WO2023190256A1 - 車両用フロントガラス - Google Patents

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WO2023190256A1
WO2023190256A1 PCT/JP2023/012023 JP2023012023W WO2023190256A1 WO 2023190256 A1 WO2023190256 A1 WO 2023190256A1 JP 2023012023 W JP2023012023 W JP 2023012023W WO 2023190256 A1 WO2023190256 A1 WO 2023190256A1
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WO
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glass plate
conductor
terminal
light
optical device
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Application number
PCT/JP2023/012023
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐幸 南屋
敦史 伊藤
Original Assignee
Agc株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/02Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle front, e.g. structure of the glazing, mounting of the glazing

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle windshield.
  • Laminated glass in which a plurality of glass plates are bonded together, or tempered glass is preferably used for window glass for vehicles such as automobiles.
  • a glass plate used as a material for a vehicle windshield has a light shielding layer formed in its peripheral region, and is processed into a shape having a curved surface by thermoforming.
  • a vehicle windshield is known that includes an electrically functional part or a conductor connected to the electrically functional part, and a power supply member such as a harness and a cable.
  • the electrical functional part include heating wires, heating layers, antennas, light control layers, light emitting elements, and combinations thereof.
  • a glass plate having a conductor is referred to as a "glass plate with a conductor.”
  • the light-shielding layer can be formed, for example, by coating and firing a ceramic paste containing a black pigment and glass frit.
  • the conductor can be formed, for example, by applying and firing a silver-containing paste containing silver powder and glass frit. Firing of the ceramic paste and the silver-containing paste can be carried out simultaneously with the thermoforming of the glass plate.
  • Optical devices such as ADAS (Advanced Driver Assistance systems) cameras, LiDAR (Light Detection And Ranging), radar, and optical sensors are installed on the inside of the windshield to obtain information in front of the vehicle for purposes such as autonomous driving and collision prevention.
  • An optical device including a device and a housing called a bracket or the like that houses the device may be installed.
  • heating wires may be formed on the glass portion in front of the optical device to prevent fogging and frost, in order to improve sensing accuracy by the optical device.
  • the glass plate with a conductor to which the above-mentioned optical device is attached has an optical device mounting area where the optical device is attached, and a glass plate with a conductor located within this optical device mounting area, in plan view, and which allows incident light from the outside to the optical device and/or It can have a light-transmitting portion through which light emitted from the optical device passes, and a light-blocking layer surrounding at least a portion of the light-transmitting portion.
  • the electrical conductor for the optical device has a power supply section formed of a heating wire formed inside the light transmission section, a pair of power supply electrodes (also referred to as bus bars), etc.
  • the light transmission section can include a connection wiring formed outside the light-transmitting part and connecting the heating wire and the power supply part.
  • a power feeding member such as a harness and a cable is joined to each power feeding electrode.
  • the heating wire formed in the transparent part is designed to be difficult to see from people outside the vehicle, and also to affect the acquisition of information in front of the vehicle through the transparent part by the optical device. It is designed to be thin so as not to give
  • the power feeding section is not intended to generate heat and requires an area for joining the power feeding member, so it is designed to be thicker than the heating wire. Therefore, conventionally, the power feeding section is generally formed on a light shielding layer so that it is not visible to people outside the vehicle.
  • solder Conventionally, the power feeding section and the power feeding member are joined using solder.
  • a terminal is fixed to the tip of a power supply member such as a wire harness, and this terminal is joined to a power supply part included in a conductor using solder.
  • solder There are two types of solder: leaded solder and lead-free solder. In recent years, there has been concern about the impact of lead on the environment, and legal restrictions on leaded solder are becoming more widespread, so it is desired to use lead-free solder.
  • the melting point of lead-free solder is higher than that of leaded solder, for example, about 220° C., and it is necessary to perform solder bonding at a higher temperature (for example, about 300° C.).
  • a glass plate with a conductor when the conductor and the terminal are joined using lead-free solder, the glass plate is locally heated to a high temperature and the temperature is lowered from the high temperature to room temperature.
  • the temperature drops, due to the difference in thermal expansion coefficient of the glass plate and lead-free solder, a difference in the amount of thermal contraction occurs between the glass plate and the lead-free solder, and the difference between the glass plate and the lead-free solder increases.
  • the breaking strength of the glass plate after terminal attachment is low, there is a risk that the glass will break when an external force is applied to the glass plate.
  • the breaking strength of the glass plate after the terminal is attached tends to decrease.
  • the electrical conductor be designed so that it is difficult to be seen by people outside the vehicle, and that the breaking strength of the glass plate after terminal attachment can be increased by soldering using lead-free solder.
  • the breaking strength of a glass plate before or after terminals are attached refers to the load at the time when a load is applied to the glass before or after terminals are attached and the glass plate breaks, and is the load at the time when the glass plate breaks before or after terminals are attached. It can be measured by the method described in section.
  • Patent Documents 1 to 3 can be cited as related technologies to the present disclosure.
  • Patent Document 1 In a window glass having a visible region and a light-shielding region consisting of a band-like region and a dot-like pattern region, A linear portion made of a conductive ceramic sintered body and a power feeding point are provided on the main surface of at least one glass plate constituting the window glass, The conductive ceramic sintered body contains silver and a glass component, The linear portion is formed in a visible region, a band-like region and a dot-like pattern region, A colored layer is laminated on at least a portion of the linear portion formed in the dot-like pattern area, A colored layer is laminated on the entire surface of the linear portion formed in the band-shaped region, A window glass with a conductive ceramic sintered body is disclosed, in which the colored layer forms at least a part of the band-shaped region and the dot-shaped pattern region (claim 1).
  • the coloring is black, gray, etc. (paragraph 0004), and the colored layer
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a light-shielding layer is laminated on at least a portion of a linear conductor (linear portion) containing silver and glass components.
  • Patent Document 1 states that it is preferable that the feeding point (6) (corresponding to the feeding part) is laminated on the feeding point colored layer (4C) (corresponding to the light shielding layer) (claimed Section 2, Figure 2, Figure 3, etc.).
  • Patent Document 1 does not include any description or suggestion regarding the problem of terminal bonding using lead-free solder and its solution.
  • a power feeding section is formed on a light shielding layer, when terminals are bonded using lead-free solder, the breaking strength of the glass plate after the terminals are attached decreases.
  • Patent Document 2 discloses a window glass with a conductive ceramic sintered body comprising a glass plate and a conductive ceramic sintered body containing silver and glass components formed on at least one main surface of the glass plate.
  • a window glass with a conductive ceramic sintered body containing a pigment on the surface other than the power feeding point is disclosed (Claim 1).
  • the pigment can contain at least one of copper oxide and chromium oxide, and in this case, the conductive ceramic sintered body can be blackened (Claim 4, Paragraph 0024).
  • Patent Document 2 discloses a configuration in which a conductor containing silver and glass components is formed directly above a glass plate, and a light shielding layer is laminated on the surface of the conductor other than the feeding point.
  • Patent Document 2 does not disclose means for hiding the feeding point.
  • Patent Document 2 does not describe or suggest problems with connecting terminals using lead-free solder and means for solving the problems.
  • Patent Document 3 relates to a method for soldering a conductor formed on a thin glass sheet. This document states that ⁇ By printing the conductor (6) directly onto the sheet (1), a more reliable solder connection of the second conductor (8) to the conductor (6) can be achieved (7).
  • the electrical conductor (7) can be, for example, a heating element or a busbar in the wiper rest area and, thanks to the layer (5), is hidden from the view of persons outside the vehicle. (See FIG. 2 and its description.)
  • the section [Example] also describes the effect of suppressing cracking after soldering when the conductor (6) is directly printed on the sheet (1).
  • Patent Document 3 does not disclose an aspect in which at least a portion of the conductor printed directly on the sheet is covered with a light-shielding layer.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and includes a portion where a conductor and a terminal are joined using lead-free solder, and can be designed so that the power supply part of the conductor is not visible to a person outside the vehicle, and
  • An object of the present invention is to provide a vehicle windshield that can increase the breaking strength of a glass plate after terminals are attached.
  • the present disclosure provides the following vehicle windshields [1] to [11].
  • the first glass plate and the second glass plate include laminated glass bonded together via an interlayer film,
  • the laminated glass is formed on the second glass plate and the surface of the second glass plate opposite to the interlayer film side, and is made of a material containing silver and glass frit, and is a terminal to which the terminal is bonded.
  • a vehicle windshield comprising a terminal-attached glass plate having a conductor having a joint portion and a terminal joined to the terminal joint portion of the conductor via lead-free solder,
  • the conductor includes an electrically functional part or is electrically connected to an electrically functional part,
  • the conductor includes a power feeding part for feeding power to the electrical functional part, and the power feeding part includes the terminal joint part,
  • at least the power feeding section is formed directly above the second glass plate
  • a first light shielding layer is formed on the surface of the first glass plate on the intermediate film side to cover the power supply part of the conductor in plan view
  • a vehicle windshield wherein a second light-shielding layer is formed on a surface of the terminal-equipped glass plate opposite to the interlayer film side, which covers at least a portion of the electrical conductor except for the power feeding portion in plan view.
  • the terminal-equipped glass plate includes an optical device mounting area where an optical device is attached, and is located within the optical device mounting area, and prevents incident light from the outside to the optical device and/or the optical device. It has a transparent part through which light emitted from the device passes, The second light-shielding layer is formed so as to surround at least a portion of the light-transmitting portion in a plan view,
  • the conductor includes a heating wire formed inside the transparent part, a power feeding part formed outside the transparent part, and a heating wire formed outside the transparent part, and the heating wire and the power feeding part formed outside the transparent part.
  • the vehicle windshield according to [1] including connection wiring for connecting the parts.
  • the heating wire, the connection wiring, and the power supply part are formed directly above the second glass plate,
  • the outer periphery of the optical device mounting area passes between the light-transmitting part and the power feeding part in plan view. for windshield.
  • the optical device includes an optical device and a casing that houses the optical device, The vehicle windshield according to any one of [2] to [6], wherein the casing of the optical device is fixed on the second light-shielding layer. [8] The vehicle windshield according to [7], wherein the casing of the optical device is fixed onto the second light-shielding layer via one or more types of materials including an adhesive.
  • the adhesive is selected from the group consisting of epoxy adhesive, urethane adhesive, silicone adhesive, modified silicone adhesive, melamine adhesive, phenol adhesive, and acrylic adhesive.
  • a power feeding member made of a round or foil-shaped conducting wire is fixed to the terminal.
  • the power feeding part is not formed on the light shielding layer but directly above the glass plate, so that the terminal joint part of the conductor is formed directly above the glass plate.
  • the amount of glass frit components on the surface can be reduced, and the breaking strength of the glass plate after terminal attachment can be increased.
  • a first light-shielding layer is formed on the glass plate facing the terminal-equipped glass plate to cover the power feeding portion of the conductor formed on the terminal-equipped glass plate in plan view, and the terminal A light-shielding layer is formed on the terminal-equipped glass plate to cover at least a portion of the conductor formed on the terminal-equipped glass plate except for the power supply part, so that the power supply part of the conductor is visible from people outside the vehicle. It can be designed to be invisible.
  • FIG. 1 is an overall plan view of a vehicle windshield according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an overall plan view of the first glass plate.
  • FIG. 1B is a partially enlarged plan view of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a partially enlarged plan view of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a partially enlarged plan view of FIG. 1A.
  • 3 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 2.
  • FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of FIG. 7.
  • FIG. It is a process diagram of the manufacturing method of the vehicle windshield of the said embodiment.
  • film As used herein may include “sheet”.
  • abbreviation attached to a shape refers to a partially changed shape, such as a chamfered shape with rounded corners, a shape with a part of the shape missing, a shape with an arbitrary small shape added to the shape, etc. means the shape of the
  • glass plate refers to untempered glass.
  • the surface of the glass plate refers to the main surface with a large area, excluding the end surfaces (also referred to as side surfaces) of the glass plate.
  • the present disclosure relates to a vehicle windshield including a laminated glass in which a first glass plate and a second glass plate are bonded together via an interlayer film.
  • the first glass plate can be a glass plate on the outside of the vehicle
  • the second glass plate can be a glass plate on the inside of the vehicle.
  • the type of glass plate that is the material of the laminated glass is not particularly limited, and examples include soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, lithium silicate glass, quartz glass, sapphire glass, and alkali-free glass.
  • the thickness of the laminated glass is not particularly limited, and for use as a vehicle windshield, it is preferably 2 to 6 mm.
  • the thickness of the glass plate on the inside of the vehicle and the thickness of the glass plate on the outside of the vehicle may be the same or different.
  • the thickness of the glass plate on the inside of the vehicle is preferably 0.3 to 2.3 mm. When the thickness of the glass plate on the inside of the vehicle is 0.3 mm or more, handling properties are good, and when it is 2.3 mm or less, the mass does not become too large.
  • the thickness of the glass plate on the outside of the vehicle is preferably 1.0 to 3.0 mm.
  • the thickness of the glass plate on the outside of the vehicle is 1.0 mm or more, it has sufficient strength such as resistance to flying stones, and when it is 3.0 mm or less, the mass of the laminated glass does not become too large and the fuel efficiency of the vehicle is reduced. This is preferable in this respect. It is preferable that the thickness of the glass plate on the outside of the car and the thickness of the glass plate on the inside of the car are both 1.8 mm or less, since both the weight reduction and sound insulation properties of the laminated glass can be achieved.
  • the vehicle windshield may have a curved shape so that the outside of the vehicle is convex when attached to the vehicle.
  • the glass plate on the inside of the vehicle and the glass plate on the outside of the vehicle may both have a curved shape such that the outside of the vehicle is convex.
  • the vehicle windshield may have a single curved shape that is curved in only one direction, either the left-right direction or the up-down direction, or it may have a multi-curved shape that is curved in the left-right direction and the up-down direction.
  • the radius of curvature of the vehicle windshield may be between 2000 and 11000 mm.
  • the vehicle windshield may have the same radius of curvature in the left-right direction and the up-down direction, or may have different radii of curvature.
  • Gravity forming, press forming, roller forming, etc. are used for bending and forming vehicle windshields.
  • the laminated glass may have a coating having functions such as water repellency, low reflectivity, low radiation, ultraviolet shielding, infrared shielding, and coloring on at least a part of the surface.
  • the laminated glass may have a film having functions such as low reflectivity, low emissivity, ultraviolet shielding, infrared shielding, and coloring in at least a part of the interior.
