KR20090115733A - 가열 코팅을 구비한 투명 유리 - Google Patents

Abstract

창유리 표면의 넓은 부분에 걸쳐, 특히 그 시야(4R)에 걸쳐 확장하고, 버스바에 공급전압이 인가된 이후에, 전류가 코팅에 의해 형성된 가열 구획 내로 흐르는 방법으로, 낮은 전기저항의 적어도 두 버스바(busbar)(5, 6)에 전기적으로 연결된, 전기적인 가열 코팅부(2)를 구비하는 투명 창유리(1) 내에서, 본 발명에 따라 인쇄된 전도성 트랙(track) 및/또는 와이어와 같은, 낮은 전기저항의 전도성 요소(8, 8')를 구비하는 가열요소(7)가, 코팅부(2)에 의해 가열되지 않은 표면 영역에 설치되며, 바람직하게는 투명 창유리(1)의 가장자리 및 코팅부와 동일한 면 위에 위치된다.

따라서 상대적으로 높은 전기저항과 함께 코팅 내에서 전류 경로를 짧게 하는 동안 표면의 상기 영역의 독립적인 가열을 얻는 것이 가능하다.

Description

가열 코팅을 구비한 투명 유리{TRANSPARENT GLASS WITH HEATING COATING}

본 발명은 제1항의 전제부의 특징을 갖는 전기적인 가열 코팅을 구비한 투명 창유리에 관한 것이다.

특히 수송수단의 전면유리(windshield)를 위한 시장에서, 가열 그자체가 가능한 감지되지 않거나 시각적으로 방해되지 않아야만 하는 가열 모델(model)에 대한 강한 요구가 있다. 따라서 창유리를 위한 가열 투명 코팅에 대한 요구가 증가하고 있다.

낮은 광흡수를 갖는 가열 코팅의 한 가지 일반적인 문제는 그 표면 저항이 여전히 상대적으로 높고, 가열될 창유리의 치수가 크거나 전류 경로가 긴 임의의 경우에, 높은 서비스전압(service voltage)을 요구한다는 것이며, 이 전압은 모든 경우에 수송수단 내의 통상적인 전압보다 더 크다. 만일 표면 저항을 낮추는 것이 요구된다면, 전도층이 더 두꺼워질 수 있기 때문에, 현재 알려진 적층 시스템의 가시광 투과의 감소를 초래한다.

이러한 기술적 이유로, 어떠한 문제없이 통상적인 온-보드 전압(on-board voltage)이 인가될 수 있는 와이어에 의해 가열되는 창유리를 맞추는(fit) 것이 현재로서는 여전히 바람직하다. 그렇지만 매우 미세한 와이어로 병합된 가열 구 획(field)을 구비한 이러한 복합 창유리가 모든 소비자에게 받아들여지지는 않는다.

복합체 형태의 단열성 투명 코팅을 구비한 이러한 와이어-가열형 창유리를 제공하는 것이 또한 알려져있다(WO 2006/024809 A1).

가열 코팅의 다른 문제는, 때때로 가열 코팅이 투명 창유리의 전체 표면에 걸쳐 균일하게 도포될 수 없기 때문에, 오히려 가열 전류의 흐름을 열화시키고, 그 가장자리에 핫 스팟(hot spot)의 형성을 초래할 수 있는 하나 이상의 "통신창(communication window)"이라 불리는 방해물(interruption)의 제공이 필요하다는 것이다. 이러한 통신창은 코팅을 만드는데, 이 코팅은 본래 특정한 데이터 스트림이나 신호에 대해 국부적으로 더 침투성 있는 단파 또는 적외선을 반사한다.

가열 전류를 이러한 코팅내로 주입하고 그로부터 추출하기 위해, 스트립이나 버스바(busbar) 형태의 적어도 한 쌍의 전극이 설치되고, 이것은 층의 표면내로 가능한 균일하게 전류를 주입하고, 넓은 전면에 걸쳐 전류를 분배해야 한다. 실질적으로 길기보다는 넓은 수송수단의 창유리에서, 대부분의 경우 버스바는 가열 전류가 창유리의 높이에 걸친 짧은 경로를 따라 흐를 수 있도록 창유리의 긴 가장자리(부착 위치에서의 상부 및 하부 가장자리)를 따라 위치된다. 이와 마찬가지로, 상술된 통신창은 일반적으로 창유리의 상부 가장자리에 위치되고 수㎝ 너비에 걸쳐 확장한다.

국제특허공보 WO 00/72635 A1은 IR 반사형 코팅이 설치되고, 표면 코팅을 제거하거나 생략함으로써 제조된 통신창이 설치된 투명 기판을 개시한다.

또한 독일특허 명세서 DE 36 44 297 A1로부터 수송수단 전면유리의 가열 코팅이 분할된 많은 예가 알려져있다. 분할은, 층이 설치되지 않은 표면의 영역 및/또는 기계적으로 또는 레이저광선을 이용하여 만들어진 새김(incision)에 의해서 또한 제조될 수 있다. 이러한 분할이나 새김은, 코팅된 표면 내에서 전류의 흐름을 타겟화된 방식(targeted manner)으로 조절하고 편향시키기 위해 사용되며, 해당 표면에 되도록 균일한 전류 밀도를 보장해야 한다.

국제특허공보 WO 2004/032569 A2는 가열 코팅을 구비한 투명 창유리의 다른 구성을 개시하며, 이것은 또한 코팅 내에서 만들어진 분리선에 의한 표면에서의 균일한 가열력을 얻고자 한다.

