WO2023143945A1 - Disc comprising a circuit region - Google Patents

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WO2023143945A1
WO2023143945A1 PCT/EP2023/050850 EP2023050850W WO2023143945A1 WO 2023143945 A1 WO2023143945 A1 WO 2023143945A1 EP 2023050850 W EP2023050850 W EP 2023050850W WO 2023143945 A1 WO2023143945 A1 WO 2023143945A1
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WO
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switching
pane
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layer
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PCT/EP2023/050850
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Inventor
Patrick Weber
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960705Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe

Definitions

  • the invention relates to a disk with a circuit area, a disk assembly, a method of manufacturing the disk and its use.
  • user interfaces such as buttons and sensors
  • a large number of functions usually also requires a large number of such user interfaces. This can create space issues in tight spaces such as the interior of a vehicle. This can also make it difficult to get an overview.
  • WO2015/162108 discloses a pane in which a heating layer located within the pane can be switched on or off via a circuit area.
  • the circuit area is part of the pane, which means that no additional space is required for the user interface.
  • the circuit area works, for example, by means of capacitive buttons. It is known that capacitive switches can be formed by a line or a surface electrode or by an arrangement of two coupled electrodes.
  • the capacitance of the surface electrode to ground or the capacitance of the capacitor formed by the two coupled electrodes changes.
  • the change in capacitance is measured using a circuit arrangement or sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded.
  • Circuit arrangements for capacitive switches are known, for example, from DE202006006192U1, EP0899882A1, US6452514B1 and EP1515211A1.
  • WO2021156430A1 discloses a disk arrangement with a capacitive switching area.
  • the switching area has areas that are electrically separated from one another.
  • the different areas of the switching area are arranged in relation to one another in such a way that Interference from external electromagnetic interference can be reduced.
  • the detection area provided for touching is preferably connected to a connection area by means of a 48 cm long feed line area.
  • US20170034875A1 discloses an electrically heatable pane which additionally has a capacitive switching area.
  • the object of the present invention is to provide a disc with a circuit area, where the circuit area can trigger several functions, has a smaller space requirement and is easy to operate.
  • the circuit area disk of the present invention comprises at least one transparent substrate having a surface and a transparent electrically conductive layer disposed on at least a portion of the surface.
  • the layer has an inner switching area, at least one outer switching area and a surrounding area.
  • the inner switching area has at least one inner contact area and the outer switching area has at least one outer contact area.
  • the outer touch area at least partially surrounds the inner touch area.
  • the inner switching area, the outer switching area and the surrounding area are electrically insulated from one another by at least one separating line.
  • the at least one dividing line can be divided into several parts.
  • the inner switching region is electrically isolated from the surrounding layer by a first portion of the dividing line.
  • the “layer surrounding it” can mean both the at least one outer switching area and the surrounding area as well as other optional areas of the layer that are in the vicinity of the inner switching area.
  • the outer switching area is preferably through the first part of the Separation line from the inner switching area and electrically delimited by a second part of the separating line from the surrounding area and/or other optional areas of the layer.
  • the outer switching area is preferably delimited by the second part of the dividing line for the most part and in particular only from the surrounding area.
  • the inner switching area, the outer switching area and the surrounding area can be electrically connected to sensor electronics, and the inner switching area and the outer switching area are intended to have a different electrical potential than the surrounding area.
  • the inner switching area, the outer switching area and the surrounding area together represent a switching area.
  • the outer contact area surrounds the inner contact area means that no further area of the layer is arranged between the outer contact area and the inner contact area.
  • the outer touch area borders the inner touch area.
  • the outer touch area is separated from the at least one inner touch area only by the first part of the dividing line. This description of "surrounded” also applies to all other cases where one area surrounds another area. If an area is only partially surrounded by another area, it has at least one edge section that does not border on the other area, that is to say it is separated by a dividing line and is therefore also not bordered.
  • a switching signal can be triggered by touching the inner or outer contact area, which activates or terminates an electronic function.
  • the switching signal can also be triggered by approaching the inner or outer contact area.
  • the triggered switching signals of the inner and the outer touch area are preferably different, but can also be identical.
  • the outer touch area surrounds the inner touch area, so the switching signal of both the outer and the inner touch area can be triggered by just one touch or approach.
  • triggering the two switching signals in parallel it is possible to activate another electronic function. For example, triggering the inner touch zone switching signal could turn on a radio connected to the sensor electronics, while triggering the inner touch zone switching signal and the outer touch zone switching signal turn the radio off again.
  • the arrangement also reduces the space required for the interior and the outer switching area is reduced because both contact areas are adjacent to each other.
  • the layer has a further surrounding area which at least partially, preferably completely, surrounds the surrounding area and a further separating line electrically separates the further surrounding area from the surrounding area.
  • the pane preferably comprises at least two busbars which are provided for connection to a voltage source and are connected to the further surrounding area in such a way that a current path for a heating current is formed between the busbars.
  • the busbars are preferably each arranged along a side edge of the layer.
  • the length of the busbar is typically substantially equal to the length of the side edge of the sheet, but may be slightly greater or lesser.
  • More than two busbars can also be arranged on the layer, preferably in the edge area along two opposite side edges of the electrically conductive layer.
  • more than two busbars can also be arranged around two or more independent heating areas that belong to the wider surrounding area.
  • Busbars may be interrupted or offset by one or more uncoated zones such as communication windows. The teaching according to the invention then applies to at least one and preferably to each of the independent heating areas.
  • the first and/or the second busbar are designed as a printed and burned-in conductive structure.
  • the first and/or second printed busbar preferably contains at least one metal, a metal alloy, a metal compound and/or carbon, particularly preferably a noble metal and in particular silver.
  • the printing paste preferably contains metallic particles, metal particles and/or carbon and in particular precious metal particles such as silver particles.
  • the electrical conductivity is preferably achieved by the electrically conductive particles.
  • the particles can be in an organic and/or inorganic matrix such as pastes or inks, preferably as a printing paste with glass frits.
  • the width of the first and second bus bar is preferably from 2 mm to 30 mm, particularly preferably from 4 mm to 20 mm and in particular from 10 mm to 20 mm.
  • Thinner busbars lead to an excessively high electrical resistance and thus to excessive heating of the busbar during operation.
  • thinner busbars are only difficult to produce by printing techniques such as screen printing.
  • Thicker busbars require an undesirably high use of material.
  • They lead to an excessive and unaesthetic restriction of the viewing area of the pane.
  • the length of the bus bar depends on the expansion of the heating area. For a busbar, which is typically in the form of a strip, the longer of its dimensions is referred to as the length and the shorter of its dimensions is referred to as the width.
  • the third or additional bus bars can also be made thinner, preferably from 0.6 mm to 5 mm.
  • the layer thickness of the printed first and/or second busbar is preferably from 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, particularly preferably from 8 ⁇ m to 20 ⁇ m and very particularly preferably from 8 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • Printed busbars with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the specific resistance of the bus bars is preferably from 0.8 pOhm.cm to 7.0 pOhm.cm and particularly preferably from 1.0 pOhm.cm to 2.5 pOhm.cm. Busbars with specific resistances in this range are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the bus bar can also be designed as a strip of an electrically conductive foil.
  • the busbar then contains, for example, at least aluminum, copper, tinned copper, gold, silver, zinc, tungsten and/or tin or alloys thereof.
  • the strip preferably has a thickness of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, particularly preferably 30 ⁇ m to 300 ⁇ m. Busbars made of electrically conductive foils with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the strip can be electrically conductively connected to the electrically conductive structure, for example via a soldering compound, via an electrically conductive adhesive or by direct application.
  • the inner contact area has an area of 1 cm 2 to 200 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 20 cm 2 , particularly preferably 0.5 cm 2 to 9 cm 2 , in particular 1 cm 2 to 3 cm 2 .
  • the length IBI of the inner contact area is preferably from 1 cm to 14 cm and more preferably from 1 cm to 3 cm.
  • the maximum width bßi of the inner contact area is preferably from 1 cm to 14 cm and particularly preferably from 1 cm to 3 cm.
  • the inner contact area can have any shape. Shapes that allow the flow of the heating current to be redirected well around the contact surface are particularly suitable. Particularly suitable inner contact areas are circular, elliptical or drop-shaped.
  • angular shapes are possible, for example Triangles, squares, rectangles, trapezoids or other types of quadrilaterals or higher-order polygons.
  • any corners are rounded. This applies to all areas of the inner switching area. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably at least 8 mm.
  • the outer contact area has an area of 1 cm 2 to 200 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 20 cm 2 , particularly preferably 0.5 cm 2 to 9 cm 2 , in particular 1 cm 2 to 3 cm 2 .
  • the length IB2 of the outer contact area is preferably from 1 cm to 45 cm and particularly preferably from 1 cm to 9 cm.
  • the maximum width bß2 of the outer contact area is preferably from 1 cm to 5 cm and particularly preferably from 1 cm to 2 cm.
  • the outer contact area can have any desired shape.
  • the outer contact area is arranged in strips almost like a ring around the inner contact area, with the contact area not representing a closed ring but preferably being open at at least one point.
  • the inner contact area preferably merges into a feed area.
  • the outer touch area may also be angular in shape, such as an open triangle, square, rectangle, trapezium, or other type of quadrilateral or higher-order polygon. In general, it is particularly advantageous if any corners are rounded. This applies to all areas of the inner switching area. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably at least 8 mm.
  • the outer contact area surrounds the inner contact area at least partially, preferably for the most part, ie at least 51%, particularly preferably at least 80% and in particular at least 90%.
  • the outer contact area preferably surrounds the inner contact area by no more than 99%, since the inner contact area preferably merges into a lead area on one side. It is advantageous if the majority of the touch area surrounds the inner touch area, since this makes it easy to generate the switching signal of both the inner and the outer touch area without great coordination of the touch.
  • the inner switching area preferably also comprises an inner lead area and an inner terminal area
  • the outer switching area preferably comprises an outer lead area, which preferably at least partially surrounds the inner lead area, and an outer terminal area.
  • the inner and the outer Connection areas are intended to be connected to the sensor electronics.
  • the inner lead area electrically conductively connects the inner contact area to the inner connection area.
  • the outer lead area electrically conductively connects the outer contact area to the outer connection area.
  • the inner lead portion is preferably located right between the inner contact portion and the inner terminal portion.
  • the outer lead portion is preferably located right between the outer contact portion and the outer terminal portion.
  • the contact areas can be electrically contacted via the connection areas and form an electrical potential. This arrangement avoids contacting the touching areas by means of other connecting elements (such as foil conductors), which can make it difficult to touch or approach the touching areas and can be unaesthetic and opaque.
  • the inner lead area preferably connects the inner connection area to exactly one inner contact area.
  • the inner switching area thus includes exactly one inner contact area.
  • the inner lead area it is also possible for the inner lead area to connect more than one, particularly preferably more than two and in particular more than three inner contact areas to the inner connection area.
  • the outer lead area also connects the outer connection area to exactly one outer contact area, it being possible for the outer lead area to connect more than one, particularly preferably more than two and in particular more than three outer contact areas to the inner connection area. With only one connection area and one connection to the sensor electronics, this enables the electrical contacting of several contact areas. This ensures good accessibility from different positions, for example if the pane is designed as a windshield, both the driver and the front passenger could easily reach one of the inner and outer contact areas. The effort involved in connecting multiple contact areas is also reduced, which means that process steps and material can be saved.
  • the inner feed line area and the outer feed line area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably of 1 cm to 20 cm.
  • the inner feed line area and the outer feed line area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably of 1 cm to 20 cm. With this length, the entire circuit area remains very compact and requires less space. Energy losses are also in the range from 1 cm to 30 cm, preferably from 1 cm to 20 cm very low due to the resistance of the supply line area and at the same time the distance between the connection area and the contact area is large enough so that as far as possible no false signals can be triggered by the operator.
  • the inner lead area and the outer lead area preferably have a width bzi, bz2 of 0.5 mm to 10 mm and preferably of 0.5 mm to 2 mm, alternatively also of 0.1 mm to 2 mm.
  • each of these parallel areas is preferably together form the outer lead area from 0.5 mm to 10 mm and preferably from 0.5 mm to 2 mm, alternatively also from 0.1 mm to 22 mm wide.
  • the inner lead area and the outer lead area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably 1 cm to 20 cm and a width bzi, bz2 of 0.5 mm to 10 mm and preferably 0.5 mm to 2 mm
  • the inner and the outer lead area are preferably rectangular, strip-shaped or linear.
  • the ratio of length lzi to width bzi of the inner lead region is preferably less than or equal to 1:700 and particularly preferably from 1:1 to 1:100.
  • the ratio of length Iz2 to width bz2 of the outer lead region is preferably less than or equal to 1:700 and particularly preferably from 1:1 to 1:100.
  • the outer lead area preferably at least partially surrounds the inner lead area and the inner connection area and particularly preferably at least 70% and in particular at least 90%.
  • the outer lead area can also completely surround the inner lead area and the inner connection area, which saves a particularly large amount of space.
  • the ratio of the width bzi of the inner lead area to the maximum width bßi of the contact area is at least 1:2 and in particular at least 1:10. This made it possible to achieve particularly good switching results.
  • the surrounding area has a circular, elliptical or drop-shaped shape. Shapes that enable the current flow of a possible heating current to be diverted well around the surrounding area are particularly suitable.
  • the surrounding area has in particular a recess, ie an area that is not part of the surrounding area but is completely (in the plane of the surface) surrounded by it.
  • the inner and the outer switching area as well as possible further switching areas are preferably arranged within this recess.
  • the surrounding area preferably has rounded corners, which is particularly advantageous because if there is another surrounding layer that is heated, the heating current is guided particularly advantageously around the surrounding area and little or no local heating, so-called hotspots, occurs.
  • the surrounding area is electrically insulated from the inner and outer switching area by the at least one separating line.
  • the surrounding area in addition to the inner and outer switching area, also has a connection area.
  • the connection area of the surrounding area, the inner and the outer switching area are preferably arranged on the outer edge of the pane and/or adjacent to one of the busbars that may be present (preferably the first or the second busbar).
  • the distance from the outer edge or from the nearest bus bar is preferably less than 10 cm, particularly preferably less than 0.5 cm. This allows electrical contacting of the inner and outer connection area and the connection area of the surrounding area to be concealed, for example with a foil conductor, under an optically unobtrusive black print or with a cover, for example a camera housing.
  • the inner and outer connection area and the connection area of the surrounding area are connected to a flat conductor and the flat conductor is led out of the pane.
  • the inner and outer switching area as well as the surrounding area can then be connected particularly easily at the place of use to sensor electronics which evaluate the switching signal of the inner and outer switching area and the surrounding area.
  • the “width” means the extension perpendicular to the direction of extension. If an area (for example the inner or the outer lead area, the inner or the outer connection area and the inner and the outer contact area) does not have a constant width, the width is understood to mean the average width of the area within the scope of the present invention.
  • the longitudinal direction of the surrounding area is arranged essentially in the direction of the current path of the heating current.
  • the angle a between the current path and the longitudinal direction of the surrounding area is from 0° to 45°, preferably from 0° to 20° and particularly preferably from 0° to 10°. This is particularly advantageous since the surrounding area only slightly disturbs the current flow through the heating area in this arrangement. If the current path and the surrounding area are not straight, the direction of the current path and the longitudinal direction of the surrounding area each mean the average direction.
  • the width d of the dividing line and optional further dividing lines is from 30 ⁇ m to 200 ⁇ m and preferably from 70 ⁇ m to 140 ⁇ m. Thin separating lines of this kind allow reliable and sufficiently high electrical insulation and at the same time do not interfere, or only slightly, with the view through the pane.
  • the layer has more than one outer switching area; So there are other external switching areas in addition to the one outer switching area. All outer switching areas are preferably divided by at least one separating line into areas that are electrically isolated from one another and that optionally each have their own connection area and supply line area and are electrically connected to the sensor electronics. Each of these additional switching areas includes at least one separate touch area and preferably a feeder area and a connection area. The touch area of a first outer switch area surrounds the inner touch area. The contact area of a second outer switching area preferably surrounds the contact area of the first outer switching area.
  • the touch area of a third outer switch area preferably surrounds the touch area of the second outer switch area and so on with up to n outer switch areas, where n is a natural number and n represents the total number of outer switch areas.
  • the outer contact areas are preferably circular, square, triangular or rectangular, but preferably have an opening so that the inner lead area can be connected to the inner contact area.
  • the opening of the outer contact areas is preferably larger with the distance to the inner contact area, since the smaller contact areas arranged deeper (i.e. closer to the inner contact area) can preferably be connected to their own connection area by their own feeder area.
  • the number n of all outer switching ranges is preferably less than 10, particularly preferably less than or equal to 4 and in particular less than or equal to 3 Threshold a switching signal can be triggered.
  • the plurality of outer switching areas and their associated outer touch areas are arranged in sections around the inner touch area such that, taken together, they have the shape of, for example, an open ring, square, triangle or rectangle (the opening allows the inner lead area to be connected to the inner contact area).
  • the layer preferably comprises a further outer switching area, the outer touch area being arranged, for example, around the first, e.g. left, side of the inner touch area and the further outer touch area being arranged around the opposite, second, e.g. right, side of the inner touch area.
  • the layer also includes three further outer switching areas which are arranged in sections with their respective outer contact area around the inner contact area.
  • more than one outer switching area is possible, with the layer preferably having 1 to 3 further outer switching areas, that is to say a total of preferably 4 outer switching areas.
  • This arrangement enables three or more switching signals to be output. Different switching signals can thus be output by location-dependent touching of the switching area.
  • the inner and outer switching areas and the surrounding area are preferably capacitive switching areas.
  • the inner and outer switching areas and the surrounding area each form a surface electrode, with the surface electrodes of the inner and outer switching area being capacitively coupled to the surface electrode of the surrounding area independently of one another.
  • the outer and inner switching area are provided to have a different electrical potential than the surrounding area.
  • the capacity of the surface electrodes of the inner and outer switching area is measured via external capacitive sensor electronics.
  • the capacitance of the inner switching area and the outer switching area changes (independently of each other) against the potential of the surrounding area when a grounded body comes close to them or, for example, touches an insulator layer over the surface electrode.
  • the surrounding area is preferably a screen electrode.
  • the insulator layer includes in particular the substrate itself or an intermediate layer or a cover plate. The change in capacitance is measured by the sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded.
  • the inner and the outer switching area as well as the surrounding area can also have inductive, thermal or any other sensor functions that are contactless.
  • Contactless means that no direct contact with the electrically conductive structure is necessary to trigger a switching process. It goes without saying that the switching function is also effective when the electrically conductive structure is touched directly if the electrically conductive structure is accessible to the user.
  • switching areas can also be designed with touch-dependent sensor functions.
  • the inner and the outer switching area as well as the surrounding area are integrated into the pane according to the invention. So there is no need for a switch as a separate component that has to be attached to the pane.
  • the pane according to the invention which can be designed as a single pane or as a composite pane, also preferably has no other components that are arranged on its surfaces in the viewing area. This is particularly advantageous with regard to a thin construction of the pane and only minor disruption to the view through the pane.
  • the layer is electrically conductive and transparent.
  • transparent means permeable to electromagnetic radiation, preferably electromagnetic radiation with a wavelength of 300 nm to 1,300 nm and in particular to visible light, i.e. from 400 nm to 800 nm.
  • They typically contain one or more, for example two, three or four, electrically conductive, functional layers.
  • the functional layers preferably contain at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and/or chromium, or a metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal.
  • the functional layers can consist of the metal or the metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain silver or an alloy containing silver.
  • Such functional layers have a particularly advantageous electrical conductivity combined with high transmission in the visible spectral range.
  • the thickness of a functional layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. In this range For the thickness of the functional layer, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
  • At least one dielectric layer is typically arranged in each case between two adjacent functional layers of the layer.
  • a further dielectric layer is preferably arranged below the first and/or above the last functional layer.
  • a dielectric layer contains at least a single layer of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide such as aluminum oxide.
  • dielectric layers can also include a plurality of individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, matching layers, blocking layers and/or antireflection layers.
  • the thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm.
  • This layer structure is generally obtained by a sequence of deposition operations carried out by a vacuum process such as magnetic field-assisted sputtering.
  • the layer preferably contains indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (SnO2:F) or aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al).
  • ITO indium tin oxide
  • SnO2:F fluorine-doped tin oxide
  • ZnO:Al aluminum-doped zinc oxide
  • the electrically conductive layer can be any coating that can be electrically contacted.
  • the electrically conductive layer is a layer or a layer structure of several individual layers with a total thickness of less than or equal to 2 ⁇ m, particularly preferably less than or equal to 1 ⁇ m.
  • An advantageous electrically conductive layer according to the invention has a surface resistance of 0.4 ohms/square to 10 ohms/square.
  • the electrically conductive layer according to the invention has a surface resistance of 0.5 ohms/square to 1 ohms/square. Coatings with surface resistances of this type are particularly suitable for heating vehicle windows with typical on-board voltages of 12 V to 48 volts or in electric vehicles with typical on-board voltages of up to 500 V.
  • the pane according to the invention comprises a substrate on which the electrically conductive layer is arranged.
  • a protective layer for example a paint, a polymer film and/or a cover plate.
  • the surface of the substrate on which the transparent, electrically conductive layer is arranged via a thermoplastic intermediate layer connected to a cover plate In an advantageous embodiment of the pane according to the invention, the surface of the substrate on which the transparent, electrically conductive layer is arranged via a thermoplastic intermediate layer connected to a cover plate.
  • a thermoplastic intermediate layer connected to a cover plate.
  • the substrate and/or the cover pane are preferably made from transparent glass, in particular from soda-lime glass, which is customary for window panes.
  • the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the substrate and/or the cover pane are preferably transparent, in particular for use of the pane as a windshield or rear pane of a vehicle or other uses in which high light transmission is desired.
  • a pane is then understood to be transparent if it has a transmission in the visible spectral range of more than 70%.
  • the transmission can also be much lower, for example greater than 5%.
  • the thickness of the substrate and/or cover plate can vary widely and can thus be perfectly adapted to the requirements of the individual case. Standard thicknesses of 0.8 mm to 25 mm, preferably 1.4 mm to 2.5 mm for vehicle glass and preferably 4 mm to 25 mm for furniture, appliances and buildings, in particular for electric heaters, are preferably used.
  • the size of the disc can vary widely and depends on the size of the use according to the invention.
  • the substrate and optionally the cover pane have areas of 200 cm 2 up to 20 m 2 , which are common in vehicle construction and architecture, for example.
  • the disc can have any three-dimensional shape. Preferably, the three-dimensional shape has no shadow zones so that it can be coated by, for example, sputtering.
  • the substrate and/or the cover plate is/are preferably planar or slightly or strongly curved in one direction or in several spatial directions. In particular, the substrate and/or the cover plate is/are planar.
  • the substrate and/or the cover plate can be colorless or colored.
  • a plurality of substrates and/or cover sheets are connected to one another by at least one intermediate layer.
  • the intermediate layer preferably contains at least one thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET).
  • the thermoplastic intermediate layer can one or more thermoplastic foils arranged one on top of the other are formed, the thickness of the thermoplastic intermediate layer after the lamination of the layer stack preferably being from 0.25 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
  • the substrate and the cover pane each have an interior-side surface and an outside-side surface.
  • the outside surface of the substrate and the inside surface of the cover pane face each other and are connected to each other via the thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the cover pane and the inside surface of the substrate face away from each other and from the thermoplastic intermediate layer.
  • the transparent, electrically conductive layer is preferably applied to the outside surface of the substrate.
  • a further electrically conductive layer can also be applied to the surface of the cover pane on the interior side.
  • the outside surface of the cover pane or the interior surface of the substrate can also have coatings.
