絶縁ゾーン11が、アンテナ層9と機能層ゾーン4との間に配置されている。
図5は、フローチャートを使用して、本発明に係る方法を示している。ここで、第1のステップIにおいて、少なくとも1つの基材(2,2’)が用意される。第2のステップIIにおいて、導電性機能層(4)が、基材(2,2’)の表面(3)に適用される。この方法は、第3のステップIIIを含んでおり、そこでは、下記を備えている、少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)が形成される:
- 高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層(9,9’)であって、アンテナ層(9,9’)が機能層(4)からガルバニックに分離されており、ここで、高周波アンテナ信号に関する、アンテナ層(9,9’)と機能層(4)と、の間の高周波技術抵抗が少なくとも10オームであり、かつ、アンテナ層(9,9’)が第1の接続領域(13,13’)を有しており、かつ、機能層(4)が第2の接続領域(14,14’)を有している
- 絶縁ライン(12,12’,12”)であって、該絶縁ラインによって、機能層(4)が第1の機能層ゾーン(4.1)と第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)とに電気的に分割されており、ここで、2つの機能層ゾーン(4.1,4.2,4.2’,4.2”)が、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、第2の接続領域(14,14’)が第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)に含まれている。
以上の記述から、本発明は、1つ又は複数の一体型アンテナ構造を伴う、改良されたアンテナペインを利用可能にすることになる。アンテナペインの機能層は、1つ又は複数のアンテナ層に、電気的な基準電位をもたらすのに役立つ。高周波アンテナ信号は、良好な信号強度で送受信され得る。複数のアンテナ構造は、簡単な方法で実施することができる。アンテナペインは、新規な5Gモバイル通信規格に特に適している。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む:
[1]
少なくとも1つの電気絶縁性基材(2,2’)と、前記基材(2,2’)の表面(3)上の少なくとも1つの導電性機能層(4)と、少なくとも1つのアンテナ構造(100)と、を備えているアンテナペイン(1)であって、
前記アンテナ構造(100,100’)は、下記を備えている、アンテナペイン(1):
- 高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層(9,9’)、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)からガルバニックに分離されており、高周波アンテナ信号に関する前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)との間の高周波技術抵抗が少なくとも10オームであり、かつ、前記アンテナ層(9,9’)が第1の接続領域(13,13’)を有しており、かつ、前記機能層(4)が第2の接続領域(14,14’)を有している、
- 絶縁ライン(12,12’,12”)であって、該絶縁ラインによって、前記機能層(4)が第1の機能層ゾーン(4.1)と第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)とに電気的に分割されている、絶縁ライン(12,12’,12”)、ここで、2つの前記機能層ゾーン(4.1,4.2,4.2’,4.2”)が、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、前記第2の接続領域(14,14’)が前記第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)に含まれている。
[2]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100)の前記絶縁ライン(12,12’,12”)が、150μm未満の最大幅を有している、項目1に記載のアンテナペイン(1)。
[3]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)は、前記少なくとも1つの基材(2,2’)を垂直に通して少なくとも見たとき、前記機能層ゾーン(4)のカットアウト部(8,8’)の範囲内に、少なくとも部分的に、特に完全に配置されている、項目1又は2に記載のアンテナペイン(1)。
[4]
前記絶縁ライン(12’,12”)は、前記カットアウト部(8,8’)を画定するカットアウト部エッジ(16,16’)を完全に取り囲んでいる、項目3に記載のアンテナペイン(1)。
[5]
第1の絶縁ライン端点(19)から第2の絶縁ライン端点(20)まで延在する前記絶縁ライン(12)は、前記少なくとも1つの絶縁ライン端点、特に両方の絶縁ライン端点(19,20)が、前記カットアウト部の一部を形成しない前記機能層(4)の機能層エッジ(7)上にあるように設計されている、項目4に記載のアンテナペイン(1)。
[6]
前記絶縁ライン(12’,12”)は、前記カットアウト部(8,8’)を画定するカットアウト部エッジ(16,16’)を完全に取り囲まない、項目3に記載のアンテナペイン(1)。
[7]
第1の絶縁ライン端点(19’,19”)から第2の絶縁ライン端点(20’,20”)まで延在する絶縁ライン(12’,12”)は、前記少なくとも1つの絶縁ライン端点(20’)、特に両方の絶縁ライン端点(20’,20”)が、前記カットアウト部エッジ(16,16’)上にあるように設計されている、項目6に記載のアンテナペイン(1)。
[8]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とが、前記少なくとも1つの基材(2,2’)の同じ表面(3)上に配置され、ここで、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とが、電気的に絶縁する絶縁ゾーン(11,11’)によって互いにガルバニックに分離されている、項目3から7のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
[9]