독일특허 명세서 DE 29 36 398 A1은 가열 코팅을 구비한 투명 창유리 내에서 버스바와 코팅 사이의 전이에서 전류 스파이크(spike)를 방지하기 위한 수단에 관한 것이다. 일반적으로 상기 목적은, 코팅과 버스바 사이에서 상기 버스바에 대한 높은 전기 저항을 갖거나 중간정도의 저항을 구비하는 재료 또는 형상을 사용하여, 갑작스러운 저항의 차이를 감소시키는 것이다. 1에서 10 Ω/□사이의 코팅의 표면 저항이 제안되고 있다. 상기 문서에서 기술된 많은 실시예 중 하나에서, 반대편 버스바를 향한 각 버스바의 면은 주름진(corrugated) 형태로 만들어진다. 가열 코팅을 향하는 스파이크의 형성은 이 경우에 반드시 회피되어야 한다. 이러한 접근법은 버스바와 코팅 사이의 전이의 선을 실질적으로 늘려서, 그로 인해 이 전이에서의 전류 밀도를 감소시키고자 한다. 그러나 이러한 모든 수단은 상대적으로 낮은 전압을 가열층에 인가하기에 적합하지 않은 것으로 보인다.

전기 가열에 적용 가능한 창유리에서, 버스바로부터 바로 가열 구획 안으로 확장하는 전도성 트랙 또는 와이어의 형태로, 낮은 옴 저항의 전도성 요소를 통하여 층에 의해 덮이는 표면 영역에서, 버스바를 실제로 확장하는 것에 의해 코팅을 통하여 전류의 경로를 짧게 하는 것이 또한 알려져 있다(독일특허 DE 10 2004 050 158 B3). 그렇지만 이러한 해결책으로는, 버스바에 직접적으로 인접한 층의 영역에서의 가열력이 매우 낮을 수 있다.

이미 여러번 언급된 버스바는 창유리 위의 코팅의 증착 전이나 후의 인쇄(스크린 인쇄)나, 금속, 바람직하게는 (주석 도금된) 구리의 얇은 스트립을 납땜하는 것 모두에 의해 제조될 수 있다. 인쇄된 버스바와 금속 스트립의 조합도 존재한다(예를 들면, 독일특허 DE 198 29 151 C1을 참조). 명백하게 버스바는 대부분 좁은 스트립의 형태이지만 불투명하다. 광학적인 이유로, 상기 버스바는 결과적으로 언제나 해당 투명 창유리의 외부 가장자리 근처에 위치된다. 대부분의 경우에 버스바는 불투명한 가장자리 코팅에 의해 가려질 수 있다(일반적으로 스크린 인쇄에 의해 또한 제조됨). 이와 마찬가지로 상술된 통신창은 가장자리 코팅이 복사선이 투과되기에 충분히 투명한 한, 이러한 가장자리 코팅에 의해 가려질 수 있다.

표준적인 수송수단의 전면유리에서, 이러한 불투명한 코팅은 UV선에 대해서 유리로 된 창유리(glass pane)와 차체 사이에 결합된 조립체를 보호하기 위한 다른 기능이 프레임의 형태로 만들어진다. 이러한 프레임은 창유리의 시야(field of vision)를 둘러싼다. 전면유리에서, 시각적 장애물(예를 들면, 색, 와이어 또는 다른 손상)이 없을 수 있는 가시 표면의 중앙에 있는 시야 A와 가장자리에 더 가까운 시야 B 사이에서 차이가 또한 만들어진다.

마지막으로, 와이퍼의 정지 또는 수용(stow) 위치에서 와이퍼에 의해 와이핑되는 수송수단의 창유리의 분리된 가열을 제공한다는 것이 알려져있다. 유럽특허 명세서 EP 849 977 B1은 이러한 수용 영역만을 덮는 와이어 루프(loop)에 의한 가열을 기술한다. 미국특허 US 5 434 384와 독일특허 DE 101 60 806 A1은 반면에 가열층을 구비한 가열 창유리를 개시하고, 상기 가열층에서 와이퍼 정지 영역을 위한 특정 가열 구획은 가열 영역으로부터 분리되고 그 자체의 버스바가 설치된다.

또한 적외선 데이터 전송 복사선의 통과를 위해 설계된 수송수단 창유리의 표면의 제한된 영역에, 응결, 눈 및/또는 결빙에 의한 이 영역에서의 적외선 투과의 열화를 방지해야만 하는 분리형 가열요소가 장치된다는 것도 또한 알려져있다(독일특허 DE 10 2004 054 161 A1).

본 발명의 목적은, 상대적으로 낮은 서비스전압으로 작동할 수 있음에도 불구하고, 창유리 표면의 부분적인 영역, 예를 들면 와이퍼를 수용하기 위한 영역 또는 다른 부분적 영역{예를 들면, 센서창(sensor window) 등}에서의 열의 고른 분배 및 신뢰할 만한 가열을 발생시키는, 가열 코팅을 구비하는 다른 투명 창유리를 제공하는 것이다. 시각적인 이유로, 이러한 영역은 각 창유리의 가장자리에 위치되는 것이 바람직할 것이다.

이러한 목적은 제1항의 특징부에 의한 본 발명에 따라 성취된다. 종속항의 특징부는 이러한 발명의 유리한 실시예를 갖는다.

코팅에 의한 가열 대신에, 분리되거나 한정된 가장자리 영역, 특히 와이퍼 대기(park) 영역에서 인쇄된 와이어 및/또는 전도성 트랙에 의해 형성된 가열 저항기를 구비한 분리형 가열요소에 의한 가열을 제공한다는 사실은, 여러 이점을 성취하거나 이전의 창유리에 영향을 미치는 일정한 결점을 회피하도록 한다.