  • At least a part of the interlayer film of the laminated glass may have functions such as ultraviolet shielding, infrared shielding, and coloring.
  • the interlayer film of the laminated glass may be a single layer film or a laminated film.
  • the laminated glass is formed on the second glass plate and the surface of the second glass plate opposite to the interlayer film side, and is made of a material containing silver and glass frit, and has terminals.
  • the present invention includes a terminal-equipped glass plate having a conductor having a terminal joint portion to which the conductor is joined, and a terminal joined to the terminal joint portion of the conductor via lead-free solder.
  • a terminal joint of a conductor refers to a portion of the conductor directly below the lead-free solder.
  • the conductor includes an electrically functional part or is electrically connected to the electrically functional part.
  • the electrical functional part include one or more heating wires, heating layers, antennas, light control layers, light emitting elements, and combinations thereof.
  • light emitting elements include LEDs (Light Emitting Diodes) and OLEDs (Organic Light Emitting Diodes).
  • the one or more heating wires or heating layers can be used, for example, to protect wipers from freezing; to improve sensing accuracy by optical devices, including optical instruments such as cameras and radars.
  • the electrical functional part can be manufactured by a known method.
  • the conductor includes a power supply section for supplying power to the electrical function section.
  • the power feeding section may include a pair of power feeding electrodes (also referred to as a pair of bus bars), and each power feeding electrode may include a terminal joint.
  • one power feeding electrode is a positive electrode and is connected to a power source or signal source provided in the vehicle through a power feeding member
  • the other power feeding electrode is a negative electrode and is connected to a power source or a signal source provided in the vehicle through a power feeding member.
  • the power feeding electrode for the positive electrode may be single or plural
  • the power feeding electrode for the negative electrode may be single or plural.
  • the conductor and the electrically functional part may be formed on the same glass surface or on different glass surfaces.
  • a conductor having a terminal joint is formed by applying a silver-containing paste containing silver powder and glass frit onto a glass plate and firing the paste.
  • a power feeding member made of a round wire-shaped or foil-shaped conducting wire can be fixed to the terminal.
  • the term "conductor” as used herein includes a covered conductor in which one or more conductors are coated with an insulating material.
  • a coated conducting wire is preferable.
  • Specific examples of the power feeding member include harnesses, cables, and the like.
  • Examples of the round conductive wire include a wire harness and the like.
  • Examples of the foil-shaped conducting wire include a flat harness and a flexible printed circuit board.
  • the power feeding member has an exposed conductor portion, and a terminal is fixed to the exposed conductor portion.
  • the material of the conductor exposed portion is not particularly limited, and examples thereof include Cu, Al, Ag, Au, Ti, Sn, Zn, alloys thereof, and combinations thereof.
  • the exposed conductor portion may be formed by plating the surface of the main metal with another metal.
  • the exposed conductor portion may have a thin oxide film on the surface.
  • Lead-free solder is solder that contains little or no lead, and any known solder can be used.
  • the lead content in the lead-free solder is 500 ppm or less.
  • SnAg system containing Sn and Ag SnAgCu system containing Sn, Ag, and Cu
  • SnZnBi system containing Sn, Zn, and Bi
  • SnCu system containing Sn and Cu
  • SnAgInBi system containing Sn, Ag, In, and Bi examples include SnZnAl containing Sn, Zn, and Al.
  • lead-free solders such as SnAg-based and SnAgCu-based solders are preferred.
  • the melting point of lead-free solder such as SnAg-based and SnAgCu-based solder is higher than that of leaded solder, for example, about 220°C.
  • the solder joint temperature is, for example, about 300°C.
  • the present disclosure is particularly effective when using lead-free solders such as SnAg-based and SnAgCu-based solders having high melting points.
  • composition of SnAg-based lead-free solder examples include Sn: 98% by mass, Ag: 2% by mass, and the like.
  • composition of SnAgCu-based lead-free solder examples include Sn: 96.5% by mass, Ag: 3.0% by mass, and Cu: 0.5% by mass.
  • the power feeding part of the conductor included in the terminal-equipped glass plate is designed to be thicker than the heating wire and the connection wiring, it is preferable to design it so that it is not visible to people outside the vehicle.
  • the heating wire formed in the transparent part is designed to be difficult to see from people outside the vehicle, and also to affect the acquisition of information in front of the vehicle through the transparent part by the optical device. It is designed to be thin so as not to give Other elements (specifically, a power feeding section and connection wiring) are generally formed on the light shielding layer. However, especially when connecting terminals using lead-free solder to a power supply section formed on a light-shielding layer, the breaking strength of the glass plate after terminal attachment tends to decrease.
  • the power feeding portion is formed directly above the second glass plate.
  • at least the power feeding portion is formed on the surface of the second glass plate in contact with the second glass plate without interposing the light shielding layer.
  • the power supply portion is not covered with the light-shielding layer because the terminal is bonded thereon.
  • the glass frit component derived from the material for forming the light shielding layer is not present in the power supply part, so the amount of the glass frit component present on the surface of the power supply part is smaller than that of the power supply part formed on the light shielding layer.
  • the breaking strength of the glass plate after terminal attachment can be increased.
  • the terminal-equipped glass plate includes, in plan view, on the surface of the first glass plate on the interlayer film side (in other words, on the surface of the first glass plate on the side facing the second glass plate).
  • a first light shielding layer is formed to cover the power feeding portion of the conductor.
  • the power supply part of the conductor is placed on the surface of the glass plate with terminals opposite to the interlayer film side (in other words, on the surface of the glass plate with terminals on the side on which the conductor is formed).
  • a second light-shielding layer is formed to cover at least a portion of the exposed area.
  • the light-shielding layer can be formed by a known method, for example, by applying a ceramic paste containing a black pigment and glass frit to a predetermined area on the surface of a glass plate and firing it.
  • the thickness of the light shielding layer is not particularly limited, and is, for example, 5 to 20 ⁇ m.
  • glass frit for the conductor and the light-shielding layer known ones can be used.
  • metal element those containing Na, Al, Si, P, Zn, Ba, Bi, etc. can be used.
  • the glass plate with a terminal to which the optical device is attached has an optical device mounting area where the optical device is attached, and a terminal-equipped glass plate located within the optical device mounting area where the optical device is attached, in a plan view, and which prevents incident light from the outside to the optical device and/or the optical device. It has a transparent part through which the emitted light passes.
  • the second light-shielding layer is formed so as to surround at least a part of the light-transmitting part in a plan view, and the conductor is connected to the heating wire formed inside the light-transmitting part and the light-transmitting part.
  • the power feeding part can include a power feeding part formed outside the light part and a connection wiring formed outside the light transmitting part and connecting the heating wire and the power feeding part.
  • the heating wire, the connection wiring, and the power supply part can be formed directly above the second glass plate.
  • the power feeding section is not covered with the second light shielding layer, and at least a portion of the connection wiring can be covered with the second light shielding layer.
  • Attachment of the optical device housing to the terminal glass plate can be carried out using one or more materials including adhesives, preferably a combination of adhesives and double-sided tape.
  • a urethane adhesive or the like is preferable from the viewpoint of stability and flexibility.
  • connection wiring and a power supply part are formed on a light-shielding layer, when viewed from above, a heating wire formed inside a light-transmitting part, a power supply part formed outside a light-transmitting part, and a power supply part formed on a light-shielding layer.
  • the casing of the optical device is bonded to the outside of the electrical conductor for the optical device, which includes the connection wiring that connects the hot wire and the power supply section, at a sufficient distance from the electrical conductor.
  • it is necessary to design the shape and size of the casing so as to leave a sufficient distance from the conductor on the outside of the conductor for the optical device, making it difficult to downsize the casing.
  • the power feeding part is not covered with the second light shielding layer formed on the glass plate with a terminal, and at least a part of the connection wiring is formed on the glass plate with a terminal. Covered with a second light shielding layer.
  • the connection wiring the conductor is not exposed in the portion covered with the second light-shielding layer, so ion migration between the conductor and the adhesive does not occur. Therefore, even in an area where the connection wiring is present, the casing of the optical device can be fixed as long as the connection wiring is covered with the second light shielding layer.
  • the casing of the optical device can be fixed onto the second light-shielding layer around the light-transmitting part via one or more types of materials including an adhesive.
  • the adhesive area of the casing of the optical device in a glass plate with a terminal to which an optical device is attached, includes at least a part of the connection wiring formation area, and this adhesive area is attached to the second light shielding layer. Can be covered.
  • the shape and size of the casing can be freely designed, and the casing can also be made smaller.
  • the glass plate with a terminal can be designed such that the outer periphery of the optical device mounting area passes between the light-transmitting part and the power feeding part in plan view.
  • the distance between the casing of the optical device and the conductor in plan view is is preferably 8 mm or more, more preferably 10 mm or more, particularly preferably 14 mm or more.
  • the distance between the casing of the optical device and the conductor is not particularly limited in plan view, and is 20 mm or less, 14 mm or less, 10 mm or less, 8 mm or less, 7 mm or less, or 5 mm or less. It may be.
  • the casing of the optical device and the conductor may overlap.
  • FIG. 1A is an overall plan view of the vehicle windshield of this embodiment.
  • FIG. 1B is an overall plan view of the first glass plate.
  • 2 to 4 are partially enlarged plan views of FIG. 1A.
  • 2 to 4 are partially enlarged plan views of the same area.
  • the second light-shielding layer is shown with dot hatches, and in FIGS. 3 and 4, the dot hatches of the second light-shielding layer are omitted and design examples of the optical device mounting area OP are shown.
  • FIG. 1A and FIGS. 2 to 4 are views before terminal bonding.
  • FIGS. 1A, 1B, and 2 to 4 the front side in the drawings is the inside of the vehicle, and the back side in the drawings is the outside of the vehicle.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 2.
  • the upper side of the figure is the outside of the vehicle, and the lower side of the figure is the inside of the vehicle. All of these drawings are schematic diagrams, and for ease of visual recognition, the scale of each component is appropriately different from the actual one in each drawing.
  • the planar shape of the vehicle windshield 1 can be designed as appropriate, such as a shape in which a generally trapezoidal plate in plan view is curved as a whole as shown in FIG. 1A.
  • the vehicle windshield 1 of this embodiment includes a laminated glass 10 in which a first glass plate 11 and a second glass plate 13 are bonded together with an interlayer film 12 interposed therebetween.
  • the laminated glass 10 is formed on the second glass plate 13 and the surface S4 of the second glass plate 13 on the side opposite to the interlayer film 12 (the surface on the inside of the vehicle), and is made of silver and glass frit.
  • the laminated glass 10 is a laminated glass in which a first glass plate 11 and a terminal-equipped glass plate 13X are bonded together with an interlayer film 12 interposed therebetween.
  • the first glass plate 11 is the glass on the outside of the vehicle
  • the terminal-equipped glass plate 13X is the glass on the inside of the vehicle.
  • the vehicle windshield 1 has an optical device mounting area OP where an optical device is attached, and is located within the optical device mounting area OP, and receives light incident on the optical device from the outside and/or from the optical device. It has a transparent part TP through which the emitted light passes. As illustrated, the transparent portion TP can be formed in a region relatively close to one end side 10E (in the illustrated example, the upper end side) of the vehicle windshield 1.
  • Optical devices include, for example, ADAS (Advanced Driver Assistance systems) cameras, LiDAR (Light Detection And Ranging), radars, and optical sensors that acquire information in front of the vehicle for autonomous driving and collision prevention. It can include a device and a housing called a bracket or the like that houses the device.
  • the shapes of the optical device mounting area OP and the light-transmitting portion TP can be appropriately designed according to the shape of the optical device, and examples include a substantially trapezoidal shape and a substantially rectangular shape.
  • the shapes of the optical device mounting area OP and the transparent portion TP may be similar or dissimilar. In the illustrated example, the shapes of the optical device mounting area OP and the transparent portion TP are substantially trapezoidal.
  • the first light-shielding layer BL1 is formed in a predetermined region of the surface S2 of the first glass plate 11 on the interlayer film 12 side (the surface on the inside of the vehicle, the surface on the side facing the second glass plate 13).
  • a second light shielding layer BL2 is formed in a predetermined region of the surface S4 (the surface on the inside of the vehicle) of the second glass plate 13 on the side opposite to the intermediate film 12 side.
  • the formation area of the second light shielding layer BL2 includes the area excluding the light-transmitting part TP from the optical device mounting area OP, the area around the optical device mounting area OP, and the area of the vehicle windshield 1. and a peripheral region.
  • the formation region of the second light-shielding layer BL2 includes the region excluding the light-transmitting portion TP from the optical device mounting region OP and the region around the optical device mounting region OP, and includes one end side 10E of the laminated glass 10 ( In the illustrated example, it includes a region R21 obtained by removing the transparent portion TP from a substantially trapezoidal region whose outline is the upper end side) and sides B21 to B23, and a peripheral region R22 of the vehicle windshield 1. Although details will be described later, within the region R21, there is a region NBL where the second light shielding layer BL2 is not formed.
  • the second light-shielding layer BL2 surrounds all four sides of the light-transmitting part TP, but the second light-shielding layer BL2 only needs to surround at least a part of the light-transmitting part TP. It is also possible to surround only three sides of the substantially rectangular transparent portion TP.
  • the wavelength range of light transmitted through the transparent portion TP is not particularly limited, and includes, for example, the visible light range, the infrared light range, and the visible light range to infrared light range.
  • the conductor 20 includes an electrically functional part consisting of a heating wire 20L formed inside the transparent part TP.
  • the conductor 20 further includes a power feeding section including a pair of power feeding electrodes (a pair of bus bars) 20B formed outside the transparent part TP.
  • the conductor 20 further includes two connection wirings 20M that are formed outside the transparent portion TP and connect the heating wire 20L and the pair of power supply electrodes (a pair of bus bars) 20B.
  • the sensing accuracy of the optical device can be improved by providing the heating wire 20L for preventing fogging and frost in the area including the transparent part TP located in front of the optical equipment such as a camera and radar included in the optical device. .
  • the number of heating wires 20L, the number of connection wires 20M, the number of power feeding electrodes 20B, the line pattern and arrangement pattern of heating wires 20L and connection wires 20M, the shape and arrangement pattern of power feeding electrodes 20B, etc. can be designed as appropriate.
  • the heating wire 20L is folded back so as to cross the transparent portion TP a plurality of times or more, since frost and water droplets adhering to the transparent portion TP can be efficiently removed.
