WO2021156414A1 - Panel assembly with a capacitive switch region - Google Patents

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WO2021156414A1
WO2021156414A1 PCT/EP2021/052759 EP2021052759W WO2021156414A1 WO 2021156414 A1 WO2021156414 A1 WO 2021156414A1 EP 2021052759 W EP2021052759 W EP 2021052759W WO 2021156414 A1 WO2021156414 A1 WO 2021156414A1
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electrically conductive
conductive layer
pane
connection
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PCT/EP2021/052759
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Clément BOTTOIS
Dirk Wohlfeil
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Saint-Gobain Glass France
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    • H03K2217/960765—Details of shielding arrangements

Definitions

  • connection areas are each areas of the electrically conductive layer that do not necessarily have to have special precautions for the electrical connection of the capacitive sensor electronics.
  • the electrically conductive layer is preferably transparent to visible light.
  • transparent means that the total transmission of the Disk corresponds to the legal requirements for windshields and front side windows and preferably has a permeability of more than 70% and in particular of more than 75% for visible light.
  • transparent can also mean 10% to 70% light transmission. Accordingly, “opaque” means a light transmission of less than 15%, preferably less than 5%, in particular 0%.
  • a second dividing line in the electrically conductive layer in such a way that the surrounding area is electrically separated from an outer area of the electrically conductive layer, the second dividing line either being designed as a closed line and completely surrounding the surrounding area or being designed as a non-closed line, the surrounding area partially surrounds and extends freely (with both ends) to the edge of the layer,
  • the detection area 103 can in principle have any shape. Particularly suitable detection areas 103 are designed to be drop-shaped. Furthermore, for example, angular shapes are possible, such as triangles, squares, rectangles, trapezoids or different types of quadrilaterals or higher-order polygons. Rounded corners are advantageous. This applies in the transition area between detection area 103 and supply area 119 and / or in the transition area between supply area 119 and connection area 113-1. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably of at least 8 mm.
  • the remaining conductive layer 117 which forms the outer area 109, is located around the surrounding area 105.
  • the outer area 109 comprises a third electrical connection area 111, to which an electrical line 121 is attached which serves to place the conductive outer area 109 on a certain (constant) electrical potential, in particular ground potential. This measure makes it possible to considerably reduce electromagnetic interference on the detection area 103 and / or the surrounding area 105.

Abstract

The invention relates to a panel assembly (200) comprising a panel (100) having an electrically conductive layer (117) and at least one first layer-free separating line (107-1) formed in the electrically conductive layer, which separates a capacitive switch region (115) from a surrounding region (105) of the electrically conductive layer (117). The capacitive switch region has a detection region (103), a supply region (119) and a first connection region (113-1). The supply region electrically connects the detection region to the first connection region. A second separating line (107-2) is provided, with which the surrounding region (105) is electrically separated off from an outer region (109) of the electrically conductive layer (117). The separating lines surround the capacitive switch region or the surrounding region either entirely in the form of a close line or partially in the form on a non-closed line with the free ends extending to the layer edge. A capacitive sensor electronics system (130) is electrically connected to the different regions via connection regions (113-1, 113-2, 111).

Description

Scheibenanordnung mit kapazitivem Schaltbereich Disc arrangement with capacitive switching area
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Scheibenherstellung und betrifft eine Scheibenanordnung mit einer Scheibe und einer elektrisch leitfähigen Schicht, in die ein kapazitiver Schaltbereich eingeformt ist, ein Verfahren zur Herstellung der Scheibenanordnung, sowie deren Verwendung. Des Weiteren erstreckt sich die Er findung auf ein Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches mit der erfindungsgemäßen Schei benanordnung ausgestattet ist. The present invention lies in the technical field of wafer production and relates to a wafer arrangement with a wafer and an electrically conductive layer in which a capacitive switching area is molded, a method for producing the wafer arrangement, and the use thereof. Furthermore, the invention extends to a means of locomotion for traffic in the country, in the air or on water, in particular a motor vehicle, which is equipped with the disk arrangement according to the invention.
Scheiben, insbesondere Fahrzeugscheiben, mit elektrisch leitfähigen Schichten, in de nen kapazitive Schaltbereiche zur elektrischen Steuerung von Funktionen ausgebildet sind, sind dem Fachmann wohlbekannt und haben bereits vielfach Eingang in der Pa tentliteratur gefunden. Lediglich beispielhaft wird auf EP 3264242 A1 , WO 2017029384 A1 und WO 2018103975 A1 verwiesen. Darin gezeigt sind jeweils Fahrzeugscheiben, in denen kapazitive Schaltbereiche in einer elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet sind. Panes, in particular vehicle panes, with electrically conductive layers in which capacitive switching areas are formed for the electrical control of functions are well known to the person skilled in the art and have already found their way into the patent literature many times. Reference is made only by way of example to EP 3264242 A1, WO 2017029384 A1 and WO 2018103975 A1. In each case, vehicle windows are shown in which capacitive switching areas are formed in an electrically conductive layer.
Bekannt ist, dass kapazitive Schaltbereiche externen elektromagnetischen Störeinflüs sen unterliegen können. Diese elektromagnetischen Störeinflüsse können unbeabsich tigt eine Schaltfunktion auslösen. In den beiden erstgenannten Druckschriften ist zu die sem Zweck eine den kapazitiven Schaltbereich umgebende Trennlinie vorgesehen, durch welche ein Umgebungsbereich erzeugt wird, der vom Rest der elektrisch leitfähi gen Schicht elektrisch getrennt ist. Durch den Umgebungsbereich können elektromag netische Störungen des kapazitiven Schaltbereichs vermindert werden. It is known that capacitive switching areas can be subject to external electromagnetic interference. This electromagnetic interference can unintentionally trigger a switching function. In the first two documents mentioned, a separating line surrounding the capacitive switching area is provided for this purpose, through which a surrounding area is generated which is electrically separated from the rest of the electrically conductive layer. The surrounding area can reduce electromagnetic interference in the capacitive switching area.
Nun hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei eingebauten Scheiben weiterhin elektromag netische Störungen wirksam sind, welche einer ordnungsgemäßen Funktion der kapazi tiven Schaltbereiche entgegenstehen können. It has now been shown in practice that electromagnetic interference continues to be effective with built-in panes, which can prevent the capacitive switching areas from functioning properly.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Scheibenanordnung zur Verfügung zu stellen, durch welche externe elektromagnetische Störeinflüsse weiter verringert werden. Zudem soll die Scheibenanordnung in der indust riellen Scheibenherstellung einfach, kostengünstig und effizient herstellbar sein. Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Scheibenanordnung, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung der Scheibenanordnung gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. In contrast, the object of the present invention is to provide an improved disk arrangement by means of which external electromagnetic interference is further reduced. In addition, the disk arrangement should be easy, inexpensive and efficient to manufacture in industrial disk production. These and other objects are achieved according to the proposal of the invention by a disk arrangement and by a method for producing the disk arrangement according to the independent claims. Preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß ist eine Scheibenanordnung gezeigt, welche eine Scheibe und eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst. In der elektrisch leitfähigen Schicht ist mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (Steuerbereich) ausgebildet, mit dem in einfacher Weise ein kapazitiver Berührungs- oder Annäherungssensor gebildet werden kann. Der kapa zitive Schaltbereich ist zu diesem Zweck mit einer Sensorelektronik elektrisch verbun den. According to the invention, a disk arrangement is shown which comprises a disk and an electrically conductive layer. At least one capacitive switching area (control area), with which a capacitive touch or proximity sensor can be formed in a simple manner, is formed in the electrically conductive layer. For this purpose, the capacitive switching area is electrically verbun with sensor electronics.
Die Scheibe dient ganz allgemein der Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung. Dementsprechend umfasst die Scheibe eine außenseitige Oberfläche und eine innenseitige Oberfläche, wobei die außenseitige Oberfläche der äußeren Umge bung und die innenseitige Oberfläche dem Innenraum zugewandt ist. Die Scheibe kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, insbesondere als Isolierverglasung, bei der min destens zwei Einzelscheiben durch mindestens einen Abstandhalter in einem Abstand zueinander angeordnet sind, als Einzelscheibe, insbesondere in Form eines thermisch vorgespannten Einscheibensicherheitsglases, oder als Mehrscheibenverbundglas (Ver bundscheibe). The pane is used quite generally to separate an interior space from an external environment. Accordingly, the pane comprises an outside surface and an inside surface, the outside surface facing the outside environment and the inside surface facing the interior space. Basically, the pane can be designed as desired, in particular as insulating glazing in which at least two individual panes are arranged at a distance from one another by at least one spacer, as a single pane, in particular in the form of thermally toughened single-pane safety glass, or as multi-pane laminated glass (composite pane).
Bevorzugt ist die Scheibe als Verbundscheibe ausgebildet und umfasst eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, welche durch mindestens eine thermoplastische Zwi schenschicht (Klebeschicht) fest miteinander verbunden sind. Die erste Scheibe kann auch als Außenscheibe, die zweite Scheibe als Innenscheibe bezeichnet werden. Die Oberflächen der beiden Einzelscheiben werden von außen nach innen üblicherweise als Seite I, Seite II, Seite III und Seite IV bezeichnet. In Einklang mit obiger Definition sind die Seiten I und III die außenseitigen Oberflächen, die der äußeren Umgebung zuge wandt sind. Die Seiten II und IV sind die innenseitigen Oberflächen, die dem Innenraum zugewandt sind. Die Seiten II und III sind einander zugewandt. The pane is preferably designed as a composite pane and comprises a first pane and a second pane, which are firmly connected to one another by at least one thermoplastic interlayer (adhesive layer). The first disk can also be referred to as the outer disk and the second disk as the inner disk. The surfaces of the two individual panes are usually referred to as side I, side II, side III and side IV from the outside to the inside. Consistent with the above definition, sides I and III are the outside surfaces that face the external environment. Sides II and IV are the inside surfaces that face the interior. Pages II and III face each other.
An bzw. auf einer Oberfläche der Scheibe, vorzugsweise eine innenseitige Oberfläche der Scheibe, ist die elektrisch leitfähige Schicht angeordnet. Vorzugsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht als Beschichtung der Oberfläche ausgebildet, wobei die elektrisch leitfähige Schicht auf die Oberfläche abgeschieden ist. Die elektrisch leitfä hige Schicht hat einen Schichtrand, durch den sie in der Fläche begrenzt ist. Der Schichtrand kann sich zum Scheibenrand (Scheibenkante) erstrecken oder gegenüber dem Scheibenrand rückversetzt sein (Randentschichtungsbereich). Denkbar wäre auch, dass die elektrisch leitfähige Schicht auf einen Träger (z.B. PET-Folie) aufgebracht ist, der ihrerseits an bzw. auf der Oberfläche der Scheibe angeordnet ist. The electrically conductive layer is arranged on or on a surface of the pane, preferably an inside surface of the pane. The electrically conductive layer is preferably designed as a coating of the surface, the electrically conductive layer is deposited on the surface. The electrically conductive layer has a layer edge by which it is limited in area. The layer edge can extend to the edge of the pane (edge of the pane) or be set back with respect to the edge of the pane (edge decoating area). It would also be conceivable for the electrically conductive layer to be applied to a carrier (eg PET film) which in turn is arranged on or on the surface of the pane.
In die elektrisch leitfähige Schicht ist mindestens eine schichtfreie erste Trennlinie ein geformt, durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich von einem Umgebungsbe reich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt ist. Gemäß einer Ausge staltung ist die erste Trennlinie als geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den ka pazitiven Schaltbereich vollständig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Trennlinie als nichtgeschlossene Linie ausgebildet und umgibt den kapazitiven Schalt bereich nur abschnittsweise (d.h. teilweise) und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand. At least one layer-free first separating line is formed in the electrically conductive layer, by means of which at least one capacitive switching area is electrically separated from a surrounding area of the electrically conductive layer. According to one embodiment, the first dividing line is designed as a closed line and completely surrounds the capacitive switching area. According to a further embodiment, the first dividing line is designed as a non-closed line and surrounds the capacitive switching area only in sections (i.e. partially) and extends freely ending (with both ends) to the edge of the layer.
Der kapazitive Schaltbereich weist einen Erfassungsbereich, einen Zuleitungsbereich und einen ersten Anschlussbereich auf, wobei der Zuleitungsbereich den Erfassungsbe reich mit dem ersten Anschlussbereich elektrisch verbindet. Der Umgebungsbereich weist einen zweiten Anschlussbereich auf, der zum Anschluss der Sensorelektronik dient. The capacitive switching area has a detection area, a lead area and a first connection area, the lead area electrically connecting the detection area to the first connection area. The surrounding area has a second connection area which is used to connect the sensor electronics.