  • the terms "substrate” and "cover pane” are chosen to differentiate between the two panes in a composite pane according to the invention. No statement about the geometric arrangement is connected with the terms. If the pane according to the invention is intended, for example, to separate the interior from the external environment in an opening, for example in a vehicle or a building, the substrate can face the interior or the external environment. However, the interior surface of the substrate is preferably intended to face an interior, for example a vehicle interior, with the outside surface of the cover pane preferably being intended to face an external environment.
  • the electrically conductive layer can extend over the entire surface of the substrate. Alternatively, however, the electrically conductive layer can also extend over only part of the surface of the substrate.
  • the electrically conductive layer preferably extends over at least 50%, particularly preferably over at least 70% and very particularly preferably over at least 90% of the inside surface of the substrate.
  • the electrically conductive layer can have one or more uncoated zones. These zones can be transparent to electromagnetic radiation and are known, for example, as data transmission windows or communication windows.
  • the inside surface of the substrate has a peripheral edge area 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 then has no contact with the atmosphere and is advantageously protected from damage and corrosion inside the pane by the thermoplastic intermediate layer.
  • the inner switching area, the outer switching area, the surrounding area and, if applicable, the busbars of the other surrounding area can be connected to a voltage source by means of an electrical supply line, with the areas and busbars mentioned not necessarily having to be connected to the same voltage source.
  • the busbars of the further surrounding area are preferably connected to a voltage source provided only for them, independently of the inner and outer switching area and surrounding area.
  • the electrical supply lines are preferably in the form of film conductors or flexible film conductors (flat conductors, ribbon conductors). This applies both to the feed lines of the busbars of the further surrounding area and to the feed lines of the inner and outer switching areas and the surrounding area, which may be connected to the connection area or areas.
  • a foil conductor is understood to mean an electrical conductor whose width is significantly greater than its thickness. Such a foil conductor is, for example, a strip or band containing or consisting of copper, tinned copper, aluminum, silver, gold or alloys thereof.
  • the foil conductor has, for example, a width of 2 mm to 16 mm and a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm.
  • the foil conductor can have an insulating, preferably polymeric, sheathing, for example based on polyimide.
  • Foil conductors that are suitable for contacting electrically conductive coatings in panes only have a total thickness of 0.3 mm, for example. Such thin foil conductors can be embedded without difficulty between the individual discs in the thermoplastic intermediate layer.
  • a foil conductor strip can contain several conductive layers that are electrically isolated from one another.
  • thin metal wires can also be used as the electrical supply line.
  • the metal wires contain in particular copper, tungsten, gold, silver or aluminum or Alloys of at least two of these metals.
  • the alloys can also contain molybdenum, rhenium, osmium, iridium, palladium or platinum.
  • the pane according to the invention has a light irradiation means and a light deflection means.
  • Light irradiation means and light deflection means are arranged in or on the substrate and/or on the cover pane.
  • the circuit area may be arranged on the same surface of the substrate as the light deflecting means.
  • the electrically conductive layer having the circuit portion may be disposed above or below the light deflecting means from the direction of the substrate, or may be on the same plane as the light deflecting means.
  • the layer and the light deflecting means can be arranged on the opposite surfaces of the substrate.
  • the light irradiation means comprises at least one light source, preferably an LED or OLED.
  • the special advantage lies in the small dimensions and the low power consumption.
  • the wavelength range emitted by the light source can be freely selected in the visible light range, for example according to practical and/or aesthetic aspects.
  • the light irradiation means can include optical elements, in particular for directing the light, preferably a reflector and/or an optical waveguide, for example a glass fiber or a polymer optical fiber.
  • the light irradiation means can be arranged at any point on the substrate or the cover pane, in particular on the side edge of the substrate or the cover pane or in a small recess in the middle of the substrate or cover pane.
  • the light deflection means preferably comprises particles, dot grids, stickers, attachments, indentations, incisions, line grids, imprints and/or screen prints and is suitable for decoupling the light transported in the substrate or in the cover pane from the same.
  • the light deflection means can be arranged at any desired position on the plane of the substrate or the cover plate. It is particularly advantageous if the light deflection means is arranged in the area or in the immediate vicinity of the circuit area, thus enabling the otherwise hardly visible circuit area to be found quickly. This is particularly advantageous, especially at night or in the dark.
  • light can be guided to and mark the circuit area through a light guide, which is arranged on the transparent substrate, the intermediate layer or the cover plate.
  • a light guide which is arranged on the transparent substrate, the intermediate layer or the cover plate.
  • Light irradiation means together with the light deflection means, visualize information on the pane, for example displaying the switching state of the circuit area, for example whether the electrical heating of the pane is switched on or off.
  • the inner and outer contact area can be marked or marked directly by one or more active light sources, preferably by one or more light-emitting diodes (LED), one or more organic light-emitting diodes (OLED), one or more light bulbs or other active illuminants, such as a luminescent material, preferably a fluorescent or phosphorescent material.
  • active light sources preferably by one or more light-emitting diodes (LED), one or more organic light-emitting diodes (OLED), one or more light bulbs or other active illuminants, such as a luminescent material, preferably a fluorescent or phosphorescent material.
  • the switching area preferably the inner and outer switching area
  • the switching area is marked by a colored, preferably white or black, imprint, for example a screen print, on the transparent substrate, the intermediate layer or the cover pane.
  • imprint can also contain a luminescent material, preferably a fluorescent or phosphorescent material, and/or be luminescent.
  • An advantageous aspect of the invention comprises a pane arrangement with a pane according to the invention and sensor electronics which are electrically connected to the inner switching area, to the outer switching area and to the surrounding area.
  • the sensor electronics are preferably connected to the inner switching area via the inner connection area and to the outer switching area via the outer connection area.
  • the sensor electronics are preferably capacitive sensor electronics.
  • the sensitivity of the sensor electronics is selected such that the sensor electronics emits a first switching signal when a human finger touches or approaches the inner contact area on the substrate and emits a second switching signal when the inner and outer contact areas are touched .
  • the sensitivity of the sensor electronics is preferably selected in such a way that the sensor electronics emits a third switching signal when a human finger on the substrate touches or approaches the outer contact area.
  • the first, second and possibly third switching signal preferably differ from one another. If the inner and/or the outer contact area is touched or approached with a finger via the cover plate, this preferably means that no switching signal is output. It goes without saying that the inner and/or outer contact area can also be touched or approached with several fingers or another part of the human body.
  • touch is understood as meaning any interaction with the inner and/or outer switching area that leads to a measurable change in the measurement signal, for example the capacitance.
  • this is direct contact with the switching area or contact across an insulator, for example across the thickness of the substrate or the thickness of the intermediate layer or the thickness of the intermediate and cover panes.
  • the output switching signals can be arbitrary and adapted to the requirements of the respective use.
  • the switching signal can mean a positive voltage, for example 12 V
  • no switching signal can mean, for example, O V
  • another switching signal can mean, for example, +6.
  • the switching signals can also correspond to the voltages CAN_High and CAN_Low that are usual in a CAN bus and can change by a voltage value in between.
  • the switching signal can also be pulsed and/or digitally encoded.
  • the sensitivity of the sensor electronics can be determined in simple experiments depending on the size of the inner and outer contact area as well as the surrounding area and depending on the thickness of the substrate, intermediate layer and cover plate.
  • an intermediate layer with a permittivity number of 2 to 4 and preferably a minimum thickness of 0.5 mm results in a clear difference in the capacitance change between touching the inner and/or the outer touch area via the substrate compared to touching via the cover plate. It is particularly advantageous if the cover plate has the same or a greater thickness than the substrate.
  • the particular advantage of such a pane arrangement according to the invention is that the switching signal can only be triggered when the pane is touched from one side.
  • the pane arrangement is used in a vehicle pane and the pane is installed with the substrate side in the direction of the vehicle interior, triggering of the switching process by people from outside or unintentional triggering of the switching process due to rain or the movement of the windshield wiper can be reliably avoided, for example.
  • the sensitivity of the sensor electronics can be selected so that it emits another switching signal when a human finger touches or approaches the inner contact area on the substrate and/or the cover pane and when it touches or approaches of the inner lead area on the substrate and/or the cover plate does not emit a switching signal or outputs another switching signal with a finger.
  • the sensitivity of the sensor electronics can vary depending on the size of the inner and outer contact area and depending on the geometry and the aspect ratio between the width and length of the inner and outer lead area (ratio of the inner lead area to the inner contact area and the outer lead area to the outer contact area). be determined within the framework of simple experiments. It is particularly advantageous if the width of the inner and the outer lead area is selected to be as small as possible.
  • the particular advantage of this embodiment of a pane arrangement according to the invention is that two different switching signals can be output with just one touch.
  • the first switching signal is output by the sensor electronics.
  • the area of the pressing finger in contact with the substrate is also enlarged, so that the outer contact area is usually also touched, as a result of which the second switching signal is output.
  • the inner and the outer connection area and the connection area of the surrounding area are each connected to a flat conductor and the respective flat conductor is led out of the pane.
  • the integrated pane arrangement can then be connected particularly easily at the place of use to a voltage source and a signal line that evaluates the switching signal of the sensor circuit, for example in a vehicle via a CAN bus.
  • the invention further includes a method of making a circuit area wafer. The method according to the invention comprises at least the following method steps:
  • introducing at least one dividing line into the layer It is preferably introduced by laser structuring or by mechanical or chemical removal.
  • the separating line is introduced into the layer in such a way that the inner switching area is electrically isolated from the surrounding layer and the outer switching area is electrically isolated from the inner switching area, the surrounding area and optional further areas.
  • the electrically conductive layer can be applied in method step (a) by methods known per se, preferably by cathode sputtering supported by a magnetic field. This is particularly advantageous with regard to a simple, quick, inexpensive and uniform coating of the substrate.
  • the electrically conductive layer can also be applied, for example, by vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), plasma-enhanced vapor deposition (PECVD) or by wet-chemical methods.
  • the substrate can be subjected to a heat treatment.
  • the substrate with the electrically conductive layer is heated to a temperature of at least 200°C, preferably at least 300°C.
  • the temperature treatment can serve to increase the transmission and/or to reduce the surface resistance of the electrically conductive layer.
  • the substrate can be bent after process step (a), typically at a temperature of 500°C to 700°C. Since it is technically easier to coat a flat pane, this procedure is advantageous if the substrate is to be bent.
  • the substrate can also be bent before method step (a), for example if the electrically conductive layer is not suitable for surviving a bending process without being damaged.
  • the production of the dividing line and optional further dividing line in the electrically conductive layer is preferably carried out using a laser beam.
  • Methods for structuring thin metal films are known, for example, from EP2200097A1 or EP2139049A1.
  • the width of the decoating is preferably 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m, particularly preferably 30 ⁇ m to 200 ⁇ m and in particular 70 ⁇ m to 140 ⁇ m. In this area, a particularly clean and residue-free decoating takes place using the laser beam.
  • the decoating by means of a laser beam is particularly advantageous since the decoated lines are optically very inconspicuous and only slightly impair the appearance and the view through.
  • a line with a width that is wider than the width of a laser cut is stripped by repeatedly scanning the line with the laser beam.
  • the process duration and the process costs therefore increase with increasing line width.
  • the coating can be removed by mechanical removal and by chemical or physical etching. It is also possible that the separating line and/or optional further separating lines are not lines that have been stripped of the coating, but rather are high-impedance separating regions/lines produced, for example, by chemical oxidation of the layer.
  • thermoplastic intermediate layer placing a thermoplastic intermediate layer on the coated surface of the substrate and placing a cover sheet on the thermoplastic intermediate layer
  • the substrate is arranged in such a way that that of its surface which is provided with the electrically conductive layer faces the thermoplastic intermediate layer.
  • the surface thereby becomes the outside surface of the substrate.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by a single thermoplastic foil or by two or more thermoplastic foils which are arranged one on top of the other in terms of surface area.
  • the joining of substrate and cover plate in method step (d) preferably takes place under the action of heat, vacuum and/or pressure. Methods known per se can be used to manufacture a disk.
  • so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130° C. to 145° C. for about 2 hours.
  • Known vacuum bag or vacuum ring methods work, for example, at about 200 mbar and 80°C to 110°C.
  • the first disc, the thermoplastic intermediate layer and the second disc can also be pressed into a disc in a calender between at least one pair of rollers. Plants of this type are known for the production of disks and usually have at least one Heating tunnel in front of a press shop.
  • the temperature during the pressing process is, for example, from 40°C to 150°C.
  • Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice.
  • vacuum laminators can be used.
  • These consist of one or more chambers that can be heated and evacuated, in which the first pane and the second pane are laminated within about 60 minutes, for example, at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80°C to 170°C.
  • the invention includes the use of the pane according to the invention in means of transport 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 roof window and as a functional individual piece and as a built-in part in furniture, appliances and buildings , especially as an electric heater.
  • the invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments.
  • the drawing is a schematic representation and not to scale. The drawing does not limit the invention in any way. Show it:
  • FIG. 3 shows a plan view of an embodiment of a pane arrangement according to the invention with a pane according to the invention
  • Fig. 4 shows a cross-sectional view along section line AA' from Fig. 1,
  • Fig. 5 is a cross-sectional view taken along section line B-B' of Figs. 2 and
  • FIG. 6 shows a further alternative embodiment of a circuit area in an enlarged view.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show an enlarged section Z of a pane 100 according to the invention as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the middle current path 9 in a wider area 3.2, otherwise FIG. 1 and FIG. 2 show the same section Z outer switching area 5.2, an inner switching area 5.1 and a surrounding area 3.1 and has a further surrounding area 3.2.
  • the inner switching area 5.1 includes an inner contact area 6.1, which is approximately teardrop-shaped and merges into an inner lead area 11.1 on an upper side (the tapered area). Teardrop-shaped means here that the inner contact area 6.1 is essentially circular and tapers funnel-shaped on the upper side towards the inner feed line area 11.1.
  • the width bßi of the inner contact area 6.1 is 40 mm, for example.
  • the width bzi of the inner lead region 11.1 is 1 mm, for example.
  • the ratio of bzi:bßi is therefore about 1:40.
  • the outer switching area 5.2 includes an outer contact area 6.2, which is arranged in strips around the inner contact area 6.1 and is separated from it by a first part of a dividing line 4.1.
  • the outer contact area 6.2 completely surrounds the inner contact area 6.1, but the almost annular shape of the outer contact area 6.2 is interrupted by the funnel-shaped section of the inner switching area 5.1.
  • the outer contact area 6.2 has, for example a width bß2 of 8 mm.
  • the outer contact area 6.2 is connected to an outer lead area 11.2 on an upper side. In principle, however, the outer contact area 6.2 and the outer supply line area 11.2 can be connected to one another on each side of the outer contact area 6.2.
  • the outer lead region 11.2 has a width bz2 of 1 mm, for example, and extends in sections with a length of 30 mm, for example, perpendicular to the direction in which the inner lead region 11.1 extends away from the outer contact region 6.2.
  • the outer feed line area 11.2 then runs parallel to the inner feed line area 11.1 in the direction of the upper edge area of pane 100.
  • the inner lead area 11.1 is connected to an inner connection area 12.1 and the outer lead area 11.2 is connected to an outer connection area 12.2.
  • the inner and outer connection areas 12.1, 12.2 each have a square shape with rounded corners and an edge length and width bAi, bA2 of 12 mm, for example.
  • the length Izi of the inner supply line area 11.1 is approximately 70 mm, for example.
  • the length Iz2 of the outer lead area 11.2 is 100 mm, for example. If pane 100, the enlarged section Z of which is shown in Figures 1 and 2, is used, for example, as a windshield in a motor vehicle, the length of supply line areas 11.1, 11.2 can be selected such that the driver of the vehicle or the passenger can use circuit area 5 can easily reach.
  • the inner and outer connection areas 12.1, 12.2 are each electrically conductively connected to a foil conductor 14 via an electrical line connection 13.
  • the foil conductors 14 consist, for example, of a 50 ⁇ m thick copper foil and are insulated, for example, with a polyimide layer outside the respective connection area 12.1, 12.2.
  • the respective film conductor 14 can be routed beyond the busbar 10.2 over the upper edge of the pane 100 without an electrical short circuit.
  • the electrical connection of the inner and outer connection areas 12.1, 12.2 to the outside can also be routed to the outside via insulated wires or via an area in which the bus bar 10.2 is interrupted.
  • FIG. 2 shows the current path 9 in the wider area 3.2.
  • the extension direction 18 of the inner supply line region 11.1 (shown here by a parallel dashed line 18) has an angle a of 0.5°, for example, to the direction of the current path 9.
  • a 0.5°
  • the inner and outer supply area 11.1, 11.2 can therefore be chosen to be as long as desired without the course of the heating current being significantly disturbed and without local overheating, so-called hotspots, occurring on pane 100.
  • Surrounding area 3.1 is arranged around inner and outer switching area 5.1, 5.2.
  • the surrounding area 3.1 is electrically separated from the inner switching area 5.1 by the first part of the separating line 4.1 and from the outer switching area 5.2 by a second part of the separating line 4.2.
  • the inner contact area 6.1 does not border on the surrounding area 3.1, since it is completely surrounded by the outer contact area 6.2, with the exception of the edge section of the inner contact area 6.1, which merges into the inner lead area 11.1.
  • the further surrounding area 3.2 is arranged around the surrounding area 3.1.
  • the surrounding area 3.1 and the further surrounding area 3.2 are electrically separated from one another by a further separating line 4.3.
  • both the inner and the outer switching area 5.1, 5.2, the surrounding area 3.1 and the further surrounding area 3.2 consist of the electrically conductive layer 2. However, they are electrically insulated from one another by two separating lines 4.1, 4.2, 4.3.
  • the two dividing lines 4.1, 4.2, 4.3 are introduced, for example, by means of laser structuring.
  • the surrounding area 3.1 is electrically conductively connected to a film conductor 14 via an electrical line connection 13.
  • the surrounding area 3.1 extends, for example, parallel to the extension direction of the inner supply line area 11.1 over a length Ci of, for example, 35 cm and has a width Cb of 18 cm.
  • the surrounding area 3.1 extends rectangularly in plan view in the direction from the upper edge area of the pane to the lower edge area of the pane, with the lower edge section of the surrounding area terminating in a semicircle. The corners of the surrounding area 3.1 are rounded.
  • the surrounding area 3.1 has an electrical potential that is different from the inner and outer switching area 5.1, 5.2 and is capacitively coupled to the outer and inner switching area 5.1, 5.2.
  • the surrounding area 3.1 is negative and the inner and outer switching areas 5.1, 5.2 positively (electrically) polarized.
  • the sensor electronics 7 determine both the change in capacitance of the inner switching area 5.1 and of the outer switching area 5.2.
  • a switching signal is passed on via a connection point, for example to the CAN bus of a vehicle.
  • a first switching signal is transmitted when the threshold value for the inner switching range 5.1 is reached, whereas a second switching signal, different from the first, is generated and transmitted when the threshold value for the outer switching range 5.2 is reached.
  • Any functions in the vehicle can be switched via the two different switching signals, for example also the voltage source 8 and thus the electrical heating of the pane 100 by the further surrounding area 3.2.
  • the change in capacitance and the switching signals triggered thereby are preferably triggered in the inner and outer contact area 6.1, 6.2.
  • This triggering can take place, for example, by touching one or more of the contact areas 6.1, 6.2 with a finger.
  • the first switching signal can be triggered selectively, for example, with a light press in the middle of the inner contact area 6.1, whereas the first and second switching signal can be triggered when the finger is pressed firmly or two fingers are used Switching signal can be triggered.
  • the transmission of the second switching signal without the transmission of the first switching signal preferably does not lead to any functional switching.
  • only the first or the first and the second switching signal can be output due to the form of operation (firm pressing or light pressing of the finger). This allows different electronic functions to be operated intuitively and in a confined space.
  • FIG. 3 shows a plan view of an exemplary embodiment of a pane arrangement 101 according to the invention with a pane 100 according to the invention, which has the section Z shown in FIG. 1 and FIG. 2 and alternatively in FIG.
  • the pane 100 comprises a substrate 1 and consists, for example, of thermally toughened soda-lime glass and is transparent to visible light.
  • An electrically conductive layer 2 is applied to one of the surfaces III of the substrate 1 .
  • the electrically conductive layer 2 is divided by the further dividing line 4.3 into a further surrounding area 3.2, which acts as a heating layer, and a circuit area 5 (in area Z).
  • the electrically conductive layer 2 is a layer system which contains, for example, three electrically conductive silver layers which are separated from one another by dielectric layers. If a current flows through the electrically conductive layer 2, it is heated as a result of its electrical resistance and Joule heat generation.
  • the electrically conductive layer 2 can therefore be used for active heating of the pane 100 .
  • the dimensions of the pane 100 are 0.9 mx 1.5 m, for example.
  • a first busbar 10.1 is arranged in the lower edge area and a further, second busbar 10.2 is arranged in the upper edge area of the further surrounding area 3.2.
  • the busbars 10.1, 10.2 contain silver particles, for example, and were applied using the screen printing process and then burned in.
  • the length of busbars 10.1, 10.2 approximately corresponds to the extent of electrically conductive layer 2. Both busbars 10.1, 10.2 run approximately parallel.
  • the extension of the layer 2 means the length of the layer 2 along the upper edge area for the second busbar 10.2 and the length of the layer 2 along the lower edge area for the first busbar 10.1.
  • the length of layer 2 (and thus busbar 10.1, 10.2) can be identical both in the upper edge area and in the lower edge area of pane 100, so that layer 2 is designed as a rectangle or square in plan view (not shown here).
  • layer 2 has a shorter length in the upper edge area of pane 100 than in the lower edge area, as a result of which layer 2 is trapezoidal in plan view.
  • the width of layer 2 means the length of layer 2 measured perpendicular to the direction of extension.
  • a foil conductor 14 is arranged approximately in the center of each busbar 10.1, 10.2.
  • the foil conductor 14 is electrically conductively connected to the busbar 10.1, 10.2 via a contact surface, for example by means of a soldering compound, an electrically conductive adhesive or by simply lying on it and pressing it inside the pane 100.
  • the foil conductor 14 contains, for example, a tinned copper foil with a width of 10 mm and a thickness of 0.3 mm.
  • the busbars 10.1, 10.2 are connected via the foil conductors 14 via supply lines 15 to a voltage source 8, which provides an on-board voltage that is customary for motor vehicles, preferably from 12 V to 15 V and, for example, about 14 V.
  • the voltage source 8 can also have higher voltages, for example from 35 V to 45 V and in particular 42 V.
  • the busbars 10.1, 10.2 have a constant thickness of, for example, approximately 10 ⁇ m and a constant specific resistance of, for example, 2.3 pOhmrcm.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view along line AA' of Figure 1.
  • Figure 5 shows a cross-sectional view along line B-B' of Figure 2.
  • the pane 100 comprises, for example, in addition to the substrate 1 , a cover pane 17 which is connected over a surface area to the substrate i via a thermoplastic intermediate layer 16 .
  • the pane 100 is, for example, a vehicle pane and in particular the windshield of a passenger car.
  • the substrate 1 is intended, for example, to face the interior in the installed position, whereas the cover pane 17 is intended to face the external environment in the installed position.
  • the cover plate 17 has an outside surface I and an inside surface II.
  • the substrate 1 has an outside surface III and an inside surface IV.
  • the interior surface II of the cover pane 17 and the exterior surface III of the substrate 1 face the thermoplastic intermediate layer 16 .
  • the cover plate 17 is made of soda-lime glass, for example.
  • the thickness of the substrate 1 is 1.6 mm, for example, and the thickness of the cover plate 17 is 2.1 mm. It goes without saying that the substrate 1 and the cover plate 17 can have any thickness and, for example, can also be of the same thickness.
  • the thermoplastic intermediate layer 16 consists of polyvinyl butyral (PVB) and has a thickness of 0.76 mm.
  • the electrically conductive layer 2 is applied to the inside surface III of the substrate 1 .
  • the electrically conductive layer 2 extends, for example, over the entire side III of the substrate 1 minus a peripheral, frame-shaped, uncoated area (not shown here) with a width of 8 mm.
  • the uncoated area is used for electrical insulation between the live, electrically conductive layer 2 and the vehicle body.