  • the line width of the heating wire 20L and/or the connection wiring 20M from one power feeding electrode to the other power feeding electrode may be substantially the same or may vary.
  • the conductor 20 is formed on the surface S4 (the surface on the inside of the vehicle) of the terminal-equipped glass plate 13X on the side opposite to the interlayer film 12 side.
  • Each of the pair of power feeding electrodes (pair of bus bars) 20B includes a terminal joint 20T, and a terminal 102 is joined onto the terminal joint 20T of the conductor 20 via lead-free solder 101.
  • a power feeding member 103 made of a round or foil-shaped conducting wire is fixed to the terminal 102 .
  • the terminal joint portion 20T of the conductor 20 is directly under the lead-free solder 101.
  • the region of the terminal joint portion 20T is a region sandwiched between two broken lines T1 and T2.
  • the position of the terminal joint portion 20T of the conductor 20 is not clearly determined from the beginning.
  • the portion immediately below the lead-free solder 101 after the terminal 102 is joined via the lead-free solder 101 is the terminal joint portion 20T.
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of the laminated structure of terminal 102/lead-free solder 101/power feeding electrode 20B/second glass plate 13 shown in FIG. 7, viewed from the left side of FIG.
  • the laminated structure is turned upside down to make it easier to see.
  • the power feeding member 103 a round wire-shaped or foil-shaped conducting wire is preferable, and a round wire-shaped or foil-shaped covered conducting wire is more preferable. Wire harnesses, flat harnesses, etc. are preferred.
  • the power feeding member 103 has a conductor exposed portion at its tip, and the terminal 102 is fixed to this conductor exposed portion.
  • the terminal 102 a known crimp terminal is preferable.
  • the crimp terminal includes a power feeding member joint 102A (see FIG. 7) that contacts the tip (exposed conductor) of the power feeding member 103, and a solder joint 102B that contacts the lead-free solder 101 (FIGS. 7 and 7). 8) is preferred.
  • the crimp terminal When a wire harness is used as the power supply member 103, the crimp terminal may be a cylindrical power supply member joining portion 102A for caulking and fixing the tip (conductor exposed portion) of the wire harness as shown in FIGS. 7 and 8.
  • a crimp terminal consisting of a bridge-like portion having solder joint portions 102B at both ends is preferable.
  • the crimp terminal may have one solder joint 102B without having a bridge portion.
  • the constituent metal of the terminal is not particularly limited, and includes metals such as copper, iron, chromium, and zinc; alloys containing one or more metal elements such as copper, iron, chromium, and zinc; and combinations thereof. Examples of the alloy include brass.
  • the surface of the terminal 102 may be subjected to a surface treatment such as tin plating. At least a portion of the terminal 102 may be covered with an insulating material.
  • the thickness of the terminal 102 is not particularly limited, and is preferably 0.4 to 0.8 mm.
  • the terminal 102 made of a single material can be manufactured, for example, by punching a metal plate (pressing using a cutting die) to obtain a metal plate of a desired size, and then bending the metal plate.
  • a terminal 102 (preferably a crimp terminal) is caulked and fixed to the tip (conductor exposed part) of the power supply member 103, and the terminal 102 is connected to the terminal joint 20T in the power supply electrode 20B via the lead-free solder 101.
  • the tip portion (exposed conductor portion) of the power feeding member 103 and the terminal 102 may be connected by soldering or welding.
  • the conductor 20 included in the terminal-equipped glass plate 13 ⁇ /b>X at least a power feeding portion (a pair of power feeding electrodes 20 ⁇ /b>B) is formed directly above the second glass plate 13 .
  • at least the power feeding portion (the pair of power feeding electrodes 20B) is connected to the second glass plate 13 on the surface of the second glass plate 13 without using a light shielding layer. It is formed in contact with the plate 13.
  • the power feeding section is not covered with the second light shielding layer BL2 because the terminal 102 is bonded thereon.
  • the symbol NBL is a region where the second light shielding layer BL2 is not formed, including the region of the power feeding section.
  • the breaking strength of the glass plate after terminal attachment can be increased.
  • the conductor 20 including the power feeding portion consisting of the heating wire 20L, the connection wiring 20M, and a pair of power feeding electrodes 20B is entirely connected to the second glass plate 13X.
  • it is formed directly above the plate 13. In this configuration, since the heating wire 20L, the connection wiring 20M, and the power supply section are formed on the same plane, disconnection of the heating wire 20L and the connection wiring 20M can be prevented.
  • a first light-shielding layer BL1 is formed to cover the power feeding portion (a pair of power feeding electrodes 20B) of the conductor 20 included in the terminal-equipped glass plate 13X.
  • a second light-shielding layer BL2 covering at least a portion of the conductor 20 excluding the power feeding part is provided. is formed.
  • the planar pattern of the first light-shielding layer BL1 may be any pattern that covers the power feeding portion (the pair of power feeding electrodes 20B) of the conductor 20 included in the terminal-equipped glass plate 13X in plan view, and can be designed as appropriate.
  • the formation area of the first light blocking layer BL1 includes the area excluding the light transmitting part TP from the optical device mounting area OP, and the area around the optical device mounting area OP. and a peripheral area of the vehicle windshield 1.
  • the formation area of the first light-blocking layer BL1 includes the area excluding the light-transmitting part TP from the optical device mounting area OP and the area around the optical device mounting area OP, similar to the second light-blocking layer BL2, A region R11 obtained by removing the transparent portion TP from a substantially trapezoidal region whose outline is one end side 10E (upper end side in the illustrated example) and sides B11 to B13 of the laminated glass 10, and a peripheral region R12 of the vehicle windshield 1. including. In the region R11, it is not necessary to partially provide a region where the first light shielding layer BL1 is not formed.
  • planar shape of the region R11 of the first light-blocking layer BL1 and the planar shape of the region R21 of the second light-blocking layer BL2 can be designed independently, and the planar shapes of these regions may be the same or non-identical.
  • the planar shape of the region R11 of the first light shielding layer BL1 may be designed to be wider than the region R21 of the second light shielding layer BL2.
  • the planar shape of the region R12 of the first light-blocking layer BL1 and the planar shape of the region R22 of the second light-blocking layer BL2 can be designed independently, and the planar shapes of these regions may be the same or non-identical.
  • the first light-blocking layer BL1 and the second light-blocking layer BL2 are not formed in the light-transmitting portion TP.
  • at least a portion of the connection wiring 20M is covered with the second light blocking layer BL2.
  • the connection wiring 20M it is preferable to cover most of the connection wiring 20M with the second light shielding layer BL2, except for the vicinity of the power supply electrode 20B.
  • the "portion near the power feeding electrode" in the connection wiring is, for example, a range within 4.0 mm from the power feeding electrode.
  • the non-formation region NBL of the second light shielding layer BL2 can be designed as appropriate within the range that satisfies the condition that the non-formation region NBL includes the region of the power feeding section (a pair of power feeding electrodes 20B). As shown in FIG. 2, the non-formation region NBL of the second light shielding layer BL2 includes a region of the power feeding section (a pair of power feeding electrodes 20B), and a portion near the power feeding electrode 20B in the connection wiring 20M. It is preferable to design so that most of the light shielding layer except for the second light shielding layer BL2 is covered with the second light shielding layer BL2.
  • the heating wire 20L is designed to be thin so that it is difficult to be seen by people outside the vehicle, and so as not to affect the optical device's acquisition of information in front of the vehicle via the transparent portion TP. .
  • the power feeding section (a pair of power feeding electrodes 20B) is covered with the first light shielding layer BL1 in a plan view, so that it is not visible to people outside the vehicle. Although details will be described later, the power feeding section (a pair of power feeding electrodes 20B) can be arranged inside or outside the optical device mounting area OP. At least a portion, preferably a large portion, of the connection wiring 20M is covered with the second light-shielding layer BL2 in plan view.
  • connection wiring 20M can be designed so that at least a portion, preferably a large portion, and more preferably all of the connection wiring 20M is covered with the first light-shielding layer BL1 in a plan view and is not visible to a person outside the vehicle.
  • connection wiring and power supply parts formed outside the light-transmitting part are not formed on the light-shielding layer.
  • a step equal to the thickness of the light shielding layer is created between the end of the heating wire in the light-transmitting part and the end of the connection wiring connected thereto.
  • the line width of the heating wire in the transparent part is designed to be thin so that it is difficult to be visually recognized and does not affect the optical device's acquisition of information in front of the vehicle via the transparent part TP.
  • the line width of the connection wiring is designed to be thicker than the line width of the heating wire in the transparent part in order to prevent disconnection at the stepped portion.
  • the heating wire 20L formed inside the transparent part TP, and the connection wiring 20M and the power supply part formed outside the transparent part TP can be formed directly above the second glass plate 13.
  • a step corresponding to the thickness of the light shielding layer does not occur between the end of the heating wire 20L in the light-transmitting portion TP and the end of the connection wiring 20M connected thereto.
  • the line width of the heating wire 20L in the transparent part TP is designed to be thin so that it is difficult to see and does not affect the optical device's acquisition of information in front of the vehicle via the transparent part TP. be done.
  • the line width of the connection wiring 20M does not need to be designed to be thicker than the line width of the heating wire 20L in the transparent part TP in order to prevent disconnection due to differences in level, and is substantially equal to the line width of the heating wire 20L in the transparent part TP. It is also possible that they are identical.
  • the line width of the heating wire 20L and the connection wiring 20M can be designed to be 0.1 to 1.0 mm.
  • the line width of the heating wire 20L and the connection wiring 20M is preferably 0.1 to 0.7 mm, more preferably 0.1 to 0.4 mm.
  • the line width of the heating wire and the line width of the connection wiring are substantially the same means that the line width of the heating wire is within the range of the maximum value to the minimum value, It is defined when the maximum and minimum values of the line width of the connection wiring are entered.
  • the line width of the heating wire and the connecting wiring can be measured using a magnifying glass, a microscope, a surface roughness meter, or the like. If the line width of the connection wiring 20M is made narrower than before, its electrical resistance increases, but it is possible to design the length of the connection wiring 20M shorter than before.
  • connection wiring 20M When the line width of the connection wiring 20M is 0.1 to 1.0 mm, or when the line width of the connection wiring 20M is substantially the same as the line width of the heating wire 20L, the connection wiring 20M is different from the heating wire 20L. Similarly, it is difficult to be seen by people outside the vehicle. In this case, there is no problem in terms of appearance even if a part of the connection wiring 20M is not covered with the first light shielding layer BL1 or the second light shielding layer BL2 in plan view.
  • the casing of the optical device can be attached to the terminal-equipped glass plate 13X using one or more materials including an adhesive, preferably a combination of an adhesive and double-sided tape.
  • the adhesive include epoxy adhesives, urethane adhesives, silicone adhesives, modified silicone adhesives, melamine adhesives, phenolic adhesives, acrylic adhesives, and combinations thereof.
  • the adhesive may be of a one-component type or a two-component type. Specific examples of adhesives include modified silicone/epoxy adhesives, two-component urethane adhesives, one-component thermosetting urethane adhesives, and second generation acrylic adhesives (SGA). It will be done. Among these, urethane adhesives are preferred from the viewpoint of stability and flexibility of adhesion to the casing of the optical device.
  • the casing of the optical device is bonded to the outside of the conductor for the optical device at a sufficient distance from the conductor.
  • the shape and size of the casing must be designed so as to leave a sufficient distance from the conductor on the outside of the conductor for the optical device, making it difficult to downsize the casing.
  • the power feeding part is not covered with the second light-shielding layer BL2 formed on the terminal-equipped glass plate 13X, and at least a part of the connection wiring 20M is formed on the terminal-equipped glass plate 13X. It is covered with a second light shielding layer BL2 formed on the plate 13X.
  • the connection wiring 20M the conductor is not exposed in the portion covered with the second light shielding layer BL2, so ion migration between the conductor and the adhesive does not occur. Therefore, even in the area where the connection wiring 20M exists, the casing of the optical device can be fixed as long as the connection wiring 20M is covered with the second light shielding layer BL2.
  • the casing of the optical device can be fixed onto the second light-shielding layer BL2 around the light-transmitting part TP via one or more types of materials including an adhesive.
  • the adhesive area of the optical device housing includes at least a part of the formation area of the connection wiring 20M, and this adhesive area includes the second It can be covered with a light shielding layer BL2.
  • the shape and size of the casing can be freely designed by removing the regions of the light-transmitting part TP and the power feeding part, and the casing can also be made smaller.
  • connection wiring 20M since the surface of a silver-containing conductor is generally easily scratched, there is a risk that the surface of the connection wiring 20M may be scratched and disconnected when the case of the optical device is attached.
  • the connection wiring 20M By covering at least a portion of the connection wiring 20M with the second light shielding layer BL2, it is possible to suppress damage to the connection wiring 20M when attaching the case of the optical device.
  • the outer periphery of the optical device mounting area OP passes between the light-transmitting part TP and the power feeding part consisting of the pair of power feeding electrodes 20B in plan view.
  • FIG. 3 shows a design example OP1 of the optical device mounting area OP in this case.
  • the optical device mounting area OP can be designed to be narrower than the design example OP1 shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 shows OP1 and OP2 as design examples of the optical device mounting area OP.
  • Design example OP2 is a design example of a conventional optical device mounting area OP, and is an example in which the shape and size of the casing are designed so that there is a gap between the conductor and the conductor for the optical device. It is.
  • FIG. 4 shows how in this embodiment, the optical device mounting area OP can be designed to be narrower than before.
  • the distance between the casing of the optical device and the conductor 20 is not particularly limited in plan view, and may be 20 mm or less, 14 mm or less, or 10 mm or less. In plan view, the casing of the optical device and the conductor 20 may overlap.
  • Step (S1) First, a silver-containing paste containing silver powder and glass frit is applied directly onto the surface S4 of the second glass plate 13 and dried to form a silver-containing paste layer.
  • the drying conditions can be appropriately designed depending on the paste composition, and are preferably 120 to 150° C. for about 5 minutes, for example.
  • Step (S2) Next, on the surface S2 of the first glass plate 11 and on the second glass plate 13 on which the silver-containing paste layer was formed, a ceramic paste containing a black pigment and a glass frit is applied as a material for a light shielding layer, Dry to form a ceramic paste layer.
  • the drying conditions can be appropriately designed depending on the paste composition, and are preferably 120 to 150° C. for about 5 minutes, for example.