Der Umgebungsbereich umgibt den kapazitiven Schaltbereich zumindest abschnitts weise, insbesondere vollständig. Falls sich der kapazitive Schaltbereich bis zum Rand der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt, dann umgibt der Umgebungsbereich den ka pazitiven Schaltbereich nur abschnittsweise bzw. teilweise. In diesem Fall ist die erste Trennlinie nicht geschlossen und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht. Möglich ist jedoch auch, dass sich der kapazitive Schaltbereich vollständig innerhalb des Umgebungsbereichs der elektrisch leitfähigen Schicht befindet, so dass der Umgebungsbereich den kapazitiven Schaltbe reich vollständig umgibt. In diesem Fall ist die erste Trennlinie geschlossen. The surrounding area surrounds the capacitive switching area at least in sections, in particular completely. If the capacitive switching area extends as far as the edge of the electrically conductive layer, then the surrounding area only partially or partially surrounds the capacitive switching area. In this case, the first dividing line is not closed and extends freely ending (with both ends) to the layer edge of the electrically conductive layer. However, it is also possible for the capacitive switching area to be located completely within the surrounding area of the electrically conductive layer, so that the surrounding area completely surrounds the capacitive switching area. In this case the first dividing line is closed.
In die elektrisch leitfähige Schicht ist weiterhin eine schichtfreie zweite Trennlinie einge formt, durch die der Umgebungsbereich von einem Außenbereich der elektrisch leitfähi- gen Schicht elektrisch abgetrennt ist. Gemäß einer Ausgestaltung ist die zweite Trenn linie als geschlossene Linie ausgebildet und umgibt den Umgebungsbereich vollständig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite Trennlinie als nichtgeschlossene Li nie ausgebildet, umgibt den Umgebungsbereich nur abschnittsweise (teilweise) und er streckt sich bis frei endend (mit beiden Enden) zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht. In the electrically conductive layer, a layer-free second dividing line is also formed, through which the surrounding area from an outer area of the electrically conductive gen layer is electrically separated. According to one embodiment, the second dividing line is designed as a closed line and completely surrounds the surrounding area. According to a further embodiment, the second dividing line is never formed as a non-closed line, surrounds the surrounding area only in sections (partially) and it extends to freely ending (with both ends) to the layer edge of the electrically conductive layer.
Der Außenbereich umgibt den Umgebungsbereich zumindest abschnittsweise, insbeson dere vollständig. Falls sich der Umgebungsbereich bis zum Rand der elektrisch leitfähi gen Schicht erstreckt, dann umgibt der Außenbereich den Umgebungsbereich nur ab schnittsweise bzw. teilweise. In diesem Fall ist die zweite Trennlinie nicht geschlossen und erstreckt sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht. Möglich ist jedoch auch, dass sich der Umgebungsbereich vollstän dig innerhalb des Außenbereichs der elektrisch leitfähigen Schicht befindet, so dass der Außenbereich den Umgebungsbereich vollständig umgibt. In diesem Fall ist die zweite Trennlinie geschlossen. Falls die erste Trennlinie eine geschlossene Trennlinie ist und den kapazitiven Schaltbereich vollständig umgibt, ist es bevorzugt, wenn die zweite Trennlinie den Umgebungsbereich vollständig umgibt. Falls die erste Trennlinie eine nicht-geschlossene Trennlinie ist und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, so dass der kapazitive Schaltbereich vom Umgebungsbereich nur teilweise umgeben ist, versteht es sich, dass die zweite Trennlinie gleichermaßen eine nichtgeschlossene Trennlinie ist und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, so dass der Umgebungsbereich vom Außenbereich nur teilweise umgeben ist. The outer area surrounds the surrounding area at least in sections, in particular completely. If the surrounding area extends to the edge of the electrically conductive layer, then the outer area only partially or partially surrounds the surrounding area. In this case, the second dividing line is not closed and extends freely ending (with both ends) to the layer edge of the electrically conductive layer. However, it is also possible that the surrounding area is located completely within the outer area of the electrically conductive layer, so that the outer area completely surrounds the surrounding area. In this case the second dividing line is closed. If the first dividing line is a closed dividing line and completely surrounds the capacitive switching area, it is preferred if the second dividing line completely surrounds the surrounding area. If the first dividing line is a non-closed dividing line and extends freely (with both ends) to the edge of the layer, so that the capacitive switching area is only partially surrounded by the surrounding area, it goes without saying that the second dividing line is also a non-closed dividing line and extends freely (with both ends) to the edge of the layer, so that the surrounding area is only partially surrounded by the outside area.
Der Außenbereich weist einen dritten Anschlussbereich auf, der zum Anschluss der Sen sorelektronik dient. The outside area has a third connection area, which is used to connect the sensor electronics.
Die Anschlussbereiche sind jeweils Bereiche der elektrisch leitfähigen Schicht, die nicht zwingend besondere Vorkehrungen zum elektrischen Anschluss der kapazitiven Senso relektronik aufweisen müssen. The connection areas are each areas of the electrically conductive layer that do not necessarily have to have special precautions for the electrical connection of the capacitive sensor electronics.
Die Scheibenanordnung umfasst weiterhin eine (kapazitive) Sensorelektronik, die mit dem ersten Anschlussbereich, dem zweiten Anschlussbereich und dem dritten An- schlussbereich elektrisch verbunden ist, wobei der dritte Anschlussbereich dazu vorge sehen ist, mit einem vorgegebenen bzw. vorzugebenden elektrischen Potential (d.h. kon stantes Potential), insbesondere Massepotential (0 Volt), verbunden zu werden. The pane arrangement also includes (capacitive) sensor electronics that are connected to the first connection area, the second connection area and the third connection Circuit area is electrically connected, wherein the third connection area is provided to be connected to a predetermined or predetermined electrical potential (ie constant potential), in particular ground potential (0 volts).
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bedingt durch den Einbau einer Scheibe mit kapazitivem Schaltbereich in eine Umgebung, insbesondere in ein Fahrzeug, durch dem Einbau der Scheibe dienende Strukturen, die in direktem Kontakt (Berührungskontakt) mit der Scheibe stehen, elektromagnetische Störungen in den ka pazitiven Schaltbereich eingekoppelt werden können. Diese können unerwünschte La dungsverschiebungen, d.h. kapazitiven Änderungen, in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugen, welche die kapazitiven Schaltvorgänge stören und insbesondere fehlerhafte Schaltvorgänge auslösen können. The present invention is based on the knowledge that due to the installation of a pane with a capacitive switching area in an environment, in particular in a vehicle, structures serving the installation of the pane that are in direct contact (touch contact) with the pane, electromagnetic interference in the capacitive switching range can be coupled. These can produce undesirable shifts in charge, i.e. capacitive changes, in the electrically conductive layer, which can disrupt the capacitive switching processes and, in particular, trigger faulty switching processes.
Beispielsweise werden Fahrzeugscheiben durch eine Kleberaupe in einen Karosserie rahmen oder einen separaten Metallrahmen eingeklebt. Die Kleberaupe wird zwar von einem hochohmig isolierenden Klebstoff gebildet, jedoch hat sich überraschend gezeigt, dass auch durch die Kleberaupe aufgrund der großen Kontaktfläche Ladungsverschie bungen in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt werden können. Entsprechendes gilt für andere dem Scheibeneinbau und deren Bewegung dienende Strukturen, die direkten Scheibenkontakt haben, wie eine an der Scheibe angreifende Mechanik zur Befestigung und/oder Bewegung der eingebauten Scheibe. For example, vehicle windows are glued into a body or a separate metal frame using an adhesive bead. Although the adhesive bead is formed by a high-resistance insulating adhesive, it has surprisingly been found that, due to the large contact surface, charge displacements can also be generated in the electrically conductive layer by the adhesive bead. The same applies to other structures which are used for installing and moving the pane and which have direct contact with the pane, such as a mechanism engaging the pane for fastening and / or moving the built-in pane.
Erfindungsgemäß können solche elektromagnetischen Störeinflüsse durch den Außen bereich der elektrisch leitfähigen Schicht, der auf einem konstanten Potential gehalten wird, stark verringert oder sogar gänzlich vermieden werden. Beispielsweise wird der Außenbereich zu diesem Zweck mit Masse verbunden. Der den kapazitiven Schaltbe reich umgebende Umgebungsbereich wird durch den auf ein konstantes Potential geleg ten Außenbereich gleichsam gegen externe Störeinflüsse elektrisch abgeschirmt. Im Un terschied zu den Anordnungen, die in der eingangs genannten Patentliteratur gezeigt sind, wird der neu geschaffene Außenbereich gezielt für eine elektrische Abschirmung des Umgebungsbereichs eingesetzt, indem er auf ein konstantes Potential gelegt wird. Unerwünschte oder fehlerhafte Schaltvorgänge können hierdurch in vorteilhafter weise vermieden werden, was insbesondere auch die Verwendung von kapazitiven Sensoren ermöglicht, die eine relativ genaue Änderung der Kapazität für Steuervorgänge erfor dern. Insgesamt wird das Signal-/Rauschverhältnis verbessert. Dies sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung. According to the invention, such electromagnetic interference can be greatly reduced or even completely avoided by the outer area of the electrically conductive layer, which is kept at a constant potential. For example, the outside area is connected to ground for this purpose. The surrounding area surrounding the capacitive switching area is, as it were, electrically shielded from external interference by the outside area which is placed at a constant potential. In contrast to the arrangements that are shown in the patent literature mentioned above, the newly created outside area is used specifically for electrical shielding of the surrounding area by being placed at a constant potential. Unwanted or faulty switching processes can thereby be advantageously avoided, which in particular also includes the use of capacitive sensors allows a relatively precise change in the capacity for control operations require. Overall, the signal-to-noise ratio is improved. These are great advantages of the present invention.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung ist der dritte Anschlussbe reich zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich ange ordnet. Besonders vorteilhaft ist der dritte Anschlussbereich (unmittelbar) angrenzend zum ersten Anschlussbereich und/oder zum zweiten Anschlussbereich angeordnet. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass sich alle drei Anschlussbereiche mit einer gemeinsamen Kontaktvorrichtung kontaktieren lassen, wodurch die Herstellung der Scheibenanordnung vereinfacht wird. Die Scheibenanordnung kann in der industri ellen Serienfertigung schneller und kostengünstiger als bei einer Einzelkontaktierung der Anschlussbereiche hergestellt werden. Zudem kann ein kostengünstiges, standardmäßig verfügbares dreiadrige Kabel für eine einfache (gemeinsame) elektrische Kontaktierung der Anschlussbereiche mit einem einstückigen Kabelverbinder eingesetzt werden. In an advantageous embodiment of the disk arrangement, the third connection area is arranged richly between the first connection area and the second connection area. The third connection area is particularly advantageously arranged (directly) adjacent to the first connection area and / or to the second connection area. This measure has the advantage that all three connection areas can be contacted with a common contact device, which simplifies the manufacture of the pane arrangement. The disk arrangement can be produced faster and more cost-effectively in industrial series production than with individual contacting of the connection areas. In addition, a cost-effective three-core cable, available as standard, can be used for simple (common) electrical contacting of the connection areas with a one-piece cable connector.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung umfasst der dritte Anschlussbereich eine metallische Kontaktfläche. Die metallische Kontaktfläche enthält oder besteht beispielsweise aus Kupfer, Silber oder Gold. Durch diese Maßnahme kann eine zuverlässige und sichere Kontaktierung des dritten Anschlussbereichs erreicht wer den. Möglich wäre auch, dass der erste Anschlussbereich und/oder der zweite An schlussbereich jeweils mit einer solchen metallischen Kontaktfläche versehen sind. Es versteht sich, dass ein solcher Anschlussbereich im Hinblick auf die elektrische Kontak tierung bessere Eigenschaften aufweist als die elektrisch leitfähige Schicht selbst. Zu dem sind die Anschlussbereiche durch die metallische Kontaktfläche gegenüber der elektrisch leitfähigen Schicht individualisiert. In a further advantageous embodiment of the pane arrangement, the third connection area comprises a metallic contact surface. The metallic contact surface contains or consists, for example, of copper, silver or gold. This measure enables reliable and secure contacting of the third connection area to be achieved. It would also be possible that the first connection area and / or the second connection area are each provided with such a metallic contact surface. It goes without saying that such a connection area has better properties with regard to the electrical contact than the electrically conductive layer itself. In addition, the connection areas are individualized by the metallic contact surface with respect to the electrically conductive layer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung umfasst der dritte Anschlussbereich einen Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Leitung. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass sich schnell und einfach eine dauerhafte (lösbare) elektrische Verbindung hersteilen lässt. In a further advantageous embodiment of the pane arrangement, the third connection area comprises a plug contact for plugging in an electrical line. This measure has the advantage that a permanent (detachable) electrical connection can be established quickly and easily.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung ist in den Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht eine schichtfreie dritte Trennlinie eingeformt, durch die der Außenbereich in eine erste Außenbereichszone und eine zweite Außenbereichszone unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone von der zweiten Außenbereichszone elektrisch abgetrennt ist. Hierbei ist die dritte Trennlinie so ausgebildet, dass sich die zweite Außenbereichszone stets zwischen der ersten Außen bereichszone und dem Umgebungsbereich befindet. Zudem ist die dritte Trennlinie so ausgebildet, dass eine mit der Scheibe im Einbauzustand in Berührungskontakt ste hende, dem Einbau der Scheibe dienende Struktur in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone Berührungskontakt mit der Scheibe hat. Wie vorstehend bereits ausgeführt, können durch jene Strukturen, die bei eingebauter Scheibe einen direkten Kontakt (Berührungskontakt) mit der Scheibe haben, elektrische Ladungsverschiebungen in der elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt werden, welche die kapazitiven Steuervorgänge stören. Dies gilt selbst dann, wenn die Strukturen aus einem gemeinhin als elektrisch isolierend betrachteten Material bestehen, wie ein hochohmiger Kleber, der als Kleberaupe zum Einkleben der Scheibe in eine Fahrzeugkarosserie oder Scheibenrahmen verwendet wird. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird ange nommen, dass diese Störeinflüsse von der Größe der Struktur bzw. der Kontaktfläche zur Scheibe abhängen. Gemäß dieser Ausgestaltung hat die dem Scheibeneinbau die nende Struktur, bezogen auf eine senkrechte Sicht durch die Scheibe, nur in der ersten Außenbereichszone Berührungskontakt zur Scheibe. Da die erste Außenbereichszone elektrisch getrennt ist von der zweiten Außenbereichszone und die zweite Außenbe reichszone stets zwischen der ersten Außenbereichszone und dem Umgebungsbereich angeordnet ist, wird die besonders für elektromagnetische Störungen anfällige erste Au ßenbereichszone vom Rest der elektrisch leitfähigen Beschichtung elektrisch abge trennt. Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise erreicht werden, dass sich ex terne elektrische Störeinflüsse auf den kapazitiven Schaltbereich sehr effektiv verringern lassen. In a further particularly advantageous embodiment of the pane arrangement, a layer-free third dividing line is formed in the outer area of the electrically conductive layer, through which the outer area into a first outer area zone and a second outer area zone is divided, wherein the first outer area zone is electrically separated from the second outer area zone. The third dividing line is designed in such a way that the second outer area zone is always located between the first outer area zone and the surrounding area. In addition, the third dividing line is designed in such a way that a structure which is in contact with the pane in the installed state and is used for installing the pane only has contact with the pane in the first outer zone when viewed vertically through the pane. As already stated above, those structures that have direct contact (touch contact) with the pane when the pane is installed can generate electrical charge shifts in the electrically conductive layer, which disrupt the capacitive control processes. This applies even if the structures consist of a material that is generally considered to be electrically insulating, such as a high-resistance adhesive that is used as an adhesive bead for gluing the window into a vehicle body or window frame. Without being tied to a theory, it is assumed that these interfering influences depend on the size of the structure or the contact area with the pane. According to this embodiment, the structure facing the pane, based on a vertical view through the pane, only has physical contact with the pane in the first outer region zone. Since the first outside zone is electrically separated from the second outside zone and the second outside zone is always located between the first outside zone and the surrounding area, the first outside zone, which is particularly susceptible to electromagnetic interference, is electrically separated from the rest of the electrically conductive coating. In this way, it can be achieved in a particularly advantageous manner that external electrical interference on the capacitive switching range can be reduced very effectively.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Trennlinie als geschlossene Linie aus gebildet und umgibt den Umgebungsbereich vollständig, d.h. läuft um den Umgebungs bereich herum. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dritte Trennlinie einen umlaufen den Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht vom Rest der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. Die erste Außenbereichszone bildet dann einen umlaufen den Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht und ist vorzugsweise auch im Rand bereich der Scheibe angeordnet. Hierdurch wird einerseits der Vorteil erreicht, dass der Umgebungsbereich hervorragend elektromagnetisch entkoppelt werden kann. Anderer seits kann der Randbereich der Scheibe zur umlaufenden Befestigung der Scheibe, bei spielsweise mittels einer Kleberaupe, verwendet werden. In an advantageous embodiment, the third dividing line is formed as a closed line and completely surrounds the surrounding area, ie runs around the surrounding area. It is particularly advantageous if the third dividing line electrically separates a circumferential edge region of the electrically conductive layer from the rest of the electrically conductive layer. The first outer region zone then forms a circumferential edge region of the electrically conductive layer and is preferably also arranged in the edge region of the pane. This has the advantage, on the one hand, that the Surrounding area can be excellently decoupled electromagnetically. On the other hand, the edge area of the disk can be used for circumferential fastening of the disk, for example by means of an adhesive bead.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Trennlinie als nicht-geschlos sene Linie ausgebildet und umgibt den Umgebungsbereich nur teilweise, d.h. nicht voll ständig, wobei sich die dritte Trennlinie frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dritte Trennlinie einen nicht-umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähi gen Schicht vom Rest der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. Die erste Außenbereichszone bildet dann einen nicht-umlaufenden Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht und ist vorzugsweise auch im Randbereich der Scheibe angeordnet. Hierdurch wird einerseits der Vorteil erreicht, dass der Umgebungsbereich hervorragend elektromagnetisch entkoppelt werden kann. Andererseits kann der nicht-umlaufende Randbereich der Scheibe zum Einbau der Scheibe, beispielsweise in einer Fahrzeugka rosserie, mittels einer Mechanik zum Einbau und/oder Bewegung der Scheibe verwendet werden. In a further advantageous embodiment, the third dividing line is designed as a non-closed line and surrounds the surrounding area only partially, i.e. not completely, with the third dividing line extending freely (with both ends) to the edge of the electrically conductive layer. It is particularly advantageous if the third dividing line electrically separates a non-circumferential edge region of the electrically conductive layer from the rest of the electrically conductive layer. The first outer region zone then forms a non-circumferential edge region of the electrically conductive layer and is preferably also arranged in the edge region of the pane. On the one hand, this has the advantage that the surrounding area can be excellently decoupled electromagnetically. On the other hand, the non-circumferential edge region of the window can be used for installing the window, for example in a vehicle body, by means of a mechanism for installing and / or moving the window.
Der dritte Anschlussbereich, der mit einem konstanten Potential (z.B. Masse) verbunden werden soll, kann in der ersten Außenbereichszone und/oder der zweiten Außenbe reichszone vorgesehen sein. Die jeweilige Außenbereichszone wird dann auf ein kon stantes Potential gelegt. The third connection area, which is to be connected to a constant potential (e.g. ground), can be provided in the first outer area zone and / or the second outer area zone. The respective outer area zone is then placed at a constant potential.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenanordnung beträgt die Breite der ersten, zweiten und/oder dritten Trennlinie 30 pm bis 200 pm, bevorzugt von 70 pm bis 140 pm. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, dass eine sichere und ausreichend hohe elektrische Isolierung erzielt wird, ohne die Durchsicht durch die Scheibe zu stören. In a further advantageous embodiment of the pane arrangement, the width of the first, second and / or third dividing line is from 30 μm to 200 μm, preferably from 70 μm to 140 μm. This measure has the advantage that reliable and sufficiently high electrical insulation is achieved without disturbing the view through the pane.
Die Scheibe enthält oder besteht bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vor zugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbo nat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus EP 0 847 965 B1 bekannt. Die Dicke der Scheibe kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls ange passt werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm und bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2, 1 mm verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung. The pane contains or is preferably made of glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester , Polyvinyl chloride and / or mixtures thereof. Suitable glasses are known, for example, from EP 0 847 965 B1. The thickness of the disc can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case. Discs with the standard thicknesses of 1.0 mm to 25 mm and preferably of 1.4 mm to 2.1 mm are preferably used. The size of the discs can vary widely and depends on the use.
Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die Scheibe keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäu bung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist die Scheibe planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Die Scheibe kann farblos oder gefärbt sein. The disk can have any three-dimensional shape. The pane preferably has no shadow zones, so that it can be coated, for example, by cathode sputtering. The disk is preferably planar or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the space. The disc can be colorless or colored.
Die thermoplastische Zwischenschicht einer Verbundscheibe enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlo rid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander an geordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer thermo plastischen Folie bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. The thermoplastic intermediate layer of a composite pane contains or consists of at least one thermoplastic material, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and / or polyethylene terephthalate (PET). The thermoplastic intermediate layer can also, for example, polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resin, acrylate, fluorinated ethylene-propylene, polyvinyl fluoride and / or ethylene -Tetrafluoroethylene, or a copolymer or mixture thereof. The thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged one above the other, the thickness of a thermoplastic film preferably being from 0.25 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
Die Scheibe ist mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen, in welcher der kapazi tive Schaltbereich ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Schicht ist an bzw. auf einer Oberfläche der Scheibe angeordnet und bedeckt bzw. überdeckt die Oberfläche der Scheibe mindestens teilweise, jedoch vorzugsweise großflächig. Der Ausdruck "großflä chig" bedeutet, dass mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Oberfläche der Scheibe von der elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt (z.B. beschichtet) ist. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich aber auch über kleinere Anteile der Oberfläche der Scheibe erstrecken. The disk is provided with an electrically conductive layer in which the capacitive switching area is formed. The electrically conductive layer is arranged on or on a surface of the pane and covers or covers the surface of the pane at least partially, but preferably over a large area. The term "large area" means that at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 75% or preferably at least 90% of the surface of the pane is covered (e.g. coated) by the electrically conductive layer. The electrically conductive layer can, however, also extend over smaller portions of the surface of the pane.
Die elektrisch leitfähige Schicht ist vorzugsweise transparent für sichtbares Licht. Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Scheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben und vordere Seiten scheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75% aufweist. Für hintere Seitenscheiben und Heckscheiben kann "transparent" auch 10% bis 70% Lichttransmission bedeuten. Ent sprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, insbesondere 0%. The electrically conductive layer is preferably transparent to visible light. In the context of the present invention, "transparent" means that the total transmission of the Disk corresponds to the legal requirements for windshields and front side windows and preferably has a permeability of more than 70% and in particular of more than 75% for visible light. For rear side windows and rear windows, "transparent" can also mean 10% to 70% light transmission. Accordingly, “opaque” means a light transmission of less than 15%, preferably less than 5%, in particular 0%.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann aus einer Einzelschicht oder einem Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten bestehen. Erfindungsgemäß umfasst der Begriff "Schicht" somit auch mehrere Einzelschichten bzw. Lagen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Einzelschicht oder ein Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 pm, besonders bevor zugt kleiner oder gleich 1 pm. The electrically conductive layer can consist of a single layer or a layer structure of several single layers. According to the invention, the term “layer” thus also includes a plurality of individual layers or plies. In an advantageous embodiment, the electrically conductive layer is an individual layer or a layer structure composed of several individual layers with a total thickness of less than or equal to 2 μm, particularly preferably less than or equal to 1 μm.
Die Scheibe weist beispielsweise einen umlaufenden Rand mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist. Die elektrisch leitfähige Schicht weist vorteilhaft keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist beispielsweise im Inneren einer Verbundscheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vor Beschädigungen und Korrosion geschützt. The disk has, for example, a circumferential edge with a width of 2 mm to 50 mm, preferably 5 mm to 20 mm, which is not provided with the electrically conductive layer. The electrically conductive layer advantageously has no contact with the atmosphere and is protected from damage and corrosion, for example in the interior of a composite pane, by the thermoplastic intermediate layer.
Beispielsweise besteht die elektrisch leitfähige Schicht aus oder enthält mindestens ein Metall, bevorzugt Silber, Nickel, Chrom, Niob, Zinn, Titan, Kupfer, Palladium, Zink, Gold, Cadmium, Aluminium, Silizium, Wolfram oder Legierungen daraus, und/oder mindestens eine Metalloxidschicht, bevorzugt Zinn-dotiertes Indiumoxid (ITO), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO, Sn02:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO, Sn02:Sb). Transparente, elektrisch leitfähige Schichten sind beispielsweise aus DE 20 2008 017 611 U1 und EP 0 847 965 B1 bekannt. Sie bestehen beispielsweise aus einer Metallschicht wie einer Silberschicht oder einer Schicht aus einer silberhaltigen Metalllegierung. Typische Silberschichten weisen bevorzugt Dicken von 5 nm bis 15 nm auf, besonders bevorzugt von 8 nm bis 12 nm. Die Metallschicht kann zwischen mindes tens zwei Schichten aus dielektrischem Material vom Typ Metalloxid eingebettet sein. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von einem oder mehreren daraus. Das dielektrische Material kann auch Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, Aluminiumnitrid so wie Kombinationen von einem oder mehreren davon enthalten. Der Schichtaufbau wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Va kuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung oder durch chemi sche Gasphasenabscheidung (CVD) durchgeführt werden. Auf beiden Seiten der Silber schicht können auch sehr feine Metallschichten vorgesehen sein, die insbesondere Titan oder Niob enthalten. Die untere Metallschicht dient als Haft- und Kristallisationsschicht. Die obere Metallschicht dient als Schutz- und Getterschicht, um eine Veränderung des Silbers während der weiteren Prozessschritte zu verhindern. For example, the electrically conductive layer consists of or contains at least one metal, preferably silver, nickel, chromium, niobium, tin, titanium, copper, palladium, zinc, gold, cadmium, aluminum, silicon, tungsten or alloys thereof, and / or at least one Metal oxide layer, preferably tin-doped indium oxide (ITO), aluminum-doped zinc oxide (AZO), fluorine-doped tin oxide (FTO, Sn0 2 : F) or antimony-doped tin oxide (ATO, Sn0 2 : Sb). Transparent, electrically conductive layers are known, for example, from DE 20 2008 017 611 U1 and EP 0 847 965 B1. They consist, for example, of a metal layer such as a silver layer or a layer of a metal alloy containing silver. Typical silver layers preferably have thicknesses of 5 nm to 15 nm, particularly preferably 8 nm to 12 nm. The metal layer can be embedded between at least two layers of dielectric material of the metal oxide type. The metal oxide preferably contains zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide or the like and combinations of one or more thereof. The dielectric material can also include silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, as well as combinations of one or more thereof. The layer structure is generally obtained by a sequence of deposition processes carried out by a vacuum process such as magnetic field-assisted cathode sputtering or by chemical vapor deposition (CVD). Very fine metal layers, which in particular contain titanium or niobium, can also be provided on both sides of the silver layer. The lower metal layer serves as an adhesion and crystallization layer. The upper metal layer serves as a protective and getter layer to prevent the silver from changing during the further process steps.