前記絶縁ゾーン(11,11’)は、少なくとも0.5mm、特に0.5mmから5mmの範囲内の最小幅を有している、項目8に記載のアンテナペイン(1)。
[10]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における、前記少なくとも1つのアンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とは、前記少なくとも1つの基材(2,2’)の異なる表面上、特に複数の基材の異なる表面上に配置されており、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)よりも内部側に配置され、かつ、前記少なくとも1つのアンテナ層(9,9’)は、基材(2,2’)を垂直に通して見たとき、前記機能層(4)に形成されるカットアウト部の範囲内に、少なくとも部分的に位置しており、前記機能層(4)は、前記カットアウト部が高周波電磁放射線に対して透明になるように、部分的に又は完全に存在しない、項目3から7のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
[11]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)が、前記機能層(4)と同じ材料からできている、項目1から10のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
[12]
前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)が、前記機能層(4)とは異なる材料からできている、項目1から10のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
[13]
以下を備えているアンテナペインアセンブリ:
- 項目1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)、
- 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)の、前記第1の接続領域(13)に対して、信号線により電気的に接続されるとともに、前記第2の接続領域(14)に対して、接地線により電気的に接続される、受信及び/又は送信電子機器。
[14]
下記を含んでいる、項目1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)を製造するための方法:
(I)少なくとも1つの基材(2,2’)を用意すること、
(II)前記基材(2,2’)の表面(3)上に導電性機能層(4)を適用すること、
(III)下記を備えている、少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)を形成すること:
- 高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層(9,9’)、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)からガルバニックに分離されており、高周波アンテナ信号に関して、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)との間の高周波技術抵抗が、少なくとも10オームであり、かつ、前記アンテナ層(9,9’)が第1の接続領域(13,13’)を有しており、かつ、前記機能層(4)が第2の接続領域(14,14’)を有している、
- 絶縁ライン(12,12’,12”)であって、該絶縁ラインによって、前記機能層(4)が第1の機能層ゾーン(4.1)と第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)とに電気的に分割されている、絶縁ライン(12,12’,12”)、ここで、2つの前記機能層ゾーン(4.1,4.2,4.2’,4.2”)が、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、前記第2の接続領域(14,14’)が、前記第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)に含まれている。
[15]
項目1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)の、陸上、空中、又は水上における移動のための輸送手段における、特に自動車における、例えばウインドシールド、リアウインドウ、サイドウインドウ、及び/又は、ルーフパネルとしての使用。
1 アンテナペイン
2,2’ 基材
3 表面
4 機能層
4.1 第1の機能層ゾーン
4.2,4.2’,4.2’’’ 第2の機能層ゾーン
5 エッジ脱コート領域
6 ペインエッジ
7 機能層エッジ
7a,7b,7c,7d 機能層エッジ部
8,8’ カットアウト部
9,9’ アンテナ層
10,10’ アンテナ層エッジ
11,11’ 絶縁ゾーン
12,12’,12” 絶縁ライン
13,13’ 第1の接続領域
14,14’ 第2の接続領域
15 中間層
16,16’ カットアウト部エッジ
16a,16b,16c カットアウト部エッジ部
17,17’ 外側エッジ部端点
18,18’ 内側エッジ部端点
19,19’,19” 第1の絶縁ライン端点
20,20’,20” 第2の絶縁ライン端点
100 アンテナ構造

Claims (15)

  1. 少なくとも1つの電気絶縁性基材(2,2’)と、前記基材(2,2’)の表面(3)上の少なくとも1つの導電性機能層(4)と、少なくとも1つのアンテナ構造(100)と、を備えているアンテナペイン(1)であって、
    前記アンテナ構造(100,100’)は、下記を備えている、アンテナペイン(1):
    - 高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層(9,9’)、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)からガルバニックに分離されており、高周波アンテナ信号に関する前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)との間の、前記高周波アンテナ信号の抵抗である高周波技術抵抗が少なくとも10オームであり、かつ、前記アンテナ層(9,9’)が第1の接続領域(13,13’)を有しており、かつ、前記機能層(4)が第2の接続領域(14,14’)を有している、