  • the uncoated area is hermetically sealed by gluing to the intermediate layer 16 to protect the electrically conductive layer 2 from damage and corrosion.
  • FIG. 4 shows the separating lines 4.1, 4.2, 4.3 introduced by means of laser radiation, the width d of the separating line 4.1, 4.2 and the further separating line 4.3 being, for example, 30 micrometers be.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the inner and outer contact areas 6.1, 6.2.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a pane 100 according to the invention in an enlarged representation of detail Z from FIG. 1.
  • the variant shown in FIG. 6 essentially corresponds to the variant from FIGS the description of Figures 1 and 2 is referred.
  • the outer supply line area 11.2 of the outer switching area 5.2 extends from the upper side of the outer contact area 6.2 to the outer connection area 12.2.
  • the inner contact area 6.1 of the inner switching area 5.1 is completely surrounded by the outer contact area 6.2 and, unlike in FIGS. 1 and 2, the inner lead area 11.1 and the inner connection area 12.1 are completely surrounded by the outer lead area 11.2.
  • the first part of the dividing line 4.1 electrically separates the inner switching area 5.1 from the outer switching area 5.2.
  • the outer feeder area 11.2 extends to the left and right along the inner feeder area 11.1 and the inner connection area 12.1 in a plan view of the section Z.
  • the width bz2 of the outer lead region 11.2 is 1 mm, for example, both to the left and to the right of the inner lead region 11.1.
  • the outer connection area 11.2 is arranged somewhat closer to the upper edge area of the pane 100 (further up in plan view) than the inner connection area 12.1.
  • the length Iz2 of the outer supply line area 11.2 is, for example, from 90 mm to 180 mm. In principle, it is also possible for the outer feeder area 11.2 to only partially surround the inner feeder and connection area 11.1, 12.1, for example only along a left-hand or right-hand edge section.
  • the width Cb of the surrounding area 3.1 is 12 cm, for example.
  • the width Cb of the surrounding area 3.1 is reduced in the embodiment shown compared to the embodiment of Figure 1 and 2, since the outer Switching area 5.2 is arranged along the longitudinal axis of the inner switching area 5.1, whereas the outer switching area 5.2 in Figures 1 and 2 extends partially perpendicularly to the longitudinal axis of the inner switching area 5.1 (perpendicular to the direction of extension of the inner lead area 11.1).
  • the outer contact area 6.2 has a greater width bß2 of 16 mm, for example. This makes it possible to selectively touch the outer contact area 6.2 without also touching the inner contact area 6.1 at the same time. In this way, for example, a first switching signal with a change in capacitance of the inner contact area 6.1, a second
  • Switching signal with a change in capacitance of the outer contact area 6.2 and a third switching signal with a change in capacitance of both contact areas 6.1, 6.2 are generated.

Abstract

The invention relates to a disc (100) comprising a circuit region, said disc comprising at least: - a transparent substrate (1) having a surface (III); - at least one transparent, electrically conductive layer (2) which is located at least on one portion of the surface (III), wherein - the layer (2) has an inner switching region (5.1), at least one outer switching region (5.2), and a surrounding region (3.1), - the inner switching region (5.1) has at least one inner contact region (6.1) and the outer switching region (5.2) has at least one outer contact region (6.2), and the outer contact region (6.2) surrounds at least part of the inner contact region (6.1), and - the inner switching region (5.1), the outer switching region (5.2) and the surrounding region (3.1) are electrically insulated from one another by at least one separating line (4.1), - wherein the inner switching region (5.1) has an inner supply region (11.1) and an inner connection region (12.1), and the outer switching region (5.2) has an outer supply region (11.2) and an outer connection region (12.2), and wherein the inner supply region (11.1) electrically conductively connects the inner contact region (6.1) to the inner connection region (12.1), and the outer supply region (11.2) electrically conductively connects the outer contact region (6.2) to the outer connection region (12.2), - wherein the inner supply region (11.1) and the outer supply region (11.2) each have a length (IZ1, IZ2) of 1 cm to 30 cm.

Description

Scheibe mit Schaltungsbereich Disc with circuit area
Die Erfindung betrifft eine Scheibe mit Schaltungsbereich, eine Scheibenanordnung, ein Verfahren zur Herstellung der Scheibe und deren Verwendung. The invention relates to a disk with a circuit area, a disk assembly, a method of manufacturing the disk and its use.
Fahrzeuge verfügen heutzutage über eine Vielzahl elektronischer Funktionen. Beispielsweise können durch einen Knopfdruck die Sitzheizung, das Radio oder die Klimaanlage eingeschaltet werden. Die Anzahl von bedienbaren Funktionen in einem Fahrzeug wird in Zukunft wahrscheinlich weiterwachsen. Eine Herausforderung bei der Bedienung möglichst vieler elektronischer Funktionen sind Benutzerschnittstellen, wie beispielsweise Knöpfe und Sensoren, bei denen ein Benutzer eine Funktion als Antwort seiner Benutzung erzeugt. Eine Vielzahl von Funktionen erfordert in der Regel jedoch auch eine Vielzahl solcher Benutzerschnittstellen. Dies kann in engen Räumen, wie beispielsweise dem Inneren eines Fahrzeugs, zu Platzproblemen führen. Auch die Übersicht kann dadurch erschwert werden. Zudem kommt hinzu, dass insbesondere während der Fahrt das Blickabwenden des Fahrers von der Fahrbahn, um eine Taste Armaturenbrettbereich zu drücken, ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. Today's vehicles have a multitude of electronic functions. For example, the seat heating, the radio or the air conditioning can be switched on by pressing a button. The number of operable functions in a vehicle will probably continue to grow in the future. A challenge in operating as many electronic functions as possible is user interfaces, such as buttons and sensors, where a user creates a function in response to its use. However, a large number of functions usually also requires a large number of such user interfaces. This can create space issues in tight spaces such as the interior of a vehicle. This can also make it difficult to get an overview. In addition, there is the fact that, especially while driving, the driver's gaze away from the roadway to press a button on the dashboard can pose a safety risk.
Die W02015/162108 offenbart hierzu eine Scheibe, bei der eine innerhalb der Scheibe befindliche Heizschicht über einen Schaltungsbereich an- oder ausgeschaltet werden kann. Der Schaltungsbereich ist dabei ein Teil der Scheibe, wodurch kein zusätzlicher Platzbedarf für die Benutzerschnittstelle entsteht. Der Schaltungsbereich funktioniert beispielsweise mittels kapazitativer Schaltflächen. Es ist bekannt, dass kapazitative Schaltflächen durch eine Linien- oder eine Flächenelektrode oder durch eine Anordnung von zwei gekoppelten Elektroden ausgebildet werden können. To this end, WO2015/162108 discloses a pane in which a heating layer located within the pane can be switched on or off via a circuit area. The circuit area is part of the pane, which means that no additional space is required for the user interface. The circuit area works, for example, by means of capacitive buttons. It is known that capacitive switches can be formed by a line or a surface electrode or by an arrangement of two coupled electrodes.
Nähert sich ein Objekt der kapazitativen Schaltfläche, so ändert sich die Kapazität der Flächenelektrode gegen Erde oder die Kapazität des von den zwei gekoppelten Elektroden gebildeten Kondensators. Die Kapazitätsänderung wird über eine Schaltungsanordnung oder Sensorelektronik gemessen und bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Schaltsignal ausgelöst. Schaltungsanordnungen für kapazitive Schalter sind beispielsweise aus DE202006006192U1 , EP0899882A1 , US6452514B1 und EP1515211A1 bekannt. When an object approaches the capacitive button, the capacitance of the surface electrode to ground or the capacitance of the capacitor formed by the two coupled electrodes changes. The change in capacitance is measured using a circuit arrangement or sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded. Circuit arrangements for capacitive switches are known, for example, from DE202006006192U1, EP0899882A1, US6452514B1 and EP1515211A1.
Die WO2021156430A1 offenbart eine Scheibenanordnung mit kapazitivem Schaltbereich.WO2021156430A1 discloses a disk arrangement with a capacitive switching area.
Der Schaltbereich weist elektrisch voneinander getrennte Bereichen auf. Die unterschiedlichen Bereiche des Schaltbereiches sind dabei so zueinander angeordnet, dass Störungen durch externe elektromagnetische Störeinflüsse verringert werden. Der für die Berührung vorgesehene Erfassungsbereich ist vorzugsweise mittels eines 48 cm langen Zuleitungsbereiches mit einem Anschlussbereich verbunden. The switching area has areas that are electrically separated from one another. The different areas of the switching area are arranged in relation to one another in such a way that Interference from external electromagnetic interference can be reduced. The detection area provided for touching is preferably connected to a connection area by means of a 48 cm long feed line area.
Die US20170034875A1 offenbart eine elektrisch heizbare Scheibe, die zusätzlich einen kapazitiven Schaltbereich aufweist. US20170034875A1 discloses an electrically heatable pane which additionally has a capacitive switching area.
Sollen mehrere Funktionen ausgelöst werden erfordert das wiederum die Bedienung mehrerer Schaltungsbereiche, was die Übersichtlichkeit schwieriger macht. Auch der Platzbedarf steigt durch die Anordnung mehrerer Schaltflächen in einer Schaltungsanordnung. If several functions are to be triggered, this in turn requires the operation of several circuit areas, which makes clarity more difficult. The space requirement also increases due to the arrangement of several buttons in a circuit arrangement.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Scheibe mit einem Schaltungsbereich bereitzustellen, wobei der Schaltungsbereich mehrere Funktionen auslösen kann, einen geringeren Platzbedarf hat und einfach zu bedienen ist. The object of the present invention is to provide a disc with a circuit area, where the circuit area can trigger several functions, has a smaller space requirement and is easy to operate.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Scheibe mit Schaltungsbereich gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. The object of the present invention is achieved according to the invention by a circuit area disk according to independent claim 1 . Preferred embodiments emerge from the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Scheibe mit Schaltungsbereich umfasst mindestens ein transparentes Substrat mit einer Oberfläche und eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht, die zumindest auf einem Teil der Oberfläche angeordnet ist. Die Schicht weist einen inneren Schaltbereich, mindestens einen äußeren Schaltbereich und einen Umgebungsbereich auf. Der innere Schaltbereich weist mindestens einen inneren Berührungsbereich und der äußere Schaltbereich mindestens einen äußeren Berührungsbereich auf. Der äußere Berührungsbereich umgibt zumindest teilweise den inneren Berührungsbereich. Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich und der Umgebungsbereich sind durch mindestens eine Trennlinie voneinander elektrisch isoliert. Die mindestens eine Trennlinie kann in mehrere Teile unterteilt sein. The circuit area disk of the present invention comprises at least one transparent substrate having a surface and a transparent electrically conductive layer disposed on at least a portion of the surface. The layer has an inner switching area, at least one outer switching area and a surrounding area. The inner switching area has at least one inner contact area and the outer switching area has at least one outer contact area. The outer touch area at least partially surrounds the inner touch area. The inner switching area, the outer switching area and the surrounding area are electrically insulated from one another by at least one separating line. The at least one dividing line can be divided into several parts.
Vorzugsweise ist der innere Schaltbereich von der ihn umgebenden Schicht elektrisch durch einen ersten Teil der Trennlinie elektrisch isoliert. Mit der „ihn umgebenden Schicht“ kann sowohl der mindestens eine äußere Schaltbereich als auch der Umgebungsbereich sowie weitere optionale Bereiche der Schicht gemeint sein, die sich in Umgebung zum inneren Schaltbereich befinden. Der äußere Schaltbereich ist vorzugsweise durch den ersten Teil der Trennlinie von dem inneren Schaltbereich und durch einen zweiten Teil der Trennlinie vom Umgebungsbereich und/oder weiteren optionalen Bereichen der Schicht elektrisch abgegrenzt. Vorzugsweise ist der äußere Schaltbereich durch den zweiten Teil der Trennlinie mehrheitlich und insbesondere einzig vom Umgebungsbereich abgegrenzt. Preferably, the inner switching region is electrically isolated from the surrounding layer by a first portion of the dividing line. The “layer surrounding it” can mean both the at least one outer switching area and the surrounding area as well as other optional areas of the layer that are in the vicinity of the inner switching area. The outer switching area is preferably through the first part of the Separation line from the inner switching area and electrically delimited by a second part of the separating line from the surrounding area and/or other optional areas of the layer. The outer switching area is preferably delimited by the second part of the dividing line for the most part and in particular only from the surrounding area.
Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich sind mit einer Sensorelektronik elektrisch verbindbar und der innere Schaltbereich und der äußere Schaltbereich sind dazu vorgesehen, ein vom Umgebungsbereich unterschiedliches elektrisches Potential aufzuweisen. Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich und der Umgebungsbereich stellen gemeinsam einen Schaltungsbereich dar. The inner switching area, the outer switching area and the surrounding area can be electrically connected to sensor electronics, and the inner switching area and the outer switching area are intended to have a different electrical potential than the surrounding area. The inner switching area, the outer switching area and the surrounding area together represent a switching area.
Mit „der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass kein weiterer Bereich der Schicht zwischen dem äußeren Berührungsbereich und dem inneren Berührungsbereich angeordnet ist. Der äußere Berührungsbereich umrandet den inneren Berührungsbereich. Der äußere Berührungsbereich wird nur durch den ersten Teil der Trennlinie vom mindestens einen inneren Berührungsbereich getrennt. Diese Beschreibung von „umgeben“ trifft auch für alle anderen Fälle zu, in denen ein Bereich einen anderen Bereich umgibt. Wird ein Bereich nur teilweise von einem anderen Bereich umgeben, weist er mindestens einen Randabschnitt auf, welcher nicht an den anderen Bereich angrenzt, also durch eine Trennlinie getrennt ist und damit auch nicht umrandet wird. For the purposes of the invention, “the outer contact area surrounds the inner contact area” means that no further area of the layer is arranged between the outer contact area and the inner contact area. The outer touch area borders the inner touch area. The outer touch area is separated from the at least one inner touch area only by the first part of the dividing line. This description of "surrounded" also applies to all other cases where one area surrounds another area. If an area is only partially surrounded by another area, it has at least one edge section that does not border on the other area, that is to say it is separated by a dividing line and is therefore also not bordered.
Wird die erfindungsgemäße Scheibe mit einer Sensorelektronik verbunden, kann über eine Berührung des inneren oder des äußeren Berührungsbereiches ein Schaltsignal ausgelöst werden, welches eine elektronische Funktion aktiviert oder beendet. Alternativ kann das Schaltsignal auch schon durch die Annäherung an den inneren oder den äußeren Berührungsbereich ausgelöst werden. Die ausgelösten Schaltsignale des inneren und des äußeren Berührungsbereichs sind vorzugsweise unterschiedlich, können aber auch identisch sein. Der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich, dadurch kann sowohl das Schaltsignal des äußeren als auch des inneren Berührungsbereichs durch nur eine Berührung oder Annäherung ausgelöst werden. Durch das parallele Auslösen der zwei Schaltsignale ist die Aktivierung einer weiteren elektronischen Funktion möglich. Beispielsweise könnte das Auslösen des Schaltsignals des inneren Berührungsbereiches ein mit der Sensorelektronik verbundenes Radio einschalten, wohingegen das Auslösen des Schaltsignals des inneren und des äußeren Berührungsbereiches das Radio wieder ausschaltet. Durch die Anordnung wird außerdem der Platzbedarf des inneren sowie des äußeren Schaltbereiches reduziert, da beide Berührungsbereiche aneinander angrenzen. Dies sind große Vorteile der Erfindung. If the pane according to the invention is connected to sensor electronics, a switching signal can be triggered by touching the inner or outer contact area, which activates or terminates an electronic function. Alternatively, the switching signal can also be triggered by approaching the inner or outer contact area. The triggered switching signals of the inner and the outer touch area are preferably different, but can also be identical. The outer touch area surrounds the inner touch area, so the switching signal of both the outer and the inner touch area can be triggered by just one touch or approach. By triggering the two switching signals in parallel, it is possible to activate another electronic function. For example, triggering the inner touch zone switching signal could turn on a radio connected to the sensor electronics, while triggering the inner touch zone switching signal and the outer touch zone switching signal turn the radio off again. The arrangement also reduces the space required for the interior and the outer switching area is reduced because both contact areas are adjacent to each other. These are great advantages of the invention.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schicht einen weiteren Umgebungsbereich auf, welcher den Umgebungsbereich zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgibt und wobei eine weitere Trennlinie den weiteren Umgebungsbereich von dem Umgebungsbereich elektrisch trennt. Vorzugsweise umfasst die Scheibe dabei mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle vorgesehene Sammelleiter, die mit dem weiteren Umgebungsbereich so verbunden sind, dass zwischen den Sammelleitern ein Strompfad für einen Heizstrom geformt ist. In an advantageous configuration, the layer has a further surrounding area which at least partially, preferably completely, surrounds the surrounding area and a further separating line electrically separates the further surrounding area from the surrounding area. The pane preferably comprises at least two busbars which are provided for connection to a voltage source and are connected to the further surrounding area in such a way that a current path for a heating current is formed between the busbars.
Die Sammelleiter sind bevorzugt entlang jeweils einer Seitenkante der Schicht angeordnet. Die Länge des Sammelleiters ist typischerweise im Wesentlichen gleich der Länge der Seitenkante der Schicht, kann aber auch leicht größer oder kleiner sein. Es können auch mehr als zwei Sammelleiter auf der Schicht angeordnet sein, bevorzugt im Randbereich entlang zweier gegenüberliegenden Seitenkanten der elektrisch leitfähigen Schicht. Alternativ können mehr als zwei Sammelleiter auch um zwei oder mehrere unabhängige Heizbereiche angeordnet sein, die zum weiteren Umgebungsbereich gehören. Die Sammelleiter können durch eine oder mehrere unbeschichtete Zonen wie Kommunikationsfenster unterbrochen oder versetzt sein. Die erfindungsgemäße Lehre gilt dann für mindestens eines und bevorzugt für jedes der unabhängigen Heizbereiche. The busbars are preferably each arranged along a side edge of the layer. The length of the busbar is typically substantially equal to the length of the side edge of the sheet, but may be slightly greater or lesser. More than two busbars can also be arranged on the layer, preferably in the edge area along two opposite side edges of the electrically conductive layer. Alternatively, more than two busbars can also be arranged around two or more independent heating areas that belong to the wider surrounding area. Busbars may be interrupted or offset by one or more uncoated zones such as communication windows. The teaching according to the invention then applies to at least one and preferably to each of the independent heating areas.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und/oder der zweite Sammelleiter als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur ausgebildet. Der erste und/oder zweite aufgedruckte Sammelleiter enthält bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung, eine Metallverbindung und/oder Kohlenstoff, besonders bevorzugt ein Edelmetall und insbesondere Silber. Die Druckpaste enthält bevorzugt metallische Partikel, Metallpartikel und/oder Kohlenstoff und insbesondere Edelmetallpartikel wie Silberpartikel. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt durch die elektrisch leitenden Partikel erzielt. Die Partikel können sich in einer organischen und / oder anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als Druckpaste mit Glasfritten. In an advantageous embodiment, the first and/or the second busbar are designed as a printed and burned-in conductive structure. The first and/or second printed busbar preferably contains at least one metal, a metal alloy, a metal compound and/or carbon, particularly preferably a noble metal and in particular silver. The printing paste preferably contains metallic particles, metal particles and/or carbon and in particular precious metal particles such as silver particles. The electrical conductivity is preferably achieved by the electrically conductive particles. The particles can be in an organic and/or inorganic matrix such as pastes or inks, preferably as a printing paste with glass frits.
Die Breite des ersten und zweiten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 2 mm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 20 mm und insbesondere von 10 mm bis 20 mm. Dünnere Sammelleiter führen zu einem zu hohen elektrischen Widerstand und damit zu einer zu hohen Erwärmung des Sammelleiters im Betrieb. Des Weiteren sind dünnere Sammelleiter nur schwer durch Drucktechniken wie Siebdruck herzustellen. Dickere Sammelleiter erfordern einen unerwünscht hohen Materialeinsatz. Des Weiteren führen sie zu einer zu großen und unästhetischen Einschränkung des Durchsichtbereichs der Scheibe. Die Länge des Sammelleiters richtet sich nach der Ausdehnung des Heizbereichs. Bei einem Sammelleiter, der typischerweise in Form eines Streifens ausgebildet ist, wird die längere seiner Dimensionen als Länge und die weniger lange seiner Dimensionen als Breite bezeichnet. Die dritten oder zusätzlichen Sammelleiter können auch dünner ausgestaltet sein, bevorzugt von 0,6 mm bis 5 mm. The width of the first and second bus bar is preferably from 2 mm to 30 mm, particularly preferably from 4 mm to 20 mm and in particular from 10 mm to 20 mm. Thinner busbars lead to an excessively high electrical resistance and thus to excessive heating of the busbar during operation. Furthermore, thinner busbars are only difficult to produce by printing techniques such as screen printing. Thicker busbars require an undesirably high use of material. Furthermore, they lead to an excessive and unaesthetic restriction of the viewing area of the pane. The length of the bus bar depends on the expansion of the heating area. For a busbar, which is typically in the form of a strip, the longer of its dimensions is referred to as the length and the shorter of its dimensions is referred to as the width. The third or additional bus bars can also be made thinner, preferably from 0.6 mm to 5 mm.