특히, 층의 가열 영역이 상기 가장자리 영역에 의해 좁을 경우에, 높은-저항 코팅을 통과하는 전류의 경로는 본질적으로(priori) 더 짧아지고, 그로 인해 본 명세서에서 상대적으로 낮은 공급 전압으로 작동하는 것이 가능하다. 필요하다면, 또한 한 유리한 실시예에 따라 낮은 전기 저항의 부가적인 전도성 요소를 사용하는 버스바들 사이의 거리를 알려진 방식으로 감소시키는 것이 가능하다.

코팅과 동일한 면에 위치되는, 가장자리 영역을 위한 분리형 가열요소인 이러한 요소는, 또한 상기 가장자리 영역이 단독으로 또는 독립적으로, 그로 인해 빠르고 매우 효과적으로 가열될 수 있다는 것을, 그리고 상술된 부가적인 전도성 요소가 가열 코팅을 위해 의도된 버스바 위에 장치될 때, 가열력의 감소가 예상되지 않아야 한다는 것을 보장한다.

명백하게 이러한 구성은 전면유리의 경우에 매우 바람직하게 사용되며, 여기에서 안전한 운전을 위해 시야의 중심에서 보이는 것이 양호할 필요가 있지만, 본 발명에 따른 가열 창유리는 수송수단 내의 다른 위치(예를 들면, 후면 창문 또는 측면 창문), 그리고 또한 다른 이동식 기계 및 장치와, 이와 마찬가지로 건물에 장착될 수도 있다.

이것이 수송 수단에 적용될 때, 본 발명에 따른 실시예는 특히 전면유리 가열이 보드(board) 상에서 통상적으로 12 내지 14V DC 전압을 직접적으로 공급받는 것을 가능하게 하며, 이것은 당연히 가능한 낮은 전기 저항을 구비한 코팅에 매우 양호하게 상응한다. 임의의 부가적인 전도성 요소의 길이는 각 코팅의 효과적인 표면 저항에 따라 설정된다- 코팅 자체의 전도성이 더 양호할수록 전도성 요소는 더 짧아질 수 있다.

이와 마찬가지로, 이러한 구성은 설치될 통신창을 가능한면 제외하고 코팅이 투명 창유리의 전체 표면에 걸쳐 유지되도록 허용하며, 그로 인해 차폐의 배열이나 코팅의 제거가 필요하지 않다. 이러한 방법으로, 코팅의 긍정적인 특성, 즉 특히 전체 표면에 걸친 적외선 반사(단열)와 균일한 채색이 유지된다.

가능한 얇은 부가적인 전도성 요소는 거의 감지할 수 없는 방식으로 창유리만을 통해 보이는 것을 방해한다.

가열요소에 의해 가열된 영역으로부터 가열 코팅에 의해 가열된 영역을 분리하기 위해서, 두 가열 영역 사이의 코팅이 예를 들면 코팅내 새김의 선에 의해 전기적으로 분리되든가, 코팅이 가열요소에서 패시베이팅(passivate)된다. 다른 실시예에서, 가열요소에 의해 가열된 표면 영역은 코팅이 없는 것이 바람직하다.

실질적으로 모든 경우에 투명 창유리가, 코팅 자체가 복합체 내에 있는 면 위에 위치되는 복합 창유리라고 가정하면, 전도성 요소는 또한 인쇄 대신에 얇은 와이어에 의해 생성될 수도 있으며, 이것은 이미 알려진 방식으로 복합체의 접착성 막에 고정되고 그 후에 막을 코팅에 도포하며, 그로 인해 전도성 요소를 코팅과 전기적으로 접촉하게 한다. 이러한 접촉은 복합 창유리의 최종 결합 이후 긴 시간에 걸쳐 안정된다.

상기 창유리가 스크린 인쇄에 의한 구조의 형태로 제조될 때, 전도성 요소는 바람직하게는 코팅이 증착되기 전에 기판에 도포된다(유리 또는 플라스틱 창유리 또는 플라스틱 막). 이것은 버스바의 설치와 함께 단일한 작업으로 수행될 수 있다.

낮은 전기 저항을 구비한 이러한 전도성 요소와 함께, 실질적으로 창유리의 가장자리 위에, 핫 스팟을 형성할 위험 없이 코팅에서 만들어진 통신창을 가로지르는 것이 또한 가능하다. 이러한 통신창의 측면 가장자리의 알려진 문제 영역에 존재하는 전류는, 전도성 요소에 의해 매우 크게 감소된다.

본 발명의 주제의 더 많은 상세와 이점은, 수송수단 전면유리의 두 바람직한 실시예의 도면과 하기의 자세한 기술로부터 명백해질 것이다.

이러한 도면은 특정한 축척 없이 단순화되어 도시된다.

도 1은 시야 내의 전기적 가열 코팅과 가장자리 영역의 부가적인 가열요소를 구비한 투명 창유리의 제1 실시예를 도시한 도면;

도 2는 분리형 가열요소의 변형예를 통해 제2 실시예를 도시한 도면.

도 1에서, 전기전도체와 전체적인 투명 코팅(2)은 알려진 방법으로 본래 사다리꼴 형상의 복합 가열 창유리(1) 내에 병합된다.