    - 絶縁ライン(12,12’,12”)であって、該絶縁ラインによって、前記機能層(4)が第1の機能層ゾーン(4.1)と第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)とに電気的に分割されている、絶縁ライン(12,12’,12”)、ここで、2つの前記機能層ゾーン(4.1,4.2,4.2’,4.2”)が、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、前記第2の接続領域(14,14’)が前記第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)に含まれている。
  2. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100)の前記絶縁ライン(12,12’,12”)が、150μm未満の最大幅を有している、請求項1に記載のアンテナペイン(1)。
  3. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)は、前記少なくとも1つの基材(2,2’)を垂直に通して少なくとも見たとき、前記機能層ゾーン(4)のカットアウト部(8,8’)の範囲内に、少なくとも部分的に、特に完全に配置されている、請求項1又は2に記載のアンテナペイン(1)。
  4. 前記絶縁ライン(12’,12”)は、前記カットアウト部(8,8’)を画定するカットアウト部エッジ(16,16’)を完全に取り囲んでいる、請求項3に記載のアンテナペイン(1)。
  5. 第1の絶縁ライン端点(19)から第2の絶縁ライン端点(20)まで延在する前記絶縁ライン(12)は、少なくとも1つの絶縁ライン端点が、前記カットアウト部の一部を形成しない前記機能層(4)の機能層エッジ(7)上にあるように設計されている、請求項4に記載のアンテナペイン(1)。
  6. 前記絶縁ライン(12’,12”)は、前記カットアウト部(8,8’)を画定するカットアウト部エッジ(16,16’)を完全に取り囲まない、請求項3に記載のアンテナペイン(1)。
  7. 第1の絶縁ライン端点(19’,19”)から第2の絶縁ライン端点(20’,20”)まで延在する絶縁ライン(12’,12”)は、少なくとも1つの絶縁ライン端点(20’)が、前記カットアウト部エッジ(16,16’)上にあるように設計されている、請求項6に記載のアンテナペイン(1)。
  8. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とが、前記少なくとも1つの基材(2,2’)の同じ表面(3)上に配置され、ここで、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とが、電気的に絶縁する絶縁ゾーン(11,11’)によって互いにガルバニックに分離されている、請求項3から7のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
  9. 前記絶縁ゾーン(11,11’)は、少なくとも0.5mmの最小幅を有している、請求項8に記載のアンテナペイン(1)。
  10. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における、前記少なくとも1つのアンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)とは、前記少なくとも1つの基材(2,2’)の異なる表面上、特に複数の基材の異なる表面上に配置されており、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)よりも内部側に配置され、かつ、前記少なくとも1つのアンテナ層(9,9’)は、基材(2,2’)を垂直に通して見たとき、前記機能層(4)に形成されるカットアウト部の範囲内に、少なくとも部分的に位置しており、前記機能層(4)は、前記カットアウト部が高周波電磁放射線に対して透明になるように、部分的に又は完全に存在しない、請求項3から7のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
  11. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)が、前記機能層(4)と同じ材料からできている、請求項1から10のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
  12. 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)における前記アンテナ層(9,9’)が、前記機能層(4)とは異なる材料からできている、請求項1から10のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)。
  13. 以下を備えているアンテナペインアセンブリ:
    - 請求項1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)、
    - 前記少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)の、前記第1の接続領域(13)に対して、信号線により電気的に接続されるとともに、前記第2の接続領域(14)に対して、接地線により電気的に接続される、受信及び/又は送信電子機器。
  14. 下記を含んでいる、請求項1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)を製造するための方法:
    (I)少なくとも1つの基材(2,2’)を用意すること、
    (II)前記基材(2,2’)の表面(3)上に導電性機能層(4)を適用すること、
    (III)下記を備えている、少なくとも1つのアンテナ構造(100,100’)を形成すること:
    - 高周波アンテナ信号を受信及び/又は送信するための導電性アンテナ層(9,9’)、ここで、前記アンテナ層(9,9’)が前記機能層(4)からガルバニックに分離されており、高周波アンテナ信号に関して、前記アンテナ層(9,9’)と前記機能層(4)との間の高周波技術抵抗が、少なくとも10オームであり、かつ、前記アンテナ層(9,9’)が第1の接続領域(13,13’)を有しており、かつ、前記機能層(4)が第2の接続領域(14,14’)を有している、