Die Schichtdicke des aufgedruckten ersten und/oder zweiten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 5 pm bis 40 pm, besonders bevorzugt von 8 pm bis 20 pm und ganz besonders bevorzugt von 8 pm bis 12 pm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der spezifische Widerstand der Sammelleiter beträgt bevorzugt von 0.8 pOhnrcm bis 7.0 pOhn cm und besonders bevorzugt von 1.0 pOhnrcm bis 2.5 pOhnrcm. Sammelleiter mit spezifischen Widerständen in diesem Bereich sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Alternativ kann der Sammelleiter aber auch als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet sein. Der Sammelleiter enthält dann beispielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon. Der Streifen hat bevorzugt eine Dicke von 10 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt von 30 pm bis 300 pm. Sammelleiter aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der Streifen kann mit der elektrisch leitfähigen Struktur beispielsweise über eine Lotmasse, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein. The layer thickness of the printed first and/or second busbar is preferably from 5 μm to 40 μm, particularly preferably from 8 μm to 20 μm and very particularly preferably from 8 μm to 12 μm. Printed busbars with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity. The specific resistance of the bus bars is preferably from 0.8 pOhm.cm to 7.0 pOhm.cm and particularly preferably from 1.0 pOhm.cm to 2.5 pOhm.cm. Busbars with specific resistances in this range are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity. Alternatively, the bus bar can also be designed as a strip of an electrically conductive foil. The busbar then contains, for example, at least aluminum, copper, tinned copper, gold, silver, zinc, tungsten and/or tin or alloys thereof. The strip preferably has a thickness of 10 μm to 500 μm, particularly preferably 30 μm to 300 μm. Busbars made of electrically conductive foils with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity. The strip can be electrically conductively connected to the electrically conductive structure, for example via a soldering compound, via an electrically conductive adhesive or by direct application.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen inneren Schaltbereichs hat der innere Berührungsbereich eine Fläche von 1 cm2 bis 200 cm2, bevorzugt von 0,5 cm2 bis 20 cm2 besonders bevorzugt von 0,5 cm2 bis 9 cm2, insbesondere von 1 cm2 bis 3 cm2. Die Länge IBI des inneren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 14 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 3 cm. Die maximale Breite bßi des inneren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 14 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 3 cm. Der innere Berührungsbereich kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Besonders geeignet sind Formen, die eine gute Umleitung des Stromflusses des Heizstroms um die Berührungsfläche ermöglichen. Besonders geeignete innere Berührungsbereiche sind kreisförmig, elliptisch oder tropfenförmig ausgebildet. Alternativ sind eckige Formen möglich, beispielsweise Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Trapeze oder anders geartete Vierecke oder Polygone höherer Ordnung. Allgemein ist es besonders vorteilhaft, wenn etwaige Ecken abgerundet sind. Dies gilt für alle Bereiche des inneren Schaltbereichs. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungsradius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen. In an advantageous embodiment of the inner switching area according to the invention, the inner contact area has an area of 1 cm 2 to 200 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 20 cm 2 , particularly preferably 0.5 cm 2 to 9 cm 2 , in particular 1 cm 2 to 3 cm 2 . The length IBI of the inner contact area is preferably from 1 cm to 14 cm and more preferably from 1 cm to 3 cm. The maximum width bßi of the inner contact area is preferably from 1 cm to 14 cm and particularly preferably from 1 cm to 3 cm. In principle, the inner contact area can have any shape. Shapes that allow the flow of the heating current to be redirected well around the contact surface are particularly suitable. Particularly suitable inner contact areas are circular, elliptical or drop-shaped. Alternatively, angular shapes are possible, for example Triangles, squares, rectangles, trapezoids or other types of quadrilaterals or higher-order polygons. In general, it is particularly advantageous if any corners are rounded. This applies to all areas of the inner switching area. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably at least 8 mm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen äußeren Schaltbereichs hat der äußere Berührungsbereich eine Fläche von 1 cm2 bis 200 cm2, bevorzugt von 0,5 cm2 bis 20 cm2 besonders bevorzugt von 0,5 cm2 bis 9 cm2, insbesondere von 1 cm2 bis 3 cm2. Die Länge IB2 des äußeren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 45 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 9 cm. Die maximale Breite bß2 des äußeren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 5 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 2 cm. Der äußere Berührungsbereich kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Insbesondere ist der äußere Berührungsbereich streifenförmig fast wie ein Ring um den inneren Berührungsbereich angeordnet, wobei der Berührungsbereich keinen geschlossenen Ring darstellt, sondern vorzugsweise an mindestens einer Stelle offen ist. An dieser Stelle geht der innere Berührungsbereich vorzugsweise in einen Zuleitungsbereich über. Der äußere Berührungsbereich kann auch eckig geformt sein, beispielsweise als offenes Dreieck, Quadrat, Rechteck, Trapez oder anders geartet als Viereck oder Polygon höherer Ordnung. Allgemein ist es besonders vorteilhaft, wenn etwaige Ecken abgerundet sind. Dies gilt für alle Bereiche des inneren Schaltbereichs. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungsradius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen. Erfindungsgemäß umgibt der äußere Berührungsbereich den inneren Berührungsbereich zumindest teilweise, vorzugsweise mehrheitlich also zu mindestens 51 %, besonders bevorzugt zu mindestens 80 % und insbesondere zu mindestens 90 %. Der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich vorzugsweise zu nicht mehr als 99 %, da der innere Berührungsbereich vorzugsweise an einer Seite in einen Zuleitungsbereich übergeht. Es ist vorteilhaft, wenn der Berührungsbereich den inneren Berührungsbereich mehrheitlich umgibt, da es so ohne große Koordination der Berührung einfach möglich ist, sowohl das Schaltsignal des inneren wie auch des äußeren Berührungsbereiches zu erzeugen. In an advantageous embodiment of the outer switching area according to the invention, the outer contact area has an area of 1 cm 2 to 200 cm 2 , preferably 0.5 cm 2 to 20 cm 2 , particularly preferably 0.5 cm 2 to 9 cm 2 , in particular 1 cm 2 to 3 cm 2 . The length IB2 of the outer contact area is preferably from 1 cm to 45 cm and particularly preferably from 1 cm to 9 cm. The maximum width bß2 of the outer contact area is preferably from 1 cm to 5 cm and particularly preferably from 1 cm to 2 cm. In principle, the outer contact area can have any desired shape. In particular, the outer contact area is arranged in strips almost like a ring around the inner contact area, with the contact area not representing a closed ring but preferably being open at at least one point. At this point, the inner contact area preferably merges into a feed area. The outer touch area may also be angular in shape, such as an open triangle, square, rectangle, trapezium, or other type of quadrilateral or higher-order polygon. In general, it is particularly advantageous if any corners are rounded. This applies to all areas of the inner switching area. It is particularly advantageous if the corners have a radius of curvature of at least 3 mm, preferably at least 8 mm. According to the invention, the outer contact area surrounds the inner contact area at least partially, preferably for the most part, ie at least 51%, particularly preferably at least 80% and in particular at least 90%. The outer contact area preferably surrounds the inner contact area by no more than 99%, since the inner contact area preferably merges into a lead area on one side. It is advantageous if the majority of the touch area surrounds the inner touch area, since this makes it easy to generate the switching signal of both the inner and the outer touch area without great coordination of the touch.
Der innere Schaltbereich umfasst vorzugsweise außerdem einen inneren Zuleitungsbereich und einen inneren Anschlussbereich und der äußere Schaltbereich umfasst vorzugsweise einen äußeren Zuleitungsbereich, welcher vorzugsweise zumindest teilweise den inneren Zuleitungsbereich umgibt, und einen äußeren Anschlussbereich. Der innere und der äußere Anschlussbereich sind dafür vorgesehen, mit der Sensorelektronik verbunden zu werden. Der innere Zuleitungsbereich verbindet den inneren Berührungsbereich elektrisch leitend mit dem inneren Anschlussbereich. Der äußere Zuleitungsbereich verbindet den äußeren Berührungsbereich elektrisch leitend mit dem äußeren Anschlussbereich. Der innere Zuleitungsbereich ist vorzugsweise genau zwischen dem inneren Berührungsbereich und dem inneren Anschlussbereich angeordnet. Der äußere Zuleitungsbereich ist vorzugsweise genau zwischen dem äußeren Berührungsbereich und dem äußeren Anschlussbereich angeordnet. Über die Anschlussbereiche können die Berührungsbereiche elektrisch kontaktiert werden und ein elektrisches Potential ausbilden. Diese Anordnung vermeidet die Kontaktierung der Berührungsbereiche mittels anderer Verbindungselemente (wie beispielsweise Folienleiter), welche die Berührung oder Annährung an die Berührungsbereiche erschweren können und unästhetisch und intransparent sein können. The inner switching area preferably also comprises an inner lead area and an inner terminal area, and the outer switching area preferably comprises an outer lead area, which preferably at least partially surrounds the inner lead area, and an outer terminal area. The inner and the outer Connection areas are intended to be connected to the sensor electronics. The inner lead area electrically conductively connects the inner contact area to the inner connection area. The outer lead area electrically conductively connects the outer contact area to the outer connection area. The inner lead portion is preferably located right between the inner contact portion and the inner terminal portion. The outer lead portion is preferably located right between the outer contact portion and the outer terminal portion. The contact areas can be electrically contacted via the connection areas and form an electrical potential. This arrangement avoids contacting the touching areas by means of other connecting elements (such as foil conductors), which can make it difficult to touch or approach the touching areas and can be unaesthetic and opaque.
Vorzugsweise verbindet der innere Zuleitungsbereich den inneren Anschlussbereich mit genau einem inneren Berührungsbereich. Der innere Schaltbereich umfasst also genau einen inneren Berührungsbereich. Es ist jedoch auch möglich, dass der innere Zuleitungsbereich mehr als einen, besonders bevorzugt mehr als zwei und insbesondere mehr als drei innere Berührungsbereiche mit dem inneren Anschlussbereich verbindet. Ebenso verbindet der äußere Zuleitungsbereich den äußeren Anschlussbereich mit genau einem äußeren Berührungsbereich, wobei es möglich ist, dass der äußere Zuleitungsbereich mehr als einen, besonders bevorzugt mehr als zwei und insbesondere mehr als drei äußere Berührungsbereiche mit dem inneren Anschlussbereich verbindet. Dies ermöglicht mit nur einem Anschlussbereich und einer Verbindung zur Sensorelektronik die elektrische Kontaktierung mehrerer Berührungsbereiche. Hierdurch wird eine gute Erreichbarkeit aus verschiedenen Positionen gewährleistet, beispielsweise könnte bei einer Ausgestaltung der Scheibe als Windschutzscheibe sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer ohne Aufwand einen der inneren und äußeren Berührungsbereiche erreichen. Auch der Aufwand, um mehrere Berührungsbereiche zu verbinden, wird reduziert, wodurch Prozessschritte und Material eingespart werden können. The inner lead area preferably connects the inner connection area to exactly one inner contact area. The inner switching area thus includes exactly one inner contact area. However, it is also possible for the inner lead area to connect more than one, particularly preferably more than two and in particular more than three inner contact areas to the inner connection area. The outer lead area also connects the outer connection area to exactly one outer contact area, it being possible for the outer lead area to connect more than one, particularly preferably more than two and in particular more than three outer contact areas to the inner connection area. With only one connection area and one connection to the sensor electronics, this enables the electrical contacting of several contact areas. This ensures good accessibility from different positions, for example if the pane is designed as a windshield, both the driver and the front passenger could easily reach one of the inner and outer contact areas. The effort involved in connecting multiple contact areas is also reduced, which means that process steps and material can be saved.
Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich haben vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm. Mit anderen Worten der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich weisen vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm auf. Bei dieser Länge bleibt der gesamte Schaltungsbereich sehr kompakt und weist einen geringeren Platzbedarf auf. Im Bereich von 1 cm bis 30 cm, bevorzugt von 1 cm bis 20 cm, sind zudem Energieverluste aufgrund des Widerstands des Zuleitungsbereiches sehr gering und gleichzeitig ist der Abstand des Anschlussbereiches vom Berührungsbereich groß genug, damit weitestgehend keine Fehlsignale durch die Bedienung ausgelöst werden können. The inner feed line area and the outer feed line area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably of 1 cm to 20 cm. In other words, the inner feed line area and the outer feed line area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably of 1 cm to 20 cm. With this length, the entire circuit area remains very compact and requires less space. Energy losses are also in the range from 1 cm to 30 cm, preferably from 1 cm to 20 cm very low due to the resistance of the supply line area and at the same time the distance between the connection area and the contact area is large enough so that as far as possible no false signals can be triggered by the operator.
Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich weisen vorzugsweise eine Breite bzi, bz2 von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm alternativ auch von 0,1 mm bis 2 mm auf. Für den Fall, dass der äußere Zuleitungsbereich den inneren Zuleitungsbereich und/oder den inneren Anschlussbereich zumindest teilweise umgibt und somit zumindest abschnittsweise zwei im Wesentlichen parallel verlaufende streifenförmige Bereiche als äußerer Zuleitungsbereich zum äußeren Berührungsbereich hin verlaufen, dann ist bevorzugt jede dieser parallel verlaufenden Bereiche, die zusammen den äußeren Zuleitungsbereich ausbilden von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm alternativ auch von 0,1 mm bis 2 2 mm breit. Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich haben vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm und eine Breite bzi, bz2 von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm Der innere und der äußere Zuleitungsbereich sind bevorzugt rechteckförmig, streifenförmig oder linienförmig. Das Verhältnis von Länge lzi zu Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1 :700 und besonders bevorzugt von 1 :1 bis 1 :100. Das Verhältnis von Länge Iz2 zu Breite bz2 des äußeren Zuleitungsbereichs ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1 :700 und besonders bevorzugt von 1 :1 bis 1 :100. Der äußere Zuleitungsbereich umgibt vorzugsweise zumindest teilweise den inneren Zuleitungsbereich und den inneren Anschlussbereich und besonders bevorzugt zu mindestens 70 % und insbesondere zu mindestens 90 %. Der äußere Zuleitungsbereich kann den inneren Zuleitungsbereich und den inneren Anschlussbereich auch vollständig umgeben, dies spart besonders viel Platz. The inner lead area and the outer lead area preferably have a width bzi, bz2 of 0.5 mm to 10 mm and preferably of 0.5 mm to 2 mm, alternatively also of 0.1 mm to 2 mm. In the event that the outer feeder area at least partially surrounds the inner feeder area and/or the inner connection area and thus two substantially parallel strip-shaped areas run at least in sections as the outer feeder area towards the outer contact area, then each of these parallel areas is preferably together form the outer lead area from 0.5 mm to 10 mm and preferably from 0.5 mm to 2 mm, alternatively also from 0.1 mm to 22 mm wide. The inner lead area and the outer lead area preferably have a length lzi, lz2 of 1 cm to 30 cm and preferably 1 cm to 20 cm and a width bzi, bz2 of 0.5 mm to 10 mm and preferably 0.5 mm to 2 mm The inner and the outer lead area are preferably rectangular, strip-shaped or linear. The ratio of length lzi to width bzi of the inner lead region is preferably less than or equal to 1:700 and particularly preferably from 1:1 to 1:100. The ratio of length Iz2 to width bz2 of the outer lead region is preferably less than or equal to 1:700 and particularly preferably from 1:1 to 1:100. The outer lead area preferably at least partially surrounds the inner lead area and the inner connection area and particularly preferably at least 70% and in particular at least 90%. The outer lead area can also completely surround the inner lead area and the inner connection area, which saves a particularly large amount of space.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen inneren und äußeren Schaltbereichs beträgt das Verhältnis der Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs zur maximalen Breite bßi des Berührungsbereichs von mindestens 1 :2 und insbesondere von mindestens 1 :10. Dadurch konnten besonders gute Schaltergebnisse erzielt werden. In a further advantageous embodiment of the inner and outer switching area according to the invention, the ratio of the width bzi of the inner lead area to the maximum width bßi of the contact area is at least 1:2 and in particular at least 1:10. This made it possible to achieve particularly good switching results.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe, weist der Umgebungsbereich eine kreisförmige, elliptische oder tropfenförmige Form auf. Besonders geeignet sind Formen, die eine gute Umleitung des Stromflusses eines möglichen Heizstroms um den Umgebungsbereich ermöglichen. Der Umgebungsbereich weist insbesondere eine Aussparung auf, also einen Bereich, der nicht Teil des Umgebungsbereiches ist, aber vollständig (in der Flächenebene) von diesem umgeben wird. Innerhalb dieser Aussparung sind vorzugsweise der innere und der äußere Schaltbereich sowie mögliche weitere Schaltbereiche angeordnet. Der Umgebungsbereich weist vorzugsweise abgerundete Ecken auf, dies ist besonders vorteilhaft, da dadurch bei Vorliegen einer weiteren Umgebungsschicht, welche beheizt werden, der Heizstrom besonders vorteilhaft um den Umgebungsbereich herumgeleitet wird und keine oder nur geringe lokale Erhitzungen, sogenannte Hotspots, auftreten. Der Umgebungsbereich wird durch die mindestens eine Trennlinie elektrisch vom inneren und vom äußeren Schaltbereich isoliert. In a further advantageous embodiment of the pane according to the invention, the surrounding area has a circular, elliptical or drop-shaped shape. Shapes that enable the current flow of a possible heating current to be diverted well around the surrounding area are particularly suitable. The surrounding area has in particular a recess, ie an area that is not part of the surrounding area but is completely (in the plane of the surface) surrounded by it. The inner and the outer switching area as well as possible further switching areas are preferably arranged within this recess. The surrounding area preferably has rounded corners, which is particularly advantageous because if there is another surrounding layer that is heated, the heating current is guided particularly advantageously around the surrounding area and little or no local heating, so-called hotspots, occurs. The surrounding area is electrically insulated from the inner and outer switching area by the at least one separating line.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe weist neben dem inneren und äußeren Schaltbereich auch der Umgebungsbereich einen Anschlussbereich auf. Der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches, der innere und der äußere Schaltbereich sind vorzugsweise am äußeren Rand der Scheibe und/oder benachbart zu einem der gegebenenfalls vorhanden Sammelleiter (dem ersten oder dem zweiten Sammelleiter vorzugsweise) angeordnet. Dabei beträgt der Abstand zum äußeren Rand oder zum nächstgelegenen Sammelleiter bevorzugt weniger als 10 cm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 cm. Dies erlaubt es eine elektrische Kontaktierung des inneren und des äußeren Anschlussbereichs sowie des Anschlussbereiches des Umgebungsbereiches, beispielsweise mit einem Folienleiter, unter einem optisch unauffälligen Schwarzdruck oder mit einer Abdeckung, beispielsweise einem Kameragehäuse, zu kaschieren. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der innere und äußere Anschlussbereich sowie der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches mit einem Flachleiter verbunden und der Flachleiter ist aus der Scheibe herausgeführt. Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Sensorelektronik verbunden werden, die das Schaltsignal des inneren und äußeren Schaltbereiches sowie des Umgebungsbereiches auswertet. In an advantageous embodiment of the pane according to the invention, in addition to the inner and outer switching area, the surrounding area also has a connection area. The connection area of the surrounding area, the inner and the outer switching area are preferably arranged on the outer edge of the pane and/or adjacent to one of the busbars that may be present (preferably the first or the second busbar). The distance from the outer edge or from the nearest bus bar is preferably less than 10 cm, particularly preferably less than 0.5 cm. This allows electrical contacting of the inner and outer connection area and the connection area of the surrounding area to be concealed, for example with a foil conductor, under an optically unobtrusive black print or with a cover, for example a camera housing. In an advantageous development of the pane according to the invention, the inner and outer connection area and the connection area of the surrounding area are connected to a flat conductor and the flat conductor is led out of the pane. The inner and outer switching area as well as the surrounding area can then be connected particularly easily at the place of use to sensor electronics which evaluate the switching signal of the inner and outer switching area and the surrounding area.
Mit der „Breite“ ist im Sinne der Erfindung die Ausdehnung senkrecht zur Erstreckungsrichtung gemeint. Weist ein Bereich (beispielsweise der innere oder der äußere Zuleitungsbereich, der innere oder der äußere Anschlussbereich sowie der innere und der äußere Berührungsbereich) keine konstante Breite auf so wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter der Breite die gemittelte Breite des Bereichs verstanden. In the context of the invention, the “width” means the extension perpendicular to the direction of extension. If an area (for example the inner or the outer lead area, the inner or the outer connection area and the inner and the outer contact area) does not have a constant width, the width is understood to mean the average width of the area within the scope of the present invention.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe mit dem weiteren Umgebungsbereich ist die Längsrichtung des Umgebungsbereiches im Wesentlichen in Richtung des Strompfads des Heizstroms angeordnet. Im Wesentlichen bedeutet hier, dass der Winkel a zwischen dem Strompfad und der Längsrichtung des Umgebungsbereiches von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 20° und besonders bevorzugt von 0° bis 10° beträgt. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Umgebungsbereich bei dieser Anordnung den Stromfluss durch den Heizbereich nur wenig stört. Sind Strompfad und Umgebungsbereich nicht geradlinig, so bedeutet Richtung des Strompfads und Längsrichtung des Umgebungsbereiches jeweils die gemittelte Richtung. In an advantageous embodiment of the pane according to the invention with the further surrounding area, the longitudinal direction of the surrounding area is arranged essentially in the direction of the current path of the heating current. Essentially means here that the angle a between the current path and the longitudinal direction of the surrounding area is from 0° to 45°, preferably from 0° to 20° and particularly preferably from 0° to 10°. This is particularly advantageous since the surrounding area only slightly disturbs the current flow through the heating area in this arrangement. If the current path and the surrounding area are not straight, the direction of the current path and the longitudinal direction of the surrounding area each mean the average direction.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe, beträgt die Breite d der T rennlinie sowie optionaler weiterer T rennlinien von 30 pm bis 200 pm und bevorzugt von 70 pm bis 140 pm. Derartig dünne Trennlinien erlauben eine sichere und ausreichend hohe elektrische Isolierung und stören gleichzeitig die Durchsicht durch die Scheibe nicht oder nur geringfügig. In an advantageous embodiment of the pane according to the invention, the width d of the dividing line and optional further dividing lines is from 30 μm to 200 μm and preferably from 70 μm to 140 μm. Thin separating lines of this kind allow reliable and sufficiently high electrical insulation and at the same time do not interfere, or only slightly, with the view through the pane.
Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Schicht mehr als einen äußere Schaltbereich aufweist; es also außer dem einen äußeren Schaltbereich weitere äußere Schaltbereiche gibt. Vorzugsweise sind alle äußeren Schaltbereiche durch mindestens eine Trennlinie in elektrisch voneinander isolierte Bereiche aufgeteilt, die gegebenenfalls jeweils einen eigenen Anschlussbereich und Zuleitungsbereich umfassen und mit der Sensorelektronik elektrisch verbunden sind. Jede dieser weiteren Schaltbereiche umfasst mindestens einen eigenen Berührungsbereich und vorzugsweise einen Zuleitungsbereich und einen Anschlussbereich. Der Berührungsbereich eines ersten äußeren Schaltbereichs umgibt den inneren Berührungsbereich. Der Berührungsbereich eines zweiten äußeren Schaltbereiches umgibt vorzugsweise den Berührungsbereich des ersten äußeren Schaltbereiches. Der Berührungsbereich eines dritten äußeren Schaltbereiches umgibt vorzugsweise den Berührungsbereich des zweiten äußeren Schaltbereiches und so weiter mit bis zu n äußeren Schaltbereichen, wobei n eine natürlich Zahl ist und n die Anzahl aller äußeren Schaltbereiche darstellt. Die äußeren Berührungsbereiche sind dabei vorzugsweise kreisförmig, quadratisch, dreieckig oder rechteckig ausgebildet, weisen aber vorzugsweise eine Öffnung auf, damit der innere Zuleitungsbereich mit dem inneren Berührungsbereich verbunden werden kann. Die Öffnung der äußeren Berührungsbereiche ist vorzugsweise mit der Entfernung zum inneren Berührungsbereich größer, da auch die tiefer (also näher am inneren Berührungsbereich liegenden) angeordneten kleineren Berührungsbereiche vorzugsweise durch einen eigenen Zuleitungsbereich mit einem eigenen Anschlussbereich verbunden sein können. Die Anzahl n aller äußeren Schaltbereiche ist vorzugsweise kleiner 10, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 4 und insbesondere kleiner oder gleich 3. Für jeden dieser weiteren äußeren Schaltbereiche kann mittels einer gemessen Kapazitätsänderung bei Erreichen eines Schwellwertes ein Schaltsignal ausgelöst werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, noch einfacher mehrere Schaltsignale im Schaltungsbereich auszugeben, wodurch die Anzahl bedienbarer Funktionen erhöht werden kann und Platz eingespart werden kann. Darüber hinaus kann so für eine Annährungsfunktion die Gesamtsensitivität erhöht werden. In principle, it is also conceivable that the layer has more than one outer switching area; So there are other external switching areas in addition to the one outer switching area. All outer switching areas are preferably divided by at least one separating line into areas that are electrically isolated from one another and that optionally each have their own connection area and supply line area and are electrically connected to the sensor electronics. Each of these additional switching areas includes at least one separate touch area and preferably a feeder area and a connection area. The touch area of a first outer switch area surrounds the inner touch area. The contact area of a second outer switching area preferably surrounds the contact area of the first outer switching area. The touch area of a third outer switch area preferably surrounds the touch area of the second outer switch area and so on with up to n outer switch areas, where n is a natural number and n represents the total number of outer switch areas. The outer contact areas are preferably circular, square, triangular or rectangular, but preferably have an opening so that the inner lead area can be connected to the inner contact area. The opening of the outer contact areas is preferably larger with the distance to the inner contact area, since the smaller contact areas arranged deeper (i.e. closer to the inner contact area) can preferably be connected to their own connection area by their own feeder area. The number n of all outer switching ranges is preferably less than 10, particularly preferably less than or equal to 4 and in particular less than or equal to 3 Threshold a switching signal can be triggered. This refinement of the invention makes it possible to output a plurality of switching signals in the circuit area in an even simpler manner, as a result of which the number of functions that can be operated can be increased and space can be saved. In addition, the overall sensitivity can be increased for an approximation function.