Transparente, elektrisch leitfähige Schichten haben bevorzugt einen Flächenwiderstand von 0, 1 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 50 Ohm/Quadrat und ganz besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 10 Ohm/Quadrat. Transparent, electrically conductive layers preferably have a sheet resistance of 0.1 ohm / square to 200 ohm / square, particularly preferably from 1 ohm / square to 50 ohm / square and very particularly preferably from 1 ohm / square to 10 ohm / square.
Beispielsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schicht mit Sonnenschutz-Wir kung (Low-E-Schicht). Eine solche Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist reflektie rende Eigenschaften im Infrarot-Bereich und damit im Bereich der Sonneneinstrahlung auf, wodurch ein Aufheizen des Innenraums eines Gebäudes oder Kraftfahrzeugs infolge von Sonnenstrahlung vorteilhaft vermindert wird. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind dem Fachmann wohlbekannt und enthalten typischerweise zumindest ein Metall, insbesondere Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die Schicht mit Sonnenschutz wirkung kann eine Abfolge mehrerer Einzelschichten umfassen, insbesondere zumindest eine metallische Schicht und dielektrische Schichten, die beispielsweise zumindest ein Metalloxid enthalten. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von ei nem oder mehreren daraus. Das dielektrische Material enthält beispielsweise Silizium nitrid, Siliziumcarbid oder Aluminiumnitrid. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind bei spielsweise bekannt aus DE 10 2009 006 062 A1 , WO 2007/101964 A1 , EP 0 912 455 B 1 , DE 199 27 683 C1 , EP 1 218 307 B1 und EP 1 917 222 B1. For example, the electrically conductive layer is a layer with a sun protection effect (low-E layer). Such a layer with sun protection effect has reflective properties in the infrared range and thus in the range of solar radiation, whereby heating of the interior of a building or motor vehicle as a result of solar radiation is advantageously reduced. Layers with a sun protection effect are well known to the person skilled in the art and typically contain at least one metal, in particular silver or an alloy containing silver. The layer with a sun protection effect can comprise a sequence of several individual layers, in particular at least one metallic layer and dielectric layers which contain, for example, at least one metal oxide. The metal oxide preferably contains zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide or the like and combinations of one or more thereof. The dielectric material contains, for example, silicon nitride, silicon carbide or aluminum nitride. Layers with a sun protection effect are known, for example, from DE 10 2009 006 062 A1, WO 2007/101964 A1, EP 0 912 455 B1, DE 199 27 683 C1, EP 1 218 307 B1 and EP 1 917 222 B1.
Die Dicke einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung kann breit variieren und den Erforder nissen des Einzelfalls angepasst werden, wobei eine Schichtdicke von 10 nm bis 5 pm und insbesondere von 30 nm bis 1 pm bevorzugt ist. Der Flächenwiderstand einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung beträgt bevorzugt von 0,35 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,5 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, ganz besonders be- vorzugt von 0,6 Ohm/Quadrat bis 30 Ohm/Quadrat, und insbesondere von 2 Ohm/Quad rat bis 20 Ohm/Quadrat. Die Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist beispielsweise gute infrarotreflektierende Eigenschaften und/oder besonders niedrige Emissivitäten (Low-E) auf. The thickness of a layer with a sun protection effect can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case, a layer thickness of 10 nm to 5 μm and in particular 30 nm to 1 μm being preferred. The sheet resistance of a layer with a sun protection effect is preferably from 0.35 ohms / square to 200 ohms / square, preferably 0.5 ohms / square to 200 ohms / square, very particularly preferably from 0.6 ohms / square to 30 ohms / square, and in particular from 2 ohms / square to 20 ohms / square. The layer with sun protection effect has, for example, good infrared-reflecting properties and / or particularly low emissivities (Low-E).
Die elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise auch eine elektrisch beheizbare Schicht sein, durch welche die Scheibe mit einer Heizfunktion versehen wird. Solche beheizbaren Schichten sind dem Fachmann an sich bekannt. Sie enthalten typischer weise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Schich ten. Diese Schichten enthalten oder bestehen bevorzugt aus zumindest einem Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und/oder Chrom, oder einer Metalllegierung und enthalten bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Solche Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektri sche Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer Einzelschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. Bei einer solchen Dicke wird eine vorteilhaft hohe Trans mission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leit fähigkeit erreicht. The electrically conductive layer can, for example, also be an electrically heatable layer through which the pane is provided with a heating function. Such heatable layers are known per se to the person skilled in the art. They typically contain one or more, for example two, three or four electrically conductive layers. These layers contain or preferably consist of at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and / or chromium, or a metal alloy and preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal. Such layers have a particularly advantageous electrical conductivity with simultaneous high transmission in the visible spectral range. The thickness of an individual layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. With such a thickness, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
Die elektrisch leitfähige Schicht oder ein Träger mit der elektrisch leitfähigen Schicht ist auf bzw. an einer Oberfläche der Scheibe angeordnet. Im Falle einer Verbundscheibe aus zwei Scheiben befindet sich eine vorzugsweise transparente elektrisch leitfähige Schicht auf einer innenliegenden Oberfläche der einen und/oder der anderen Scheibe. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht zwischen zwei thermoplastischen Zwi schenschichten eingebettet sein. Die elektrisch leitfähige Schicht ist dann bevorzugt auf eine Trägerfolie oder Trägerscheibe aufgebracht. Die Trägerfolie oder Trägerscheibe enthält bevorzugt ein Polymer, insbesondere Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU), Polyethylenterephthalat (PET) oder Kombinationen daraus. The electrically conductive layer or a carrier with the electrically conductive layer is arranged on or on a surface of the pane. In the case of a composite pane made of two panes, a preferably transparent, electrically conductive layer is located on an inner surface of the one and / or the other pane. Alternatively, the electrically conductive layer can be embedded between two thermoplastic intermediate layers. The electrically conductive layer is then preferably applied to a carrier film or carrier disk. The carrier film or carrier disk preferably contains a polymer, in particular polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET) or combinations thereof.
Die (kapazitive) Sensorelektronik ist mit den drei Anschlussbereichen elektrisch verbun den. Die Sensorelektronik misst die Kapazität zwischen dem kapazitiven Schaltbereich und dem Umgebungsbereich. Wird bei einer Annäherung oder Berührung des Erfas sungsbereichs eine Kapazitätsänderung detektiert, so gibt die Sensorelektronik ein Schaltsignal aus, um einen Schaltvorgang, für ein beliebiges System durchzuführen, beispielsweise um die Färbung eines elektrochromen Schichtsystems zu steuern. Sensorelektroniken für einen kapazitiven Schaltbereich sind dem Fachmann beispiels weise aus der industriellen Serienfertigung von gattungsgemäßen Fahrzeugscheiben wohlbekannt und wurden in der Patentliteratur bereits vielfach beschrieben, beispiels weise in DE 20 2005 010 379 U1 oder in der eingangs genannten EP 3264242 A1. The (capacitive) sensor electronics are electrically connected to the three connection areas. The sensor electronics measure the capacitance between the capacitive switching area and the surrounding area. If a change in capacitance is detected when the detection area is approached or touched, the sensor electronics emit a switching signal in order to carry out a switching process for any system, for example to control the coloring of an electrochromic layer system. Sensor electronics for a capacitive switching range are well known to those skilled in the art, for example, from the industrial series production of generic vehicle windows and have already been described many times in the patent literature, for example in DE 20 2005 010 379 U1 or in EP 3264242 A1 mentioned above.
In einer einfachen Ausführung wird die Kapazitätsänderung des Erfassungsbereichs (Sensorfläche) gegenüber dem Umgebungsbereich durch einen Kapazitäts-/Spannungs- wandler gemessen. Die Sensorfläche wird durch die Sensorelektronik auf eine vorgege bene Spannung geladen. Der zum Aufladen benötigte Stromfluss wird gemessen und in ein Spannungssignal gewandelt. Anschließend wird die Sensorfläche entladen und er neut auf die vorgegebene Spannung geladen. Eine Änderung der Kapazität der Sensor fläche kann durch die Änderung des Spannungssignals gemessen werden. Die Kapazität der Sensorfläche gegen den Umgebungsbereich ändert sich, wenn ein Gegenstand, bei spielsweise ein Finger, in ihre Nähe kommt oder sie berührt. Der kapazitive Schaltbe reich ist für eine kapazitive Berührungsdetektion oder Annäherungsdetektion ausgebil det. Der Schaltbereich und der Umgebungsbereich bilden dabei jeweils eine Flä chenelektrode aus. In a simple embodiment, the change in capacitance of the detection area (sensor area) compared to the surrounding area is measured by a capacitance / voltage converter. The sensor electronics charge the sensor surface to a specified voltage. The current flow required for charging is measured and converted into a voltage signal. The sensor surface is then discharged and charged again to the specified voltage. A change in the capacitance of the sensor surface can be measured by changing the voltage signal. The capacitance of the sensor surface in relation to the surrounding area changes when an object, for example a finger, comes near it or touches it. The capacitive switching area is designed for capacitive touch detection or proximity detection. The switching area and the surrounding area each form a surface electrode.
Eine Kapazitätsänderung kann auch durch einen nicht schwingenden Oszillator erfasst werden, der durch die Kapazitätsänderung zum Anschwingen gebracht wird. Alternativ kann ein schwingender Oszillator so stark bedämpft werden, dass seine Schwingung abreißt. Eine Sensorelektronik mit Oszillator ist aus EP 0 899 882 A1 bekannt. A change in capacitance can also be detected by a non-oscillating oscillator, which is caused to oscillate by the change in capacitance. Alternatively, an oscillating oscillator can be dampened so much that its oscillation stops. Sensor electronics with an oscillator are known from EP 0 899 882 A1.
Ferner erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungs gemäßen Scheibenanordnung. Obige Ausführungen im Zusammenhang mit der Schei benanordnung gelten analog für das erfindungsgemäße Verfahren. The invention also extends to a method for producing a disk assembly according to the invention. The above statements in connection with the disk arrangement apply analogously to the method according to the invention.
Das Verfahren umfasst: The procedure includes:
Bereitstellen einer Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Schicht; Providing a disk with an electrically conductive layer;
Einformen mindestens einer ersten Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht, derart, dass mindestens ein kapazitiver Schaltbereich von einem Umgebungsbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die erste Trennlinie ent weder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den kapazitiven Schaltbereich voll ständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet wird, den kapazitiven Schaltbereich teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich einen Erfassungsbereich, ei nen Zuleitungsbereich und einen ersten Anschlussbereich aufweist, wobei der Zulei tungsbereich den Erfassungsbereich mit dem ersten Anschlussbereich elektrisch verbin det, Forming at least one first separating line in the electrically conductive layer in such a way that at least one capacitive switching area is electrically separated from a surrounding area of the electrically conductive layer, the first separating line either being designed as a closed line and completely surrounding the capacitive switching area or as a non-closed one Line is formed, the capacitive Partly surrounds the switching area and extends freely (with both ends) to the edge of the layer, the capacitive switching area having a detection area, a lead area and a first connection area, the lead area electrically connecting the detection area to the first connection area,
Einformen einer zweiten Trennlinie in die elektrisch leitfähige Schicht derart, dass der Umgebungsbereich von einem Außenbereich der elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abgetrennt wird, wobei die zweite Trennlinie entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den Umgebungsbereich vollständig umgibt oder als nichtgeschlos sene Linie ausgebildet wird, den Umgebungsbereich teilweise umgibt und sich frei en dend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, Forming a second dividing line in the electrically conductive layer in such a way that the surrounding area is electrically separated from an outer area of the electrically conductive layer, the second dividing line either being designed as a closed line and completely surrounding the surrounding area or being designed as a non-closed line, the surrounding area partially surrounds and extends freely (with both ends) to the edge of the layer,
Elektrisches Verbinden einer Sensorelektronik mit dem ersten Anschlussbereich einem zweiten Anschlussbereich des Umgebungsbereichs und einem dritten Anschluss bereich des Außenbereichs, wobei der dritte Anschlussbereich dazu vorgesehen ist, mit einem vorzugebenden bzw. vorgegebenen elektrischen Potential, insbesondere Masse potential, verbunden zu werden. Electrical connection of sensor electronics to the first connection area, a second connection area of the surrounding area and a third connection area of the outer area, the third connection area being provided to be connected to a predetermined or predetermined electrical potential, in particular ground potential.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der erste, zweite und dritte elektrische Anschlussbereich mit einem dreiadrigen Kabel elektrisch verbunden, insbesondere mit einem gemeinsamen (einstückigen) Kabelver binder. According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the first, second and third electrical connection areas are electrically connected with a three-wire cable, in particular with a common (one-piece) cable connector.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der dritte elektrische Anschlussbereich des Außenbereichs mit einer metallischen Kontaktfläche versehen. Optional werden auch der erste Anschlussbereich und/oder der zweite Anschlussbereich mit einer metallischen Kontaktfläche versehen. According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the third electrical connection area of the outer area is provided with a metallic contact surface. Optionally, the first connection area and / or the second connection area are also provided with a metallic contact surface.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der dritte elektrische Anschlussbereich des Außenbereichs mit einem Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Leitung versehen. According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the third electrical connection area of the outer area is provided with a plug contact for plugging in an electrical line.