  • Step (S3)) Next, each glass plate is heated to a temperature equal to or higher than its softening point, and each glass plate is bent and formed. In this step, the silver-containing paste layer and the ceramic paste layer are simultaneously fired to form the conductor 20, the first light-shielding layer BL1, and the second light-shielding layer BL2. After firing, each glass plate is slowly cooled. After these steps, as shown in FIG. 9A, a first glass plate 11 having a first light-blocking layer BL1 and a conductor having a conductor 20 and a second light-blocking layer BL2 on one surface of the second glass plate 13 are formed. A glass plate 13Y with a body is obtained.
  • the first glass plate 11 having the first light-shielding layer BL1 and the glass plate 13Y with a conductor are bonded together via a resin film 12F of the material of the intermediate film 12, using a known method. to paste together.
  • the constituent resin of the resin film 12F is not particularly limited, and is selected from the group consisting of polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), cycloolefin polymer (COP), polyurethane (PU), and ionomer resin, for example.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • COP cycloolefin polymer
  • PU polyurethane
  • ionomer resin for example.
  • One or more resins are preferred.
  • the resin film 12F may contain one or more types of additives other than resin, if necessary. Examples of additives include coloring agents such as pigments.
  • the resin film 12F may be colorless and transparent
  • the bonding can be performed by thermocompression bonding.
  • a thermocompression bonding method a temporary laminate obtained by stacking a plurality of members shown in FIG. 9A is placed in a bag made of rubber or the like and heated in a vacuum; an automatic pressure and heat treatment device, an autoclave, etc. a method of pressurizing and heating the temporary laminate using
  • the thermocompression bonding conditions of temperature, pressure, and time are not particularly limited, and are designed depending on the type and temperature of the resin film 12F.
  • the thermocompression bonding conditions may be such that the resin film 12F is softened, sufficiently pressurized, and the first glass plate 11 and the conductive glass plate 13Y are sufficiently bonded via the resin.
  • Thermocompression bonding may be performed in multiple stages by changing the method or conditions. Note that the constituent resin of the resin film 12F softens and spreads so as to fill the space between the first glass plate 11 and the conductor-attached glass plate 13Y. After these steps, a laminated glass 10 shown in FIG. 9B is obtained.
  • Step (S4) Next, as shown in FIG. 9C, terminals 102 are bonded via lead-free solder 101 onto terminal bonding portions 20T included in each power feeding electrode 20B.
  • a power feeding member 103 preferably made of a round or foil-shaped conducting wire is fixed (preferably fixed by caulking) to the terminal 102 in advance by a known method. See also FIG. 8 for solder joints.
  • Soldering can be performed by a known method, preferably a method using a soldering iron or resistance heating.
  • joining can be performed as follows. Apply an appropriate amount (for example, 0.05 to 0.10 g) of lead-free solder to each solder joint of the terminal. The terminal is placed over the terminal junction of the electrical conductor. In this state, the tip of a soldering iron set at a temperature higher than the melting point of the lead-free solder is pressed against the solder joint of the terminal to heat and melt the lead-free solder. Then, remove the soldering iron from the terminal and let the lead-free solder solidify by natural cooling.
  • soldering Before soldering, it is preferable to apply flux to the surface of the unmelted lead-free solder and/or the surface of the solder joint of the terminal. The metal oxide film is melted by the action of the flux, and a good bonding state can be obtained. Before soldering, it is preferable to place an appropriate amount of lead-free solder on the tip of a soldering iron and heat and melt it. This solder is called preliminary solder and can improve heat conduction during solder bonding.
  • solder bonding is performed by heating the solder to a temperature higher than its melting point.
  • the melting point of lead-free solders such as SnAg-based and SnAgCu-based solders is, for example, about 220°C, and in this case, the solder bonding temperature is preferably, for example, about 300°C.
  • the present disclosure it is possible to design the power feeding part of the conductor, including the part where the conductor and the terminal are joined using lead-free solder, so that it is not visible to people outside the vehicle, and after the terminal is attached. It is possible to provide a vehicle windshield that can increase the breaking strength of the glass plate. According to the present disclosure, the present disclosure also has an optical device mounting area and includes a portion where a conductor and a terminal are joined using lead-free solder, and can be designed so that the power supply part of the conductor is not visible to a person outside the vehicle. It is possible to provide a windshield for an optical device vehicle, which can increase the breaking strength of a glass plate after terminals are attached, and which can reduce the size of the casing of the optical device.
  • evaluation glass plates 1 and 2 are examples, and evaluation glass plate 3 is a comparative example.
  • evaluation items and evaluation methods are as follows. (destruction strength) A ring bending test was conducted in accordance with ASTM-C1499-1 using an autograph (Shimadzu Corporation's "AGS-X", maximum load: 5 kN) in an environment at room temperature (20 to 25 degrees Celsius). carried out. Glass plate 1, 2, or 3 for evaluation was placed on a support ring having a diameter of 98 mm with the surface on which the conductor was formed facing downward. A load ring with a diameter of 46 mm was placed on this glass plate for evaluation. The central axis of the support ring, the central axis of the glass plate, and the central axis of the load ring were aligned.
  • a load was applied around the conductor of the glass plate for evaluation using a load ring.
  • the load was continuously increased so that the amount of displacement of the glass plate was 1 mm/min, and the load at which the glass plate broke was defined as the breaking strength.
  • the breaking strength was defined as the breaking strength.
  • a total of 5 samples were measured, and the average value thereof was used as the breaking strength data.
  • a 100 mm x 100 mm square, 3.5 mm thick, unreinforced glass plate ("VFL" manufactured by AGC, green color) was prepared.
  • a ceramic paste for forming a light-shielding layer containing a black pigment and glass frit was applied onto one surface of this glass plate by a screen printing method, and dried to form a ceramic paste layer. The drying conditions were 120° C. for 15 minutes.
  • a silver-containing paste for forming a conductor containing silver powder and glass frit was applied onto the ceramic paste layer by a screen printing method and dried to form a conductive paste layer. The drying conditions were 120° C. for 10 minutes.
  • the ceramic paste layer and the conductive paste layer were fired.
  • the temperature was raised from room temperature (20 to 25°C) to 600°C at a heating rate of about 180°C/min, baked at 600°C for 400 seconds, and then naturally cooled to room temperature (20 to 25°C). In this way, a light shielding layer and a conductor were formed.
  • the planar shape of the light shielding layer was a square of 90 mm x 90 mm, and its center and diagonal were aligned with the center and diagonal of the glass plate.