Alternativ sind die mehreren äußeren Schaltbereiche und die jeweils zugehörigen äußeren Berührungsbereiche abschnittsweise um den inneren Berührungsbereich angeordnet, sodass sie zusammengenommen beispielsweise die Form eines offenen Ringes, Quadrats, Dreiecks oder Rechtsecks (die Öffnung ermöglicht die Verbindung des inneren Zuleitungsbereiches mit dem inneren Berührungsbereich) aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Schicht neben dem äußeren Schaltbereich einen weiteren äußeren Schaltbereich, wobei der äußere Berührungsbereich beispielsweise um die erste, beispielsweise linke, Seite des inneren Berührungsbereiches und der weitere äußere Berührungsbereich um die gegenüberliegende, zweite, beispielsweise rechte, Seite des inneren Berührungsbereiches angeordnet ist. Alternativ umfasst die Schicht neben dem äußeren Schaltbereich noch drei weitere äußere Schaltbereiche die mit ihrem jeweiligen äußeren Berührungsbereich abschnittsweise um den inneren Berührungsbereich angeordnet sind. Grundsätzlich sind mehr als ein äußerer Schaltbereich möglich, wobei die Schicht vorzugsweise 1 bis 3 weitere äußere Schaltbereiche, also insgesamt vorzugsweise 4 äußere Schaltbereiche, aufweist. Diese Anordnung ermöglicht das Ausgeben von drei oder mehr Schaltsignalen. Durch ortsabhängige Berührung des Schaltungsbereiches können somit unterschiedliche Schaltsignale ausgegeben werden. Alternatively, the plurality of outer switching areas and their associated outer touch areas are arranged in sections around the inner touch area such that, taken together, they have the shape of, for example, an open ring, square, triangle or rectangle (the opening allows the inner lead area to be connected to the inner contact area). In addition to the outer switching area, the layer preferably comprises a further outer switching area, the outer touch area being arranged, for example, around the first, e.g. left, side of the inner touch area and the further outer touch area being arranged around the opposite, second, e.g. right, side of the inner touch area. Alternatively, in addition to the outer switching area, the layer also includes three further outer switching areas which are arranged in sections with their respective outer contact area around the inner contact area. In principle, more than one outer switching area is possible, with the layer preferably having 1 to 3 further outer switching areas, that is to say a total of preferably 4 outer switching areas. This arrangement enables three or more switching signals to be output. Different switching signals can thus be output by location-dependent touching of the switching area.
Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich sind bevorzugt kapazitive Schaltbereiche. In einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich dabei jeweils eine Flächenelektrode aus, wobei die Flächenelektroden des inneren und des äußeren Schaltbereiches unabhängig voneinander mit der Flächenelektrode des Umgebungsbereiches kapazitiv gekoppelt sind. Der äußere und innere Schaltbereich sind erfindungsgemäß dazu vorgesehen, ein von dem Umgebungsbereich unterschiedliches elektrisches Potential aufzuweisen. Über eine externe kapazitive Sensorelektronik wird die Kapazität der Flächenelektroden des inneren und des äußeren Schaltbereiches gemessen. Die Kapazität des inneren Schaltbereichs und des äußeren Schaltbereichs ändert sich (unabhängig voneinander) gegen das Potential des Umgebungsbereiches, wenn ein geerdeter Körper, in ihre Nähe kommt oder beispielsweise eine Isolatorschicht über der Flächenelektrode berührt. Der Umgebungsbereich ist vorzugsweise eine Schirmelektrode. Die Isolatorschicht umfasst insbesondere das Substrat selbst oder eine Zwischenschicht oder eine Deckscheibe. Die Kapazitätsänderung wird durch die Sensorelektronik gemessen und bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Schaltsignal ausgelöst. The inner and outer switching areas and the surrounding area are preferably capacitive switching areas. In an advantageous embodiment, the inner and outer switching areas and the surrounding area each form a surface electrode, with the surface electrodes of the inner and outer switching area being capacitively coupled to the surface electrode of the surrounding area independently of one another. According to the invention, the outer and inner switching area are provided to have a different electrical potential than the surrounding area. The capacity of the surface electrodes of the inner and outer switching area is measured via external capacitive sensor electronics. The capacitance of the inner switching area and the outer switching area changes (independently of each other) against the potential of the surrounding area when a grounded body comes close to them or, for example, touches an insulator layer over the surface electrode. The surrounding area is preferably a screen electrode. The insulator layer includes in particular the substrate itself or an intermediate layer or a cover plate. The change in capacitance is measured by the sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded.
Alternativ können der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich auch induktive, thermische oder sämtliche andere Sensorfunktionen aufweisen, die berührungslos sind. „Berührungslos“ bedeutet dabei, dass keine direkte Berührung der elektrisch leitfähigen Struktur zum Auslösen eines Schaltvorgangs notwendig ist. Es versteht sich, dass die Schaltfunktion auch bei direkter Berührung der elektrisch leitfähigen Struktur wirksam ist, falls die elektrisch leitfähige Struktur für den Benutzer zugänglich ist. Prinzipiell können auch Schaltbereiche mit berührungsabhängigen Sensorfunktionen ausgebildet sein. Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich ist in die erfindungsgemäße Scheibe integriert. Es ist also kein Schalter als separates Bauteil nötig, welches an der Scheibe angebracht werden muss. Die erfindungsgemäße Scheibe, welche als Einzelscheibe oder als Verbundscheibe ausgebildet sein kann, weist bevorzugt auch keine sonstigen Bauteile auf, die im Durchsichtbereich auf ihren Oberflächen angeordnet sind. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine dünne Bauweise der Scheibe sowie einer nur geringen Störung der Durchsicht durch die Scheibe. Alternatively, the inner and the outer switching area as well as the surrounding area can also have inductive, thermal or any other sensor functions that are contactless. "Contactless" means that no direct contact with the electrically conductive structure is necessary to trigger a switching process. It goes without saying that the switching function is also effective when the electrically conductive structure is touched directly if the electrically conductive structure is accessible to the user. In principle, switching areas can also be designed with touch-dependent sensor functions. The inner and the outer switching area as well as the surrounding area are integrated into the pane according to the invention. So there is no need for a switch as a separate component that has to be attached to the pane. The pane according to the invention, which can be designed as a single pane or as a composite pane, also preferably has no other components that are arranged on its surfaces in the viewing area. This is particularly advantageous with regard to a thin construction of the pane and only minor disruption to the view through the pane.
Die Schicht ist elektrisch leitfähig und transparent. Transparent bedeutet hier durchlässig für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 300 nm bis 1 .300 nm und insbesondere für sichtbares Licht, also von 400 nm bis 800 nm. Erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schichten sind beispielsweise aus DE20 2008017611 U1 , EP0847965B1 oder WO2012/052315A1 bekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige, funktionelle Schichten. Die funktionellen Schichten enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und oder Chrom, oder eine Metalllegierung. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Die funktionellen Schichten können aus dem Metall oder der Metalllegierung bestehen. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Solche funktionelle Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer funktionellen Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. In diesem Bereich für die Dicke der funktionellen Schicht wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht. The layer is electrically conductive and transparent. In this case, transparent means permeable to electromagnetic radiation, preferably electromagnetic radiation with a wavelength of 300 nm to 1,300 nm and in particular to visible light, i.e. from 400 nm to 800 nm. 052315A1 known. They typically contain one or more, for example two, three or four, electrically conductive, functional layers. The functional layers preferably contain at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and/or chromium, or a metal alloy. The functional layers particularly preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal. The functional layers can consist of the metal or the metal alloy. The functional layers particularly preferably contain silver or an alloy containing silver. Such functional layers have a particularly advantageous electrical conductivity combined with high transmission in the visible spectral range. The thickness of a functional layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. In this range For the thickness of the functional layer, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
Typischerweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten funktionellen Schichten der Schicht zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Bevorzugt ist unterhalb der ersten und/oder oberhalb der letzten funktionellen Schicht eine weitere dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzelschicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schicht können aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines einem dielektrischen Material, Glättungsschichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und / oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm. At least one dielectric layer is typically arranged in each case between two adjacent functional layers of the layer. A further dielectric layer is preferably arranged below the first and/or above the last functional layer. A dielectric layer contains at least a single layer of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide such as aluminum oxide. However, dielectric layers can also include a plurality of individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, matching layers, blocking layers and/or antireflection layers. The thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm.
Dieser Schichtaufbau wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Vakuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung durchgeführt werden. This layer structure is generally obtained by a sequence of deposition operations carried out by a vacuum process such as magnetic field-assisted sputtering.
Alternativ enthält die Schicht vorzugsweise Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (SnO2:F) oder aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI). Die elektrisch leitfähige Schicht kann prinzipiell jede Beschichtung sein, die elektrisch kontaktiert werden kann. Alternatively, the layer preferably contains indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (SnO2:F) or aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al). In principle, the electrically conductive layer can be any coating that can be electrically contacted.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schicht oder ein Schichtaufbau mehrerer Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 pm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 pm. Eine vorteilhafte erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht weist einen Flächenwiderstand von 0,4 Ohm/Quadrat bis 10 Ohm/Quadrat auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht einen Flächenwiderstand von 0,5 Ohm/Quadrat bis 1 Ohm/Quadrat auf. Beschichtungen mit derartigen Flächenwiderständen eignen sich besonders zur Beheizung von Fahrzeugscheiben bei typischen Bordspannungen von 12 V bis 48 Volt oder bei Elektrofahrzeugen mit typischen Bordspannungen von bis zu 500 V. In an advantageous configuration, the electrically conductive layer is a layer or a layer structure 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. An advantageous electrically conductive layer according to the invention has a surface resistance of 0.4 ohms/square to 10 ohms/square. In a particularly preferred embodiment, the electrically conductive layer according to the invention has a surface resistance of 0.5 ohms/square to 1 ohms/square. Coatings with surface resistances of this type are particularly suitable for heating vehicle windows with typical on-board voltages of 12 V to 48 volts or in electric vehicles with typical on-board voltages of up to 500 V.
Die erfindungsgemäße Scheibe umfasst ein Substrat, auf der die elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist. Je nach Art der Schicht ist es vorteilhaft die Schicht mit einer Schutzschicht, beispielsweise einem Lack, einer Polymerfolie und/oder einer Deckscheibe zu schützen. The pane according to the invention comprises a substrate on which the electrically conductive layer is arranged. Depending on the type of layer, it is advantageous to protect the layer with a protective layer, for example a paint, a polymer film and/or a cover plate.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist die Oberfläche des Substrats, auf der die transparente, elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist, über eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer Deckscheibe flächig verbunden. Als Substrat und gegebenenfalls Deckscheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind. In an advantageous embodiment of the pane according to the invention, the surface of the substrate on which the transparent, electrically conductive layer is arranged via a thermoplastic intermediate layer connected to a cover plate. In principle, all electrically insulating substrates that are thermally and chemically stable and dimensionally stable under the conditions of manufacture and use of the pane according to the invention are suitable as the substrate and optionally the cover pane.
Das Substrat und/oder die Deckscheibe sind bevorzugt aus transparentem Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Das Substrat und/oder die Deckscheibe sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Scheibe als Windschutzscheibe oder Rückscheibe eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehrrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %. The substrate and/or the cover pane are preferably made from transparent glass, in particular from soda-lime glass, which is customary for window panes. In principle, however, the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate). The substrate and/or the cover pane are preferably transparent, in particular for use of the pane as a windshield or rear pane of a vehicle or other uses in which high light transmission is desired. In the context of the invention, a pane is then understood to be transparent if it has a transmission in the visible spectral range of more than 70%. However, for panes that are not in the driver's field of vision relevant to traffic, for example for roof panes, the transmission can also be much lower, for example greater than 5%.
Die Dicke von Substrat und/oder Deckscheibe kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken von 0,8 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Das Substrat und gegebenenfalls die Deckscheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 auf. Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist das Substrat und/oder die Deckscheibe planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere ist das Substrat und/oder die Deckscheibe planar. Das Substrat und/oder die Deckscheibe können farblos oder gefärbt sein. The thickness of the substrate and/or cover plate can vary widely and can thus be perfectly adapted to the requirements of the individual case. Standard thicknesses of 0.8 mm to 25 mm, preferably 1.4 mm to 2.5 mm for vehicle glass and preferably 4 mm to 25 mm for furniture, appliances and buildings, in particular for electric heaters, are preferably used. The size of the disc can vary widely and depends on the size of the use according to the invention. The substrate and optionally the cover pane have areas of 200 cm 2 up to 20 m 2 , which are common in vehicle construction and architecture, for example. The disc can have any three-dimensional shape. Preferably, the three-dimensional shape has no shadow zones so that it can be coated by, for example, sputtering. The substrate and/or the cover plate is/are preferably planar or slightly or strongly curved in one direction or in several spatial directions. In particular, the substrate and/or the cover plate is/are planar. The substrate and/or the cover plate can be colorless or colored.
Mehrere Substrate und/oder Deckscheiben werden durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und / oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht nach der Lamination des Schichtstapels bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. A plurality of substrates and/or cover sheets are connected to one another by at least one intermediate layer. The intermediate layer preferably contains at least one thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET). The thermoplastic intermediate layer can one or more thermoplastic foils arranged one on top of the other are formed, the thickness of the thermoplastic intermediate layer after the lamination of the layer stack preferably being from 0.25 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
Bei einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe aus einem Substrat, einer Zwischenschicht und Deckscheibe weisen das Substrat und die Deckscheibe jeweils eine innenraumseitige Oberfläche und eine außenseitige Oberfläche auf. Die außenseitige Oberfläche des Substrats und die innenraumseitige Oberfläche der Deckscheibe sind einander zugewandt und über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. Die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe und die innenraumseitige Oberfläche des Substrats sind voneinander und von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt. In the case of a composite pane according to the invention made from a substrate, an intermediate layer and a cover pane, the substrate and the cover pane each have an interior-side surface and an outside-side surface. The outside surface of the substrate and the inside surface of the cover pane face each other and are connected to each other via the thermoplastic intermediate layer. The outside surface of the cover pane and the inside surface of the substrate face away from each other and from the thermoplastic intermediate layer.
Die transparente, elektrische leitfähige Schicht ist vorzugsweise auf der außenseitigen Oberfläche des Substrats aufgebracht. Natürlich kann auch auf der innenraumseitigen Oberfläche der Deckscheibe eine weitere elektrisch leitfähige Schichtung aufgebracht sein. Auch die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe oder die innenraumseitige Oberfläche des Substrats können Beschichtungen aufweisen. Die Begriffe „Substrat" und „Deckscheibe" sind zur Unterscheidung der beiden Scheiben bei einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe gewählt. Mit den Begriffen ist keine Aussage über die geometrische Anordnung verbunden. Ist die erfindungsgemäße Scheibe beispielsweise dafür vorgesehen, in einer Öffnung, beispielsweise eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so kann das Substrat dem Innenraum oder der äußeren Umgebung zugewandt sein. Vorzugsweise ist aber die innenraumseitige Oberfläche des Substrats dafür vorgesehen, einem Innenraum, beispielsweise einem Fahrzeuginnenraum, zugewandt zu sein, wobei die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe vorzugsweise dafür vorgesehen ist, einer äußeren Umgebung zugewandt zu sein. The transparent, electrically conductive layer is preferably applied to the outside surface of the substrate. Of course, a further electrically conductive layer can also be applied to the surface of the cover pane on the interior side. The outside surface of the cover pane or the interior surface of the substrate can also have coatings. The terms "substrate" and "cover pane" are chosen to differentiate between the two panes in a composite pane according to the invention. No statement about the geometric arrangement is connected with the terms. If the pane according to the invention is intended, for example, to separate the interior from the external environment in an opening, for example in a vehicle or a building, the substrate can face the interior or the external environment. However, the interior surface of the substrate is preferably intended to face an interior, for example a vehicle interior, with the outside surface of the cover pane preferably being intended to face an external environment.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich über die gesamte Oberfläche des Substrats erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich alternativ aber auch nur über einen Teil der Oberfläche des Substrats erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht erstreckt sich bevorzugt über mindestens 50%, besonders bevorzugt über mindestens 70% und ganz besonders bevorzugt über mindestens 90% der innenseitigen Oberfläche des Substrats. Die elektrisch leitfähige Schicht kann eine oder mehrere unbeschichtete Zonen aufweisen. Diese Zonen können für elektromagnetische Strahlung durchlässig sein und sind beispielsweise als Datenübertragungsfenster oder Kommunikationsfenster bekannt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe als Verbundscheibe weist die innenseitige Oberfläche des Substrats einen umlaufenden Randbereich mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähige Schicht versehen ist. Die elektrisch leitfähige Schicht weist dann keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist im Inneren der Scheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vorteilhaft vor Beschädigungen und Korrosion geschützt. The electrically conductive layer can extend over the entire surface of the substrate. Alternatively, however, the electrically conductive layer can also extend over only part of the surface of the substrate. The electrically conductive layer preferably extends over at least 50%, particularly preferably over at least 70% and very particularly preferably over at least 90% of the inside surface of the substrate. The electrically conductive layer can have one or more uncoated zones. These zones can be transparent to electromagnetic radiation and are known, for example, as data transmission windows or communication windows. In an advantageous embodiment of a pane according to the invention as a composite pane, the inside surface of the substrate has a peripheral edge area 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 then has no contact with the atmosphere and is advantageously protected from damage and corrosion inside the pane by the thermoplastic intermediate layer.
Der inneren Schaltbereich, der äußere Schaltbereich, der Umgebungsbereich und gegebenenfalls die Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches können mittels einer elektrischen Zuleitung mit einer Spannungsquelle verbunden sein, wobei die genannten Bereiche und Sammelleiter nicht zwingend mit der gleichen Spannungsquelle verbunden sein müssen. Vorzugsweise sind die Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches unabhängig vom inneren und äußeren Schaltbereich sowie Umgebungsbereich mit einer nur für sie vorgesehenen Spannungsquelle verbunden. The inner switching area, the outer switching area, the surrounding area and, if applicable, the busbars of the other surrounding area can be connected to a voltage source by means of an electrical supply line, with the areas and busbars mentioned not necessarily having to be connected to the same voltage source. The busbars of the further surrounding area are preferably connected to a voltage source provided only for them, independently of the inner and outer switching area and surrounding area.
Die elektrischen Zuleitungen sind bevorzugt als Folienleiter oder flexibler Folienleiter (Flachleiter, Flachbandleiter) ausgebildet. Dies gilt sowohl für die Zuleitungen der Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches als auch für die Zuleitungen des inneren und des äußeren Schaltbereiche sowie des Umgebungsbereiches, die gegebenenfalls mit dem oder den Anschlussbereichen verbunden sind. Unter Folienleiter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon. Der Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0, 1 mm auf. Der Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Beschichtungen in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den einzelnen Scheiben in der thermoplastischen Zwischenschicht eingebettet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden. The electrical supply lines are preferably in the form of film conductors or flexible film conductors (flat conductors, ribbon conductors). This applies both to the feed lines of the busbars of the further surrounding area and to the feed lines of the inner and outer switching areas and the surrounding area, which may be connected to the connection area or areas. A foil conductor is understood to mean an electrical conductor whose width is significantly greater than its thickness. Such a foil conductor is, for example, a strip or band containing or consisting of copper, tinned copper, aluminum, silver, gold or alloys thereof. The foil conductor has, for example, a width of 2 mm to 16 mm and a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm. The foil conductor can have an insulating, preferably polymeric, sheathing, for example based on polyimide. Foil conductors that are suitable for contacting electrically conductive coatings in panes only have a total thickness of 0.3 mm, for example. Such thin foil conductors can be embedded without difficulty between the individual discs in the thermoplastic intermediate layer. A foil conductor strip can contain several conductive layers that are electrically isolated from one another.
Alternativ können auch dünne Metalldrähte als elektrische Zuleitung verwendet werden. Die Metalldrähte enthalten insbesondere Kupfer, Wolfram, Gold, Silber oder Aluminium oder Legierungen mindestens zweier dieser Metalle. Die Legierungen können auch Molybdän, Rhenium, Osmium, Iridium, Palladium oder Platin enthalten. Alternatively, thin metal wires can also be used as the electrical supply line. The metal wires contain in particular copper, tungsten, gold, silver or aluminum or Alloys of at least two of these metals. The alloys can also contain molybdenum, rhenium, osmium, iridium, palladium or platinum.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Scheibe ein Lichteinstrahlmittel und ein Lichtablenkmittel auf. Lichteinstrahlmittel und Lichtablenkmittel sind dabei in oder am Substrat und/oder an der Deckscheibe angeordnet. Der Schaltungsbereich kann an der gleichen Oberfläche des Substrats wie das Lichtablenkmittel angeordnet sein. Dabei kann die elektrisch leitfähige Schicht mit dem Schaltungsbereich aus der Richtung des Substrats über oder unter dem Lichtablenkmittel oder in der gleichen Ebene wie das Lichtablenkmittel angeordnet sein. Alternativ können die Schicht und das Lichtablenkmittel an den gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats angeordnet sein. In an advantageous embodiment of the invention, the pane according to the invention has a light irradiation means and a light deflection means. Light irradiation means and light deflection means are arranged in or on the substrate and/or on the cover pane. The circuit area may be arranged on the same surface of the substrate as the light deflecting means. At this time, the electrically conductive layer having the circuit portion may be disposed above or below the light deflecting means from the direction of the substrate, or may be on the same plane as the light deflecting means. Alternatively, the layer and the light deflecting means can be arranged on the opposite surfaces of the substrate.
Das Lichteinstrahlmittel umfasst erfindungsgemäß zumindest eine Lichtquelle, bevorzugt eine LED oder OLED. Der besondere Vorteil liegt in den kleinen Abmessungen und der geringen Leistungsaufnahme. Der von der Lichtquelle emittierte Wellenlängenbereich kann im Bereich des sichtbaren Lichtes frei gewählt werden, beispielsweise nach praktischen und/oder ästhetischen Gesichtspunkten. Das Lichteinstrahlmittel kann optische Elemente umfassen, insbesondere zur Lenkung des Lichts, bevorzugt einen Reflektor und/oder einen Lichtwellenleiter, beispielsweise eine Glasfaser oder eine polymere optische Faser. Das Lichteinstrahlmittel kann an einer beliebigen Stelle des Substrats oder der Deckscheibe angeordnet sein, insbesondere am Seitenrand des Substrats oder der Deckscheibe oder in einer kleinen Ausnehmung inmitten von Substrat oder Deckscheibe. According to the invention, the light irradiation means comprises at least one light source, preferably an LED or OLED. The special advantage lies in the small dimensions and the low power consumption. The wavelength range emitted by the light source can be freely selected in the visible light range, for example according to practical and/or aesthetic aspects. The light irradiation means can include optical elements, in particular for directing the light, preferably a reflector and/or an optical waveguide, for example a glass fiber or a polymer optical fiber. The light irradiation means can be arranged at any point on the substrate or the cover pane, in particular on the side edge of the substrate or the cover pane or in a small recess in the middle of the substrate or cover pane.
Das Lichtablenkmittel umfasst bevorzugt Partikel, Punktraster, Aufkleber, Anlagerungen, Einkerbungen, Einritzungen, Strichraster, Aufdrucke und / oder Siebdrucke und ist dazu geeignet das im Substrat oder in der Deckscheibe transportierte Licht aus demselben auszukoppeln. Das Lichtablenkmittel kann an jeder beliebigen Position auf der Ebene des Substrats oder der Deckscheibe angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lichtablenkmittel im Bereich oder der unmittelbaren Umgebung des Schaltungsbereichs angeordnet ist und so ein schnelles Auffinden des ansonsten kaum sichtbaren Schaltungsbereichs ermöglicht. Dies ist insbesondere bei Nacht oder Dunkelheit besonders vorteilhaft. The light deflection means preferably comprises particles, dot grids, stickers, attachments, indentations, incisions, line grids, imprints and/or screen prints and is suitable for decoupling the light transported in the substrate or in the cover pane from the same. The light deflection means can be arranged at any desired position on the plane of the substrate or the cover plate. It is particularly advantageous if the light deflection means is arranged in the area or in the immediate vicinity of the circuit area, thus enabling the otherwise hardly visible circuit area to be found quickly. This is particularly advantageous, especially at night or in the dark.