Die Ausbildung der Trennlinien in der elektrisch leitfähigen Schicht erfolgt beispielsweise durch Laserstrukturieren, durch mechanisches Abtragen oder durch chemisches oder physikalisches Ätzen. Die elektrisch leitfähige Schicht wird vorzugsweise auf einer Oberfläche der Scheibe abgeschieden, wobei die Abscheidung vorzugsweise durch magnetfeldunterstützte Ka thodenzerstäubung, Aufdampfen, chemische Gasphasenabscheidung (Chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch ein nasschemisches Verfahren erfolgt. The separation lines are formed in the electrically conductive layer, for example, by laser structuring, by mechanical ablation or by chemical or physical etching. The electrically conductive layer is preferably deposited on a surface of the pane, the deposition preferably taking place by magnetic field-assisted cathode sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), plasma-assisted gas phase deposition (PECVD) or by a wet chemical process.
Für die Herstellung einer Verbundscheibe werden mindestens zwei Scheiben bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck durch mindestens eine thermoplas tische Klebeschicht miteinander verbunden (laminiert). Es können an sich bekannte Ver fahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispiels weise sogenannte Autoklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die beiden Scheiben und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzen paar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiz tunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt bei spielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren ein gesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierba ren Kammern, in denen die erste Scheibe und zweite Scheibe innerhalb von beispiels weise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Tem peraturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können. For the production of a composite pane, at least two panes are preferably connected to one another (laminated) by means of at least one thermoplastic adhesive layer under the action of heat, vacuum and / or pressure. It can drive known per se for the production of a composite pane can be used. For example, so-called autoclave processes can be carried out at an elevated pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130 ° C. to 145 ° C. for about 2 hours. Vacuum bag or vacuum ring processes known per se work, for example, at around 200 mbar and 130 ° C to 145 ° C. The two panes and the thermoplastic intermediate layer can also be pressed in a calender between at least one pair of rollers to form a composite pane. Systems of this type are known for the production of composite panes and usually have at least one heating tunnel in front of a press shop. The temperature during the pressing process is from 40 ° C to 150 ° C, for example. Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice. Alternatively, vacuum laminators can be used. These consist of one or more heated and evakuierba ren chambers in which the first pane and second pane are laminated within, for example, about 60 minutes at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80 ° C to 170 ° C can be.
Ein Flachleiter zur Kontaktierung der Anschlussbereiche kann in einfacher Weise zwi schen den Scheiben laminiert und aus dem Verbund herausgeführt werden. A flat conductor for contacting the connection areas can be easily laminated between the panes and led out of the composite.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung in Gebäuden oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe. Erfindungs gemäß bevorzugt ist die Verwendung der Scheibenanordnung in Kraftfahrzeugen. Schließlich erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Fortbewegungsmittel für den Ver kehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wel ches mit der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ausgestattet ist. Die Scheibe der Scheibenanordnung ist beispielsweise eine Windschutzscheibe (in aller Regel in einen Karosserierahmen durch eine Kleberaupe eingeklebt), Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe. Die Scheibe ist in das Fortbewegungsmittel eingebaut. Insbe sondere ist eine Windschutzscheibe in ein Kraftfahrzeug durch eine Kleberaupe einge klebt, oder eine Fahrzeugscheibe mit einer Mechanik zum Einbau und/oder Bewegung der Fahrzeugscheibe verbunden. Furthermore, the invention extends to the use of the pane arrangement according to the invention in buildings or in means of locomotion for traffic on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, rear window, side windows and / or roof window. According to the invention, the use of the pane arrangement in motor vehicles is preferred. Finally, the invention also extends to a means of locomotion for transport on land, in the air or on water, in particular a motor vehicle, which is equipped with the pane arrangement according to the invention. The pane of the pane arrangement is, for example, a windshield (usually glued into a body frame with an adhesive bead), rear window, side window and / or roof window. The disc is built into the vehicle. In particular, a windshield is glued into a motor vehicle by a bead of adhesive, or a vehicle window is connected to a mechanism for installing and / or moving the vehicle window.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nach stehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, son dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rah men der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The various configurations of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wo bei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung: The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, where reference is made to the accompanying figures. It shows in a simplified, not to scale representation:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemä ßen Scheibenanordnung; 1 shows a schematic plan view of an embodiment of the pane arrangement according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Scheibenanordnung; Fig. 2 is a schematic plan view of a further embodiment of the pane arrangement according to the Invention;
Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Scheibenanordnung; 3 shows a schematic plan view of a further embodiment of the pane arrangement according to the Invention;
Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Scheibenanordnung; und Fig. 4 is a schematic plan view of a further embodiment of the pane arrangement according to the Invention; and
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemä ßen Scheibenanordnung. Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Scheibenanordnung 200 mit einer Scheibe 100, die einen kapazitiven Schaltbereich 115 umfasst. Die Scheibe 100 kann vielfältig eingesetzt werden. Im Falle eines Fahrzeugs kann diese beispielsweise eine Dachscheibe, eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe, eine Seitenscheibe oder eine andere den Fahrzeuginnenraum begrenzende Verglasung sein. Die Scheibe 100 kann aber auch eine Architekturscheibe oder eine Bauverglasung sein, wie beispielsweise eine Fassadenverglasung, eine Dachscheibe oder eine andere, einen Wohnraum oder Gebäudeinnenraum begrenzende Verglasung sein. Im Allgemeinen kann die Scheibe aber auch für andere Zwecke eingesetzt werden. 5 shows a block diagram of a method for producing the pane arrangement according to the invention. 1 shows a schematic plan view of a pane arrangement 200 with a pane 100 which comprises a capacitive switching area 115. The disk 100 can be used in many ways. In the case of a vehicle, this can be, for example, a roof window, a windshield, a rear window, a side window or some other glazing that delimits the vehicle interior. The pane 100 can, however, also be an architectural pane or building glazing, such as, for example, facade glazing, a roof pane or other glazing that delimits a living space or building interior. In general, however, the disc can also be used for other purposes.
Als Scheibe 100 sind alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Be dingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Fenster- oder Verbundscheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind. All electrically insulating substrates which are thermally and chemically stable and dimensionally stable under the conditions of manufacture and use of the window or composite pane according to the invention are suitable as pane 100.
Die Scheibe 100 umfasst den kapazitiven Schaltbereich 115, über den eine kapazitive Veränderung zeitlich differentiell erfasst werden kann und der dazu verwendet werden kann, eine Funktion elektrisch zu steuern, insbesondere zu schalten, wie beispielsweise eine Heizfunktion oder eine Beleuchtungsfunktion. Nähert sich ein Objekt dem kapaziti ven Schaltbereich 115 an oder berührt diesen, so ändert sich die Kapazität innerhalb des kapazitiven Schaltbereichs 115. Die Kapazitätsänderung wird über eine Steuerungs anordnung oder Sensorelektronik 130 gemessen, welche in Fig. 1 schematisch darge stellt ist. Bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Steuersignal ausgelöst. Dadurch kann beispielsweise eine Annäherung oder Berührung des kapazitiven Schaltbereiches 115 mit einer Hand oder einem Finger erfasst werden. The pane 100 includes the capacitive switching area 115, via which a capacitive change can be differentially detected over time and which can be used to electrically control a function, in particular to switch, such as a heating function or a lighting function. If an object approaches or touches the capacitive switching area 115, the capacitance changes within the capacitive switching area 115. The change in capacitance is measured via a control arrangement or sensor electronics 130, which is shown schematically in FIG. A control signal is triggered when a threshold value is exceeded. In this way, for example, an approach or contact with the capacitive switching area 115 with a hand or a finger can be detected.
Die Scheibe 100 umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht 117, wie beispielsweise eine Low-E-Schicht. Die elektrisch leitfähige Schicht 117 umfasst mindestens eine funktio neile, elektrisch leitende Einzelschicht und optional eine oder mehrere Haftschichten, Barriereschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist bevorzugt ein Schichtaufbau aus jeweils mindestens einer Haftschicht, einer funktio neilen Schicht, einer Barriereschicht, einer Antireflexionsschicht und einer weiteren Bar riereschicht. Eine besonders geeignete elektrisch leitfähige Schicht 117 enthält eine funktionelle Schicht aus mindestens einem elektrisch leitfähigen Oxid (TCO), bevorzugt Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (Sn02:F), antimon-dotiertes Zinnoxid (Sn02:Sb), aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) und/oder galliumdortiertes Zinkoxid (ZnO:Ga). The pane 100 comprises an electrically conductive layer 117, such as, for example, a low-E layer. The electrically conductive layer 117 comprises at least one functional, electrically conductive individual layer and optionally one or more adhesive layers, barrier layers and / or antireflection layers. The electrically conductive layer 117 is preferably a layer structure of at least one adhesive layer, a functional layer, a barrier layer, an anti-reflective layer and a further barrier layer. A particularly suitable electrically conductive layer 117 contains a functional layer of at least one electrically conductive oxide (TCO), preferably indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (SnO 2: F), antimony-doped tin oxide (Sn02: Sb), aluminum-doped zinc oxide (ZnO: AI) and / or gallium-doped zinc oxide (ZnO: Ga).
Die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist in unterschiedliche Bereiche elektrisch unterteilt, die durch in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte Trennlinien 107-1 , 107-2 elektrisch voneinander getrennt sind. Die Trennlinien 107-1 , 107-2 unterbrechen die elektrisch leitfähige Schicht 117. Die einzelnen elektrisch leitfähigen Bereiche sind durch die Trennlinien 107-1 , 107-2 voneinander elektrisch isoliert, so dass diese voneinander galvanisch getrennt sind. Zwischen den durch die Trennlinien 107-1 , 107-2 getrennten leitfähigen Bereichen der elektrisch leitfähigen Schicht 117 kann kein Gleichstrom (DC) fließen. The electrically conductive layer 117 is electrically subdivided into different areas, which are electrically separated from one another by separating lines 107-1, 107-2 formed in the electrically conductive layer. The separating lines 107-1, 107-2 interrupt the electrically conductive layer 117. The individual electrically conductive areas are electrically isolated from one another by the separating lines 107-1, 107-2, so that they are galvanically separated from one another. No direct current (DC) can flow between the conductive areas of the electrically conductive layer 117 separated by the separating lines 107-1, 107-2.
Die Trennlinien 107-1 , 107-2 können jeweils eine Breite von beispielsweise 100 pm auf weisen und werden beispielsweise durch Laserstrukturierung in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eingebracht. Trennlinien 107-1 , 107-2 mit einer derart geringen Breite sind optisch kaum oder nicht wahrnehmbar und stören die Durchsicht durch die Scheibe 100 nicht. Dies ist besonders ästhetisch und für eine Verwendung im Sichtbereich von Fahr zeugen für die Fahrsicherheit von Vorteil. Im Allgemeinen können die Trennlinien 107-1 , 107-2 jedoch auch eine andere Breite aufweisen. The dividing lines 107-1, 107-2 can each have a width of, for example, 100 μm and are introduced into the electrically conductive layer 117, for example, by laser structuring. Separating lines 107-1, 107-2 with such a small width are optically barely or not perceptible and do not interfere with the view through the pane 100. This is particularly aesthetic and for use in the field of vision of driving testify for driving safety of advantage. In general, however, the dividing lines 107-1, 107-2 can also have a different width.
Der kapazitive Schaltbereich 115 umfasst einen Erfassungsbereich 103, welcher hier beispielsweise annähernd tropfenförmig ausgebildet ist, und eine erste Flächenelektrode bildet. Der Erfassungsbereich 103 geht in einen streifenförmigen Zuleitungsbereich 119 über. Die Breite und die Länge des Erfassungsbereichs 103 betragen beispielsweise 40 mm. Die Breite des Zuleitungsbereichs 119 beträgt beispielsweise 1 mm. Die Länge des Zuleitungsbereichs 119 beträgt beispielsweise etwa 48 mm. Der Zuleitungsbereich 119 ist mit einem ersten Anschlussbereich 113-1 verbunden. Der erste Anschlussbereich 113-1 hat beispielsweise eine quadratische Form, hier beispielsweise mit abgerundeten Ecken und einer Kantenlänge von beispielsweise 12 mm. Im Allgemeinen können jedoch auch andere Formen und Abmessungen für die elektrisch leitfähigen Strukturen des ka pazitiven Schaltbereichs 115 gewählt werden. The capacitive switching area 115 comprises a detection area 103, which here is approximately teardrop-shaped, for example, and forms a first surface electrode. The detection area 103 merges into a strip-shaped supply line area 119. The width and the length of the detection area 103 are 40 mm, for example. The width of the lead area 119 is 1 mm, for example. The length of the lead area 119 is approximately 48 mm, for example. The lead area 119 is connected to a first connection area 113-1. The first connection area 113-1 has, for example, a square shape, here for example with rounded corners and an edge length of, for example, 12 mm. In general, however, other shapes and dimensions can also be selected for the electrically conductive structures of the capacitive switching region 115.