  • the thickness of the light shielding layer was about 15 ⁇ m.
  • the planar shape of the conductor was a square of 30 mm x 30 mm, and its center and diagonal were aligned with the center and diagonal of the glass plate.
  • the thickness of the conductor was about 7 ⁇ m.
  • Example 1 to Example 6 The combinations of ceramic paste and silver-containing paste were varied, and evaluation glass plates 1 to 3 were manufactured and evaluated for each combination.
  • Two types of commercially available ceramic pastes were prepared. The two types of ceramic pastes were abbreviated as BCP1 and BCP2.
  • Three types of commercially available silver-containing pastes were prepared. The three types of silver-containing pastes were abbreviated as AgP1, AgP2, and AgP3.
  • FIGS. 10 to 15 The evaluation results are shown in FIGS. 10 to 15, Tables 1 and 2.
  • the data for "AgP1 only” indicates the evaluation results of the evaluation glass plate 1 obtained using only the silver-containing paste AgP1
  • the data for "BCP1/AgP1" indicate the evaluation results obtained using only the silver-containing paste AgP1.
  • the evaluation results of glass plate 2 for evaluation obtained by laminating ceramic paste BCP1 and firing are shown.
  • the evaluation results of the obtained evaluation glass plate 3 are shown. The same applies to FIGS. 11 to 15.
  • the breaking strength decreased in the order of evaluation glass plate 1, evaluation glass plate 2, and evaluation glass plate 3.
  • the glass plate for evaluation 1 had the highest breaking strength.
  • breaking strength could be increased by forming a conductor directly above the glass plate without forming a light-shielding layer, and by not covering the conductor with a light-shielding layer. . Note that in Examples 1 to 6, terminal bonding was not performed, but if the conductor is a power feeding portion, the higher the breaking strength before terminal attachment, the higher the breaking strength after terminal attachment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

本開示は、導電体と端子とを無鉛半田を用いて接合した部分を含み、導電体の給電部が車外にいる人から視認されないように設計でき、端子付け後のガラス板の破壊強度を高めることが可能な車両用フロントガラスを提供する。第1ガラス板(11)、並びに、第2ガラス板(13)と端子接合部(20T)を有する導電体(20)と端子接合部(20T)上に無鉛半田(101)を介して接合された端子(102)とを有する端子付きガラス板(13X)を含む合わせガラス(10)を含み、導電体(20)において、端子接合部(20T)を含む給電部は第2ガラス板(13)の直上に形成され、第1ガラス板(11)上に導電体(20)の給電部を覆う第1遮光層(BL1)が形成され、端子付きガラス板(13X)上に導電体(20)の給電部を除く少なくとも一部を覆う第2遮光層(BL2)が形成された、車両用フロントガラス(1)。

Description

車両用フロントガラス
 本開示は、車両用フロントガラスに関する。
 自動車等の車両用の窓ガラスには、複数のガラス板が貼り合わされた合わせガラス、または強化ガラスが好ましく用いられる。一般的に、車両用フロントガラスの材料のガラス板は、周縁領域に遮光層が形成され、熱成形により曲面を有する形状に加工される。
 電気的機能部を含むか、電気的機能部に接続される導電体と、ハーネスおよびケーブル等の給電用部材とを含む車両用フロントガラスが知られている。電気的機能部としては、電熱線、電熱層、アンテナ、調光層、発光素子、およびこれらの組合せ等が挙げられる。
 本明細書において、導電体を有するガラス板を「導電体付きガラス板」と言う。
 遮光層は例えば、黒色顔料とガラスフリットとを含むセラミックペーストの塗工および焼成により形成できる。導電体は例えば、銀粉とガラスフリットとを含む銀含有ペーストの塗工および焼成により形成できる。セラミックペーストおよび銀含有ペーストの焼成は、ガラス板の熱成形と同時に実施できる。
 フロントガラスの内面に、自動運転および衝突事故の防止等のために、車両前方の情報を取得する、ADAS(Advanced Driver Assistance systems)カメラ、LiDAR(Light Detection And Ranging)、レーダーおよび光センサ等の光学機器と、これを収容するブラケット等と呼ばれる筐体とを含む光学装置が設置される場合がある。かかる構成では、光学装置によるセンシング精度を高めるために、光学機器の前方のガラス部分に、曇りおよび霜の防止のために電熱線が形成される場合がある。
 上記光学装置が取り付けられる導電体付きガラス板は、平面視にて、光学装置が取り付けられる光学装置取付領域と、この光学装置取付領域内に位置し、外部から光学装置への入射光および/または光学装置からの出射光が通る透光部と、この透光部の少なくとも一部を囲む遮光層とを有することができる。
 上記光学装置用の導電体は、透光部の内部に形成された電熱線と、透光部の外部に形成された、一対の給電用電極(バスバーとも言う。)等からなる給電部と、透光部の外部に形成され、電熱線と給電部とを接続する接続配線とを含むことができる。各給電用電極に、ハーネスおよびケーブル等の給電用部材が接合される。
 上記光学装置用の導電体において、透光部内に形成される電熱線は、車外にいる人から視認されにくいように、また、光学装置による透光部を介した車両前方の情報の取得に影響を与えないように細く設計される。一方、給電部は、発熱を目的としたものではなく、また、給電用部材を接合するための面積を必要とするため、電熱線よりも太く設計される。そのため、従来は、給電部は、車外にいる人に視認されないように、遮光層上に形成されることが一般的である。
国際公開第2010/150832号 特開2008-044800号公報 国際公開第2011/138600号
 従来、給電部と給電用部材との接合は、半田を用いて行われている。
 例えば、ワイヤーハーネス等の給電用部材の先端部に端子を固定し、この端子を導電体に含まれる給電部に半田を用いて接合している。半田としては、有鉛半田と無鉛半田がある。近年、鉛の環境への影響が懸念され、有鉛半田の法的規制が広がりつつあるため、無鉛半田を用いることが望まれている。
 一般的に、無鉛半田の融点は有鉛半田の融点より高く、例えば220℃程度であり、より高い温度(例えば300℃程度)で半田接合を行う必要がある。導電体付きガラス板において、導電体と端子とを無鉛半田によって接合する場合、ガラス板に局所的な高温加熱と高温から常温への降温とが起こる。降温の際には、ガラス板の熱膨張係数と無鉛半田の熱膨張係数との差に起因して、ガラス板と無鉛半田に熱収縮量の差が生じ、ガラス板と無鉛半田との間に歪みが生じ、導電体付きガラス板に応力(具体的には、引張応力)が発生する。そして、降温後にもこの応力が残留する場合がある。この残留応力が原因となり、窓ガラスの製造後に、ガラス板にクラックが生じる恐れがある。また、無鉛半田は弾性率の低い鉛を含まないため、有鉛半田に比べ弾性率が高く、変形しにくい。よって、導電体付きガラス板に発生した残留応力が緩和しにくい。これら理由から、導電体と端子とを無鉛半田によって接合する場合、接合後のガラス板への残留応力の発生、およびそれによる製造後のクラック発生の問題が起こり得る。
 本明細書において、導電体と端子とを有するガラス板を「端子付きガラス板」と言う。
 端子付け後のガラス板の破壊強度が低い場合、ガラス板に外力が加わった際に、ガラス割れが発生する恐れがある。特に、遮光層上に形成された給電部に対して、無鉛半田を用いて端子を接合する場合、端子付け後のガラス板の破壊強度が低下する傾向がある。導電体が車外にいる人から視認されにくいように設計しつつ、無鉛半田を用いた半田接合において、端子付け後のガラス板の破壊強度を高められることが好ましい。
 本明細書において、「端子付け前または端子付け後のガラス板の破壊強度」は、端子付け前または端子付け後のガラスに荷重を加え、破壊した時点の荷重であり、後記[実施例]の項に記載の方法にて測定することができる。
 本開示の関連技術として、特許文献1~3が挙げられる。
 特許文献1には、
 可視領域と、帯状領域およびドット状パターン領域からなる遮光領域とを有する窓ガラスにおいて、
 該窓ガラスを構成する少なくとも1枚のガラス板のいずれかの主表面に、導電性セラミックス焼結体からなる線状部と給電点とを備え、
 該導電性セラミックス焼結体が銀とガラス成分とを含むものであり、
 該線状部が可視領域、帯状領域およびドット状パターン領域に形成され、
 該ドット状パターン領域に形成された線状部はその上の少なくとも一部に着色層が積層し、
 該帯状領域に形成された線状部はその上の全面に着色層が積層し、
 該着色層が該帯状領域およびドット状パターン領域の少なくとも一部を形成するものである、導電性セラミックス焼結体付き窓ガラスが開示されている(請求項1)。
 特許文献1において、着色は黒色およびグレー色等であり(段落0004)、着色層は帯状領域およびドット状パターン領域からなる遮光領域の少なくとも一部を形成する。
 特許文献1には、銀とガラス成分とを含む線状の導電体(線状部)の少なくとも一部の上に遮光層が積層した構成が開示されている。
 しかしながら、特許文献1において、給電点(6)(給電部に相当)は、給電点着色層(4C)(遮光層に相当)上に積層していることが好ましいことが記載されている(請求項2、図2、図3等)。
 特許文献1には、無鉛半田を用いた端子の接合の課題およびその解決手段について、記載および示唆がない。遮光層上に給電部を形成する特許文献1に記載の技術では、無鉛半田を用いて端子を接合する場合、端子付け後のガラス板の破壊強度が低下する。
 特許文献2には、ガラス板と、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面に形成された銀およびガラス成分を含む導電性セラミックス焼結体とを備える導電性セラミックス焼結体付き窓ガラスにおいて、前記導電性セラミックス焼結体は、給電点以外の表面に顔料を含有する導電性セラミックス焼結体付き窓ガラスが開示されている(請求項1)。
 顔料は、酸化銅および酸化クロムの少なくとも一方を含むことができ、この場合、導電性セラミックス焼結体を黒色化できる(請求項4、段落0024)。
 特許文献2には、ガラス板の直上に銀およびガラス成分を含む導電体が形成され、この導電体の給電点以外の表面に遮光層が積層した構成が開示されている。
 しかしながら、特許文献2には、給電点を隠す手段を開示していない。
 また、特許文献2は、無鉛半田を用いた端子の接合の課題およびその解決手段について、記載および示唆がない。
 特許文献3は、薄いガラスシートに形成された導電体との半田接続方法に関する。この文献には、「導電体(6)をシート(1)に直接プリントすることで、導電体(6)に対して、より信頼性のある第二の導体(8)の半田接続(7)が容易となる。導電体(7)は、例えば、ワイパーレストエリアの加熱素子またはバスバーとすることができ、また、層(5)のおかげで、車両の外側の人の視覚からは隠されている。」ことが開示されている(図2とその説明を参照されたい。)。また、[実施例]の項には、導電体(6)をシート(1)に直接プリントした場合の、半田接合後の割れ抑制の効果についても、記載されている。
 しかしながら、特許文献3は、シートに直接プリントされた導電体の少なくとも一部を遮光層で覆う態様を開示していない。
 本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、導電体と端子とを無鉛半田を用いて接合した部分を含み、導電体の給電部が車外にいる人から視認されないように設計でき、かつ、端子付け後のガラス板の破壊強度を高めることが可能な車両用フロントガラスの提供を目的とする。
 本開示は、以下の[1]~[11]の車両用フロントガラスを提供する。
[1]第1ガラス板と第2ガラス板とが中間膜を介して貼り合わされた合わせガラスを含み、
 前記合わせガラスは、前記第2ガラス板と、当該第2ガラス板の前記中間膜側と反対側の表面の上に形成され、銀とガラスフリットとを含む材料からなり、端子が接合される端子接合部を有する導電体と、当該導電体の前記端子接合部上に無鉛半田を介して接合された端子とを有する端子付きガラス板を含む、車両用フロントガラスであって、
 前記導電体は、電気的機能部を含むか、電気的機能部に電気的に接続されており、
 前記導電体は、前記電気的機能部に給電するための給電部を含み、当該給電部が前記端子接合部を含み、
 前記導電体において、少なくとも前記給電部は前記第2ガラス板の直上に形成され、
 前記第1ガラス板の前記中間膜側の表面上に、平面視にて、前記導電体の前記給電部を覆う第1遮光層が形成され、
 前記端子付きガラス板の前記中間膜側と反対側の表面上に、平面視にて、前記導電体の前記給電部を除く少なくとも一部を覆う第2遮光層が形成された、車両用フロントガラス。
[2]前記端子付きガラス板は、平面視にて、光学装置が取り付けられる光学装置取付領域と、当該光学装置取付領域内に位置し、外部から前記光学装置への入射光および/または前記光学装置からの出射光が通る透光部とを有し、
 前記第2遮光層は、平面視にて、前記透光部の少なくとも一部を囲むように形成されており、
 前記導電体は、前記透光部の内部に形成された電熱線と、前記透光部の外部に形成された前記給電部と、前記透光部の外部に形成され、前記電熱線と前記給電部とを接続する接続配線とを含む、[1]の車両用フロントガラス。
[3]前記端子付きガラス板において、前記電熱線と前記接続配線と前記給電部とが前記第2ガラス板の直上に形成され、
 平面視にて、前記給電部は前記第2遮光層に覆われず、前記接続配線の少なくとも一部は前記第2遮光層に覆われた、[2]の車両用フロントガラス。
[4]前記電熱線および前記接続配線の線幅が0.1~1.0mmである、[2]または[3]の車両用フロントガラス。
[5]前記電熱線の線幅と前記接続配線の線幅とが実質的に同一である、[2]~[4]のいずれかの車両用フロントガラス。
[6]前記端子付きガラス板において、平面視にて、前記光学装置取付領域の外周は、前記透光部と前記給電部との間を通る、[2]~[5]のいずれかの車両用フロントガラス。
[7]前記光学装置は、光学機器と、当該光学機器を収容する筐体とを含み、
 前記第2遮光層上に、前記光学装置の前記筐体が固定された、[2]~[6]のいずれかの車両用フロントガラス。
[8]前記第2遮光層上に、接着剤を含む1種以上の材料を介して前記光学装置の前記筐体が固定された、[7]の車両用フロントガラス。
[9]前記接着剤は、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、変性シリコーン系接着剤、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、およびアクリル系接着剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の接着剤である、[8]の車両用フロントガラス。
[10]前記第2遮光層は、黒色顔料とガラスフリットとを含む、[2]~[9]のいずれかの車両用フロントガラス。