Alternativ kann Licht durch einen Lichtleiter, der auf dem transparenten Substrat, der Zwischenschicht oder der Deckscheibe angeordnet ist, an den Schaltungsbereich herangeführt werden und diesen markieren. Alternativ oder in Kombination kann das Lichteinstrahlmittel zusammen mit dem Lichtablenkmittel eine Information auf der Scheibe visualisieren, beispielsweise den Schaltzustand des Schaltungsbereiches anzeigen, ob beispielsweise die elektrische Beheizung der Scheibe eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der innere und der äußere Berührungsbereich durch eine oder mehrere aktive Lichtquellen direkt markierbar oder markiert, bevorzugt durch eine oder mehrere Leuchtdioden (LED), eine oder mehrere organische Leuchtdioden (OLED), eine oder mehrere Glühbirnen oder andere aktive Leuchtkörper, wie ein lumineszentes Material, bevorzugt ein fluoreszierende oder phosphoreszierendes Material. Alternatively, light can be guided to and mark the circuit area through a light guide, which is arranged on the transparent substrate, the intermediate layer or the cover plate. Alternatively or in combination it can Light irradiation means, together with the light deflection means, visualize information on the pane, for example displaying the switching state of the circuit area, for example whether the electrical heating of the pane is switched on or off. In an alternative advantageous embodiment of the pane according to the invention, the inner and outer contact area can be marked or marked directly by one or more active light sources, preferably by one or more light-emitting diodes (LED), one or more organic light-emitting diodes (OLED), one or more light bulbs or other active illuminants, such as a luminescent material, preferably a fluorescent or phosphorescent material.
In einer weiteren alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der Schaltungsbereich, vorzugsweise der innere und der äußere Schaltbereich, durch einen farbigen, bevorzugt einen weißen oder schwarzen, Aufdruck, beispielsweise einem Siebdruck, auf dem transparenten Substrat, der Zwischenschicht oder der Deckscheibe, markiert. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der innere und der äußere Schaltbereich oder der gesamte Schaltungsbereich unabhängig von einer Spannungsquelle und dauerhaft markiert ist. Der Aufdruck kann auch ein lumineszentes Material, bevorzugt ein fluoreszierendes oder phosphoreszierendes Material enthalten und/oder nachleuchtend sein. In a further alternative advantageous embodiment of the pane according to the invention, the switching area, preferably the inner and outer switching area, is marked by a colored, preferably white or black, imprint, for example a screen print, on the transparent substrate, the intermediate layer or the cover pane. This has the particular advantage that the inner and outer circuit area or the entire circuit area is permanently marked and independent of a voltage source. The imprint can also contain a luminescent material, preferably a fluorescent or phosphorescent material, and/or be luminescent.
Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung umfasst eine Scheibenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Scheibe und einer Sensorelektronik, die mit dem inneren Schaltbereich, mit dem äußeren Schaltbereich und mit dem Umgebungsbereich elektrisch verbunden ist. Die Sensorelektronik ist vorzugsweise über den inneren Anschlussbereich mit dem inneren Schaltbereich und über den äußeren Anschlussbereich mit dem äußeren Schaltbereich verbunden. Die Sensorelektronik ist bevorzugt eine kapazitive Sensorelektronik. An advantageous aspect of the invention comprises a pane arrangement with a pane according to the invention and sensor electronics which are electrically connected to the inner switching area, to the outer switching area and to the surrounding area. The sensor electronics are preferably connected to the inner switching area via the inner connection area and to the outer switching area via the outer connection area. The sensor electronics are preferably capacitive sensor electronics.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ist die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt ist, dass die Sensorelektronik bei Berührung oder Annäherung des inneren Berührungsbereichs mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat ein erstes Schaltsignal ausgibt und bei Berührung des inneren und des äußeren Berührungsbereichs ein zweites Schaltsignal ausgibt. Vorzugsweise ist die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt, dass die Sensorelektronik bei alleiniger Berührung oder Annäherung des äußeren Berührungsbereichs mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat ein drittes Schaltsignal ausgibt. Das erste, zweite und gegebenenfalls dritte Schaltsignal unterscheiden sich vorzugsweise voneinander. Wird der innere und/oder der äußere Berührungsbereich mit einem Finger über die Deckscheibe berührt oder angenähert, führt dies vorzugsweise dazu, dass kein Schaltsignal ausgegeben wird. Es versteht sich, dass die Berührung oder Annäherung des inneren und/oder des äußeren Berührungsbereichs auch mit mehreren Fingern oder einem anderen menschlichen Körperteil erfolgen kann. Unter Berührung wird im Rahmen dieser Erfindung jegliche Wechselwirkung mit dem inneren und/oder äußeren Schaltbereich verstanden, die zu einer messbaren Änderung des Messsignals, beispielsweise der Kapazität führt. Insbesondere ist dies eine unmittelbare Berührung des Schaltbereichs oder eine Berührung über einen Isolator hinweg, beispielsweise über die Dicke des Substrats oder die Dicke der Zwischenschicht oder die Dicke der Zwischen- und der Deckscheibe hinweg. In an advantageous embodiment of the pane arrangement according to the invention, the sensitivity of the sensor electronics is selected such that the sensor electronics emits a first switching signal when a human finger touches or approaches the inner contact area on the substrate and emits a second switching signal when the inner and outer contact areas are touched . The sensitivity of the sensor electronics is preferably selected in such a way that the sensor electronics emits a third switching signal when a human finger on the substrate touches or approaches the outer contact area. The first, second and possibly third switching signal preferably differ from one another. If the inner and/or the outer contact area is touched or approached with a finger via the cover plate, this preferably means that no switching signal is output. It goes without saying that the inner and/or outer contact area can also be touched or approached with several fingers or another part of the human body. In the context of this invention, touch is understood as meaning any interaction with the inner and/or outer switching area that leads to a measurable change in the measurement signal, for example the capacitance. In particular, this is direct contact with the switching area or contact across an insulator, for example across the thickness of the substrate or the thickness of the intermediate layer or the thickness of the intermediate and cover panes.
Die ausgegebenen Schaltsignale können beliebig und den Erfordernissen der jeweiligen Verwendung angepasst sein. So kann das Schaltsignal eine positive Spannung, beispielsweise 12 V, bedeuten, kein Schaltsignal beispielsweise O V bedeuten und ein anderes Schaltsignal beispielweise + 6 bedeuten. Die Schaltsignale können auch den bei einem CAN-Bus üblichen Spannungen CAN_High und CAN_Low entsprechen und um einen dazwischen liegenden Spannungswert wechseln. Das Schaltsignal kann auch gepulst und/oder digital codiert sein. The output switching signals can be arbitrary and adapted to the requirements of the respective use. For example, the switching signal can mean a positive voltage, for example 12 V, no switching signal can mean, for example, O V and another switching signal can mean, for example, +6. The switching signals can also correspond to the voltages CAN_High and CAN_Low that are usual in a CAN bus and can change by a voltage value in between. The switching signal can also be pulsed and/or digitally encoded.
Die Empfindlichkeit der Sensorelektronik kann in Abhängigkeit der Größe des inneren und des äußeren Berührungsbereichs sowie des Umgebungsbereiches und in Abhängigkeit der Dicke von Substrat, Zwischenschicht und Deckscheibe im Rahmen einfacher Experimente ermittelt werden. Insbesondere ergibt sich durch eine Zwischenschicht mit einer Permittivitätszahl von 2 bis 4 und bevorzugt einer minimalen Dicke von 0,5 mm, ein deutlicher Unterschied in der Kapazitätsänderung zwischen einer Berührung des inneren und/oder des äußeren Berührungsbereiches über das Substrat im Vergleich mit einer Berührung über die Deckscheibe. Besonders vorteilhaft ist es dabei wenn die Deckscheibe dieselbe oder eine größere Dicke als das Substrat aufweist. The sensitivity of the sensor electronics can be determined in simple experiments depending on the size of the inner and outer contact area as well as the surrounding area and depending on the thickness of the substrate, intermediate layer and cover plate. In particular, an intermediate layer with a permittivity number of 2 to 4 and preferably a minimum thickness of 0.5 mm results in a clear difference in the capacitance change between touching the inner and/or the outer touch area via the substrate compared to touching via the cover plate. It is particularly advantageous if the cover plate has the same or a greater thickness than the substrate.
Der besondere Vorteil einer solchen erfindungsgemäßen Scheibenanordnung liegt darin, dass das Schaltsignal nur bei Berührung der Scheibe von einer Seite ausgelöst werden kann. Bei einer Verwendung der Scheibenanordnung in einer Fahrzeugscheibe und Einbau der Scheibe mit der Substratseite in Richtung des Fahrzeuginnenraums, kann beispielsweise ein Auslösen des Schaltvorgangs durch Personen von außen oder ein ungewolltes Auslösen des Schaltvorgangs durch Regen oder die Bewegung des Scheibenwischers sicher vermieden werden. In Kombination mit der eben genannten Scheibenanordnung oder alternativ dazu, kann die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt werden, dass sie bei Berührung oder Annäherung des inneren Berührungsbereichs auf dem Substrat und/oder der Deckscheibe mit einem menschlichen Finger ein weiteres Schaltsignal ausgibt und bei Berührung oder Annäherung des inneren Zuleitungsbereichs auf dem Substrat und/oder der Deckscheibe mit einem Finger kein Schaltsignal oder noch ein weiteres Schaltsignal ausgibt. The particular advantage of such a pane arrangement according to the invention is that the switching signal can only be triggered when the pane is touched from one side. When the pane arrangement is used in a vehicle pane and the pane is installed with the substrate side in the direction of the vehicle interior, triggering of the switching process by people from outside or unintentional triggering of the switching process due to rain or the movement of the windshield wiper can be reliably avoided, for example. In combination with the pane arrangement just mentioned or as an alternative, the sensitivity of the sensor electronics can be selected so that it emits another switching signal when a human finger touches or approaches the inner contact area on the substrate and/or the cover pane and when it touches or approaches of the inner lead area on the substrate and/or the cover plate does not emit a switching signal or outputs another switching signal with a finger.
Die Empfindlichkeit der Sensorelektronik kann in Abhängigkeit der Größe des inneren und des äußeren Berührungsbereichs und in Abhängigkeit der Geometrie sowie des Aspektverhältnisses zwischen Breite und Länge des inneren und des äußeren Zuleitungsbereichs (Verhältnis des inneren Zuleitungsbereiches zum inneren Berührungsbereich und des äußeren Zuleitungsbereiches zum äußeren Berührungsbereich) im Rahmen einfacher Experimente ermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Breite des inneren und des äußeren Zuleitungsbereichs möglichst gering gewählt wird. The sensitivity of the sensor electronics can vary depending on the size of the inner and outer contact area and depending on the geometry and the aspect ratio between the width and length of the inner and outer lead area (ratio of the inner lead area to the inner contact area and the outer lead area to the outer contact area). be determined within the framework of simple experiments. It is particularly advantageous if the width of the inner and the outer lead area is selected to be as small as possible.
Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung liegt darin, dass mit nur einer Berührung zwei unterschiedliche Schaltsignale ausgegeben werden können. Durch leichtes Antippen des inneren Berührungsbereiches wird das erste Schaltsignal von der Sensorelektronik ausgegeben. Durch festes Drücken auf den inneren Berührungsbereich wird auch die mit dem Substrat stehende Fläche des drückenden Fingers vergrößert, dadurch wird im Regelfall auch der äußere Berührungsbereich berührt, wodurch das zweite Schaltsignal ausgegeben wird. Bei Einbau der Scheibenanordnung in ein beleuchtbares Möbelstück kann beispielsweise mit dem Ausgeben des ersten Schaltsignals eine Lampe angeschaltet werden, wohingegen das Ausgeben des zweiten und des ersten Schaltsignals die Lampe wieder ausschaltet. The particular advantage of this embodiment of a pane arrangement according to the invention is that two different switching signals can be output with just one touch. By gently tapping the inner contact area, the first switching signal is output by the sensor electronics. By firmly pressing on the inner contact area, the area of the pressing finger in contact with the substrate is also enlarged, so that the outer contact area is usually also touched, as a result of which the second switching signal is output. When the pane arrangement is installed in a piece of furniture that can be illuminated, a lamp can be switched on, for example, when the first switching signal is output, whereas the output of the second and the first switching signal switches the lamp off again.
In einer vorteilhaften Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ist der innere und der äußere Anschlussbereich sowie der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches jeweils mit einem Flachleiter verbunden und der jeweilige Flachleiter ist aus der Scheibe herausgeführt. Die integrierte Scheibenanordnung kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Spannungsquelle und einer Signalleitung verbunden werden, die das Schaltsignal der Sensorschaltung auswertet, beispielsweise in einem Fahrzeug über einen CAN-Bus. Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit Schaltungsbereich. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mindestens die folgenden Verfahrensschritte: In an advantageous development of a pane arrangement according to the invention, the inner and the outer connection area and the connection area of the surrounding area are each connected to a flat conductor and the respective flat conductor is led out of the pane. The integrated pane arrangement can then be connected particularly easily at the place of use to a voltage source and a signal line that evaluates the switching signal of the sensor circuit, for example in a vehicle via a CAN bus. The invention further includes a method of making a circuit area wafer. The method according to the invention comprises at least the following method steps:
(a) Aufbringen der transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht auf die Oberfläche des transparenten Substrates. Das Aufbringen erfolgt bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung. (a) Application of the transparent, electrically conductive layer to the surface of the transparent substrate. The application preferably takes place by physical vapor deposition.
(b) Einbringen mindestens einer Trennlinie in die Schicht. Die Einbringung erfolgt bevorzugt durch Laserstrukturierung oder durch mechanisches oder chemisches Abtragen. Die Trennlinie wird derart in die Schicht eingebracht, dass dadurch der innere Schaltbereich von der umgebenden Schicht und der äußere Schaltbereich vom inneren Schaltbereich, dem Umgebungsbereich und optionalen weiteren Bereichen elektrisch isoliert werden. (b) introducing at least one dividing line into the layer. It is preferably introduced by laser structuring or by mechanical or chemical removal. The separating line is introduced into the layer in such a way that the inner switching area is electrically isolated from the surrounding layer and the outer switching area is electrically isolated from the inner switching area, the surrounding area and optional further areas.
Das Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht in Verfahrensschritt (a) kann durch an sich bekannte Verfahren erfolgen, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache, schnelle, kostengünstige und gleichmäßige Beschichtung des Substrats. Die elektrisch leitfähigen Schicht kann aber auch beispielsweise durch Aufdampfen, chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren aufgebracht werden. The electrically conductive layer can be applied in method step (a) by methods known per se, preferably by cathode sputtering supported by a magnetic field. This is particularly advantageous with regard to a simple, quick, inexpensive and uniform coating of the substrate. However, the electrically conductive layer can also be applied, for example, by vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), plasma-enhanced vapor deposition (PECVD) or by wet-chemical methods.
Das Substrat kann nach Verfahrensschritt (a) einer Temperaturbehandlung unterzogen werden. Dabei wird das Substrat mit der elektrisch leitfähigen Schicht auf eine Temperatur von mindestens 200°C, bevorzugt mindestens 300°C erwärmt. Die Temperaturbehandlung kann der Erhöhung der Transmission und / oder der Verringerung des Flächenwiderstands der elektrisch leitfähigen Schicht dienen. After process step (a), the substrate can be subjected to a heat treatment. The substrate with the electrically conductive layer is heated to a temperature of at least 200°C, preferably at least 300°C. The temperature treatment can serve to increase the transmission and/or to reduce the surface resistance of the electrically conductive layer.
Das Substrat kann nach Verfahrensschritt (a) gebogen werden, typischerweise bei einer Temperatur von 500 °C bis 700 °C. Da es technisch einfacher ist, eine plane Scheibe zu beschichten, ist dieses Vorgehen vorteilhaft, wenn das Substrat gebogen werden soll. Alternativ kann das Substrat aber auch vor Verfahrensschritt (a) gebogen werden, beispielsweise wenn die elektrisch leitfähige Schicht nicht dazu geeignet ist, einen Biegeprozess ohne Beschädigungen zu überstehen. The substrate can be bent after process step (a), typically at a temperature of 500°C to 700°C. Since it is technically easier to coat a flat pane, this procedure is advantageous if the substrate is to be bent. Alternatively, the substrate can also be bent before method step (a), for example if the electrically conductive layer is not suitable for surviving a bending process without being damaged.
Die Herstellung der Trennlinie und optionaler weiterer Trennlinie in der elektrisch leitfähigen Schicht erfolgt vorzugsweise durch einen Laserstrahl. Verfahren zum Strukturieren dünner Metallfilme sind beispielsweise aus EP2200097A1 oder EP2139049A1 bekannt. Die Breite der Entschichtung beträgt bevorzugt 10 pm bis 1000 pm, besonders bevorzugt 30 pm bis 200 pm und insbesondere 70 pm bis 140 pm. In diesem Bereich findet eine besonders saubere und rückstandsfreie Entschichtung durch den Laserstrahl statt. Die Entschichtung mittels Laserstrahl ist besonders vorteilhaft, da die entschichteten Linien optisch sehr unauffällig sind und das Erscheinungsbild und die Durchsicht nur wenig beeinträchtigen. Die Entschichtung einer Linie mit einer Breite, die breiter ist als die Breite eines Laserschnitts, erfolgt durch mehrmaliges Abfahren der Linie mit dem Laserstrahl. Die Prozessdauer und die Prozesskosten steigen deshalb mit zunehmender Linienbreite an. Alternativ kann die Entschichtung durch mechanisches Abtragen sowie durch chemisches oder physikalisches Ätzen erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Trennlinie und/oder optionale weitere Trennlinien keine entschichteten Linien sind, sondern durch beispielsweise chemische Oxidation der Schicht hergestellte hochohmige Trennbereiche/Linien sind. The production of the dividing line and optional further dividing line in the electrically conductive layer is preferably carried out using a laser beam. Methods for structuring thin metal films are known, for example, from EP2200097A1 or EP2139049A1. The width of the decoating is preferably 10 μm to 1000 μm, particularly preferably 30 μm to 200 μm and in particular 70 μm to 140 μm. In this area, a particularly clean and residue-free decoating takes place using the laser beam. The decoating by means of a laser beam is particularly advantageous since the decoated lines are optically very inconspicuous and only slightly impair the appearance and the view through. A line with a width that is wider than the width of a laser cut is stripped by repeatedly scanning the line with the laser beam. The process duration and the process costs therefore increase with increasing line width. Alternatively, the coating can be removed by mechanical removal and by chemical or physical etching. It is also possible that the separating line and/or optional further separating lines are not lines that have been stripped of the coating, but rather are high-impedance separating regions/lines produced, for example, by chemical oxidation of the layer.
Eine vorteilhafte Weiterbildung anschließend an den Verfahrensschritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst mindestens die folgenden weiteren Verfahrensschritte: An advantageous development subsequent to process step (b) of the process according to the invention comprises at least the following further process steps:
(c) Anordnen einer thermoplastischen Zwischenschicht auf der beschichteten Oberfläche des Substrats und Anordnen einer Deckscheibe auf der thermoplastischen Zwischenschicht und(c) placing a thermoplastic intermediate layer on the coated surface of the substrate and placing a cover sheet on the thermoplastic intermediate layer and
(d) Verbinden des Substrats mit der Deckscheibe über die thermoplastische Zwischenschicht. (d) Bonding the substrate to the cover sheet via the thermoplastic intermediate layer.
In Verfahrensschritt (c) wird das Substrat so angeordnet, dass diejenige ihrer Oberflächen, welche mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist, der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt ist. Die Oberfläche wird dadurch zur außenseitigen Oberfläche des Substrats. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne oder auch durch zwei oder mehrere thermoplastische Folien, die flächenmäßig übereinander angeordnet werden, ausgebildet werden. Das Verbinden von Substrat und Deckscheibe in Verfahrensschritt (d) erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Scheibe verwendet werden. In process step (c), the substrate is arranged in such a way that that of its surface which is provided with the electrically conductive layer faces the thermoplastic intermediate layer. The surface thereby becomes the outside surface of the substrate. The thermoplastic intermediate layer can be formed by a single thermoplastic foil or by two or more thermoplastic foils which are arranged one on top of the other in terms of surface area. The joining of substrate and cover plate in method step (d) preferably takes place under the action of heat, vacuum and/or pressure. Methods known per se can be used to manufacture a disk.
Es können beispielsweise 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 80 °C bis 110 °C. Die erste Scheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die zweite Scheibe können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Scheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Scheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die erste Scheibe und die zweite Scheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden. For example, so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130° C. to 145° C. for about 2 hours. Known vacuum bag or vacuum ring methods work, for example, at about 200 mbar and 80°C to 110°C. The first disc, the thermoplastic intermediate layer and the second disc can also be pressed into a disc in a calender between at least one pair of rollers. Plants of this type are known for the production of disks and usually have at least one Heating tunnel in front of a press shop. The temperature during the pressing process is, for example, from 40°C to 150°C. Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice. Alternatively, vacuum laminators can be used. These consist of one or more chambers that can be heated and evacuated, in which the first pane and the second pane are laminated within about 60 minutes, for example, at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80°C to 170°C.
Die Erfindung umfasst die Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und Dachscheibe sowie als funktionales Einzelstück, und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, insbesondere als elektrischer Heizkörper. The invention includes the use of the pane according to the invention in means of transport 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 roof window and as a functional individual piece and as a built-in part in furniture, appliances and buildings , especially as an electric heater.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments. The drawing is a schematic representation and not to scale. The drawing does not limit the invention in any way. Show it:
Fig. 1-2 eine vergrößerte Darstellung des Schaltungsbereiches einer erfindungsgemäßen Scheibe, 1-2 show an enlarged representation of the circuit area of a disc according to the invention,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Scheibe, 3 shows a plan view of an embodiment of a pane arrangement according to the invention with a pane according to the invention,
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Fig. 1 ,Fig. 4 shows a cross-sectional view along section line AA' from Fig. 1,
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie B-B' aus Fig. 2 undFig. 5 is a cross-sectional view taken along section line B-B' of Figs. 2 and
Fig. 6 eine weitere alternative Ausgestaltung eines Schaltungsbereiches in einer vergrößerten Darstellung. 6 shows a further alternative embodiment of a circuit area in an enlarged view.
Figur 1 und Figur 2 zeigen einen vergrößerten Ausschnitt Z einer erfindungsgemäßen Scheibe 100 wie sie in Figur 3 gezeigt ist. In der Figur 2 ist im Gegensatz zu Figur 1 der mittlere Strompfad 9 in einer weiteren Umgebung 3.2 dargestellt, ansonsten zeigen Figur 1 und Figur 2 den gleichen Ausschnitt Z. Im Ausschnitt Z ist eine elektrisch leitfähige Schicht 2 gezeigt, die einen Schaltungsbereich 5 mit einem äußeren Schaltbereich 5.2, einem inneren Schaltbereich 5.1 und einem Umgebungsbereich 3.1 aufweist sowie einen weiteren Umgebungsbereich 3.2 aufweist. FIG. 1 and FIG. 2 show an enlarged section Z of a pane 100 according to the invention as shown in FIG. In contrast to FIG. 1, FIG. 2 shows the middle current path 9 in a wider area 3.2, otherwise FIG. 1 and FIG. 2 show the same section Z outer switching area 5.2, an inner switching area 5.1 and a surrounding area 3.1 and has a further surrounding area 3.2.