Der Erfassungsbereich 103 kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Besonders geeignete Erfassungsbereiche 103 sind tropfenförmig ausgebildet. Weiterhin sind bei spielsweise eckige Formen möglich, wie Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Trapeze oder anders geartete Vierecke oder Polygone höherer Ordnung. Vorteilhaft sind abgerundete Ecken. Dies gilt im Übergangsbereich zwischen Erfassungsbereich 103 und Zuleitungs bereich 119 und/oder im Übergangsbereich zwischen Zuleitungsbereich 119 und An schlussbereich 113-1. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungs radius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen. The detection area 103 can in principle have any shape. Particularly suitable detection areas 103 are designed to be drop-shaped. Furthermore, for example, angular shapes are possible, such as triangles, squares, rectangles, trapezoids or different types of quadrilaterals or higher-order polygons. Rounded corners are advantageous. This applies in the transition area between detection area 103 and supply area 119 and / or in the transition area between supply area 119 and connection area 113-1. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably of at least 8 mm.
In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine erste Trennlinie 107-1 eingeformt, durch die ein Umgebungsbereich 105 vom Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und ersten Anschlussbereich 113-1 elektrisch getrennt ist. Die erste Trennlinie 107-1 umgibt den Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und ersten Anschlussbereich 113-1 umlaufend vollständig, d.h. die erste Trennlinie 107-1 ist als geschlossene Linie ausge bildet, wobei sich der Erfassungsbereich 103, Zuleitungsbereich 119 und erste An schlussbereich 113-1 vollständig innerhalb der ersten Trennlinie 107-1 befinden. In Ein klang hiermit umgibt der Umgebungsbereich 105 den Erfassungsbereich 103, den Zulei tungsbereich 119 und den ersten Anschlussbereich 113-1 vollständig. A first separating line 107-1 is molded into the electrically conductive layer 117, by means of which a surrounding area 105 is electrically separated from the detection area 103, the supply line area 119 and the first connection area 113-1. The first dividing line 107-1 completely surrounds the detection area 103, supply area 119 and first connection area 113-1, ie the first dividing line 107-1 is designed as a closed line, with detection area 103, supply area 119 and first connection area 113- 1 are completely within the first dividing line 107-1. In harmony with this, the surrounding area 105 completely surrounds the detection area 103, the supply area 119 and the first connection area 113-1.
Der Umgebungsbereich 105 bildet eine zweite (Flächen-)Elektrode. Der Umgebungsbe reich 105 ist insbesondere um den Erfassungsbereich 103 herum angeordnet und kann über einen weiteren (d.h. zweiten) Anschlussbereich 113-2 mit der Sensorelektronik 130 verbunden werden. Die Sensorelektronik 130 erfasst die kapazitiven Veränderungen bei einer Annäherung oder Berührung des Erfassungsbereichs 103. Die Sensorelektronik 130 erfasst kapazitive Änderungen zwischen dem Erfassungsbereich 103 und dem Um gebungsbereich 105 über die beiden Anschlussbereiche 113-1 , 113-2, so dass eine An näherung oder Berührung erfasst werden kann. The surrounding area 105 forms a second (surface) electrode. The surrounding area 105 is arranged in particular around the detection area 103 and can be connected to the sensor electronics 130 via a further (i.e. second) connection area 113-2. The sensor electronics 130 detect the capacitive changes when the detection area 103 is approached or touched. The sensor electronics 130 detect capacitive changes between the detection area 103 and the surrounding area 105 via the two connection areas 113-1, 113-2, so that an approach or contact can be captured.
In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine zweite Trennlinie 107-2 eingeformt, durch die der Umgebungsbereich 105 von einem Außenbereich 109 elektrisch getrennt ist. Die zweite Trennlinie 107-2 umgibt den Umgebungsbereich 105 umlaufend vollständig, d.h. die zweite Trennlinie 107-2 ist als geschlossene Linie ausgebildet, wobei sich der Um gebungsbereich 105 vollständig innerhalb der zweiten Trennlinie 107-1 befindet. In Ein klang hiermit umgibt der Außenbereich 109 den Umgebungsbereich 105 vollständig. A second separating line 107 - 2 is molded into the electrically conductive layer 117, by means of which the surrounding area 105 is electrically separated from an outer area 109. The second separating line 107-2 completely surrounds the surrounding area 105, i.e. the second separating line 107-2 is designed as a closed line, the surrounding area 105 being located completely within the second separating line 107-1. In accordance with this, the outer area 109 completely surrounds the surrounding area 105.
Um den Umgebungsbereich 105 herum befindet sich die übrige leitfähige Schicht 117, die den Außenbereich 109 bildet. Der Außenbereich 109 umfasst einen dritten elektri schen Anschlussbereich 111 , an dem eine elektrische Leitung 121 angebracht werden kann, der dazu dient, den leitfähigen Außenbereich 109 auf ein bestimmtes (konstantes) elektrisches Potential zu legen, insbesondere Massepotential. Durch diese Maßnahme lassen sich elektromagnetische Störeinflüsse auf den Erfassungsbereich 103 und/oder den Umgebungsbereich 105 erheblich verringern. The remaining conductive layer 117, which forms the outer area 109, is located around the surrounding area 105. The outer area 109 comprises a third electrical connection area 111, to which an electrical line 121 is attached which serves to place the conductive outer area 109 on a certain (constant) electrical potential, in particular ground potential. This measure makes it possible to considerably reduce electromagnetic interference on the detection area 103 and / or the surrounding area 105.
Der dritte Anschlussbereich 111 ist im Außenbereich 109 und somit separat (d.h. räum lich entfernt) neben dem kapazitiven Schaltbereich 115 angeordnet. Der dritte An schlussbereich 111 weist hier beispielsweise eine metallische Kontaktfläche 125 auf, über die der elektrische Kontakt mit der elektrischen Leitung 121 hergestellt werden kann. Die metallische Kontaktfläche 125 kann eine Schicht aus Kupfer, Silber oder Gold enthalten, durch die ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt werden kann. Auf die metallische Kontaktfläche 125 kann die elektrische Leitung 121 beispielsweise auf gelötet werden. Daneben kann der dritte Anschlussbereich 111 aber auch einen Steck kontakt zum Anstecken eines Steckverbinders 129 der elektrischen Leitung 121 umfas sen. Der Steckkontakt kann auf die metallische Kontaktfläche 125 mittels eines Lötver fahrens aufgelötet sein, wie beispielsweise einem Ultraschalllötverfahren. The third connection area 111 is arranged in the outer area 109 and thus separately (i.e. spatially distant) next to the capacitive switching area 115. The third connection area 111 has here, for example, a metallic contact surface 125, via which the electrical contact with the electrical line 121 can be established. The metallic contact surface 125 can contain a layer of copper, silver or gold, through which a reliable electrical contact can be established. The electrical line 121 can, for example, be soldered onto the metallic contact surface 125. In addition, the third connection area 111 can also comprise a plug contact for plugging in a plug connector 129 of the electrical line 121. The plug contact can be soldered onto the metallic contact surface 125 by means of a soldering process, such as, for example, an ultrasonic soldering process.
In Fig. 1 ist sind der Schichtrand 132 und der Scheibenrand 134 gleich. Typischer Weise ist der Schichtrand 132 gegenüber dem Scheibenrand 134 rückversetzt (Randentschich- tung. In Fig. 1, the layer edge 132 and the disc edge 134 are the same. The layer edge 132 is typically set back with respect to the pane edge 134 (edge delamination.
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der Scheibena nordnung 200 mit einer Scheibe 100, die einen kapazitiven Schaltbereich 115 umfasst. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zur Schei benanordnung 200 von Fig. 1 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu Fig. 1 Bezug genommen. Der dritte Anschlussbereich 111 ist durch die elektrisch leitfähige Schicht 117 des Scheibenbereichs 109 gebildet und befindet sich zwischen dem ersten Anschlussbereich 113-1 für den kapazitiven Erfassungsbereich 103 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 für den Umgebungsbereich 105 unmittelbar angrenzend an diese beiden Anschlussbereiche 113-1 , 113-2. Die Fläche des dritten Anschlussbereichs 111 ist hier beispielsweise viereckig. Der dritte Anschlussbereich 111 ist durch die um laufende zweite Trennlinie 107-2 von den beiden anderen Anschlussbereichen 113-1 und 113-2 abgetrennt. Die zweite Trennlinie 107-2 erstreckt sich hierzu in den Bereich zwischen dem ersten Anschlussbereich 113-1 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 hinein. Der dritte Anschlussbereich 111 ist angrenzend zu dem ersten Anschlussbereich 113-1 für den kapazitiven Erfassungsbereich 103 und dem zweiten Anschlussbereich 113-2 für den Umgebungsbereich 105 angeordnet. Durch diese Anordnung lassen sich alle drei Anschlussbereiche 113-1 , 113-2 und 111 in einfacher Weise durch Aufsetzen eines Ka belverbinders 123 mit einem dreiadrigen Kabel als elektrischer Leitung 121 kontaktieren. Auf diese Weise kann mittels eines einzigen Kabelverbinders 123 ein Kontakt zu allen drei Anschlussbereichen 113-1 , 113-2 und 111 hergestellt werden. Der Kabelverbinder 123 ist beispielsweise ein vorgefertigtes Kunststoffteil an einem Flachbandkabel, das jeweilige Kontaktvorrichtungen zum elektrischen Kontaktieren der drei Anschlussberei che 113-1 , 113-2 und 111 aufweist. FIG. 2 shows a schematic plan view of a further embodiment of the disk arrangement 200 with a disk 100 which comprises a capacitive switching area 115. In order to avoid unnecessary repetition, only the differences to the disc arrangement 200 of FIG. 1 will be explained and otherwise reference is made to the explanations relating to FIG. 1. The third connection area 111 is formed by the electrically conductive layer 117 of the pane area 109 and is located between the first connection area 113-1 for the capacitive detection area 103 and the second connection area 113-2 for the surrounding area 105 directly adjacent to these two connection areas 113-1 , 113-2. The surface of the third connection region 111 is here, for example, square. The third connection area 111 is separated from the other two connection areas 113-1 and 113-2 by the circumferential second dividing line 107-2. For this purpose, the second dividing line 107-2 extends into the area between the first connection area 113-1 and the second connection area 113-2. The third connection area 111 is arranged adjacent to the first connection area 113-1 for the capacitive detection area 103 and the second connection area 113-2 for the surrounding area 105. With this arrangement, all three connection areas 113-1, 113-2 and 111 can be contacted in a simple manner by attaching a cable connector 123 with a three-core cable as the electrical line 121. In this way, a single cable connector 123 can be used to establish contact with all three connection areas 113-1, 113-2 and 111. The cable connector 123 is, for example, a prefabricated plastic part on a ribbon cable, which has respective contact devices for making electrical contact with the three connection areas 113-1, 113-2 and 111.
Fig. 3 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer Scheibena nordnung 200 mit Scheibe 100 mit einem kapazitiven Schaltbereich 115. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden wiederum nur die Unterschiede zur Scheibena nordnung 200 von Fig. 1 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu Fig. 1 Bezug genommen. 3 shows a schematic plan view of a further embodiment of a disk arrangement 200 with disk 100 with a capacitive switching area 115. In order to avoid unnecessary repetition, only the differences from the disk arrangement 200 of FIG referred to FIG.
In die elektrisch leitfähige Schicht 117 ist eine dritte Trennlinie 107-3 eingeformt, durch die der Außenbereich 109 in eine erste Außenbereichszone 109-1 und eine zweite Au ßenbereichszone 109-2 elektrisch unterteilt wird. Die dritte Trennlinie 107-3 umgibt den Umgebungsbereich 105 umlaufend vollständig, d.h. die dritte Trennlinie 107-3 ist als geschlossene Linie ausgebildet, wobei sich die zweite Außenbereichszone vollständig innerhalb der dritten Trennlinie 107-3 befindet. In Einklang hiermit umgibt die erste Au ßenbereichszone 109-1 die zweiten Außenbereichszone 109-2 vollständig. A third dividing line 107-3 is formed in the electrically conductive layer 117, by means of which the outer area 109 is electrically divided into a first outer area zone 109-1 and a second outer area zone 109-2. The third dividing line 107-3 completely surrounds the surrounding area 105, i.e. the third dividing line 107-3 is designed as a closed line, the second outer area zone being located completely within the third dividing line 107-3. In accordance with this, the first outer area zone 109-1 completely surrounds the second outer area zone 109-2.