    - 絶縁ライン(12,12’,12”)であって、該絶縁ラインによって、前記機能層(4)が第1の機能層ゾーン(4.1)と第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)とに電気的に分割されている、絶縁ライン(12,12’,12”)、ここで、2つの前記機能層ゾーン(4.1,4.2,4.2’,4.2”)が、互いにガルバニックに分離されるが、高周波アンテナ信号における高周波技術抵抗が1オーム未満であるように高周波技術を使用して結合され、かつ、前記第2の接続領域(14,14’)が、前記第2の機能層ゾーン(4.2,4.2’,4.2”)に含まれている。
  15. 請求項1から12のいずれか1項に記載のアンテナペイン(1)の、陸上、空中、又は水上における移動のための輸送手段における、使方法
JP2021557800A 2019-03-29 2020-03-29 アンテナペイン Active JP7331128B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19166110.7 2019-03-29
EP19166110 2019-03-29
PCT/EP2020/058882 WO2020201170A1 (de) 2019-03-29 2020-03-29 Antennenscheibe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022527099A JP2022527099A (ja) 2022-05-30
JP7331128B2 true JP7331128B2 (ja) 2023-08-22

Family

ID=66041171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021557800A Active JP7331128B2 (ja) 2019-03-29 2020-03-29 アンテナペイン

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11791533B2 (ja)
EP (1) EP3949007A1 (ja)
JP (1) JP7331128B2 (ja)
CN (1) CN112020794A (ja)
MA (1) MA55526A (ja)
WO (1) WO2020201170A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113113760B (zh) * 2021-04-14 2023-05-09 维沃移动通信有限公司 电子设备
CN113113759B (zh) * 2021-04-14 2023-05-09 维沃移动通信有限公司 电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10314094A1 (de) 2002-09-17 2004-03-25 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Antennenscheibe
US20110279335A1 (en) 2009-01-16 2011-11-17 Christoph Degen Transparent, flat antenna, suitable for transmitting and receiving electromagnetic waves, method for the production thereof, and use thereof
WO2014129588A1 (ja) 2013-02-21 2014-08-28 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
WO2016185898A1 (ja) 2015-05-21 2016-11-24 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
JP2017183084A (ja) 2016-03-30 2017-10-05 大日本印刷株式会社 加熱電極付きガラス板、及び乗り物
JP2018513638A (ja) 2015-04-08 2018-05-24 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 車両ウィンドウアンテナ板材

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02258655A (ja) 1988-12-16 1990-10-19 Nippon Sheet Glass Co Ltd 熱線反射性合せ板
DE19541743A1 (de) 1994-12-08 1996-06-13 Bosch Gmbh Robert Metallisierte Glasscheibe
US5670966A (en) 1994-12-27 1997-09-23 Ppg Industries, Inc. Glass antenna for vehicle window
US6231999B1 (en) 1996-06-21 2001-05-15 Cardinal Ig Company Heat temperable transparent coated glass article
FR2757151B1 (fr) 1996-12-12 1999-01-08 Saint Gobain Vitrage Vitrage comprenant un substrat muni d'un empilement de couches minces pour la protection solaire et/ou l'isolation thermique
JPH11160727A (ja) * 1997-12-01 1999-06-18 Advanced Display Inc 液晶表示装置
DE19817712C1 (de) 1998-04-21 2000-02-03 Sekurit Saint Gobain Deutsch Transparente Platte, insbesondere Glasscheibe mit einer Beschichtung und einem Strahlungsfenster