2T로 표시된 점선은, 연속적으로 코팅된 표면의 외부 가장자리가, 복합 창유 리(1)의 외부 가장자리(3)에 관하여, 모든 면에서 내부를 향하여 미세하게 약간 뒤에 놓이거나(set back), 가장자리 스트립이 전체적인 코팅으로부터 분리된다는 것을 나타낸다. 따라서 한편으로는 외부에 대한 절연을 제공하고, 다른 한편으로는 외부 가장자리로부터의 부식성 공격에 대한 코팅의 보호를 제공한다. 외부 가장자리(2T)는 창유리의 가장자리를 따른 코팅을 제거하거나 코팅이 증착되는 동안 기판을 가림으로써, 또는 창유리의 외부 가장자리를 따른 코팅을 통과하는 수직 분리선을 그음으로써, 뒤에 놓일 수 있다. 이것은 절연과 부식 방지 모두를 만족시킬 수 있다.

코팅 자체는, 다중층 시스템의 본래 알려진 방식으로 만들어지는 것이 바람직한데, 이 시스템은 적어도 하나의, 바람직하게는 여러 금속 부분층(바람직하게는 은으로 만들어짐)을 가지고 높은 열 부하를 견딜 수 있으며, 손상 없이, 즉 그 광학적, 가열-반사와 전기 특성이 열화되는 것 없이, 유리로 만든 창유리(glass window pane)를 굽히기 위해 필요한 650℃ 보다 높은 온도를 견딘다. 금속층 외에, 다중층 시스템은 반사방지층 및 혹은 정지층과 같은 다른 부분적 층을 또한 포함한다. 본 명세서에서 의도된 목적을 위해 사용될 수 있는 다중층 시스템은, 예를 들면 유럽특허출원 명세서 EP 1 412 300 A1에 개시된다.

그렇지만 본 발명에 관하여, 더 낮은 열용량을 구비한 다른 전기전도성 다중층 시스템과, 특히 강성 유리 또는 플라스틱 창유리에 직접적으로 증착되지 않고 플라스틱 막(바람직하게는 PET 막) 위에 증착된 다중층 시스템을 사용하는 것이 또한 가능할 수 있다. 모든 이러한 다중층 시스템은 스퍼터링(마그네트론 캐소드 스 퍼터링)에 의해 증착되는 것이 바람직하다.

상술된 유형의 현재의 다중층 시스템의 표면 저항은 1 내지 5 Ω/□사이이다. 이러한 다중층 시스템이 설치된 수송수단의 전면유리는, 유럽 표준에 의해 적어도 75%의 전체 광투과에 도달해야만 한다. 이것은 다중층 시스템 단독으로 더욱더 높은 광학적 투과를 제공해야한다는 것을 의미한다. 불행하게도, 더 높은 광학적 투명도(transparency)에 대한 요구는 코팅에 대한 가능한 낮은 표면 저항을 성취하고자 하는 기대와 양립되지 않는다. 전도성 부분층이 더 두꺼울수록, 전류를 전도시키기에는 양호하지만 그 투명도는 더 낮아진다.

그렇지만 코팅부(2)의 조성과 제조는 본 명세서에서 부차적으로 중요하므로, 더 길게 논하지 않을 것이다.

복합 창유리(1)의 가장자리에 증착되는 것은 프레임 형태의 불투명한 색의 층(4)이며, 그 내부 가장자리(4R)는 투명한 창유리(1)의 시야의 경계를 정하거나, 즉 그 외부 가장 자리를 형성한다. 또한 상기 색 층(4)은 코팅부(2)의 평면 보다는 복합 창유리의 평면에 위치할 수 있다(복합 창유리의 내부 또는 외부에 위치됨). 이것은 접착비드를 위한 UV선 보호층으로서 역할하며, 이것과 함께 그 수송 수단 몸체에 완성된 창유리가 결합된다. 게다가 상기 색 층(4)은 창유리(1)의 부가적인 전기 기능을 연결하기 위한 요소에 대한 광학적 마스크(mask)로서 작용한다. 그렇지만 이것은 코팅부(2)의 전도성에 영향을 주지 않는다.

따라서 색 층(4)에 의해 덮인 표면 영역의 복합 창유리(1)의 상부 가장자리를 따라, 제1 버스바(5)와 하부 가장자리를 따라 제2 버스바(6)가 나타날 수 있다. 두 버스바(5와 6)는 이미 알려진 방식으로 코팅부(2)에 전기적으로 연결된다.

많은 수송수단의 전면유리는 그 상부 가장자리를 따라 특히 태양광선에 의한 눈부심을 감소시키는, 채색되었음에도 불구하고 투명한 밴드("필터 밴드")가 장치된다. 본 명세서에 기술된 창유리는 또한 이러한 필터 밴드를 포함할 수 있으며, 상기 필터 밴드의 더 낮은 경계선은 점선(BF)에 의해 본 명세서에 옵션(option)으로서 표시된다. 이러한 경계 아래에, 창유리의 시야는 뚜렷한 반면에, 그 위는 더 많거나 덜한 정도로 반투명하고 틴티드(tinted) 하고/하거나 채색된다.

실제적인 창유리(전면유리)에서, 높이/너비 비율이 실제적으로 제곱값일 수 있으며, 이것은 코팅내의 전류의 경로가 버스바가 상부 및 하부 가장자리를 따라 위치될 때 매우 길 수 있다는 것을 의미한다는 것이 주목되어야 할 것이다.

복합 창유리(1)는 일반적으로 두 장의 강성 유리 및/또는 플라스틱 창유리와 표면 방향으로(surface wise) 그들을 함께 결합시키는 접착층으로 만들어진다{예를 들면, 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌/비닐 아세테이트(EVA) 또는 폴리우레탄(PU)제 열가소성 접착막}. 코팅부(2)와 버스바(5와6)는 강성 창유리 중 하나의 복합체의 내부에 위치된 표면 중 하나에 적용되며, 접착층이 강성 창유리에 연결되어 결합되기 전에 선택적으로 창유리와 동시에 고온에서 굽혀진다.