Der dritte Anschlussbereich 111 befindet sich hier beispielsweise in der ersten Außen bereichszone 109-1 , wobei es gleichermaßen möglich wäre, den dritten Anschlussbe reich 111 zusätzlich oder alternativ in der zweiten Außenbereichszone 109-2 vorzuse hen. The third connection area 111 is here, for example, in the first outer area zone 109-1, it being equally possible to provide the third connection area 111 additionally or alternatively in the second outer area zone 109-2.
Bei dieser Ausgestaltung wird durch die zweite Außenbereichszone 109-2 eine kapazi tive Barriere um den Umgebungsbereich 105 herum gebildet, durch die externe Störein flüsse noch besser eliminiert werden können. Die Breite der hier beispielsweise bahn förmigen zweiten Außenbereichszone 109-2 ist beispielsweise konstant. Im Allgemeinen kann die zweite Außenbereichszone 109-2 jedoch auch andere Formen aufweisen. Durch die zweite Außenbereichszone 109-2 kann der kapazitive Schaltbereich 115 noch weiter elektromagnetisch entkoppelt werden. In this embodiment, the second outer area zone 109-2 forms a capacitive barrier around the surrounding area 105, through which external interference can be eliminated even better. The width of the second outer region zone 109-2, which is in the form of a web, for example, is constant, for example. In general however, the second outer region zone 109-2 can also have other shapes. The capacitive switching area 115 can be further electromagnetically decoupled by the second outer area zone 109-2.
Fig. 4 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer Scheibena nordnung 200 mit Scheibe 100 mit einem kapazitiven Schaltbereich 115. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zur Scheibenanordnung 200 von Fig. 3 erläutert und ansonsten wird auf die Ausführungen zu Fig. 3 Bezug ge nommen. 4 shows a schematic plan view of a further embodiment of a disk arrangement 200 with disk 100 with a capacitive switching area 115. In order to avoid unnecessary repetition, only the differences to the disk arrangement 200 of FIG. 3 are explained and otherwise reference is made to the statements relating to FIG 3 Referred to.
Bei dieser Ausgestaltung ist in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eine dritte Trennlinie 107-3 eingeformt, welche eine geschlossene Linie ist und den Rand der Scheibe 100 vollständig umläuft. Der Außenbereich 109 wird hierdurch in eine erste Außenbereichs zone 109-1 und eine zweite Außenbereichszone 109-2 elektrisch unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone 109-1 ein Randbereich 127 der elektrisch leitfähigen Schicht 117 ist und in senkrechter Sicht durch die Scheibe 100 im Randbereich 127 der Scheibe 100 angeordnet ist. In this embodiment, a third dividing line 107-3 is formed in the electrically conductive layer 117, which is a closed line and completely surrounds the edge of the pane 100. The outer area 109 is thereby electrically divided into a first outer area zone 109-1 and a second outer area zone 109-2, the first outer area zone 109-1 being an edge area 127 of the electrically conductive layer 117 and in a vertical view through the pane 100 in the edge area 127 of the disk 100 is arranged.
Der dritte Anschlussbereich 111 befindet sich hier beispielsweise in der ersten Außen bereichszone 109-1 , wobei es gleichermaßen möglich wäre, den dritten Anschlussbe reich 111 zusätzlich oder alternativ in der zweiten Außenbereichszone 109-2 vorzuse hen. Innerhalb der ersten Außenbereichszone 109-1 befindet sich die zweite Außenbe reichszone 109-2, wobei die zweite Außenbereichszone 109-2, welche den Umgebungs bereich 105 umgibt, durch die dritte Trennlinie 107-3 elektromagnetisch entkoppelt ist. Erst recht gilt dies für den Umgebungsbereich 105. Zudem ist die zweite Außenbereichs zone 109-2 dazu vorgesehen, durch den dritten Anschlussbereich 111 auf ein konstantes elektrisches Potential, beispielsweise Massenpotential, gelegt zu werden. The third connection area 111 is here, for example, in the first outer area zone 109-1, it being equally possible to provide the third connection area 111 additionally or alternatively in the second outer area zone 109-2. The second outer area zone 109-2 is located within the first outer area zone 109-1, the second outer area zone 109-2, which surrounds the surrounding area 105, being electromagnetically decoupled by the third dividing line 107-3. This applies even more to the surrounding area 105. In addition, the second outer area zone 109-2 is provided to be placed on a constant electrical potential, for example ground potential, through the third connection area 111.
Im Randbereich kann die Scheibe 100 mechanisch befestigt werden, beispielsweise durch Einkleben in einen Karosserierahmen oder einen Metallrahmen mittels Kle beraupe, ohne dass die Befestigung einen elektromagnetischen Störeinfluss ausübt. Die dritte Trennlinie 107-3 ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass sich die in Berührungs kontakt mit der Scheibe stehende Kleberaupe in senkrechter Sicht durch die Scheibe nur in der ersten Außenbereichszone 109-1 befindet und demnach nicht in der zweiten Außenbereichszone 109-2. Dies ermöglicht eine besonders gute elektrische Entkopp lung der beiden Außenbereichszonen 109-1 , 109-2. In the edge area, the pane 100 can be fastened mechanically, for example by gluing it into a body frame or a metal frame using adhesive beads, without the fastening exerting an electromagnetic interference. For this purpose, the third dividing line 107-3 is designed in such a way that the adhesive bead in contact with the pane is only located in the first outer area zone 109-1 and therefore not in the second when viewed vertically through the pane Outdoor zone 109-2. This enables a particularly good electrical decoupling of the two outer area zones 109-1, 109-2.
In allgemeiner Weise kann die dritte Trennlinie 107-3 auch so ausgebildet sein, dass eine nicht vollständig umlaufend ausgebildete erste Außenbereichszone 109-1 von einer zweiten Außenbereichszone 109-2 elektrisch abgegrenzt ist. Beispielsweise kann die dritte Trennlinie 107-3 auch nichtgeschlossen ausgebildet sein und nur einen Teil der Scheibe 100 elektrisch abtrennen, wie beispielsweise einen vorgegebenen Seitenbe reich unter einer Polyurethan-Linie (PU-Linie). Möglich wäre auch eine Mechanik für den Einbau und/oder Bewegung der Scheibe 100 (in senkrechter Sicht durch die Scheibe) in der nicht vollständig umlaufend ausgebildeten ersten Außenbereichszone 109-1 vorzu sehen. In general, the third dividing line 107-3 can also be designed in such a way that a first outer region zone 109-1 that is not completely circumferential is electrically delimited from a second outer region zone 109-2. For example, the third dividing line 107-3 can also be designed to be non-closed and only electrically separate part of the pane 100, such as, for example, a predetermined side area under a polyurethane line (PU line). It would also be possible to provide a mechanism for installing and / or moving the pane 100 (in a vertical view through the pane) in the first outer area zone 109-1, which is not completely circumferential.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Scheibenanord nung 200. Im Schritt S101 eine Scheibe 100 bereitgestellt und eine elektrisch leitfähige Schicht 117 an bzw. auf einer Oberfläche der Scheibe 100 angeordnet. Danach wird in Schritt S102 mindestens eine erste Trennlinie 107-1 in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eingeformt, derart, dass ein kapazitiver Schaltbereich 115 von einem Umgebungs bereich 105 der elektrisch leitfähigen Schicht 117 elektrisch abgetrennt wird, wobei die erste Trennlinie 107-1 entweder als geschlossene Linie ausgebildet wird und den kapa zitiven Schaltbereich 115 vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebil det wird, den kapazitiven Schaltbereich 115 teilweise umgibt und sich frei endend (mit beiden Enden) bis zum Schichtrand erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich 115 einen Erfassungsbereich 103, einen Zuleitungsbereich 119 und einen ersten Anschluss bereich 113-1 aufweist, wobei der Zuleitungsbereich 119 den Erfassungsbereich 103 mit dem ersten Anschlussbereich 113-1 elektrisch verbindet. Anschließend wird in Schritt S103 eine zweite Trennlinie 107-2 in die elektrisch leitfähige Schicht 117 eingeformt, derart, dass der Umgebungsbereich 105 von einem Außenbereich 109 der elektrisch leitfähigen Schicht 117 elektrisch abgetrennt wird, wobei die zweite Trennlinie 107-2 entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich 105 voll ständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den Umgebungsbe reich 105 teilweise umgibt und sich bis zum Schichtrand erstreckt. Anschließend wird in Schritt S104 eine kapazitive Sensorelektronik 130 mit dem ersten Anschlussbereich 113-1 , einem zweiten Anschlussbereich 113-2 des Umgebungsbereichs 105 und einem dritten Anschlussbereich 111 des Außenbereichs109 elektrisch verbunden, wobei der dritte Anschlussbereich 11 dazu vorgesehen ist, den Außenbereich 109 auf ein vorzu gebendes elektrisches Potential, insbesondere Massepotential, zu legen. 5 shows a block diagram of a method for producing the disk arrangement 200. In step S101, a disk 100 is provided and an electrically conductive layer 117 is arranged on or on a surface of the disk 100. Thereafter, in step S102, at least one first dividing line 107-1 is formed in the electrically conductive layer 117 in such a way that a capacitive switching area 115 is electrically separated from a surrounding area 105 of the electrically conductive layer 117, the first dividing line 107-1 either as A closed line is formed and completely surrounds the capacitive switching area 115 or is designed as a non-closed line, partially surrounds the capacitive switching area 115 and extends freely (with both ends) to the edge of the layer, the capacitive switching area 115 having a detection area 103 , a lead area 119 and a first connection area 113-1, the lead area 119 electrically connecting the detection area 103 to the first connection area 113-1. Then, in step S103, a second dividing line 107-2 is formed in the electrically conductive layer 117 such that the surrounding area 105 is electrically separated from an outer area 109 of the electrically conductive layer 117, the second dividing line 107-2 either being formed as a closed line and the surrounding area 105 completely surrounds or is designed as a non-closed line, the surrounding area 105 partially surrounds and extends to the edge of the layer. Subsequently, in step S104, capacitive sensor electronics 130 are electrically connected to the first connection area 113-1, a second connection area 113-2 of the surrounding area 105 and a third connection area 111 of the outer area 109, the Third connection area 11 is provided to place the outer area 109 on a predetermined electrical potential, in particular ground potential.
Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass durch die Erfindung eine verbesserte Scheibenanordnung zur Verfügung gestellt wird, durch welche externe Störeinflüsse im eingebauten Zustand der Scheibe, die zu unerwünschten Fehlern im kapazitiven Schalt vorgang führen, zumindest stark verringert werden können. Insbesondere kann eine Er höhung des Signal-/Rauschverhältnisses und somit eine Verbesserung des Schaltver haltens des kapazitiven Schaltbereichs erzielt werden. Erreicht wird dies durch die Aus- bildung eines den Umgebungsbereich umgebenden Außenbereichs, der auf ein konstan tes elektrisches Potential, insbesondere Masse, gelegt wird. Ergänzend kann der Au ßenbereich in zwei Außenbereichszonen unterteilt werden, wodurch eine weitere Ab schirmung des kapazitiven Schaltbereichs und Umgebungsbereichs von externen Stö reinflüssen erreicht wird. From the foregoing it follows that the invention provides an improved pane arrangement through which external disturbances in the installed state of the pane, which lead to undesired errors in the capacitive switching process, can at least be greatly reduced. In particular, an increase in the signal-to-noise ratio and thus an improvement in the switching behavior of the capacitive switching range can be achieved. This is achieved through the formation of an outer area surrounding the surrounding area, which is placed on a constant electrical potential, in particular ground. In addition, the outside area can be divided into two outside area zones, which further shields the capacitive switching area and the surrounding area from external interference.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
100 Scheibe 100 disc
103 Erfassungsbereich 103 Detection area
105 Umgebungsbereich 105 Surrounding area
107-1 erste Trennlinie 107-1 first dividing line
107-2 zweite Trennlinie 107-2 second dividing line
107-3 dritte Trennlinie 107-3 third dividing line
109 Außenbereich 109 outdoors
109-1 erste Außenbereichszone109-1 first outdoor area
109-2 zweite Außenbereichszone109-2 second outdoor area
111 dritter Anschlussbereich111 third connection area
113-1 erster Anschlussbereich113-1 first connection area
113-2 zweiter Anschlussbereich113-2 second connection area
115 Schaltbereich 115 switching range
117 elektrisch leitfähige Schicht117 electrically conductive layer
119 Zuleitungsbereich 119 Supply area
121 elektrische Leitung 121 electrical conduction
123 Kabelverbinder 123 cable connectors
125 Metallische Kontaktfläche125 Metallic contact surface
127 Randbereich 127 border area
129 Steckverbinder 129 connectors
130 Sensorelektronik 132 Schichtrand 134 Scheibenrand 130 Sensor electronics 132 Layer edge 134 Disc edge
200 Scheibenanordnung 200 disc arrangement

Claims

Patentansprüche Claims
1. Scheibenanordnung (200), umfassend: eine Scheibe (100) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (117), die durch einen Schichtrand begrenzt ist, mindestens eine in die elektrisch leitfähige Schicht (117) eingeformte, schichtfreie erste Trennlinie (107-1), durch die mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (115) von einem Umgebungsbereich (105) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abge trennt ist, wobei die erste Trennlinie (107-1) entweder als geschlossene Linie ausgebil det ist und den kapazitiven Schaltbereich (115) vollständig umgibt oder als nicht-ge schlossene Linie ausgebildet ist, den kapazitiven Schaltbereich (115) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, wobei der kapazitive Schalt bereich (115) einen Erfassungsbereich (103), einen Zuleitungsbereich (119) und einen ersten Anschlussbereich (113-1) aufweist, wobei der Zuleitungsbereich (11) den Erfas sungsbereich (103) mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) elektrisch verbindet, eine in die elektrisch leitfähige Schicht eingeformte, schichtfreie zweite Trennlinie (107-2), durch die der Umgebungsbereich (105) von einem Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt ist, wobei die zweite Trennlinie (107-2) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den Umge bungsbereich (105) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, eine kapazitive Sensorelektronik (130), die mit dem ersten Anschlussbereich (113-1), einem zweiten Anschlussbereich (113-2) des Umgebungsbereichs (105) und einem dritten Anschlussbereich (111) des Außenbereichs (109) elektrisch verbunden ist, wobei der dritte Anschlussbereich (111) dazu vorgesehen ist, mit einem konstanten elektrischen Potential, insbesondere Masse, verbunden zu werden. 1. Disc arrangement (200), comprising: a disc (100) with an electrically conductive layer (117) which is delimited by a layer edge, at least one layer-free first separating line (107-1) molded into the electrically conductive layer (117) , by which at least one capacitive switching area (115) is electrically separated from a surrounding area (105) of the electrically conductive layer (117), the first separating line (107-1) either being designed as a closed line and the capacitive switching area (115 ) completely surrounds or is designed as a non-closed line, partially surrounds the capacitive switching area (115) and extends freely ending up to the layer edge (132), the capacitive switching area (115) having a detection area (103), a supply line area ( 119) and a first connection area (113-1), the lead area (11) electrically connecting the detection area (103) to the first connection area (113-1) t, a layer-free second dividing line (107-2) molded into the electrically conductive layer, through which the surrounding area (105) is electrically separated from an outer area (109) of the electrically conductive layer (117), the second dividing line (107- 2) is either designed as a closed line and completely surrounds the surrounding area (105) or is designed as a non-closed line that partially surrounds the surrounding area (105) and extends freely ending up to the layer edge (132), a capacitive sensor electronics (130 ), which is electrically connected to the first connection area (113-1), a second connection area (113-2) of the surrounding area (105) and a third connection area (111) of the outer area (109), the third connection area (111) to this is provided to be connected to a constant electrical potential, in particular ground.