Der innere Schaltbereich 5.1 umfasst einen inneren Berührungsbereich 6.1 , welcher annähernd tropfenförmig ausgebildet ist und an einer oberen Seite (dem verjüngten Bereich) in einen inneren Zuleitungsbereich 11.1 übergeht. Tropfenförmig bedeutet hier, dass der innere Berührungsbereich 6.1 im Wesentlichen kreisförmig ist und sich an der oberen Seite trichterförmig zum inneren Zuleitungsbereich 11.1 hin verjüngt. Die Breite bßi des inneren Berührungsbereichs 6.1 beträgt beispielsweise 40 mm. Die Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs 11.1 beträgt beispielsweise 1 mm. Das Verhältnis von bzi:bßi beträgt somit etwa 1 :40. The inner switching area 5.1 includes an inner contact area 6.1, which is approximately teardrop-shaped and merges into an inner lead area 11.1 on an upper side (the tapered area). Teardrop-shaped means here that the inner contact area 6.1 is essentially circular and tapers funnel-shaped on the upper side towards the inner feed line area 11.1. The width bßi of the inner contact area 6.1 is 40 mm, for example. The width bzi of the inner lead region 11.1 is 1 mm, for example. The ratio of bzi:bßi is therefore about 1:40.
Der äußere Schaltbereich 5.2 umfasst einen äußeren Berührungsbereich 6.2, welcher streifenförmig um den inneren Berührungsbereich 6.1 herum angeordnet ist und durch eine einen ersten Teil einer Trennlinie 4.1 von diesem getrennt ist. Der äußere Berührungsbereich 6.2 umgibt vollständig den inneren Berührungsbereich 6.1 , allerdings wird die fast ringförmige Form des äußeren Berührungsbereiches 6.2 durch den trichterförmigen Abschnitt des inneren Schaltbereiches 5.1 unterbrochen. Der äußere Berührungsbereich 6.2 weist beispielsweise eine Breite bß2 von 8 mm auf. An einer oberen Seite ist der äußere Berührungsbereich 6.2 mit einem äußeren Zuleitungsbereich 11.2 verbunden. Grundsätzlich können der äußere Berührungsbereich 6.2 und der äußere Zuleitungsbereich 11.2 aber an jeder Seite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 miteinander verbunden sein. Der äußere Zuleitungsbereich 11.2 weist beispielsweise eine Breite bz2 von 1 mm auf und erstreckt sich abschnittsweise mit beispielsweise einer Länge von 30 mm senkrecht zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 vom äußeren Berührungsbereich 6.2 weg. Anschließend verläuft der äußere Zuleitungsbereich 11.2 parallel zum inneren Zuleitungsbereich 11.1 in Richtung des oberen Randbereiches der Scheibe 100. The outer switching area 5.2 includes an outer contact area 6.2, which is arranged in strips around the inner contact area 6.1 and is separated from it by a first part of a dividing line 4.1. The outer contact area 6.2 completely surrounds the inner contact area 6.1, but the almost annular shape of the outer contact area 6.2 is interrupted by the funnel-shaped section of the inner switching area 5.1. The outer contact area 6.2 has, for example a width bß2 of 8 mm. The outer contact area 6.2 is connected to an outer lead area 11.2 on an upper side. In principle, however, the outer contact area 6.2 and the outer supply line area 11.2 can be connected to one another on each side of the outer contact area 6.2. The outer lead region 11.2 has a width bz2 of 1 mm, for example, and extends in sections with a length of 30 mm, for example, perpendicular to the direction in which the inner lead region 11.1 extends away from the outer contact region 6.2. The outer feed line area 11.2 then runs parallel to the inner feed line area 11.1 in the direction of the upper edge area of pane 100.
Der innere Zuleitungsbereich 11.1 ist mit einem inneren Anschlussbereich 12.1 und der äußere Zuleitungsbereich 11 .2 ist mit einem äußeren Anschlussbereich 12.2 verbunden. Der innere und der äußere Anschlussbereich 12.1 , 12.2 haben jede eine quadratische Form mit abgerundeten Ecken und einer Kantenlänge und Breite bAi, bA2 von beispielsweise 12 mm. Die Länge Izi inneren Zuleitungsbereichs 11.1 beträgt beispielsweise etwa 70 mm. Die Länge Iz2 des äußeren Zuleitungsbereichs 11.2 beträgt beispielsweise 100 mm. Wird die Scheibe 100, dessen vergrößerter Ausschnitt Z in Figur 1 und Figur 2 dargestellt ist, beispielsweise als Windschutzscheibe in einem Kraftfahrzeug verwendet, kann die Länge der Zuleitungsbereiche 11.1 , 11.2 jedoch so gewählt werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs oder der Beifahrer den Schaltungsbereich 5 bequem erreichen kann. Der innere und der äußere Anschlussbereich 12.1 , 12.2 sind jeweils über eine elektrische Leitungsverbindung 13 mit einem Folienleiter 14 elektrisch leitend verbunden. Die Folienleiter 14 bestehen beispielsweise aus einer 50 pm dicken Kupferfolie und sind beispielsweise außerhalb des jeweiligen Anschlussbereichs 12.1 , 12.2 mit einer Polyimidschicht isoliert. Dadurch kann der jeweilige Folienleiter 14 ohne elektrischen Kurzschluss über den Sammelleiter 10.2 hinweg über den oberen Rand der Scheibe 100 hinausgeführt werden. Es versteht sich, dass die elektrische Verbindung des inneren und des äußeren Anschlussbereichs 12.1 , 12.2 nach außen auch über isolierte Drähte oder über einen Bereich, in dem der Sammelleiter 10.2 unterbrochen ist, nach außen geführt werden kann. The inner lead area 11.1 is connected to an inner connection area 12.1 and the outer lead area 11.2 is connected to an outer connection area 12.2. The inner and outer connection areas 12.1, 12.2 each have a square shape with rounded corners and an edge length and width bAi, bA2 of 12 mm, for example. The length Izi of the inner supply line area 11.1 is approximately 70 mm, for example. The length Iz2 of the outer lead area 11.2 is 100 mm, for example. If pane 100, the enlarged section Z of which is shown in Figures 1 and 2, is used, for example, as a windshield in a motor vehicle, the length of supply line areas 11.1, 11.2 can be selected such that the driver of the vehicle or the passenger can use circuit area 5 can easily reach. The inner and outer connection areas 12.1, 12.2 are each electrically conductively connected to a foil conductor 14 via an electrical line connection 13. The foil conductors 14 consist, for example, of a 50 μm thick copper foil and are insulated, for example, with a polyimide layer outside the respective connection area 12.1, 12.2. As a result, the respective film conductor 14 can be routed beyond the busbar 10.2 over the upper edge of the pane 100 without an electrical short circuit. It goes without saying that the electrical connection of the inner and outer connection areas 12.1, 12.2 to the outside can also be routed to the outside via insulated wires or via an area in which the bus bar 10.2 is interrupted.
In Figur 2 ist der Strompfad 9 in der weiteren Umgebung 3.2 dargestellt. Die Erstreckungsrichtung 18 des inneren Zuleitungsbereichs 11.1 (hier dargestellt durch eine parallele gestrichelte Linie 18) weist einen Winkel a von beispielsweise 0,5° zur Richtung des Strompfads 9 auf. Dadurch wird der Stromfluss des Heizstroms bei Anlegen einer Spannung an die Sammelleiter 10.1 , 10.2 (siehe Figur 3) nur geringfügig durch den inneren oder äußeren Zuleitungsbereich 11.1 , 11.2 gestört. Der innere und äußere Zuleitungsbereich 11.1 , 11.2 kann daher beliebig lang gewählt werden, ohne dass der Verlauf des Heizstroms nennenswert gestört wird und ohne dass lokale Überhitzungen, sogenannte Hotspots, auf der Scheibe 100 auftreten. FIG. 2 shows the current path 9 in the wider area 3.2. The extension direction 18 of the inner supply line region 11.1 (shown here by a parallel dashed line 18) has an angle a of 0.5°, for example, to the direction of the current path 9. As a result, the current flow of the heating current when a voltage is applied to the bus bars 10.1, 10.2 (see FIG. 3) is only slightly disturbed by the inner or outer supply line area 11.1, 11.2. The inner and outer supply area 11.1, 11.2 can therefore be chosen to be as long as desired without the course of the heating current being significantly disturbed and without local overheating, so-called hotspots, occurring on pane 100.
Um den inneren und den äußeren Schaltbereich 5.1 , 5.2 ist der Umgebungsbereich 3.1 angeordnet. Der Umgebungsbereich 3.1 wird durch den ersten Teil der Trennlinie 4.1 vom inneren Schaltbereich 5.1 und durch einen zweiten Teil der Trennlinie 4.2 vom äußeren Schaltbereich 5.2 elektrisch getrennt. Der innere Berührungsbereich 6.1 grenzt nicht an den Umgebungsbereich 3.1 , da er vollständig, mit Ausnahme des Randabschnitts des inneren Berührungsbereiches 6.1 , welcher in den inneren Zuleitungsbereich 11.1 übergeht, vom äußerem Berührungsbereich 6.2 umgeben wird. Um den Umgebungsbereich 3.1 ist der weitere Umgebungsbereich 3.2 angeordnet. Der Umgebungsbereich 3.1 und der weitere Umgebungsbereich 3.2 sind durch eine weitere Trennlinie 4.3 elektrisch voneinander getrennt. Das heißt sowohl der innere und der äußere Schaltbereich 5.1 , 5.2, der Umgebungsbereich 3.1 sowie der weitere Umgebungsbereich 3.2 bestehen aus der elektrisch leitfähigen Schicht 2. Sie sind aber voneinander durch zwei T rennlinien 4.1 , 4.2, 4.3 elektrisch isoliert. Die beiden Trennlinien 4.1 , 4.2, 4.3 sind beispielsweise mittels Laserstrukturierung eingebracht. Surrounding area 3.1 is arranged around inner and outer switching area 5.1, 5.2. The surrounding area 3.1 is electrically separated from the inner switching area 5.1 by the first part of the separating line 4.1 and from the outer switching area 5.2 by a second part of the separating line 4.2. The inner contact area 6.1 does not border on the surrounding area 3.1, since it is completely surrounded by the outer contact area 6.2, with the exception of the edge section of the inner contact area 6.1, which merges into the inner lead area 11.1. The further surrounding area 3.2 is arranged around the surrounding area 3.1. The surrounding area 3.1 and the further surrounding area 3.2 are electrically separated from one another by a further separating line 4.3. This means that both the inner and the outer switching area 5.1, 5.2, the surrounding area 3.1 and the further surrounding area 3.2 consist of the electrically conductive layer 2. However, they are electrically insulated from one another by two separating lines 4.1, 4.2, 4.3. The two dividing lines 4.1, 4.2, 4.3 are introduced, for example, by means of laser structuring.
Der Umgebungsbereich 3.1 ist über eine elektrische Leitungsverbindung 13 mit einem Folienleiter 14 elektrisch leitend verbunden. Der Umgebungsbereich 3.1 erstreckt sich beispielsweise parallel zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 über eine Länge Ci von beispielsweise 35 cm und weist eine Breite Cb von 18 cm auf. Der Umgebungsbereich 3.1 erstreckt sich in Draufsicht in Richtung vom oberen Randbereich der Scheibe zum unteren Randbereich der Scheibe rechteckförmig, wobei der untere Randabschnitt des Umgebungsbereichs halbkreisförmig abschließt. Die Ecken des Umgebungsbereiches 3.1 sind abgerundet. The surrounding area 3.1 is electrically conductively connected to a film conductor 14 via an electrical line connection 13. The surrounding area 3.1 extends, for example, parallel to the extension direction of the inner supply line area 11.1 over a length Ci of, for example, 35 cm and has a width Cb of 18 cm. The surrounding area 3.1 extends rectangularly in plan view in the direction from the upper edge area of the pane to the lower edge area of the pane, with the lower edge section of the surrounding area terminating in a semicircle. The corners of the surrounding area 3.1 are rounded.
Die Folienleiter 14, die aus dem inneren Anschlussbereich 12.1 , dem äußeren Anschlussbereich 12.2 und aus dem Umgebungsbereich 3.1 herausverlaufen, sind außerhalb der Scheibe 100 mit einer kapazitiven Sensorelektronik 7 verbunden (siehe Figur 3), die Kapazitätsänderungen des inneren und des äußeren Schaltbereichs 5.1 , 5.2 gegenüber dem Umgebungsbereich 3.1 misst. Der Umgebungsbereich 3.1 weist hierfür ein vom inneren und äußeren Schaltbereich 5.1 , 5.2 verschiedenes und mit dem äußeren und inneren Schaltbereich 5.1 , 5.2 kapazitiv gekoppeltes elektrisches Potential auf. Beispielsweise ist der Umgebungsbereich 3.1 negativ und sind der innere und der äußere Schaltbereich 5.1 , 5.2 positiv (elektrisch) polarisiert. Von der Sensorelektronik 7 wird sowohl die Kapazitätsänderung des inneren Schaltbereiches 5.1 als auch des äußeren Schaltbereiches 5.2 festgestellt. In beiden Fällen wird in Abhängigkeit eines Schwellwerts ein Schaltsignal über einen Anschlusspunkt, beispielsweise an den CAN-Bus eines Fahrzeugs, weitergegeben. Ein erstes Schaltsignal wird bei Erreichen des Schwellwertes für den inneren Schaltbereich 5.1 übertragen, wohingegen bei Erreichen des Schwellwertes für den äußeren Schaltbereich 5.2 ein zweites, vom ersten unterschiedliches, Schaltsignal erzeugt und übertragen wird. Über die beiden unterschiedlichen Schaltsignale können beliebige Funktionen im Fahrzeug geschaltet werden, beispielsweise auch die Spannungsquelle 8 und damit die elektrische Beheizung der Scheibe 100 durch den weiteren Umgebungsbereich 3.2. The foil conductors 14, which run out of the inner connection area 12.1, the outer connection area 12.2 and the surrounding area 3.1, are connected to capacitive sensor electronics 7 outside the pane 100 (see Figure 3), the changes in capacitance of the inner and outer switching area 5.1, 5.2 compared to the surrounding area 3.1 measures. For this purpose, the surrounding area 3.1 has an electrical potential that is different from the inner and outer switching area 5.1, 5.2 and is capacitively coupled to the outer and inner switching area 5.1, 5.2. For example, the surrounding area 3.1 is negative and the inner and outer switching areas 5.1, 5.2 positively (electrically) polarized. The sensor electronics 7 determine both the change in capacitance of the inner switching area 5.1 and of the outer switching area 5.2. In both cases, depending on a threshold value, a switching signal is passed on via a connection point, for example to the CAN bus of a vehicle. A first switching signal is transmitted when the threshold value for the inner switching range 5.1 is reached, whereas a second switching signal, different from the first, is generated and transmitted when the threshold value for the outer switching range 5.2 is reached. Any functions in the vehicle can be switched via the two different switching signals, for example also the voltage source 8 and thus the electrical heating of the pane 100 by the further surrounding area 3.2.
Die Kapazitätsänderung und die damit ausgelösten Schaltsignale werden vorzugsweise im inneren und äußeren Berührungsbereich 6.1 , 6.2 ausgelöst. Diese Auslösung kann beispielsweise durch das Berühren einer oder mehrerer der Berührungsbereiche 6.1 , 6.2 mit einem Finger erfolgen. Durch die Umrandung des inneren Berührungsbereiches 6.1 mit dem äußeren Berührungsbereich 6.2 kann beispielsweise bei einem leichten Andrücken in der Mitte des inneren Berührungsbereiches 6.1 selektiv nur das erste Schaltsignal ausgelöst werden, wohingegen beim festen Andrücken des Fingers oder der Verwendung von zwei Fingern das erste und das zweite Schaltsignal ausgelöst werden kann. Vorzugsweise führt die Übertragung des zweiten Schaltsignals ohne die Übertragung des ersten Schaltsignals zu keiner Funktionsschaltung. Vorteilhafterweise können durch die Form der Bedienung (festes Andrücken oder leichtes Andrücken des Fingers) nur das erste oder das erste und das zweite Schaltsignal ausgegeben werden. Hiermit sind intuitiv und auf engem Raum unterschiedliche elektronische Funktionen bedienbar. The change in capacitance and the switching signals triggered thereby are preferably triggered in the inner and outer contact area 6.1, 6.2. This triggering can take place, for example, by touching one or more of the contact areas 6.1, 6.2 with a finger. By framing the inner contact area 6.1 with the outer contact area 6.2, only the first switching signal can be triggered selectively, for example, with a light press in the middle of the inner contact area 6.1, whereas the first and second switching signal can be triggered when the finger is pressed firmly or two fingers are used Switching signal can be triggered. The transmission of the second switching signal without the transmission of the first switching signal preferably does not lead to any functional switching. Advantageously, only the first or the first and the second switching signal can be output due to the form of operation (firm pressing or light pressing of the finger). This allows different electronic functions to be operated intuitively and in a confined space.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung 101 mit einer erfindungsgemäßen Scheibe 100, welche den in Figur 1 und Figur 2 sowie alternativ in Figur 6 gezeigten Ausschnitt Z aufweist. Die Scheibe 100 umfasst ein Substrat 1 und besteht beispielsweise aus thermisch vorgespanntem Kalknatronglas und ist für sichtbares Licht transparent. Auf einer der Oberfläche III des Substrats 1 ist eine elektrische leitfähige Schicht 2 aufgebracht. Die elektrische leitfähige Schicht 2 ist durch die weitere Trennlinie 4.3 in einen weiteren Umgebungsbereich 3.2, der als Heizschicht fungiert, und einen Schaltungsbereich 5 (im Bereich Z) unterteilt. Aus dem Schaltungsbereich 5 verlaufen drei Folienleiter 14, die mit einer Sensorelektronik 7 verbunden sind. Die elektrische leitfähige Schicht 2 ist ein Schichtensystem, welches beispielsweise drei elektrisch leitfähige Silberschichten enthält, die durch dielektrische Schichten voneinander getrennt sind. Fließt ein Strom durch die elektrische leitfähige Schicht 2, so wird sie infolge ihres elektrischen Widerstands und joulscher Wärmeentwicklung erwärmt. Die elektrische leitfähige Schicht 2 kann daher für eine aktive Beheizung der Scheibe 100 verwendet werden. Die Abmessungen der Scheibe 100 betragen beispielsweise 0,9 m x 1 ,5 m. FIG. 3 shows a plan view of an exemplary embodiment of a pane arrangement 101 according to the invention with a pane 100 according to the invention, which has the section Z shown in FIG. 1 and FIG. 2 and alternatively in FIG. The pane 100 comprises a substrate 1 and consists, for example, of thermally toughened soda-lime glass and is transparent to visible light. An electrically conductive layer 2 is applied to one of the surfaces III of the substrate 1 . The electrically conductive layer 2 is divided by the further dividing line 4.3 into a further surrounding area 3.2, which acts as a heating layer, and a circuit area 5 (in area Z). Three film conductors 14, which are connected to sensor electronics 7, run out of the circuit area 5. The electrically conductive layer 2 is a layer system which contains, for example, three electrically conductive silver layers which are separated from one another by dielectric layers. If a current flows through the electrically conductive layer 2, it is heated as a result of its electrical resistance and Joule heat generation. The electrically conductive layer 2 can therefore be used for active heating of the pane 100 . The dimensions of the pane 100 are 0.9 mx 1.5 m, for example.
Zur elektrischen Kontaktierung des weiteren Umgebungsbereiches 3.2 ist jeweils ein erster Sammelleiter 10.1 im unteren Randbereich und ein weiterer, zweiter Sammelleiter 10.2 im oberen Randbereich des weiteren Umgebungsbereiches 3.2 angeordnet. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 enthalten beispielsweise Silberpartikel und wurden im Siebdruckverfahren aufgebracht und anschließend eingebrannt. Die Länge der Sammelleiter 10.1 , 10.2 entspricht annähernd der Ausdehnung der elektrisch leitfähigen Schicht 2. Beide Sammelleiter 10.1 , 10.2 verlaufen annähernd parallel. Mit der Ausdehnung der Schicht 2 ist die Länge der Schicht 2 entlang des oberen Randbereiches für den zweiten Sammelleiter 10.2 und die Länge der Schicht 2 entlang des unteren Randbereiches für den ersten Sammelleiter 10.1 gemeint. Die Länge der Schicht 2 (und damit der Sammelleiter 10.1 , 10.2) kann sowohl im oberen Randbereich als auch im unteren Randbereich der Scheibe 100 identisch sein, sodass die Schicht 2 in Draufsicht als ein Rechteck oder ein Quadrat ausgebildet ist (Hier nicht gezeigt). In Figur 3 weist die Schicht 2 im oberen Randbereich der Scheibe 100 eine kleinere Länge als im unteren Randbereich auf, wodurch die Schicht 2 in Draufsicht trapezförmig ausgebildet ist. Die Breite der Schicht 2 meint die senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung gemessene Länge der Schicht 2. For electrical contacting of the further surrounding area 3.2, a first busbar 10.1 is arranged in the lower edge area and a further, second busbar 10.2 is arranged in the upper edge area of the further surrounding area 3.2. The busbars 10.1, 10.2 contain silver particles, for example, and were applied using the screen printing process and then burned in. The length of busbars 10.1, 10.2 approximately corresponds to the extent of electrically conductive layer 2. Both busbars 10.1, 10.2 run approximately parallel. The extension of the layer 2 means the length of the layer 2 along the upper edge area for the second busbar 10.2 and the length of the layer 2 along the lower edge area for the first busbar 10.1. The length of layer 2 (and thus busbar 10.1, 10.2) can be identical both in the upper edge area and in the lower edge area of pane 100, so that layer 2 is designed as a rectangle or square in plan view (not shown here). In FIG. 3, layer 2 has a shorter length in the upper edge area of pane 100 than in the lower edge area, as a result of which layer 2 is trapezoidal in plan view. The width of layer 2 means the length of layer 2 measured perpendicular to the direction of extension.
Wird an den ersten und den zweiten Sammelleiter 10.1 und 10.2 eine elektrische Spannung angelegt, so fließt ein gleichmäßiger Strom über einen Strompfad 9 durch die elektrisch leitfähige Schicht 2 des weiteren Umgebungsbereich 3.2. Der Strompfad 9 verläuft zwischen den Sammelleitern 10.1 , 10.2. Auf jedem Sammelleiter 10.1 , 10.2 ist ungefähr mittig ein Folienleiter 14 angeordnet. Der Folienleiter 14 ist über eine Kontaktfläche mit dem Sammelleiter 10.1 , 10.2 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise mittels einer Lotmasse, eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs oder durch einfaches Aufliegen und Andruck innerhalb der Scheibe 100. Der Folienleiter 14 enthält beispielsweise eine verzinnte Kupferfolie mit einer Breite von 10 mm und einer Dicke von 0,3 mm. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 sind über die Folienleiter 14 über Zuleitungen 15 mit einer Spannungsquelle 8 verbunden, welche eine für Kraftfahrzeuge übliche Bordspannung, bevorzugt von 12 V bis 15 V und beispielsweise etwa 14 V bereitstellt. Alternativ kann die Spannungsquelle 8 auch höhere Spannungen aufweisen, beispielsweise von 35 V bis 45 V und insbesondere 42 V. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 haben im dargestellten Beispiel eine konstante Dicke von beispielsweise etwa 10 pm und einen konstanten spezifischen Widerstand von beispielsweise 2,3 pOhnrcm. If an electrical voltage is applied to the first and second busbars 10.1 and 10.2, a uniform current flows via a current path 9 through the electrically conductive layer 2 of the further surrounding area 3.2. The current path 9 runs between the busbars 10.1, 10.2. A foil conductor 14 is arranged approximately in the center of each busbar 10.1, 10.2. The foil conductor 14 is electrically conductively connected to the busbar 10.1, 10.2 via a contact surface, for example by means of a soldering compound, an electrically conductive adhesive or by simply lying on it and pressing it inside the pane 100. The foil conductor 14 contains, for example, a tinned copper foil with a width of 10 mm and a thickness of 0.3 mm. The busbars 10.1, 10.2 are connected via the foil conductors 14 via supply lines 15 to a voltage source 8, which provides an on-board voltage that is customary for motor vehicles, preferably from 12 V to 15 V and, for example, about 14 V. Alternatively, the voltage source 8 can also have higher voltages, for example from 35 V to 45 V and in particular 42 V. In the example shown, the busbars 10.1, 10.2 have a constant thickness of, for example, approximately 10 μm and a constant specific resistance of, for example, 2.3 pOhmrcm.