좁은 금속 박막의 밴드(구리 또는 알루미늄으로 만들어짐)로 만들어질 수 있는 버스바(5와6)는, 창유리의 표면에 고정되고 복합체의 층이 조립되는 동안 가장 나중에 코팅부(2)와 전기적으로 접촉된다. 그렇지만 전기적 접촉은 또한 버스바(5와6)를 납땜하거나 인쇄함으로써 제공될 수 있다. 오토클레이브(autoclave)내에서 의 계속적인 처리동안, 버스바와 코팅 사이의 접촉은 열과 압력의 작용에 의해서 보장된다.

상술된 바와 같이, 버스바(5와6)는 변형물 또는 보충물로서 창유리를 구부리는 동안 경화되는 전도성 페이스트(paste)로 인쇄됨으로써 제공된다. 이것은 또한 금속 밴드의 세그먼트를 설치하는 것 보다 상당히 덜 비싸다. 그렇지만 인쇄된 버스바는 모든 경우에 연속적인 산업 제조 동안에 금속 막의 밴드보다 더 높은 전기 저항을 갖는다. 금속막 또는 스크린 인쇄에 의해 버스바를 형성하기 위한 선택은, 결과적으로 창유리의 개별적 유형, 혹은 가열 시스템의 총 저항에 의해서만 가능하다.

그렇지만 코팅부(2)와 비교하면, 버스바(5와6)는 항상 무시해도 좋을 정도의 전기저항을 갖고, 실제적으로 가열이 작동될 때 가열되지 않는다.

이미 알려진 방식으로 복합 창유리(1) 내에, 분리해서(예를 들면 창유리의 가운데에서 수직 분리로) 전기 공급될 수 있는 두(또는 두개 초과의) 가열 구획이 제공될 수 있고, 상기 구획은 또한 물론 각 전원에 대한 분리된 외부 연결기에 의해 연결되어야만 한다. 이러한 경우에, 버스바(5) 또는 버스바(6) 만이 두 개의 세그먼트로 분할되어야만 하는 반면에 다른 버스바는 연속적이도록, 공동의 접지 전도체가 두 가열 구획 모두에 사용될 수 있다. 제1 실시예에서, 네 개의 외부 연결기가 요구되는 반면, 제2 실시예에서는 세 개의 외부 연결기만이 요구된다.

본 명세서에서 기술된 실시예에서, 단일한 가열 구획만으로 가열 전류가 버스바(5와 6) 사이의 넓은 전면에 걸쳐 창유리(1)의 가장 짧은 치수의 방향(수직 방 향)으로 흐른다. 상부 버스바(5)는 창유리의 하부 가장자리를 향하여 꼭대기(top)로부터 아래로, 코팅부(2)의 전기활성 표면의 외부까지 이어지는데(그로 인해 창유리의 외부 가장자리와 분리선(2T) 사이에서 불투명한 착색 층(4)과 겹쳐짐), 버스바(6)를 구비하는 지점에서 외부를 향한 전기 접촉이 생성되는 방식으로 이루어진다. 물론, 창유리 주변부 상의 임의의 다른 지점에서 연결기의 이러한 국부적인 접합점(junction)을 제공할 수도 있고, 또한 상기 접합점이 없게 되어서 그로 인해 추가적인 다른 외부 연결기를 초래할 수 있다.

창유리의 하부 가장자기의 영역에서, 불투명한 착색된 프레임은 창유리의 다른 가장자리의 길이보다 실질적으로 더 길다. 이와 마찬가지로, 분리선(2T)은 이러한 가장자리 구역에서 창유리의 가운데를 향하여 더 뒤로 들어가 있다. 이러한 방법으로, 이러한 하부 가장자리 구역에 가열 코팅이 없거나 가열되지 않은 경우의 일부 표면이 제공된다. 명백하게, 코팅이 창유리의 윤곽이 절단되기 전에 전체 표면에 걸쳐 도포된다면, 이러한 일부 표면은 코팅에 의해 덮일 수 있다. 그렇지만, 코팅을 구비한 이러한 일부 표면을 가열하는 것이 예상되지는 않는다. 따라서 코팅이 이미 절단된 창유리에만 증착될 때, 상기 일부 표면을 가림으로써 이러한 일부 표면이 전혀 코팅되지 않거나, 이러한 일부 표면에 증착된 코팅을 다시 제거하는 것이 또한 가능하다.

창유리가 수송수단에 부착될 때 와이퍼가 위에 장치된 이러한 일부 표면은, 창유리의 전체 영역에 비교해서 상대적으로 좁을 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 센서 비젼창(sensor vision window)의 경우에, 일부 표면은 본 명세서에 도시된 것 만큼 넓지 않을 것이다. 원칙적으로 통상적인 유형의 부가적인 가열요소(7), 즉 코팅에 비해 낮은 전기저항을 갖는 물질로 만들어진 전도성 와이어 또는 트랙(8)의 병렬배열이 본 명세서에서 나타날 수 있으며, 상기 와이어 또는 트랙은 창유리의 하부 가장자리에 평행하게 확장하고, 두 버스바(9와10)에 의해 전압에 연결될 수 있다. 비록 가열요소(7)의 왼편 단부 상에서 버스바(9)가 상당히 짧을 수 있지만, 버스바(5와6)의 외부 접촉 영역에서 임의의 경우에, 오른편 버스바(10)가 가열요소(7) 위에서 직각으로 구부러지고, 가열요소(7)의 왼편 단부만큼 멀리 확장되기 때문에, 그로 인해 상기 버스바(10)가 접촉 영역에서 외부에 연결될 수 있다. 이것은 단일한 외부 연결기 요소가 완성된 창유리로부터 꺼내져야만 한다는 이점이 있다.