FR2779276B1 (fr) * 1998-05-28 2000-07-13 Alsthom Cge Alcatel Dispositif de radiocommunication et antenne a fente en boucle
JP2000138512A (ja) * 1998-09-23 2000-05-16 Sharp Corp 平面アンテナを備えた液晶表示装置
DE19927683C1 (de) 1999-06-17 2001-01-25 Sekurit Saint Gobain Deutsch Sonnen- und Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe
FR2799005B1 (fr) 1999-09-23 2003-01-17 Saint Gobain Vitrage Vitrage muni d'un empilement de couches minces agissant sur le rayonnement solaire
MXPA02007453A (es) 2000-02-11 2002-12-13 Ppg Ind Ohio Inc Antena de vehiculo.
WO2001082410A1 (es) 2000-04-19 2001-11-01 Advanced Automotive Antennas, S.L. Antena avanzada multinivel para vehiculos a motor
DE10106125B4 (de) 2001-02-08 2014-04-10 Delphi Technologies, Inc. Kraftfahrzeugscheibe mit Antennenstrukturen
US6730389B2 (en) 2001-10-25 2004-05-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Coated substrate having a frequency selective surface
US7764239B2 (en) 2002-09-17 2010-07-27 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Antenna pane including coating having strip-like segmented surface portion
EP1422784A1 (en) 2002-10-22 2004-05-26 Glaverbel Glazing panel with a radiation-reflective coating layer
DE10319606B4 (de) 2003-05-02 2005-07-14 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Antennenscheibe für Fahrzeuge
GB0408392D0 (en) 2004-04-15 2004-05-19 Pilkington Plc Electrically heated window
WO2006014966A2 (en) * 2004-07-27 2006-02-09 Surgi-Vision, Inc. Mri systems having mri compatible universal delivery cannulas with cooperating mri antenna probes and related systems and methods
DE102005039707B4 (de) 2005-08-23 2009-12-03 Saint-Gobain Glass Deutschland Gmbh Thermisch hoch belastbares Low-E-Schichtsystem für transparente Substrate, insbesondere für Glasscheiben
FR2898123B1 (fr) 2006-03-06 2008-12-05 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a proprietes thermiques
JP2008061158A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Seiko Epson Corp アンテナ装置
US7638772B2 (en) * 2007-02-28 2009-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Imaging apparatus and radiation imaging system
US8884382B2 (en) * 2007-07-17 2014-11-11 Kwj Engineering, Inc. Multi-Dimensional sensors and sensing systems
CN201117800Y (zh) * 2007-11-30 2008-09-17 富港电子(东莞)有限公司 天线模块
DE102008051730A1 (de) 2008-10-15 2010-04-22 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparenter Gegenstand mit einem örtlich begrenzten, strukturierten, elektrisch beheizbaren, transparenten Bereich, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE102009006062A1 (de) 2009-01-24 2010-07-29 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Infrarotstrahlung abschirmendes, für sichtbares Licht transparentes Laminat mit einem für Infrarotstrahlung durchlässigen optischen Fenster, Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung
CN102486951A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 广达电脑股份有限公司 信号传输缆线