[11]前記端子に、丸線状または箔状の導線からなる給電用部材が固定された、[1]~[10]のいずれかの車両用フロントガラス。
 本開示の車両用フロントガラスでは、端子付きガラス板に含まれる導電体において、少なくとも給電部は、遮光層上に形成されず、ガラス板の直上に形成されるので、導電体の端子接合部の表面のガラスフリットの成分の量を低減でき、端子付け後のガラス板の破壊強度を高めることができる。
 本開示の車両用フロントガラスでは、端子付きガラス板に対向するガラス板上に、平面視にて、端子付きガラス板に形成された導電体の給電部を覆う第1遮光層が形成され、端子付きガラス板上に、平面視にて、端子付きガラス板に形成された導電体の給電部を除く少なくとも一部を覆う遮光層が形成されるので、導電体の給電部が車外にいる人から視認されないように設計できる。
本発明に係る一実施形態の車両用フロントガラスの全体平面図である。 第1ガラス板の全体平面図である。 図1Aの部分拡大平面図である。 図1Aの部分拡大平面図である。 図1Aの部分拡大平面図である。 図2のV-V線断面図である。 図2のVI-VI線断面図である。 図2のVII-VII線断面図である。 図7の部分拡大断面図である。 上記実施形態の車両用フロントガラスの製造方法の工程図である。 上記実施形態の車両用フロントガラスの製造方法の工程図である。 上記実施形態の車両用フロントガラスの製造方法の工程図である。 例1の評価結果を示すグラフである。 例2の評価結果を示すグラフである。 例3の評価結果を示すグラフである。 例4の評価結果を示すグラフである。 例5の評価結果を示すグラフである。 例6の評価結果を示すグラフである。
 一般的に、薄膜構造体は、厚さに応じて、「フィルム」および「シート」等と称される。本明細書では、これらを明確には区別しない。したがって、本明細書で言う「フィルム」に「シート」が含まれる場合がある。
 本明細書において、形状に付く「略」は、その形状の角を丸くした面取り形状、その形状の一部が欠けた形状、その形状に任意の小さな形状が追加した形状等、部分的に変化した形状を意味する。
 本明細書において、特に明記しない限り、「ガラス板」は、未強化ガラスを指す。
 本明細書において、特に明記しない限り、「ガラス板の表面」とは、ガラス板の端面(側面とも言う。)を除く、面積の大きい主面を指す。
 本明細書において、特に明記しない限り、「上下」、「左右」、「縦横」、「内外」は、車両用フロントガラスが車両に嵌め込まれた状態(実際の使用状態)で、車内側から見たときの「上下」、「左右」、「縦横」、「内外」である。
 本明細書において、特に明記しない限り、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
 以下、本発明の実施の形態を説明する。
[車両用フロントガラス]
 本開示は、第1ガラス板と第2ガラス板とが中間膜を介して貼り合わされた合わせガラスを含む車両用フロントガラスに関する。
 第1ガラス板は車外側のガラス板、第2ガラス板は車内側のガラス板であることができる。
 合わせガラスの材料であるガラス板の種類としては特に制限されず、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、リチウムシリケートガラス、石英ガラス、サファイアガラスおよび無アルカリガラス等が挙げられる。
 合わせガラスの厚みは特に制限されず、車両用フロントガラスの用途では、好ましくは2~6mmである。
 車内側のガラス板の厚みと車外側のガラス板の厚みとは、同一でも非同一でもよい。車内側のガラス板の厚みは、好ましくは0.3~2.3mmである。車内側のガラス板の厚みは、0.3mm以上であるとハンドリング性が良く、2.3mm以下であると質量が大きくなり過ぎない。車外側のガラス板の厚みは、好ましくは1.0~3.0mmである。車外側のガラス板の厚みは、1.0mm以上であると、耐飛び石性能等の強度が充分であり、3.0mm以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。車外側のガラス板の厚みと車内側のガラス板の厚みがいずれも1.8mm以下であれば、合わせガラスの軽量化と遮音性とを両立でき、好ましい。
 車両用フロントガラスは、車両に取り付けられたときに、車外側が凸となるような湾曲形状であってよい。車両用フロントガラスが合わせガラスである場合、車内側のガラス板および車外側のガラス板は、ともに車外側が凸となるような湾曲形状であってよい。車両用フロントガラスは、左右方向または上下方向のいずれか一方向のみに湾曲した単曲曲げ形状であってもよいし、左右方向と上下方向に湾曲した複曲曲げ形状であってもよい。車両用フロントガラスの曲率半径は2000~11000mmであってよい。車両用フロントガラスは、左右方向と上下方向の曲率半径が同一でも非同一でもよい。車両用フロントガラスの曲げ成形には、重力成形、プレス成形、およびローラー成形等が用いられる。
 合わせガラスは、表面の少なくとも一部の領域に、撥水、低反射性、低放射性、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、および着色等の機能を有する被膜を有していてもよい。
 合わせガラスは、内部の少なくとも一部の領域に、低反射性、低放射性、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、および着色等の機能を有する膜を有していてもよい。合わせガラスの中間膜の少なくとも一部の領域が、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、および着色等の機能を有していてもよい。
 合わせガラスの中間膜は、単層膜でも積層膜でもよい。
 本開示の車両用フロントガラスにおいて、合わせガラスは、第2ガラス板と、第2ガラス板の中間膜側と反対側の表面の上に形成され、銀とガラスフリットとを含む材料からなり、端子が接合される端子接合部を有する導電体と、この導電体の端子接合部上に無鉛半田を介して接合された端子とを有する端子付きガラス板を含む。
 本明細書において、導電体の「端子接合部」は、導電体における無鉛半田の直下部分を指す。
 端子付きガラス板において、上記導電体は、電気的機能部を含むか、電気的機能部に電気的に接続されている。
 電気的機能部としては、1本以上の電熱線、電熱層、アンテナ、調光層、発光素子、およびこれらの組合せ等が挙げられる。発光素子としては、LED(Light Emitting Diode)およびOLED(Organic Light Emitting Diode))等が挙げられる。
 1本以上の電熱線または電熱層によって、曇り、霜、雪および氷等の除去および付着防止が可能である。1本以上の電熱線または電熱層は例えば、ワイパーの凍結防止;カメラおよびレーダー等の光学機器を含む光学装置によるセンシング精度向上等の目的で、使用できる。
 電気的機能部は、公知方法にて製造できる。
 端子付きガラス板において、上記導電体は、電気的機能部に給電するための給電部を含む。給電部は一対の給電用電極(一対のバスバーとも言う。)を含むことができ、各給電用電極が端子接合部を含むことができる。
 例えば、一方の給電用電極は正極であり、給電用部材を介して、車両内に設けられた電源または信号源に接続され、他方の給電用電極は負極であり、給電用部材を介して、車体(アース)に接続される。なお、正極用の給電用電極は単数でも複数でもよく、負極用の給電用電極は単数でも複数でもよい。
 導電体が電気的機能部に接続されている場合、導電体と電気的機能部とは、同じガラス面の上に形成されていてもよいし、異なるガラス面の上に形成されていてもよい。
 端子接合部を有する導電体は、ガラス板の上に銀粉とガラスフリットとを含む銀含有ペーストを塗工し、焼成する方法で形成される。
 端子には、丸線状または箔状の導線からなる給電用部材が固定されることができる。本明細書で言う「導線」には、1本以上の導線が絶縁材で被覆された被覆導線が含まれるものとする。給電用部材としては、被覆導線が好ましい。
 給電用部材の具体的な形態としては、ハーネスおよびケーブル等が挙げられる。丸線状の導線として、ワイヤーハーネス等が挙げられる。箔状の導線として、フラットハーネスおよびフレキシブルプリント基板等が挙げられる。
 給電用部材は導体露出部を有し、この導体露出部に端子が固定される。導体露出部の材料は特に制限されず、Cu、Al、Ag、Au、Ti、Sn、Zn、これらの合金、およびこれらの組合せ等が挙げられる。導体露出部は、主金属の表面を他の金属でめっきしたものでもよい。導体露出部は、表面に薄い酸化膜を有していてもよい。
 無鉛半田は、鉛をほとんど、または全く、含まない半田であり、公知のものを用いることができる。無鉛半田中の鉛含有量は、500ppm以下である。SnおよびAgを含むSnAg系;Sn、Ag、およびCuを含むSnAgCu系;Sn、Zn、およびBiを含むSnZnBi系;SnおよびCuを含むSnCu系;Sn、Ag、In、およびBiを含むSnAgInBi系;Sn、Zn、およびAlを含むSnZnAl系等が挙げられる。
 耐環境性等の観点から、SnAg系およびSnAgCu系等の無鉛半田が好ましい。
 SnAg系およびSnAgCu系等の無鉛半田の融点は有鉛半田の融点より高く、例えば220℃程度である。SnAg系およびSnAgCu系等の無鉛半田を用いる場合、半田接合温度は例えば300℃程度である。本開示は、特に、融点の高いSnAg系およびSnAgCu系等の無鉛半田を用いる場合に、有効である。
 SnAg系の無鉛半田の組成例としては、Sn:98質量%、Ag:2質量%等が挙げられる。SnAgCu系の無鉛半田の組成例としては、Sn:96.5質量%、Ag:3.0質量%、Cu:0.5質量%等が挙げられる。
 端子付きガラス板に含まれる導電体の給電部は、電熱線および接続配線に比べ、太く設計されるため、車外にいる人から視認されないように、設計することが好ましい。
 上記光学装置用の導電体において、透光部内に形成される電熱線は、車外にいる人から視認されにくいように、また、光学装置による透光部を介した車両前方の情報の取得に影響を与えないように細く設計される。その他の要素(具体的には、給電部および接続配線)は、遮光層上に形成されることが一般的である。しかしながら、特に、遮光層上に形成された給電部に対して、無鉛半田を用いて端子を接合する場合、端子付け後のガラス板の破壊強度が低下する傾向がある。
 本発明者らの研究によれば、銀とガラスフリットとを含む導電体は、ガラスフリットの成分が導電体の表面に多く存在することが分かった。特に、遮光層上に導電体を形成する場合、ガラスフリットの成分が導電体の表面により多く存在することが分かった。これらの事実は、導電体形成用材料および遮光層形成用材料の焼成時に、これらの材料に含まれるガラスフリットの成分の一部が表層側に移行するためと推察される。
 一般的に、ガラスフリットの成分に対する無鉛半田の濡れ性が低い。導電体の表面にガラスフリットの成分が多く存在すると、導電体に対する無鉛半田の接合強度が低下し、良好な形状の半田フィレットが形成しづらくなるため、端子付け後のガラス板の破壊強度が低下すると考えられる。
 本開示では、端子付きガラス板に含まれる導電体において、少なくとも給電部は第2ガラス板の直上に形成される。換言すれば、端子付きガラス板に含まれる導電体において、少なくとも給電部は、第2ガラス板の表面上に、遮光層を介さずに、第2ガラス板に接して形成される。なお、端子付きガラス板に含まれる導電体において、給電部は、その上に端子を接合するため、遮光層で覆われない。
 かかる構成では、給電部に、遮光層形成用材料由来のガラスフリットの成分が存在しないため、遮光層上に形成された給電部に対して、給電部の表面に存在するガラスフリットの成分の量を低減できる。その結果、給電部に対する無鉛半田の濡れ性を向上でき、給電部に対する無鉛半田の接合強度を向上でき、良好な形状の半田フィレットを形成できると考えられる。これらの作用効果が相俟って、本開示によれば、端子付け後のガラス板の破壊強度を高められる。
 本開示では、第1ガラス板の中間膜側の表面上(換言すれば、第1ガラス板の第2ガラス板に対向する側の表面上)に、平面視にて、端子付きガラス板に含まれる導電体の給電部を覆う第1遮光層が形成される。また、端子付きガラス板の中間膜側と反対側の表面上(換言すれば、端子付きガラス板の導電体が形成された側の表面上)に、平面視にて、導電体の給電部を除く少なくとも一部を覆う第2遮光層が形成される。かかる構成により、端子付きガラス板に含まれる導電体の少なくとも一部、好ましくは端子付きガラス板に含まれる導電体の大部分が、車外にいる人から視認されないように、設計できる。
 遮光層は公知方法にて形成でき、例えば、ガラス板の表面の所定の領域に、黒色顔料とガラスフリットとを含むセラミックペーストを塗工し、焼成することで、形成できる。遮光層の厚さは特に制限されず、例えば5~20μmである。
 導電体および遮光層用のガラスフリットとしては、公知のものを用いることができる。金属元素として、Na、Al、Si、P、Zn、Ba、およびBi等を含むものを用いることができる。
 光学装置が取り付けられる端子付きガラス板は、平面視にて、光学装置が取り付けられる光学装置取付領域と、この光学装置取付領域内に位置し、外部から光学装置への入射光および/または光学装置からの出射光が通る透光部とを有する。
 この端子付きガラス板において、第2遮光層は、平面視にて、透光部の少なくとも一部を囲むように形成され、導電体は、透光部の内部に形成された電熱線と、透光部の外部に形成された給電部と、透光部の外部に形成され、電熱線と給電部とを接続する接続配線とを含むことができる。
 この端子付きガラス板において、電熱線と接続配線と給電部とを第2ガラス板の直上に形成できる。
 平面視にて、給電部は第2遮光層に覆われず、接続配線の少なくとも一部は第2遮光層に覆われることができる。
 端子付きガラス板に対する光学装置の筐体の取付けは、接着剤を含む1種以上の材料、好ましくは接着剤と両面テープとの組合せを用いて、実施できる。接着剤としては、安定性および柔軟性等の観点から、ウレタン系接着剤等が好ましい。
 銀含有導電体と接着剤とが接するまたは近接すると、銀含有導電体の通電中に結露が生じた際などに導電体に含まれる銀元素と接着剤に含まれる金属元素(例えば、ウレタン系接着剤の場合、硫黄元素)との間でイオンマイグレーションが起こり、導電体によって形成された電熱回路に欠損が生じる恐れがある。
 そのため、遮光層上に接続配線および給電部を形成する従来技術では、平面視にて、透光部の内部に形成された電熱線と、透光部の外部に形成された給電部と、電熱線と給電部とを接続する接続配線とを含む上記光学装置用の導電体の外側で、導電体から充分な間隔を空けたところに、光学装置の筐体を接着している。この場合、上記光学装置用の導電体の外側で、導電体から充分な間隔を空けるように、筐体の形状とサイズを設計する必要があり、筐体の小型化が難しい。
 本開示では、光学装置が取り付けられる端子付きガラス板において、給電部は端子付きガラス板に形成された第2遮光層に覆われず、接続配線の少なくとも一部は端子付きガラス板に形成された第2遮光層に覆われる。接続配線において、第2遮光層に覆われた部分は、導電体が露出しないので、導電体と接着剤との間のイオンマイグレーションが生じない。そのため、接続配線のある領域でも、接続配線が第2遮光層に覆われた領域であれば、光学装置の筐体を固定できる。この場合、光学装置の筐体は、透光部の周りにある第2遮光層上に、接着剤を含む1種以上の材料を介して、固定できる。換言すれば、本開示では、光学装置が取り付けられる端子付きガラス板において、光学装置の筐体の接着領域が、接続配線の形成領域の少なくとも一部を含み、この接着領域が第2遮光層に覆われることができる。
 本開示では、透光部と給電部の領域を外せば、筐体の形状とサイズを自由に設計でき、筐体の小型も可能である。また、一般的に、銀含有導電体の表面は傷付きやすいため、光学装置の筐体の取付け時等に接続配線の表面に傷が付き、断線する恐れがある。接続配線の少なくとも一部を第2遮光層で覆うことで、光学装置の筐体の取付け時等に接続配線に傷が付くことを抑制できる。
 本開示では、例えば、端子付きガラス板において、平面視にて、光学装置取付領域の外周が透光部と給電部との間を通るように、設計できる。
 遮光層上に接続配線および給電部を形成する従来技術において、銀含有導電体と接着剤との間のイオンマイグレーション抑制の観点から、平面視にて、光学装置の筐体と導電体の離間距離は、好ましくは8mm以上、より好ましくは10mm以上、特に好ましくは14mm以上である。
 これに対して、本開示では、平面視にて、光学装置の筐体と導電体の離間距離は、特に制限されず、20mm以下、14mm以下、10mm以下、8mm以下、7mm以下、または5mm以下であってもよい。平面視にて、光学装置の筐体と導電体は、重なっていてもよい。
[一実施形態]
 本開示は、光学装置が取り付けられる車両用フロントガラスに好ましく適用できる。
 図面を参照して、本発明に係る一実施形態の車両用フロントガラスの構造について、説明する。
 図1Aは、本実施形態の車両用フロントガラスの全体平面図である。図1Bは、第1ガラス板の全体平面図である。図2~図4は、図1Aの部分拡大平面図である。図2~図4は、同じ領域の部分拡大平面図である。図2では第2遮光層をドットハッチで示し、図3および図4では第2遮光層のドットハッチを省略し、光学装置取付領域OPの設計例を示してある。図1A、図2~図4は、端子接合前の図である。図1A、図1B、図2~図4は、図示手前側が車内側、図示奥側が車外側である。図5は、図2のV-V線断面図である。図6は、図2のVI-VI線断面図である。図7は、図2のVII-VII線断面図である。図5~図7において、図示上側が車外側、図示下側が車内側である。これらの図はいずれも模式図であり、視認しやすくするため、図面ごとに、各構成要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。