Die Figur 4 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1. Die Figur 5 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie B-B' aus Figur 2. Figure 4 shows a cross-sectional view along line AA' of Figure 1. Figure 5 shows a cross-sectional view along line B-B' of Figure 2.
Die Scheibe 100 umfasst in beiden Fällen beispielsweise zusätzlich zu dem Substrat 1 , eine Deckscheibe 17, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 16 mit dem Substrat i flächig verbunden ist. Die Scheibe 100 ist beispielsweise eine Fahrzeugscheibe und insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Das Substrat 1 ist beispielsweise dafür vorgesehen, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein, wohingegen die Deckscheibe 17 in Einbaulage dazu vorgesehen ist, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Die Deckscheibe 17 weist eine außenseitige Oberfläche I und einen innraumseitige Oberfläche II auf. Das Substrat 1 weist eine außenseitige Oberfläche III und eine innenraumseitige Oberfläche IV auf. Die innenraumseitige Oberfläche II der Deckscheibe 17 und die außenseitige Oberfläche III des Substrats 1 sind der thermoplastischen Zwischenschicht 16 zugewandt. In both cases, the pane 100 comprises, for example, in addition to the substrate 1 , a cover pane 17 which is connected over a surface area to the substrate i via a thermoplastic intermediate layer 16 . The pane 100 is, for example, a vehicle pane and in particular the windshield of a passenger car. The substrate 1 is intended, for example, to face the interior in the installed position, whereas the cover pane 17 is intended to face the external environment in the installed position. The cover plate 17 has an outside surface I and an inside surface II. The substrate 1 has an outside surface III and an inside surface IV. The interior surface II of the cover pane 17 and the exterior surface III of the substrate 1 face the thermoplastic intermediate layer 16 .
Wie das Substrat 1 besteht die Deckscheibe 17 beispielsweise aus Kalknatronglas. Die Dicke des Substrats 1 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm und die Dicke der Deckscheibe 17 beträgt 2, 1 mm. Es versteht sich, dass Substrat 1 und Deckscheibe 17 beliebige Dicken aufweisen können und beispielsweise auch gleich dick ausgebildet sein können. Die thermoplastische Zwischenschicht 16 besteht aus Polyvinylbutyral (PVB) und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Auf der innenseitigen Oberfläche III des Substrats 1 ist die elektrisch leitfähige Schicht 2 aufgebracht. Like the substrate 1, the cover plate 17 is made of soda-lime glass, for example. The thickness of the substrate 1 is 1.6 mm, for example, and the thickness of the cover plate 17 is 2.1 mm. It goes without saying that the substrate 1 and the cover plate 17 can have any thickness and, for example, can also be of the same thickness. The thermoplastic intermediate layer 16 consists of polyvinyl butyral (PVB) and has a thickness of 0.76 mm. The electrically conductive layer 2 is applied to the inside surface III of the substrate 1 .
Die elektrisch leitfähige Schicht 2 erstreckt sich beispielsweise über die gesamte Seite III des Substrats 1 abzüglich eines umlaufenden rahmenförmigen unbeschichteten Bereichs (hier nicht gezeigt) mit einer Breite von 8 mm. Der unbeschichtete Bereich dient der elektrischen Isolierung zwischen der spannungsführenden, elektrisch leitfähigen Schicht 2 und der Fahrzeugkarosserie. Der unbeschichtete Bereich ist durch Verkleben mit der Zwischenschicht 16 hermetisch versiegelt, um die elektrisch leitfähige Schicht 2 vor Beschädigungen und Korrosion zu schützen. The electrically conductive layer 2 extends, for example, over the entire side III of the substrate 1 minus a peripheral, frame-shaped, uncoated area (not shown here) with a width of 8 mm. The uncoated area is used for electrical insulation between the live, electrically conductive layer 2 and the vehicle body. The uncoated area is hermetically sealed by gluing to the intermediate layer 16 to protect the electrically conductive layer 2 from damage and corrosion.
Die Figur 4 zeigt die mittels Laserstrahlung eingebrachten T rennlinien 4.1 , 4.2, 4.3, wobei die Breite d der Trennlinie 4.1 , 4.2 und der weiteren Trennlinie 4.3 beispielsweise 30 Mikrometer betragen. Die Figur 5 zeigt eine Querschnittansicht des inneren und des äußeren Berührungsbereiches 6.1 , 6.2. FIG. 4 shows the separating lines 4.1, 4.2, 4.3 introduced by means of laser radiation, the width d of the separating line 4.1, 4.2 and the further separating line 4.3 being, for example, 30 micrometers be. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the inner and outer contact areas 6.1, 6.2.
Figur 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe 100 in einer vergrößerten Darstellung des Ausschnitts Z aus Figur 1. Die in Figur 6 gezeigte Variante entspricht im Wesentlichen der Variante aus den Figuren 1 und 2, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird und ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird. FIG. 6 shows an alternative embodiment of a pane 100 according to the invention in an enlarged representation of detail Z from FIG. 1. The variant shown in FIG. 6 essentially corresponds to the variant from FIGS the description of Figures 1 and 2 is referred.
Anders als für die Figuren 1 und 2 beschrieben ist, erstreckt sich der äußere Zuleitungsbereich 11.2 des äußeren Schaltbereiches 5.2 von der oberen Seite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 zum äußeren Anschlussbereich 12.2. Der innere Berührungsbereich 6.1 des inneren Schaltbereiches 5.1 ist vollständig vom äußeren Berührungsbereich 6.2 umgeben und anders als in Figur 1 und 2 dargestellt sind der innere Zuleitungsbereich 11.1 und der innere Anschlussbereich 12.1 vollständig vom äußeren Zuleitungsbereich 11.2 umgeben. Das bedeutet der gesamte innere Schaltbereich 5.1 , umfassend inneren Berührungsbereich 6.1 , inneren Zuleitungsbereich 11.1 und inneren Anschlussbereich 12.1 , ist vom äußeren Berührungsbereich 6.2 und äußeren Zuleitungsbereich 11.2 umgeben mit Ausnahme des Abschnitts an dem der innere Berührungsbereich 6.1 in den inneren Zuleitungsbereich 11.1 sowie der innere Zuleitungsbereich 11.1 in den Anschlussbereich 12.1 übergehen. Der erste Teil der Trennlinie 4.1 trennt den inneren Schaltbereich 5.1 vom äußeren Schaltbereich 5.2 elektrisch ab. Unlike what is described for FIGS. 1 and 2, the outer supply line area 11.2 of the outer switching area 5.2 extends from the upper side of the outer contact area 6.2 to the outer connection area 12.2. The inner contact area 6.1 of the inner switching area 5.1 is completely surrounded by the outer contact area 6.2 and, unlike in FIGS. 1 and 2, the inner lead area 11.1 and the inner connection area 12.1 are completely surrounded by the outer lead area 11.2. This means that the entire inner switching area 5.1, including inner contact area 6.1, inner lead area 11.1 and inner connection area 12.1, is surrounded by the outer contact area 6.2 and outer lead area 11.2, with the exception of the section where the inner contact area 6.1 enters the inner lead area 11.1 and the inner lead area 11.1 transition into the connection area 12.1. The first part of the dividing line 4.1 electrically separates the inner switching area 5.1 from the outer switching area 5.2.
Der äußere Zuleitungsbereich 11 .2 erstreckt sich in Draufsicht auf den Ausschnitt Z links und rechts entlang des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 und des inneren Anschlussbereiches 12.1 . Die Breite bz2 des äußeren Zuleitungsbereiches 11 .2 beträgt dabei sowohl links als auch rechts des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 beispielsweise 1 mm. Der äußere Anschlussbereich 11 .2 ist etwas näher zum oberen Randbereich der Scheibe 100 angeordnet (in Draufsicht weiter oben) als der innere Anschlussbereich 12.1. Die Länge Iz2 des äußeren Zuleitungsbereichs 11.2, beträgt beispielsweise von 90 mm bis 180 mm. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass der äußere Zuleitungsbereich 11.2 den inneren Zuleitungs- und Anschlussbereich 11.1 , 12.1 nur teilweise umgibt, beispielsweise nur entlang eines linken oder rechten Randabschnitts. Die Breite Cb des Umgebungsbereiches 3.1 beträgt beispielsweise 12 cm. Die Breite Cb des Umgebungsbereiches 3.1 ist in der gezeigten Ausgestaltung im Vergleich zu Ausgestaltung aus Figur 1 und 2 reduziert, da der äußere Schaltbereich 5.2 entlang der Längsachse des inneren Schaltbereiches 5.1 angeordnet ist, wohingegen sich der äußere Schaltbereich 5.2 in den Figuren 1 und 2 teilweise senkrecht zur Längsachse des inneren Schaltbereiches 5.1 erstreckt (senkrecht zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereich 11.1). The outer feeder area 11.2 extends to the left and right along the inner feeder area 11.1 and the inner connection area 12.1 in a plan view of the section Z. The width bz2 of the outer lead region 11.2 is 1 mm, for example, both to the left and to the right of the inner lead region 11.1. The outer connection area 11.2 is arranged somewhat closer to the upper edge area of the pane 100 (further up in plan view) than the inner connection area 12.1. The length Iz2 of the outer supply line area 11.2 is, for example, from 90 mm to 180 mm. In principle, it is also possible for the outer feeder area 11.2 to only partially surround the inner feeder and connection area 11.1, 12.1, for example only along a left-hand or right-hand edge section. The width Cb of the surrounding area 3.1 is 12 cm, for example. The width Cb of the surrounding area 3.1 is reduced in the embodiment shown compared to the embodiment of Figure 1 and 2, since the outer Switching area 5.2 is arranged along the longitudinal axis of the inner switching area 5.1, whereas the outer switching area 5.2 in Figures 1 and 2 extends partially perpendicularly to the longitudinal axis of the inner switching area 5.1 (perpendicular to the direction of extension of the inner lead area 11.1).
Anders als in Figur 1 und 2 gezeigt, weist der äußere Berührungsbereich 6.2 eine größere Breite bß2 von beispielsweise 16 mm auf. Hierdurch wird eine selektive Berührung vom äußeren Berührungsbereich 6.2 möglich, ohne auch gleichzeitig den inneren Berührungsbereich 6.1 zu berühren. Auf diese Weise kann beispielsweise ein erstes Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung des inneren Berührungsbereiches 6.1 , ein zweitesUnlike what is shown in FIGS. 1 and 2, the outer contact area 6.2 has a greater width bß2 of 16 mm, for example. This makes it possible to selectively touch the outer contact area 6.2 without also touching the inner contact area 6.1 at the same time. In this way, for example, a first switching signal with a change in capacitance of the inner contact area 6.1, a second
Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung des äußeren Berührungsbereiches 6.2 und ein drittes Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung beider Berührungsbereiche 6.1 , 6.2 erzeugt werden. Switching signal with a change in capacitance of the outer contact area 6.2 and a third switching signal with a change in capacitance of both contact areas 6.1, 6.2 are generated.
Bezugszeichenliste Reference List
1 Substrat 1 substrate
2 Schicht 2 layer
3.1 Umgebungsbereich 3.1 Surrounding Area
3.2 weiterer Umgebungsbereich 3.2 further surrounding area
4.1 erste Teil der Trennlinie 4.1 first part of the dividing line
4.2 zweiter T eil der T rennlinie 4.2 second part of the dividing line
4.3 weitere Trennlinie 4.3 further dividing line
5 Schaltungsbereich 5 circuit area
5.1 innerer Schaltbereich 5.1 inner switching area
5.2 äußerer Schaltbereich 5.2 outer switching area
6.1 innerer Berührungsbereich 6.1 Interior Touch Area
6.2 äußerer Berührungsbereich 6.2 External Touch Area
7 Sensorelektronik 7 sensor electronics
8 Spannungsquelle 8 voltage source
9 Strom pfad 9 current path
10.1 erster Sammelleiter 10.1 first busbar
10.2 zweiter Sammelleiter 10.2 second busbar
11.1 innerer Zuleitungsbereich 11.1 inner feeder area
11.2 äußerer Zuleitungsbereich 11.2 external supply area
12.1 innerer Anschlussbereich 12.1 inner connection area
12.2 äußerer Anschlussbereich 12.2 outer connection area
13 elektrische Leitungsverbindung 13 electrical line connection
14 Folienleiter 14 foil conductors
15 Zuleitungen 15 leads
16 thermoplastische Zwischenschicht 16 thermoplastic intermediate layer
17 Deckscheibe 17 cover disc
18 Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 18 Direction of extension of the inner supply line area 11.1
100 Scheibe 100 disc
101 Scheibenanordnung bßi Breite des inneren Berührungsbereiches 6.1 bß2 Breite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 lzi Länge des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 Iz2 Länge des äußeren Zuleitungsbereiches 11.2 bzi Breite des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 bzz Breite des äußeren Zuleitungsbereiches 11.2 bAi Breite des inneren Anschlussbereiches 12.1 bA2 Breite des äußeren Anschlussbereiches 12.2101 disk arrangement bßi width of the inner contact area 6.1 bß2 width of the outer contact area 6.2 lzi length of the inner lead area 11.1 Iz2 Length of the outer lead area 11.2 bzi Width of the inner lead area 11.1 bzz Width of the outer lead area 11.2 bAi Width of the inner connection area 12.1 bA2 Width of the outer connection area 12.2
Ci Länge des Umgebungsbereiches 3.1 Ci length of surrounding area 3.1
Cb Breite des Umgebungsbereiches 3.1 d Trennlinienbreite A-A‘ Schnittlinie Cb width of surrounding area 3.1 d dividing line width A-A' cutting line
B-B‘ Schnittlinie B-B' cutting line
Z Ausschnitt Z cutout
I außenseitige Oberfläche der Deckscheibe 17 II innenraumseitige Oberfläche der Deckscheibe 17I outside surface of the cover plate 17 II interior surface of the cover plate 17
III außenseitige Oberfläche des Substrats 1 III outside surface of the substrate 1
IV innenraumseitige Oberfläche des Substrats 1 IV interior side surface of the substrate 1

Claims

Patentansprüche Scheibe (100) mit Schaltungsbereich, mindestens umfassend: ein transparentes Substrat (1) mit einer Oberfläche (III), mindestens eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht (2), die zumindest auf einem Teil der Oberfläche (III) angeordnet ist, wobei die Schicht (2) einen inneren Schaltbereich (5.1), mindestens einen äußeren Schaltbereich (5.2) und einen Umgebungsbereich (3.1) aufweist, der innere Schaltbereich (5.1) mindestens einen inneren Berührungsbereich (6.1) und der äußere Schaltbereich (5.2) mindestens einen äußeren Berührungsbereich (6.2) aufweist und wobei der äußere Berührungsbereich (6.2) den inneren Berührungsbereich (6.1) zumindest teilweise umgibt und der innere Schaltbereich (5.1), der äußere Schaltbereich (5.2) und der Umgebungsbereich (3.1) durch mindestens eine Trennlinie (4.1) voneinander elektrisch isoliert sind, Claims Disc (100) with a circuit area, at least comprising: a transparent substrate (1) having a surface (III), at least one transparent, electrically conductive layer (2) which is arranged on at least part of the surface (III), the Layer (2) has an inner switching area (5.1), at least one outer switching area (5.2) and a surrounding area (3.1), the inner switching area (5.1) has at least one inner contact area (6.1) and the outer switching area (5.2) has at least one outer contact area (6.2) and wherein the outer contact area (6.2) at least partially surrounds the inner contact area (6.1) and the inner switching area (5.1), the outer switching area (5.2) and the surrounding area (3.1) electrically from one another by at least one separating line (4.1). are isolated
- wobei der innere Schaltbereich (5.1) einen inneren Zuleitungsbereich (11.1) und einen inneren Anschlussbereich (12.1) aufweist und der äußere Schaltbereich- wherein the inner switching area (5.1) has an inner feeder area (11.1) and an inner connection area (12.1) and the outer switching area
(5.2) einen äußeren Zuleitungsbereich (11.2) und einen äußeren Anschlussbereich(5.2) an outer lead area (11.2) and an outer connection area
(12.2) aufweist und wobei der innere Zuleitungsbereich (11.1) den inneren Berührungsbereich (6.1) mit dem inneren Anschlussbereich (12.1) elektrisch leitend verbindet und der äußere Zuleitungsbereich (11.2) den äußeren Berührungsbereich (6.2) mit dem äußeren Anschlussbereich (12.2) elektrisch leitend verbindet, wobei der innere Zuleitungsbereich (11.1 ) und der äußere Zuleitungsbereich (11.2) jeweils eine Länge (lZi, Iz2) von 1 cm bis 30 cm aufweisen. Scheibe (100) nach Anspruch 1 , wobei die Fläche des inneren Berührungsbereichs eine kreisförmige, elliptische oder tropfenförmige Form oder abgerundete Ecken aufweist. Scheibe (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fläche des äußeren Berührungsbereichs (6.2) eine streifenförmige Form aufweist, welche zumindest teilweise, vorzugsweise mehrheitlich, den inneren Berührungsbereich (6.1) umgibt. Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der äußere Zuleitungsbereich(12.2) and wherein the inner feeder area (11.1) electrically conductively connects the inner contact area (6.1) to the inner connection area (12.1) and the outer feeder area (11.2) electrically conductively connects the outer contact area (6.2) to the outer connection area (12.2). connects, wherein the inner lead region (11.1) and the outer lead region (11.2) each have a length (l Z i, Iz2) of 1 cm to 30 cm. Disc (100) according to claim 1, wherein the surface of the inner contact area has a circular, elliptical or teardrop shape or rounded corners. Pane (100) according to claim 1 or 2, wherein the surface of the outer contact area (6.2) has a strip-like shape which at least partially, preferably for the most part, surrounds the inner contact area (6.1). Disk (100) according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer lead region
(11.2), zumindest teilweise den inneren Zuleitungsbereich (11.1) umgibt. 5. Scheibe (100) nach Anspruch 4, wobei der äußere Zuleitungsbereich (11.2) den inneren Zuleitungsbereich (11.1) und den inneren Anschlussbereich (12.1) zu mindestens 90 % umgibt und der äußere Zuleitungsbereich (11.2) vorzugsweise eine Breite (bz2, ) von 0,1 mm bis 2 mm aufweist. (11.2), at least partially surrounds the inner feed line area (11.1). 5. Pane (100) according to claim 4, wherein the outer lead area (11.2) surrounds the inner lead area (11.1) and the inner connection area (12.1) by at least 90% and the outer lead area (11.2) preferably has a width (bz2, ) of 0.1 mm to 2 mm.
6. Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schicht (2) einen weiteren Umgebungsbereich (3.2) aufweist, welcher den Umgebungsbereich (3.1) zumindest teilweise umgibt und wobei eine weitere Trennlinie (4.3) den weiteren Umgebungsbereich (3.2) von dem Umgebungsbereich (3.1) elektrisch trennt. 6. Pane (100) according to one of claims 1 to 5, wherein the layer (2) has a further surrounding area (3.2) which at least partially surrounds the surrounding area (3.1) and wherein a further dividing line (4.3) separates the further surrounding area (3.2 ) electrically separates from the surrounding area (3.1).
7. Scheibe (100) nach Anspruch 6, außerdem umfassend mindestens zwei Sammelleiter (10.1 , 10.2), die mit dem weiteren Umgebungsbereich (3.2) so verbunden sind, dass, bei einer angelegten elektrischen Spannung zwischen den Sammelleitern (10.1 , 10.2), ein Strompfad (9) für einen Heizstrom geformt ist. 7. disc (100) according to claim 6, further comprising at least two busbars (10.1, 10.2) which are connected to the further surrounding area (3.2) so that, when an electrical voltage is applied between the busbars (10.1, 10.2), a Current path (9) is formed for a heating current.
8. Scheibe (100) nach Anspruch 7, wobei der Winkel (a) zwischen dem Strompfad (9) und der Längsrichtung des Umgebungsbereiches (3.1) von 0° bis 20°, bevorzugt von 0° bis 10° beträgt. 8. Pane (100) according to claim 7, wherein the angle (a) between the current path (9) and the longitudinal direction of the surrounding area (3.1) is from 0° to 20°, preferably from 0° to 10°.
9. Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Breite di der Trennlinie (4.1) und gegebenenfalls die Breite da der weiteren Trennlinie (4.3) von 30 pm bis 200 pm und bevorzugt von 70 pm bis 140 pm beträgt. 9. Pane (100) according to one of claims 1 to 8, wherein the width di of the dividing line (4.1) and optionally the width da of the further dividing line (4.3) is from 30 μm to 200 μm and preferably from 70 μm to 140 μm.
10. Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schicht (2) Silber (Ag), Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (SnÜ2:F) oder aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) enthält. 10. Pane (100) according to any one of claims 1 to 9, wherein the layer (2) contains silver (Ag), indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (SnO2:F) or aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al).
11. Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Oberfläche (III) des Substrates (1) über eine thermoplastische Zwischenschicht (16) mit einer Deckscheibe (17) flächig verbunden ist. 11. Pane (100) according to any one of claims 1 to 10, wherein the surface (III) of the substrate (1) is connected over a surface area to a cover pane (17) via a thermoplastic intermediate layer (16).
12. Scheibe (100) nach Anspruch 11 , wobei das Substrat (1) und die Deckscheibe (17) Glas, bevorzugt Quarzglas, Borosilikatglas oder Kalk-Natron-Glas enthält oder daraus besteht. Scheibenanordnung (101) umfassend: 12. Pane (100) according to claim 11, wherein the substrate (1) and the cover pane (17) contain or consist of glass, preferably quartz glass, borosilicate glass or soda-lime glass. Disk assembly (101) comprising:
- eine Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und - a disc (100) according to any one of claims 1 to 12 and
- eine kapazitative Sensorelektronik (7), die mit dem inneren Schaltbereich (5.1), dem äußeren Schaltbereich (5.2) und dem Umgebungsbereich (3.1) elektrisch verbunden ist, wobei die Empfindlichkeit der Sensorelektronik (7) so gewählt ist, dass sie bei Berührung des inneren Berührungsbereichs (6.1) mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat (1) ein erstes Schaltsignal ausgibt und bei Berührung des inneren Berührungsbereiches (6.1) und des äußeren Berührungsbereichs (6.2) mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat (1) ein zweites, vom ersten Schaltsignal unterschiedliches, Schaltsignal ausgibt. Verfahren zur Herstellung einer Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei - Capacitive sensor electronics (7) which are electrically connected to the inner switching area (5.1), the outer switching area (5.2) and the surrounding area (3.1), the sensitivity of the sensor electronics (7) being selected such that when the inner contact area (6.1) with a human finger on the substrate (1) emits a first switching signal and when the inner contact area (6.1) and the outer contact area (6.2) are touched with a human finger on the substrate (1) a second one, from the first switching signal different, switching signal outputs. A method of manufacturing a disk (100) according to any one of claims 1 to 12, wherein
(a) die transparente, elektrisch leitfähige Schicht (2) auf die Oberfläche (III) des transparenten Substrates (1), bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung, aufgebracht wird und (a) the transparent, electrically conductive layer (2) is applied to the surface (III) of the transparent substrate (1), preferably by physical vapor deposition, and
(b) die Trennlinie (4.1) in die Schicht (2), bevorzugt durch Laserstrukturierung oder durch mechanisches oder chemisches Abtragen, eingebracht wird. Verwendung der Scheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und Dachscheibe sowie als funktionales Einzelstück, und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, insbesondere als elektrischer Heizkörper. (b) the dividing line (4.1) is introduced into the layer (2), preferably by laser structuring or by mechanical or chemical removal. Use of the pane (100) according to one of Claims 1 to 12 in means of transport for traffic on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windscreen, rear window, side windows and roof window and as a functional individual piece, and as a built-in part in Furniture, appliances and buildings, in particular as electric heaters.
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