가열요소(7)는 이미 알려진 방법으로 막 위에 분리된 요소의 형태로 사전 제조될 수 있고, 복합 창유리 내에 총괄적으로 병합될 수 있다. 또한 표면 결합에 의해 복합체의 강성 창유리를 조립하기 위해 제공된 접촉 막 위에 이미 알려진 방법으로 위치시킬 수 있다. 마지막으로 강성 창유리의 표면상에, 특히 바람직하게는 코팅부(2)가 제공된 표면상에, 인쇄에 의해서 또한 상기 가열요소(7)를 제조할 수 있다.

가열요소(7)는 코팅부(2)를 통한 표면 가열과 별개로 작동할 수 있지만, 물론 수송 수단이 충분한 전원(발전기력)을 갖는다면, 상기 표면 가열과 동시에 작동할 수도 있다. 이러한 방법으로, 두 가열 디바이스는 각각 별개로 전기적으로 보호될 수도 있다.

예를 들면, 가열요소(7)가 와이퍼가 동결되는 위험이 있는 어디에서나 자동적으로 활성화되는 것이 가능하다. 외부 온도 및 공기의 수분도에 따른 이러한 자동 작동은, 예를 들면, 실제로는 일반적이지 않은, 수송수단이 여전히 활성화된 와이퍼와 함께 정지되고, 그 다음에 시작될 때 동결된 와이퍼가 작동되고자 하지만, 되지 않을 수 있을 경우에 적절하게 사용될 수 있다. 와이퍼 스위치의 실제 위치를 포함하는 자동 제빙을 구비하면, 적어도 와이퍼 구동 시스템에 대한 심각한 손상을 피하는 것이 가능하다.

종래 기술에서 많은 이전의 경우들이 기술되어 왔기 때문에, 상술된 외부 연결기에 대하여 본 명세서에서 자세하게 논하지 않을 것이다. 바람직하게는 평면 케이블 요소(예를 들면, 문서 195 36 131 C1에 기술된 유형의 여러 병렬 전도성 트랙을 구비한 절연 막)가 사용되며, 이러한 요소들이 복합 창유리 내에서 어떠한 문제없이 사용되고 그로부터 유도될 수 있다.

이미 알려진 방법으로, 상부 버스바(5) 위에 본 명세서에서 표시된 것처럼, 전도성 요소(5E)의 배열이 복합 창유리(1)의 시야 내로, 즉 착색 층(3)에 의해 덮인 가장자리 영역에서 시작해서 창유리의 가장자리면 위의 시야 내로 확장될 수 있다. 이러한 전도성 요소(5E)는 버스바(5)와 코팅부(2)에 전기적으로 연결되고, 상기 코팅부(2)에 비해 낮은 전기저항을 번갈아 갖는다. 상기 요소들은 한편으로는 착색된 층에 의해 보이지 않게 되고, 다른 차폐(masking)는 선택적으로 이미 기술된 것과 같이 본 명세서에 도시되지 않은 틴티드 색조 밴드(필터 밴드)에 의해 형성된다.

상기 전도성 요소(본 명세서에 도시되지 않음)는 또한 필요하다면, 하부 버스바(6)로부터 복합 창유리(1)의 시야 내로 확장된다.

이러한 유형의 층 가열을 구비한 통상적인 창유리에서, 가열 전류는 버스바 사이의 전체 거리에 걸친 코팅 내에서만 흘러야만하기 때문에, 이러한 거리는 본 발명에 따른 전도성 요소와 함께 50내지 80%의 값으로 감소될 수 있고, 전류의 일부는 전도성 요소 내의 잔여 거리를 흐른다.

상술된 바와 같이, 코팅의 전체 표면에 걸쳐 흐르는 감소된 전류는, 따라서 버스바가 전도성 요소들 사이의 세그먼트 내에 있는 코팅으로부터 분리되지 않기 때문에 유지된다.

이미 논의된 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 이러한 부가적인 전도성 요소(5E)는 또한 반드시 코팅부(2)와 긴밀하게 전기적으로 접촉해야하고, 거기에 덧붙여 양호한 전도성을 가져야 한다. 명백하게, 와이어 세그먼트의 형태로 상기 전도성 요소들을 생성하는 것을 생각하는 것이 원칙적으로 가능하다. 그렇지만 이들은 코팅이 증착되기 전에 창유리의 표면 위에 인쇄되는 것이 바람직하고, 그 후에 코팅을 포함해야 한다.

또한 상기 전도성 요소들을 완성된 코팅 위에, 그로 인해 코팅에 손상을 가할 위험을 무릅쓰지 않고, 버스바와 동시에 인쇄할 수 있으며, 그 새로운 조성 내에 기계적으로 매우 내성이 있어야만 한다. 이것은 코팅이 유리 스트립의 전체 표면에 걸쳐 증착되고, 창유리의 윤곽이 절단되고, 그런 후에 창유리가 인쇄되고, 마지막으로 창유리가 굽힘 및/또는 압축응력(prestress)과 같은 열처리가 가해질 수 있다는 이점이 있다.

기능적인 관점에서, 가열 전류는 전도성 요소(5E)에서와 동일한 방향으로 코팅부(2) 내에서 흐르고, 그로 인해 버스바의 주 세로방향 확장에 수직이다.