EP3575079A1 (de) 2012-10-15 2019-12-04 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit hochfrequenz-transmission
US8947307B2 (en) 2012-12-21 2015-02-03 Jebsee Electronics Co., Ltd. Shark fin type car antenna assembly
GB201416175D0 (en) * 2014-09-12 2014-10-29 Pilkington Group Ltd Heated coated glazing
PT3235339T (pt) * 2014-12-16 2019-06-04 Saint Gobain Placa de vidro de antena passível de ser aquecida eletricamente, bem como processo de fabrico para a mesma
FR3030908B1 (fr) * 2014-12-18 2016-12-09 Stmicroelectronics Rousset Antenne pour dispositif electronique
JP2017212553A (ja) 2016-05-24 2017-11-30 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス
JP6360860B2 (ja) * 2016-08-08 2018-07-18 エージーシー オートモーティヴ アメリカズ アールアンドディー,インコーポレイテッド 透明層とアンテナ要素とを備えるウインドウアセンブリ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10314094A1 (de) 2002-09-17 2004-03-25 Pilkington Automotive Deutschland Gmbh Antennenscheibe
US20110279335A1 (en) 2009-01-16 2011-11-17 Christoph Degen Transparent, flat antenna, suitable for transmitting and receiving electromagnetic waves, method for the production thereof, and use thereof
WO2014129588A1 (ja) 2013-02-21 2014-08-28 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
JP2018513638A (ja) 2015-04-08 2018-05-24 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 車両ウィンドウアンテナ板材
WO2016185898A1 (ja) 2015-05-21 2016-11-24 旭硝子株式会社 車両用窓ガラス及びアンテナ
JP2017183084A (ja) 2016-03-30 2017-10-05 大日本印刷株式会社 加熱電極付きガラス板、及び乗り物

Also Published As

Publication number Publication date
US11791533B2 (en) 2023-10-17
MA55526A (fr) 2022-02-09
US20220173493A1 (en) 2022-06-02
WO2020201170A1 (de) 2020-10-08
EP3949007A1 (de) 2022-02-09
CN112020794A (zh) 2020-12-01
JP2022527099A (ja) 2022-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10728959B2 (en) Pane having an electric heating layer
US10500929B2 (en) Pane with high-frequency transmission
US10536994B2 (en) Heatable pane with high-frequency transmission
KR101975690B1 (ko) 전기 가열가능한 안테나 판유리 및 그를 제조하는 방법
US20190141792A1 (en) Pane having an electric heating layer
JP6116688B2 (ja) 電気的な接触接続部を備える複合ガラス板
ES2701341T3 (es) Cristal con área térmica eléctrica
CZ297182B6 (cs) Anténový zasklívací dílec pro automobilová vozidla
CA2993479C (en) Heatable laminated vehicle window with improved heat distribution
US20190141791A1 (en) Transparent pane with heatable coating
JP2019091708A (ja) 加熱コーティングを備えた透明板材およびその製造方法および使用
JP7331128B2 (ja) アンテナペイン
CN110636942B (zh) 在热塑性中间层中具有可电切换的功能元件的复合玻璃板
JP6509329B2 (ja) 加熱被覆を備えた透明のウィンドガラス
JP7202451B2 (ja) トランスポンダーを有する乗り物ウィンドウ
JP2022546971A (ja) 高周波伝送用のパターンを有しているペイン
US20240064873A1 (en) Composite pane comprising an electrically heatable camera window
CN112714981A (zh) 具有平面结构方式的天线的天线板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7331128

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150