 車両用フロントガラス1の平面形状は適宜設計でき、例えば、図1Aに示すような平面視略台形状の板が全体的に湾曲した形状等が挙げられる。
 図7に示すように、本実施形態の車両用フロントガラス1は、第1ガラス板11と第2ガラス板13とが中間膜12を介して貼り合わされた合わせガラス10を含む。
 本実施形態において、合わせガラス10は、第2ガラス板13と、第2ガラス板13の中間膜12側と反対側の表面S4(車内側の表面)の上に形成され、銀とガラスフリットとを含む材料からなり、端子102が接合される端子接合部20Tを有する導電体20と、導電体20の端子接合部20T上に無鉛半田101を介して接合された端子102とを有する端子付きガラス板13Xを含む。
 図示例において、合わせガラス10は、第1ガラス板11と端子付きガラス板13Xとが中間膜12を介して貼り合わされた合わせガラスである。
 本実施形態において、第1ガラス板11が車外側のガラスであり、端子付きガラス板13Xが車内側のガラスである。
 図1Aに示すように、車両用フロントガラス1は、光学装置が取り付けられる光学装置取付領域OPと、光学装置取付領域OP内に位置し、外部から光学装置への入射光および/または光学装置からの出射光が通る透光部TPとを有する。
 図示するように、透光部TPは、車両用フロントガラス1の一端辺10E(図示例では上端辺)に比較的近い領域に形成できる。
 光学装置は例えば、自動運転および衝突事故の防止等のために、車両前方の情報を取得する、ADAS(Advanced Driver Assistance systems)カメラ、LiDAR(Light Detection And Ranging)、レーダー、および光センサ等の光学機器と、これを収容するブラケット等と呼ばれる筐体とを含むことができる。
 光学装置取付領域OPおよび透光部TPの形状は光学装置の形状に合わせて適宜設計でき、略台形状および略矩形状等が挙げられる。光学装置取付領域OPおよび透光部TPの形状は、相似形でも非相似形でもよい。図示例では、光学装置取付領域OPおよび透光部TPの形状は、略台形状である。
 図7に示すように、第1ガラス板11の中間膜12側の表面S2(車内側の表面、第2ガラス板13に対向する側の表面)の所定の領域に第1遮光層BL1が形成され、第2ガラス板13の中間膜12側と反対側の表面S4(車内側の表面)の所定の領域に第2遮光層BL2が形成されている。
 図1Aに示すように、第2遮光層BL2の形成領域は、光学装置取付領域OPから透光部TPを除いた領域と、光学装置取付領域OPの周囲の領域と、車両用フロントガラス1の周縁領域とを含むことができる。
 図示例では、第2遮光層BL2の形成領域は、光学装置取付領域OPから透光部TPを除いた領域と光学装置取付領域OPの周囲の領域とを含み、合わせガラス10の一端辺10E(図示例では上端辺)および辺B21~B23を輪郭とする略台形状の領域から透光部TPを除いた領域R21と、車両用フロントガラス1の周縁領域R22とを含む。なお、詳細については後記するが、領域R21内において、部分的に第2遮光層BL2の非形成領域NBLがある。
 図示例では、第2遮光層BL2は透光部TPの四辺すべてを囲んでいるが、第2遮光層BL2は透光部TPの少なくとも一部を囲んでいればよく、例えば、略台形状または略矩形状の透光部TPの三辺のみを囲むものであってもよい。
 透光部TPが透過する光の波長域は特に制限されず、例えば、可視光域、赤外光域、および可視光域~赤外光域等である。
 図2に示すように、本実施形態において、導電体20は、透光部TPの内部に形成された電熱線20Lからなる電気的機能部を含む。導電体20はさらに、透光部TPの外部に形成された一対の給電用電極(一対のバスバー)20Bからなる給電部を含む。導電体20はさらに、透光部TPの外部に形成され、電熱線20Lと一対の給電用電極(一対のバスバー)20Bとを接続する2つの接続配線20Mを含む。
 光学装置に含まれるカメラおよびレーダー等の光学機器の前方に位置する透光部TPを含む領域に、曇りおよび霜の防止のための電熱線20Lを設けることで、光学装置のセンシング精度を向上できる。
 電熱線20Lの数、接続配線20Mの数、給電用電極20Bの数、電熱線20Lと接続配線20Mのラインパターンおよび配列パターン、給電用電極20Bの形状と配置パターン等は、適宜設計できる。
 例えば、平面視にて、電熱線20Lが透光部TPを複数回以上横断するように折り返されていると、透光部TPに付着した霜および水滴を効率良く除去でき、好ましい。
 一方の給電用電極から他方の給電用電極に至るまでの間、電熱線20Lおよび/または接続配線20Mの線幅は、実質的に同一であってもよいし、変化してもよい。
 図7に示すように、本実施形態において、導電体20は、端子付きガラス板13Xの中間膜12側と反対側の表面S4(車内側の表面)上に形成されている。
 一対の給電用電極(一対のバスバー)20Bはいずれも、端子接合部20Tを含み、導電体20の端子接合部20T上に無鉛半田101を介して端子102が接合されている。端子102には、丸線状または箔状の導線からなる給電用部材103が固定されている。
 導電体20の端子接合部20Tは、無鉛半田101の直下部分である。図中、端子接合部20Tの領域は、2つの破線T1、T2で挟まれる領域である。なお、導電体20の端子接合部20Tは、はじめから明確に位置が定まっている訳ではない。給電用電極20Bにおいて、無鉛半田101を介して端子102を接合した後の無鉛半田101の直下部分が、端子接合部20Tである。
 図8は、図7に示される端子102/無鉛半田101/給電用電極20B/第2ガラス板13の積層構造の断面を、図7の左方から見た部分拡大断面図である。ここでは、視認しやすくするため、積層構造の上下を反転させてある。
 給電用部材103としては、丸線状または箔状の導線が好ましく、丸線状または箔状の被覆導線がより好ましい。ワイヤーハーネスおよびフラットハーネス等が好ましい。
 給電用部材103は先端部が導体露出部であり、この導体露出部に端子102が固定されている。
 端子102としては、公知の圧着端子が好ましい。圧着端子としては、給電用部材103の先端部(導体露出部)と接する給電用部材接合部102A(図7を参照されたい。)と、無鉛半田101と接する半田接合部102B(図7および図8を参照されたい。)とを有するものが好ましい。
 給電用部材103としてワイヤーハーネスを用いる場合、圧着端子としては、図7および図8に示すような、ワイヤーハーネスの先端部(導体露出部)をかしめ固定する筒状等の給電用部材接合部102Aと、両端部に半田接合部102Bを有する橋状部とからなる圧着端子が好ましい。圧着端子としては、橋状部を有さず、1つの半田接合部102Bを有するものでもよい。
 端子102としては、金属製の端子が好ましい。端子の構成金属としては特に制限されず、銅、鉄、クロム、および亜鉛等の金属;銅、鉄、クロム、および亜鉛等の1種以上の金属元素を含む合金;これらの組合せが挙げられる。合金としては、真鍮等が挙げられる。端子102は、表面に錫メッキ等の表面加工が施されていてもよい。端子102は、少なくとも一部が絶縁材で被覆されていてもよい。端子102の厚みは特に制限されず、好ましくは0.4~0.8mmである。単一材料からなる端子102は例えば、金属板を打ち抜き加工(抜型を用いたプレス加工)して所望サイズの金属板を得、これを屈曲加工(ベンディング加工)することにより、製造できる。
 例えば、給電用部材103の先端部(導体露出部)に端子102(好ましくは圧着端子)がかしめ固定され、その端子102が給電用電極20B内の端子接合部20Tに、無鉛半田101を介して接合される。なお、給電用部材103の先端部(導体露出部)と端子102とは、半田で接続されていてもよいし、溶着により接続されてもよい。
 図7に示すように、端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20において、少なくとも給電部(一対の給電用電極20B)は第2ガラス板13の直上に形成される。換言すれば、端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20において、少なくとも給電部(一対の給電用電極20B)は、第2ガラス板13の表面上に、遮光層を介さずに、第2ガラス板13に接して形成される。端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20において、給電部は、その上に端子102を接合するため、第2遮光層BL2で覆われない。
 図1A、図2および図3において、符号NBLは、給電部の領域を含む第2遮光層BL2の非形成領域である。
 上記構成では、一対の給電用電極20Bからなる給電部に、遮光層形成用材料由来のガラスフリットの成分が存在しないため、遮光層上に形成された給電部に対して、給電部の表面に存在するガラスフリットの成分の量を低減できる。その結果、給電部に対する無鉛半田の濡れ性を向上でき、給電部に対する無鉛半田の接合強度を向上でき、良好な形状の半田フィレットを形成できると考えられる。これらの作用効果が相俟って、本実施形態によれば、端子付け後のガラス板の破壊強度を高められる。
 図5~図7に示すように、端子付きガラス板13Xにおいて、電熱線20L、接続配線20M、および、一対の給電用電極20Bからなる給電部を含む導電体20は全体的に、第2ガラス板13の直上に形成されることが好ましい。かかる構成では、電熱線20L、接続配線20M、および給電部が同一平面上に形成されるため、電熱線20Lおよび接続配線20Mの断線を防止できる。
 本実施形態では、図7に示すように、第1ガラス板11の中間膜12側の表面S2(車内側の表面、第2ガラス板13に対向する側の表面)上に、平面視にて、端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20の給電部(一対の給電用電極20B)を覆う第1遮光層BL1が形成される。
 また、端子付きガラス板13Xの中間膜12側と反対側の表面S4(車内側の表面)上に、平面視にて、導電体20の給電部を除く少なくとも一部を覆う第2遮光層BL2が形成される。
 かかる構成により、端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20の少なくとも一部、好ましくは端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20の大部分が、車外にいる人から視認されないように、設計できる。
 第1遮光層BL1の平面パターンは、平面視にて、端子付きガラス板13Xに含まれる導電体20の給電部(一対の給電用電極20B)を覆うパターンであればよく、適宜設計できる。
 図1Bに示すように、第1遮光層BL1の形成領域は、第2遮光層BL2と同様、光学装置取付領域OPから透光部TPを除いた領域と、光学装置取付領域OPの周囲の領域と、車両用フロントガラス1の周縁領域とを含むことができる。
 図示例では、第1遮光層BL1の形成領域は、第2遮光層BL2と同様、光学装置取付領域OPから透光部TPを除いた領域と光学装置取付領域OPの周囲の領域とを含み、合わせガラス10の一端辺10E(図示例では上端辺)および辺B11~B13を輪郭とする略台形状の領域から透光部TPを除いた領域R11と、車両用フロントガラス1の周縁領域R12とを含む。領域R11内には、部分的に第1遮光層BL1の非形成領域を設けなくてもよい。
 なお、第1遮光層BL1の領域R11の平面形状と第2遮光層BL2の領域R21の平面形状とは、それぞれ独立に設計でき、これら領域の平面形状は同一でも非同一でもよい。例えば、第1遮光層BL1の領域R11の平面形状を、第2遮光層BL2の領域R21より幅広に設計してもよい。
 同様に、第1遮光層BL1の領域R12の平面形状と第2遮光層BL2の領域R22の平面形状とは、それぞれ独立に設計でき、これら領域の平面形状は同一でも非同一でもよい。
 図1A、図1B、図2および図5に示すように、本実施形態では、透光部TP内には、第1遮光層BL1および第2遮光層BL2は形成されない。
 図2および図6に示すように、接続配線20Mの少なくとも一部が第2遮光層BL2に覆われる。
 図2に示すように、接続配線20Mにおいて、給電用電極20Bの近傍部分を除く大部分を、第2遮光層BL2で覆うことが好ましい。
 接続配線における「給電用電極の近傍部分」は、例えば、給電用電極から4.0mm以内の範囲である。
 第2遮光層BL2の非形成領域NBLは、非形成領域NBLが給電部(一対の給電用電極20B)の領域を含む条件を充足する範囲内で、適宜設計できる。図2に示すように、第2遮光層BL2の非形成領域NBLは、非形成領域NBLが給電部(一対の給電用電極20B)の領域を含み、接続配線20Mにおいて給電用電極20Bの近傍部分を除く大部分が第2遮光層BL2で覆われるよう、設計することが好ましい。
 導電体20において、電熱線20Lは、車外にいる人から視認されにくいように、また、光学装置による透光部TPを介した車両前方の情報の取得に影響を与えないように細く設計される。
 給電部(一対の給電用電極20B)は、平面視にて、第1遮光層BL1で覆われるので、車外にいる人から視認されない。
 詳細については後記するが、給電部(一対の給電用電極20B)は、光学装置取付領域OPの内部または外部に配置できる。
 接続配線20Mは、平面視にて、少なくとも一部、好ましくは大部分が、第2遮光層BL2で覆われる。
 接続配線20Mは、平面視にて、少なくとも一部、好ましくは大部分、より好ましくは全部が、第1遮光層BL1で覆われ、車外にいる人から視認されないように、設計できる。
 従来技術では、透光部内には遮光層はなく、透光部の内部に形成される電熱線は遮光層上に形成されないのに対し、透光部の外部に形成される接続配線および給電部は遮光層上に形成されることが一般的である。かかる構成では、透光部内の電熱線の端部と、それに繋がる接続配線の端部との間に遮光層の厚み分(例えば5~20μm)の段差が生じる。この従来技術では、透光部内の電熱線の線幅は、視認されにくいように、また、光学装置による透光部TPを介した車両前方の情報の取得に影響を与えないように細く設計される一方、接続配線の線幅は段差部分の断線防止のために、透光部内の電熱線の線幅よりも太く設計される。
 本実施形態では、透光部TPの内部に形成される電熱線20L、並びに、透光部TPの外部に形成される接続配線20Mおよび給電部を、第2ガラス板13の直上に形成できる。かかる構成では、透光部TP内の電熱線20Lの端部と、それに繋がる接続配線20Mの端部との間に遮光層の厚み分の段差が生じない。透光部TP内の電熱線20Lの線幅は、従来同様、視認されにくいように、また、光学装置による透光部TPを介した車両前方の情報の取得に影響を与えないように細く設計される。接続配線20Mの線幅は、段差による断線防止のために、透光部TP内の電熱線20Lの線幅より太く設計する必要がなく、透光部TP内の電熱線20Lの線幅と実質的に同一することも可能である。本実施形態では、例えば、電熱線20Lおよび接続配線20Mの線幅は、0.1~1.0mmに設計できる。電熱線20Lおよび接続配線20Mの線幅は、好ましくは0.1~0.7mm、より好ましくは0.1~0.4mmである。
 本明細書において、特に明記しない限り、「電熱線の線幅と接続配線の線幅とが実質的に同一である」とは、電熱線の線幅の最大値~最小値の範囲内に、接続配線の線幅の最大値と最小値が入ると、定義する。
 電熱線と接続配線の線幅は、ルーペ、マイクロスコープ、および表面粗さ計等を用いて測定できる。
 接続配線20Mの線幅を従来より細くすると、その電気抵抗は増大するが、接続配線20Mの長さを従来より短く設計することが可能である。
 接続配線20Mの線幅が0.1~1.0mmである、または、接続配線20Mの線幅が電熱線20Lの線幅と実質的に同一である場合、接続配線20Mが、電熱線20Lと同様に車外にいる人から視認されにくい。この場合、平面視にて、接続配線20Mの一部が第1遮光層BL1または第2遮光層BL2で覆われなくても、外観上、問題がない。
 端子付きガラス板13Xに対する光学装置の筐体の取付けは、接着剤を含む1種以上の材料、好ましくは接着剤および両面テープの組合せを用いて、実施できる。
 接着剤としては、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、変性シリコーン系接着剤、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、アクリル系接着剤、およびこれらの組合せ等が挙げられる。接着剤は、一液型であってもよいし、二液型であってもよい。接着剤の具体例としては、変性シリコーン系/エポキシ系接着剤、二液型ウレタン系接着剤、一液型熱硬化性ウレタン系接着剤、および第二世代アクリル系接着剤(SGA)等が挙げられる。中でも、光学装置の筐体との接着の安定性および柔軟性等の観点から、ウレタン系接着剤が好ましい。
 遮光層上に接続配線および給電部を形成する従来技術では、光学装置用の導電体の外側で、導電体から充分な間隔を空けたところに、光学装置の筐体を接着している。この場合、光学装置用の導電体の外側で、導電体から充分な間隔を空けるように、筐体の形状とサイズを設計する必要があり、筐体の小型化が難しい。