바람직하게는 전도성 요소와 버스바는 적어도 80%와 바람직하게는 85%보다 많은 은을 함유하는 스크린 인쇄용 페이스트를 사용하여 인쇄된다.

인쇄된 버스바(5와6)가 사용된다면, 그 후에 선택적으로 설치되는 전도성 요소(5E)가 한 공정에서 동일한 인쇄용 페이스트로 제조될 수 있다. 그로 인해 더 이상 전도성 요소와 버스바가 전기 접촉하도록 하는 별도의 작업을 제공할 필요가 없다.

가열요소(7)가 또한 반드시 인쇄에 의해 형성되어야 한다면, 버스바(5와6)와 가능한 임의의 전도성 요소와 동시에, 단일한 스크린 인쇄용 작업으로 상기 가열요소를 제조하는 것이 권고된다. 그렇지만, 또한 분리된 전사 막(transfer film) 위에 가열요소(7)를 인쇄하는 것을 예상할 수 있으며, 그런 후에 상기 전사 막은 복합체 내에 삽입되고, 또한 코팅부(2)를 운반하는 창유리의 표면 위에 가열 전도체가 위치된다.

전도성 요소(5E)의 길이, 배열과 상호간의 거리와, 버스바의 그 개수와 치수는 본 명세서에서 개략적으로만 도시되었다. 그렇지만, 상대적인 치수는 알 수 있다. 비록 실제 버스바(5와 6)는 수㎜의 너비의 일반적인 스트립 형태로 제작된다 하더라도, 전도성 요소(5E)가 가능한 보이지 않을 정도로 좁을 수 있지만 실질적으로 버스바의 너비보다는 더 넓다.

특정한 복합창유리에서 각개의 구성은 모의시험(simulation)에 의해서 대부분 명백하게 미리 결정될 수 있지만, 특정한 창유리의 크기 또는 치수, 버스바의 유형과 실제 코팅의 전기적 특성에 매우 의존한다. 더욱 정확한 세부 또는 특히 이러한 창유리의 단면도에 대하여, 도입부에서 이미 언급되었으며, 본 명세서에 참조용으로 병합된 독일특허 명세서 DE 10 2004 050 158 B3을 참조할 수 있다.

수송수단의 전면유리에 대하여, 특히 전도성 요소가 어떠한 경우에도 창유리의 표준화된 시야 A 내로 확장되지 않는 것을 보장할 필요가 있고, 여기에서 보이는 것은 관리 요건에 의해 임의의 명확하게 보이는 장애물(obstacle)에 의해서 방해받지 않을 수 있다. 반면에 이러한 시야 A를 둘러싸는 시야 B의 구획에서는, 보이는 것에 대한 작은 장애물이 있을 수 있다.

도 2는 창유리(1)의 변형을 나타내며, 여기에서 가열요소(7)는 각개의 물결모양의(sinuous) 전도성 트랙(8')의 형태로, 또한 이미 알려진 방식으로 인쇄된다. 이러한 구불구불한 모양(meander)은 그 대기 위치에 와이퍼가 설치되는 전체 영역을 덮는다. 동시에, 버스바(16){도1의 버스바(16과 10)로 구성된 기능성 유닛으로서}는 또한 코팅부(2)와 가열요소(7)를 위한 공동의 접지 전도체로서 역할한다. 이러한 목적으로, 이것은 연결기 면 위의 그 단부에 접지 기호에 의해 표시된다. 반면에, 코팅부(2)와 가열요소(7)에 대한 공급 연결기는 외부를 향한 화살표(화살표는 전류의 방향을 나타냄)에 의해 표시된다. 도1과 비교해서 이러한 배열은 오직 세 개의 전도성 트랙 또는 케이블 스트랜드(cable strand)가 외부 연결기로서 필요하다는 이점이 있다. 선택적으로 필요한 가열 구획으로부터 코팅의 전기적 분리는, 창유리(1)의 외부에 대하여 어떠한 문제도 없이 가능하고, 또한 복합체의 내부에 대해서도 가능하다(박막 저항, 다이오드, 등).

도2에 따른 이러한 실시예에서, 창유리(1)의 가장자리 영역(바닥부)에서 코팅부(2)를 제거하거나, 심지어 전혀 증착하지 않는 것이 권고된다. 전도성 트랙(8')과 코팅사이의 전기적 분리가 쉽게 나타날 수 없다면, 구불구불한 모양의 효과{즉, 전도성 트랙(8')을 실질적으로 확대하는 것}는 코팅부(2)에 의해 부분적인 단락에 의해 방해될 수 있다.

도1에 따른 실시예에서, 병렬 전도체의 배열을 구비한 코팅부(2)는 반면에, 어떠한 단락 효과도 예상되지 않기 때문에 연속성을 유지한다.

본 명세서에 도시되지는 않았지만 가열요소(7)의 다른 변형에 따라, 전도성 트랙과 버스바 사이의 구별 없이 전도성 폐쇄형 루프(closed loop)의 형태로, 또는 공통된 처음과 끝 지점이 서로 겹친 복수의 전도성 루프에 의해 가열요소(7)를 나타낼 수도 있다.

이러한 가능한 해결책들 사이의 최종 선택은, 제조될 전력, 공급될 입력 전압과 특히 가열요소(7)의 치수에 의존한다.