2. Scheibenanordnung (200) nach Anspruch 1 , bei welcher der dritte Anschlussbe reich (111) zwischen dem ersten Anschlussbereich (113-1) und dem zweiten Anschluss bereich (113-2) angeordnet ist. 2. disk arrangement (200) according to claim 1, wherein the third connection area (111) between the first connection area (113-1) and the second connection area (113-2) is arranged.
3. Scheibenanordnung (200) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) angrenzend zu dem ersten Anschlussbereich (113-1) und/oder zweiten Anschlussbereich (113-2) angeordnet ist. 3. pane arrangement (200) according to one of claims 1 or 2, in which the third connection area (111) is arranged adjacent to the first connection area (113-1) and / or second connection area (113-2).
4. Scheibenanordnung (200) nach einem der Scheibe Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) eine metallische Kontaktfläche (125) umfasst. 4. disk arrangement (200) according to one of the disk claims 1 to 3, wherein the third connection region (111) comprises a metallic contact surface (125).
5. Scheibenanordnung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der dritte Anschlussbereich (111) einen Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Lei tung (121) umfasst. 5. disc arrangement (200) according to one of claims 1 to 4, wherein the third connection area (111) comprises a plug contact for plugging in an electrical device (121).
6. Scheibenanordnung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher in den Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (115) eine schichtfreie dritte Trennlinie (107-3) eingeformt ist, durch die der Außenbereich (109) in eine erste Außen bereichszone (109-1) und eine zweite Außenbereichszone (109-2) unterteilt wird, wobei die erste Außenbereichszone (109-1) von der zweiten Außenbereichszone (109-2) elektrisch abgetrennt ist, wobei die dritte Trennlinie (107-3) so ausgebildet ist, dass sich die zweite Außenbereichszone (109-2) stets zwischen der ersten Außenbe reichszone (109-1) und dem Umgebungsbereich (105) befindet, eine mit der eingebauten Scheibe (100) im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe (100) dienende Struktur, insbesondere eine Kle beraupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe (100) nur in der ersten Außenbereichs zone (109-1) Berührungskontakt mit der Scheibe (100) hat. 6. disc arrangement (200) according to one of claims 1 to 5, wherein in the outer region (109) of the electrically conductive layer (115) a layer-free third dividing line (107-3) is formed through which the outer region (109) into a first outer area zone (109-1) and a second outer area zone (109-2) is subdivided, wherein the first outer area zone (109-1) is electrically separated from the second outer area zone (109-2), the third dividing line (107-3 ) is designed in such a way that the second outer area zone (109-2) is always between the first outer area zone (109-1) and the surrounding area (105), one that is in contact with the installed pane (100) in the installed state, the installation The structure serving the pane (100), in particular an adhesive bead, has contact with the pane (100) in a vertical view through the pane (100) only in the first outer region zone (109-1).
7. Scheibenanordnung (200) nach Anspruch 6, bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) voll ständig umgibt. 7. disc arrangement (200) according to claim 6, wherein the third dividing line (107-3) is designed as a closed line and surrounds the surrounding area (105) completely.
8. Scheibenanordnung (200) nach Anspruch 7, bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) einen umlaufenden Randbereich (127) der elektrisch leitfähigen Schicht von der übrigen elektrisch leitfähigen Schicht elektrisch abtrennt. 8. pane arrangement (200) according to claim 7, in which the third dividing line (107-3) electrically separates a circumferential edge region (127) of the electrically conductive layer from the remaining electrically conductive layer.
9. Scheibenanordnung (200) nach Anspruch 6, bei welcher die dritte Trennlinie (107-3) als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, die den Umgebungsbereich (105) nur teilweise umgibt und im Schichtrand frei endet. 9. Disc arrangement (200) according to claim 6, in which the third dividing line (107-3) is designed as a non-closed line which only partially surrounds the surrounding area (105) and ends freely in the layer edge.
10. Fortbewegungsmittel für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches mit der Scheibenanordnung ausgestattet nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet ist. 10. Means of transport for traffic on land, in the air or on water, in particular a motor vehicle which is equipped with the pane arrangement according to one of claims 1 to 9.
11. Verfahren zur Herstellung einer Scheibenanordnung (200) nach einem der An sprüche 1 bis 9, mit den Schritten: 11. A method for producing a disk arrangement (200) according to one of claims 1 to 9, comprising the steps:
Bereitstellen einer Scheibe (100) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (117);Providing a disk (100) with an electrically conductive layer (117);
Einformen mindestens einer ersten Trennlinie (107-1) in die elektrisch leitfähige Schicht (117), derart, dass mindestens ein kapazitiver Schaltbereich (115) von einem Umgebungsbereich (105) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt wird, wobei die erste Trennlinie (107-1) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den kapazitiven Schaltbereich (115) vollständig umgibt oder als nicht-geschlossene Linie ausgebildet ist, den kapazitiven Schaltbereich (115) teilweise umgibt und sich bis zum Schichtrand (132) erstreckt, wobei der kapazitive Schaltbereich (115) einen Erfas sungsbereich (103), einen Zuleitungsbereich (119) und einen ersten Anschlussbereich (113-1) aufweist, wobei der Zuleitungsbereich (119) den Erfassungsbereich (103) mit dem ersten Anschlussbereich (113-1) elektrisch verbindet, Forming at least one first separating line (107-1) in the electrically conductive layer (117) in such a way that at least one capacitive switching area (115) is electrically separated from a surrounding area (105) of the electrically conductive layer (117), the first separating line (107-1) is either designed as a closed line and completely surrounds the capacitive switching area (115) or is designed as a non-closed line, partially surrounds the capacitive switching area (115) and extends to the layer edge (132), the capacitive Switching area (115) has a detection area (103), a lead area (119) and a first connection area (113-1), the lead area (119) electrically connecting the detection area (103) to the first connection area (113-1),
Einformen einer zweiten Trennlinie (107-2) in die elektrisch leitfähige Schicht (117) derart, dass der Umgebungsbereich (105) von einem Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (117) elektrisch abgetrennt wird, wobei die zweite Trennli nie (107-2) entweder als geschlossene Linie ausgebildet ist und den Umgebungsbereich (105) vollständig umgibt oder als nichtgeschlossene Linie ausgebildet ist, den Umge bungsbereich (105) teilweise umgibt und sich frei endend bis zum Schichtrand (132) erstreckt, Forming a second separating line (107-2) in the electrically conductive layer (117) in such a way that the surrounding area (105) is electrically separated from an outer area (109) of the electrically conductive layer (117), the second separating line (107- 2) is either designed as a closed line and completely surrounds the surrounding area (105) or is designed as a non-closed line, partially surrounds the surrounding area (105) and extends freely ending up to the layer edge (132),
Elektrisches Verbinden einer Sensorelektronik (130) mit dem ersten Anschluss bereich (113-1), einem zweiten Anschlussbereich (113-2) des Umgebungsbereichs (105) und einem dritten Anschlussbereich (111) des Außenbereichs (109), wobei der dritte Anschlussbereich (111) dazu vorgesehen ist, mit einem konstanten elektrischen Poten tial, insbesondere Masse, verbunden zu werden. Electrical connection of sensor electronics (130) to the first connection area (113-1), a second connection area (113-2) of the surrounding area (105) and a third connection area (111) of the outer area (109), the third connection area (111 ) is provided to be connected to a constant electrical potential, in particular ground.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei welchem der erste, zweite und dritte elektrische Anschlussbereich (113-1 , 113-2, 111) mit einem dreiadrigen Kabel elektrisch verbunden werden, insbesondere mit einem gemeinsamen Kabelverbinder. 12. The method according to claim 11, wherein the first, second and third electrical connection areas (113-1, 113-2, 111) are electrically connected with a three-core cable, in particular with a common cable connector.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem der dritte elektrische An schlussbereich (111) des Außenbereichs (109) mit einer metallischen Kontaktfläche (125) versehen wird und/oder bei welchem der dritte elektrische Anschlussbereich (111) des Außenbereichs (109) mit einem Steckkontakt zum Anstecken einer elektrischen Lei tung (121) versehen wird. 13. The method according to claim 11 or 12, in which the third electrical connection area (111) of the outer area (109) is provided with a metallic contact surface (125) and / or in which the third electrical connection area (111) of the outer area (109) is provided with a plug contact for plugging in an electrical Lei device (121).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem in den Außenbereich (109) der elektrisch leitfähigen Schicht (115) eine schichtfreie dritte Trennlinie (107-3) eingeformt wird, durch die der Außenbereich (109) in eine erste Außenbereichszone (109-1) und eine zweite Außenbereichszone (109-2) unterteilt wird, wobei die erste Au ßenbereichszone (109-1) von der zweiten Außenbereichszone (109-2) elektrisch abge trennt ist, wobei die dritte Trennlinie (107-3) so ausgebildet ist, dass sich die zweite Außenbereichszone (109-2) stets zwischen der ersten Außenbe reichszone (109-1) und dem Umgebungsbereich (105) befindet, eine mit der eingebauten Scheibe (100) im Einbauzustand in Berührungskontakt stehende, dem Einbau der Scheibe (100) dienende Struktur, insbesondere eine Kle beraupe, in senkrechter Sicht durch die Scheibe (100) nur in der ersten Außenbereichs zone (109-1) Berührungskontakt mit der Scheibe (100) hat. 14. The method according to any one of claims 10 to 13, in which a layer-free third dividing line (107-3) is formed in the outer area (109) of the electrically conductive layer (115), through which the outer area (109) into a first outer area zone ( 109-1) and a second outer area zone (109-2), the first outer area zone (109-1) being electrically separated from the second outer area zone (109-2), the third separating line (107-3) so is designed so that the second outer area zone (109-2) is always between the first outer area zone (109-1) and the surrounding area (105), one with the installed pane (100) in touch contact in the installed state, the installation of the pane (100) serving structure, in particular an adhesive bead, in a vertical view through the pane (100) has contact with the pane (100) only in the first outer region zone (109-1).
15. Verwendung der Scheibenanordnung (200) nach einen der Ansprüche 1 bis 9 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, ins besondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Sei tenscheiben und/oder Dachscheibe sowie als funktionales Einzelstück, und als Einbau teil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, insbesondere als elektrischer Heizkörper. 15. Use of the pane arrangement (200) according to one of claims 1 to 9 in means of locomotion for traffic in the country, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, rear window, Be tenscheiben and / or roof window and as a functional Single item and as a built-in part in furniture, equipment and buildings, in particular as an electric radiator.
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