 本実施形態では、光学装置が取り付けられる端子付きガラス板13Xにおいて、給電部は端子付きガラス板13Xに形成された第2遮光層BL2に覆われず、接続配線20Mの少なくとも一部は端子付きガラス板13Xに形成された第2遮光層BL2に覆われる。接続配線20Mにおいて、第2遮光層BL2に覆われた部分は、導電体が露出しないので、導電体と接着剤との間のイオンマイグレーションが生じない。そのため、接続配線20Mのある領域でも、接続配線20Mが第2遮光層BL2に覆われた領域であれば、光学装置の筐体を固定できる。この場合、光学装置の筐体は、透光部TPの周りにある第2遮光層BL2上に、接着剤を含む1種以上の材料を介して、固定できる。換言すれば、本実施形態では、光学装置が取り付けられる端子付きガラス板13Xにおいて、光学装置の筐体の接着領域が、接続配線20Mの形成領域の少なくとも一部を含み、この接着領域が第2遮光層BL2に覆われることができる。
 本実施形態では、透光部TPと給電部の領域を外せば、筐体の形状とサイズを自由に設計でき、筐体の小型も可能である。また、一般的に、銀含有導電体の表面は傷付きやすいため、光学装置の筐体の取付け時等に接続配線20Mの表面に傷が付き、断線する恐れがある。接続配線20Mの少なくとも一部を第2遮光層BL2で覆うことで、光学装置の筐体の取付け時等に接続配線20Mに傷が付くことを抑制できる。
 本実施形態では例えば、端子付きガラス板13Xにおいて、平面視にて、光学装置取付領域OPの外周が、透光部TPと、一対の給電用電極20Bからなる給電部との間を通るように、設計できる。図3に、この場合の光学装置取付領域OPの設計例OP1を示す。透光部TPと、一対の給電用電極20Bからなる給電部とを外せば、光学装置取付領域OPは、図3に示す設計例OP1より、狭く設計することも可能である。
 図4には、光学装置取付領域OPの設計例として、OP1とOP2とを示してある。図4中の設計例OP1は、図3に示す設計例OP1と同じである。設計例OP2は、従来の光学装置取付領域OPの設計例であり、光学装置用の導電体の外側で、導電体との間に間隔ができるように、筐体の形状とサイズを設計した例である。図4には、本実施形態では、従来よりも光学装置取付領域OPを狭く設計できる様子が示されている。
 遮光層上に接続配線および給電部を形成する従来技術において、銀含有導電体と接着剤との間のイオンマイグレーション抑制の観点から、平面視にて、光学装置の筐体と導電体との離間距離は、好ましくは6mm超である。
 これに対して、本実施形態では、平面視にて、光学装置の筐体と導電体20との離間距離は、特に制限されず、20mm以下、14mm以下、または10mm以下であってもよい。平面視にて、光学装置の筐体と導電体20とは、重なってもよい。
 なお、本実施形態においても、筐体の小型化の必要がなければ、従来と同様、光学装置用の導電体の外側で、導電体との間に間隔ができるように、筐体の形状とサイズを設計してもよい。図4に示す設計例OP1、OP2はいずれも、本実施形態で採用できる。本実施形態では、従来よりも光学装置取付領域OPの設計自由度が高い。
[製造方法]
 図面を参照して、本実施形態の車両用フロントガラスの製造方法の各工程について、説明する。図9A~図9Cは、図7に対応した模式断面図である。
(工程(S1))
 はじめに、第2ガラス板13の表面S4の直上に、銀粉とガラスフリットとを含む銀含有ペーストを塗工し、乾燥させて、銀含有ペースト層を形成する。乾燥条件はペースト組成に応じて適宜設計でき、例えば、120~150℃、約5分間が好ましい。
(工程(S2))
 次に、第1ガラス板11の表面S2上、および銀含有ペースト層を形成した第2ガラス板13上に、遮光層の材料として、黒色顔料とガラスフリットとを含むセラミックペーストを塗工し、乾燥させて、セラミックペースト層を形成する。乾燥条件はペースト組成に応じて適宜設計でき、例えば、120~150℃、約5分間が好ましい。
(工程(S3))
 次に、各ガラス板を軟化点以上の温度に加熱し、各ガラス板を曲げ成形する。この工程では、同時に、銀含有ペースト層およびセラミックペースト層が焼成され、導電体20、第1遮光層BL1および第2遮光層BL2が形成される。焼成後、各ガラス板は徐冷される。
 これらの工程後に、図9Aに示すように、第1遮光層BL1を有する第1ガラス板11と、第2ガラス板13の一方の表面上に導電体20と第2遮光層BL2とを有する導電体付きガラス板13Yとが得られる。
 次に、図9Aに示すように、公知方法にて、第1遮光層BL1を有する第1ガラス板11と、導電体付きガラス板13Yとを、中間膜12の材料の樹脂フィルム12Fを介して貼り合わせる。
 樹脂フィルム12Fの構成樹脂は特に制限されず、例えば、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリウレタン(PU)、およびアイオノマー樹脂からなる群より選ばれる1種以上の樹脂が好ましい。樹脂フィルム12Fは必要に応じて、樹脂以外の1種以上の添加剤を含んでいてもよい。添加剤として、顔料等の着色剤等が挙げられる。樹脂フィルム12Fは、無色透明でも有色透明でもよい。樹脂フィルム12Fは、単層構造でも2層以上の積層構造でもよい。
 貼合せは、熱圧着により行うことができる。熱圧着法としては、図9Aに示す複数の部材を重ねて得られた仮積層体をゴム製等の袋の中に入れ、真空中で加熱する方法;自動加圧加熱処理装置およびオートクレーブ等を用いて仮積層体を加圧加熱する方法;これらの組合せが挙げられる。
 温度、圧力および時間の熱圧着条件は特に制限されず、樹脂フィルム12Fの種類と温度に応じて設計される。熱圧着条件は、樹脂フィルム12Fが軟化し、充分に加圧され、第1ガラス板11と導電体付きガラス板13Yとが樹脂を介して充分に接着される条件であればよい。熱圧着は、方法または条件を変えて、複数段階で実施してもよい。
 なお、樹脂フィルム12Fの構成樹脂は軟化し、第1ガラス板11と導電体付きガラス板13Yとの間の空間を埋めるように、広がる。
 これら工程後に、図9Bに示す合わせガラス10が得られる。
(工程(S4))
 次に、図9Cに示すように、各給電用電極20Bに含まれる端子接合部20T上に、無鉛半田101を介して端子102を接合する。端子102にはあらかじめ、公知方法にて、好ましくは丸線状または箔状の導線からなる給電用部材103が固定(好ましくは、かしめ固定)されている。半田接合については、図8も参照されたい。
 半田接合は、公知方法にて行うことができ、半田ごてまたは抵抗加熱を用いる方法が好ましい。
 半田ごてを用いる場合、例えば、以下のように接合を実施できる。
 端子の各半田接合部に、適量(例えば0.05~0.10g)の無鉛半田を付着させる。この端子を、導電体の端子接合部の上に配置する。この状態で、端子の半田接合部に、無鉛半田の融点以上の温度に設定した半田ごてのこて先を押し当て、無鉛半田を加熱溶融させる。その後、端子から半田ごてを離し、自然冷却により無鉛半田を凝固させる。
 半田接合の前に、未溶融の無鉛半田の表面および/または端子の半田接合部の表面に、フラックスを塗布しておくことが好ましい。フラックスの作用により金属酸化膜が溶け、良好な接合状態を得ることができる。
 半田接合の前に、半田ごてのこて先に適量の無鉛半田を載せ、加熱溶融しておくことが好ましい。この半田は予備半田と呼ばれ、半田接合時の熱伝導を高めることができる。
 一般的に、導電体と半田とを良好に接合するには、導電体と半田との接合界面に、導電体に含まれる1種以上の金属元素と半田に含まれる複数の金属元素との合金を含む合金層を形成する必要がある。そのため、半田をその融点以上に加熱して、半田接合を行う。
 SnAg系およびSnAgCu系等の無鉛半田の融点は、例えば220℃程度であり、この場合、半田接合温度は例えば300℃程度が好ましい。
 以上のようにして、本実施形態の車両用フロントガラス1が製造される。
 以上説明したように、本開示によれば、導電体と端子とを無鉛半田を用いて接合した部分を含み、導電体の給電部が車外にいる人から視認されないように設計でき、端子付け後のガラス板の破壊強度を高めることが可能な車両用フロントガラスを提供できる。
 本開示によればまた、光学装置取付領域を有し、導電体と端子とを無鉛半田を用いて接合した部分を含み、導電体の給電部が車外にいる人から視認されないように設計でき、端子付け後のガラス板の破壊強度を高めることができ、光学装置の筐体の小型化が可能な、光学装置車両用フロントガラスを提供できる。
 以下に、実施例に基づいて本発明について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。例1~例6の、セラミックペーストと銀含有ペーストとの各組合せにおいて、評価用ガラス板1、2が実施例、評価用ガラス板3が比較例である。
[評価項目と評価方法]
 評価項目と評価方法は、以下の通りである。
(破壊強度)
 常温(20~25℃)の環境下で、オ-トグラフ(島津製作所社製「AGS-X」、最大荷重:荷重5kN)を用いて、ASTM-C1499-1に準拠して、リング曲げ試験を実施した。
 評価用ガラス板1、2または3を、導電体を形成した面を下側にして、直径98mmの支持リング上に載置した。この評価用ガラス板上に直径46mmの負荷リングを載置した。支持リングの中心軸とガラス板の中心軸と負荷リングの中心軸を合わせた。
 上記評価用ガラス板の導電体の周囲に、負荷リングにより、荷重をかけた。ガラス板の変位量が1mm/minとなるように荷重を連続的に増加させ、ガラス板が割れた時点の荷重を破壊強度とした。
 各条件について、計5サンプルの測定を実施し、それらの平均値を破壊強度のデータとした。
[評価用ガラス板1(積層構造:導電体/ガラス板)の製造方法]
 ガラス板の一方の表面上に導電体のみを形成した以外は、後記[評価用ガラス板3の製造方法]と同様にして、導電体/ガラス板の積層構造を有する評価用ガラス板1を製造した。
[評価用ガラス板2(積層構造:遮光層/導電体/ガラス板)の製造方法]
 セラミックペースト層と導電ペースト層の形成順序を逆にした以外は、後記[評価用ガラス板3の製造方法]と同様にして、遮光層/導電体/ガラス板の積層構造を有する評価用ガラス板2を製造した。
[評価用ガラス板3(積層構造:導電体/遮光層/ガラス板)の製造方法]
 100mm×100mmの正方形状の3.5mm厚の未強化のガラス板(AGC社製「VFL」、グリーン色)を用意した。このガラス板の一方の表面上に、スクリーン印刷法により、黒色顔料とガラスフリットとを含む遮光層形成用のセラミックペーストを塗工し、乾燥させて、セラミックペースト層を形成した。乾燥条件は、120℃、15分間とした。
 次いで、上記セラミックペースト層上に、スクリーン印刷法により、銀粉とガラスフリットとを含む導電体形成用の銀含有ペーストを塗工し、乾燥させて、導電ペースト層を形成した。乾燥条件は、120℃、10分間とした。
 次いで、セラミックペースト層および導電ペースト層を焼成した。常温(20~25℃)から昇温速度約180℃/分で600℃まで昇温し、600℃で400秒間焼成した後、常温(20~25℃)まで自然冷却した。このようにして、遮光層および導電体を形成した。
 遮光層の平面形状は、90mm×90mmの正方形状とし、その中心と対角線は、ガラス板の中心と対角線に合わせた。遮光層の厚みは、15μm程度であった。
 導電体の平面形状は、30mm×30mmの正方形状とし、その中心と対角線は、ガラス板の中心と対角線に合わせた。導電体の厚みは、7μm程度であった。
 以上のようにして、導電体/遮光層/ガラス板の積層構造を有する評価用ガラス板3を製造した。
[例1~例6]
 セラミックペーストと銀含有ペーストとの組合せを変え、各組合せについて、評価用ガラス板1~3を製造し、評価した。
 セラミックペーストとして、2種類の市販品を用意した。2種類のセラミックペーストの略号を、BCP1、BCP2とした。
 銀含有ペーストとして、3種類の市販品を用意した。3種類の銀含有ペーストの略号を、AgP1、AgP2、AgP3とした。
[評価結果]
 評価結果を、図10~図15、表1および表2に示す。
 図10において、「AgP1のみ」のデータは、銀含有ペーストAgP1のみを用いて得られた評価用ガラス板1の評価結果を示し、「BCP1/AgP1」のデータは、銀含有ペーストAgP1の上にセラミックペーストBCP1を積層し、焼成して得られた評価用ガラス板2の評価結果を示し、「AgP1/BCP1」のデータは、セラミックペーストBCP1の上に銀含有ペーストAgP1を積層し、焼成して得られた評価用ガラス板3の評価結果を示す。図11~図15においても、同様である。
 いずれの例においても、評価用ガラス板1、評価用ガラス板2、評価用ガラス板3の順に、破壊強度が低下した。いずれの例においても、評価用ガラス板1の破壊強度が最も高かった。
 端子を接合する給電部については、遮光層を形成せずに、ガラス板の直上に導電体を形成し、導電体を遮光層で覆わない構成とすることで、破壊強度を高くできることが分かった。なお、例1~6では、端子接合を行っていないが、導電体が給電部である場合、端子付け前の破壊強度が高い方が、端子付け後の破壊強度が高くなる。
 導電体において、端子接合をしない給電部以外の部分については、評価用ガラス板1または2の積層構造を採用することが好ましいことが分かった。なお、導電体において、端子接合をしない給電部以外の部分については、端子接合時に高温がかからないため、給電部より破壊強度が低くても差し支えない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更できる。
 この出願は、2022年3月30日に出願された日本出願特願2022-055940号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1:車両用フロントガラス、10:合わせガラス、11:第1ガラス板、12:中間膜、13:第2ガラス板、13X:端子付きガラス板、13Y:導電体付きガラス板、20:導電体、20L:電熱線、20M:接続配線、20B:給電用電極、20T:端子接合部、101:無鉛半田、102:端子、103:給電用部材、BL1:第1遮光層、BL2:第2遮光層、NBL:第2遮光層の非形成領域、OP:光学装置取付領域、TP:透光部。

Claims (11)

  1.  第1ガラス板と第2ガラス板とが中間膜を介して貼り合わされた合わせガラスを含み、
     前記合わせガラスは、前記第2ガラス板と、当該第2ガラス板の前記中間膜側と反対側の表面の上に形成され、銀とガラスフリットとを含む材料からなり、端子が接合される端子接合部を有する導電体と、当該導電体の前記端子接合部上に無鉛半田を介して接合された端子とを有する端子付きガラス板を含む、車両用フロントガラスであって、
     前記導電体は、電気的機能部を含むか、電気的機能部に電気的に接続されており、
     前記導電体は、前記電気的機能部に給電するための給電部を含み、当該給電部が前記端子接合部を含み、
     前記導電体において、少なくとも前記給電部は前記第2ガラス板の直上に形成され、
     前記第1ガラス板の前記中間膜側の表面上に、平面視にて、前記導電体の前記給電部を覆う第1遮光層が形成され、
     前記端子付きガラス板の前記中間膜側と反対側の表面上に、平面視にて、前記導電体の前記給電部を除く少なくとも一部を覆う第2遮光層が形成された、車両用フロントガラス。
  2.  前記端子付きガラス板は、平面視にて、光学装置が取り付けられる光学装置取付領域と、当該光学装置取付領域内に位置し、外部から前記光学装置への入射光および/または前記光学装置からの出射光が通る透光部とを有し、
     前記第2遮光層は、平面視にて、前記透光部の少なくとも一部を囲むように形成されており、
     前記導電体は、前記透光部の内部に形成された電熱線と、前記透光部の外部に形成された前記給電部と、前記透光部の外部に形成され、前記電熱線と前記給電部とを接続する接続配線とを含む、請求項1に記載の車両用フロントガラス。
  3.  前記端子付きガラス板において、前記電熱線と前記接続配線と前記給電部とが前記第2ガラス板の直上に形成され、
     平面視にて、前記給電部は前記第2遮光層に覆われず、前記接続配線の少なくとも一部は前記第2遮光層に覆われた、請求項2に記載の車両用フロントガラス。
  4.  前記電熱線および前記接続配線の線幅が0.1~1.0mmである、請求項2または3に記載の車両用フロントガラス。
  5.  前記電熱線の線幅と前記接続配線の線幅とが実質的に同一である、請求項2または3に記載の車両用フロントガラス。
  6.  前記端子付きガラス板において、平面視にて、前記光学装置取付領域の外周は、前記透光部と前記給電部との間を通る、請求項2または3に記載の車両用フロントガラス。
  7.  前記光学装置は、光学機器と、当該光学機器を収容する筐体とを含み、
     前記第2遮光層上に、前記光学装置の前記筐体が固定された、請求項2または3に記載の車両用フロントガラス。
  8.  前記第2遮光層上に、接着剤を含む1種以上の材料を介して前記光学装置の前記筐体が固定された、請求項7に記載の車両用フロントガラス。
  9.  前記接着剤は、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、変性シリコーン系接着剤、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、およびアクリル系接着剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の接着剤である、請求項8に記載の車両用フロントガラス。
  10.  前記第2遮光層は、黒色顔料とガラスフリットとを含む、請求項2または3に記載の車両用フロントガラス。
  11.  前記端子に、丸線状または箔状の導線からなる給電用部材が固定された、請求項1または2に記載の車両用フロントガラス。
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