최종적으로, 가장자리 면에 가열요소(7)가 부착된 위치를 변형하는 것도 또한 가능하다는 것이 강조되어야만 한다. 특히 대부분의 수송수단에서 와이퍼가 부착 위치에서 창유리의 하부 가장자리를 따라 정지되기 때문에, 와이퍼의 대기된 위치가 수직이고, 그로 인해 부착된 창유리의 하나 또는 두 수직 가장자리에 병렬인 수송수단이 존재한다. 당연히 그러한 창유리는 또한 상술된 유형의 가열요소가 설 치될 수 있다. 두 와이퍼를 가열할 필요가 있을 때, 그 이후에 아마도 두 측면 가열요소가 설치될 것이다. 이것은 당연히 와이퍼가 장치된 수송수단의 후면 창문에도 또한 적용된다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 전기적인 가열 코팅을 구비한 투명 창유리에 관하여 사용가능하다.

Claims (25)

1. 창유리 표면의 넓은 부분에 걸쳐, 특히 그 시야(4R)에 걸쳐 확장하고, 버스바에 공급전압이 인가된 이후에, 전류가 코팅에 의해 형성된 가열 구획 내로 흐르는 방식으로, 낮은 전기저항의 적어도 두 버스바(busbar)(5,6)에 전기적으로 연결된, 전기적인 가열 코팅부(2)를 구비하는 투명 창유리(1)에 있어서,

   인쇄된 전도성 트랙(track) 및/또는 와이어와 같은, 낮은 전기저항의 전도 요소(8, 8')를 구비하는 가열요소(7)가, 코팅부(2)에 의해 가열되지 않은 표면 영역 내에 및 코팅부(2)와 동일한 면 위에 설치되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
2. 제1항에 있어서, 코팅부(2)에 의해 가열되지 않은 표면 영역은 투명 창유리(1)의 가장자리에 위치하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복합 창유리는 적어도 두 장의 강성 창유리와 표면 결합에 의해 상기 창유리들을 함께 결합시키는 접착층으로 만들어 지고, 코팅부(2)와 가열요소(7)는 복합체의 내부에 위치한, 강성 창유리들 중 하나의 한 면 위에 위치하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 코팅부(2)는 1 내지 5 Ω/□사이의 표면저항을 갖고, 하나 이상의 전기전도성 부분층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 가열요소(7)에 의해 가열된 표면 영역에 있는 상기 코팅부(2)가, 상기 코팅부(2)에 의해 가열된 가열 구획으로부터 전기적으로 분리되거나 패시베이트(passivate)되고, 또는 가열요소(7)에 의해 가열된 이러한 표면 영역은 코팅부를 갖지 않는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 가열요소(7)는 적어도 단일한 전도체(8') 또는 전기적으로 병렬 연결된 복수개의 전도체들(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
7. 제6항에 있어서, 가열요소(7)는 창유리의 표면 또는 막(film) 위에 인쇄에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
8. 제6항에 있어서, 가열요소(7)는 미세 와이어(8)로부터와 복합 창유리(1)에 대한 접착층 또는 분리형 전사 막 위의 단부에 상기 미세 와이어들을 결합하는 두 버스바(9,10)로부터 분리형 요소의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
9. 제6항에 있어서, 가열요소는 실제적인 버스바 없이 하나 이상의 서로 겹쳐진 전도성 루프(loop)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅부(2)와 가열요소(7)는 서로로부터 분리된 외부 연결기(connector)를 갖고/갖거나, 서로 독립적으로 전기를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅부(2)와 가열요소(7)는 공동의 접지 전도체(16)를 갖는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 낮은 전기 저항의 다른 전도성 요소(5E)가 버스바(5, 6) 중 적어도 하나로부터의 코팅부(2)와 접촉하는 가열 구획 내로 확장하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
13. 제12항에 있어서, 상기 전도성 요소(5E)는 인쇄된 선 및/또는 와이어인 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 그 가장자리가, 특히 버스바(5, 6)의 영역과 가열요소(7)로 가열된 부분적인 영역 내에서, 그 주변부의 적어도 부분에 걸쳐 불투명하게 채색된 층(4)에 의해 덮인 것을 특징으로 하는, 투명 창유 리.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 그 버스바(5, 6)는 인쇄 및/또는 금속 막에 의해 형성된 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
16. 제15항에 있어서, 인쇄된 버스바(5, 6)가 코팅부(2)의 증착 전 또는 후에 각 각의 기판 위에 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
17. 제15항에 있어서, 금속 막으로 제조된 버스바(5,6)가 코팅부(2)와 전기적으로 연결되고, 아마도 납땜(brazing)에 의해 적어도 불연속적인 접촉 지점에서 다른 전도성 요소(5E)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 전도성 요소(5E)가 균일하거나 불균일한 거리로 떨어져서 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 전도성 요소(5E)가 모두 같은 길이를 갖거나 모두 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 전도성 요소(5E)가 하나 또는 두 버스바(5, 6)의 세로방향 확장의 부분에 걸쳐서만 위치되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 전도성 요소(5E)가 선, 개방 또는 폐쇄형 루프, 직선형 세그먼트(segment), 호(arc) 및/또는 구불구불한 길(meander)의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
22. 수송수단의 전면유리(windshield)로서의 한 실시예의 제1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다른 전도성 요소(5E)가 최대한 이러한 전면유리의 표준화된 시야 A의 경계만큼 멀리 확장하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열요소(7)는 창유리를 닦기 위해 설치된 와이퍼(wiper)의 대기(park) 또는 수용(stow) 위치의 영역에 놓여지는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
24. 제23항에 있어서, 가열요소(7)는 창유리(1)의 하나 이상의 측면부를 따라 확장하는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 틴티드 색조 스트립(BF)은 부착 위치에서 적어도 그 상부 가장자리를 따라 확장하고, 이 영역에 위치된 전도성 요소(5E)를 적어도 부분적으로 가리는 것을 특징으로 하는, 투명 창유리.

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