CN114599620B - 射频透明的太阳光控制生热玻璃窗 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射频透明太阳光控制生热玻璃窗。本发明的主题在于一种玻璃窗（3000、4000、5000、6000），其包括：‑透明矿物玻璃片材（3001），其包括至少一个主表面（3001a）；‑布置在所述透明矿物玻璃片材（3001）的所述主表面（3001a）上的层堆叠（3002），所述层堆叠（3002）包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠（3002）的至少一部分（3004a）是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；‑导电的网格化金属栅网（3003），其与所述层堆叠（3002）的表面电阻相比具有更低的表面电阻，‑所述栅网（3003）被叠置于所述层堆叠（3002），以便在堆叠的根据周期性图案布置的部分（3004a）中，所述栅网（3003）的网格不覆盖所述周期性图案中不含所述层堆叠（3002）的区域（3005）。

Description

射频透明的太阳光控制生热玻璃窗

技术领域

本发明涉及一种射频透明的太阳光控制生热玻璃窗。被使用在载具中或建筑物中，其允许尤其是利用低电压供给来同时确保：载具的座舱中或建筑物内部的一定水平的热舒适性；对由使用在该座舱或该建筑物中的电信设备发射和/或接收的电磁波的增加的透射；以及用于玻璃窗的除霜和/或除雾的有效生热。

背景技术

为了满足人们对自然光照明的日益增长的需求，运输载具以及建筑物总是更多地装备有被安装为玻璃的表面，以至于这些表面有时可以构成其外表面的大部分。

在建筑物和/或汽车应用中，这些被安装为玻璃的表面一般被功能化，以便作用于入射的太阳光和/或红外辐射，并且因此减少热损失和/或温室效应现象。这种功能化通常是通过沉积包括功能金属层的层堆叠来获得的，功能金属层给予所谓的“选择”功能，其也被称为“太阳光控制功能”，允许有效地减小朝向内部透射通过玻璃窗的能量的量，而不针对可见谱中的光透射造成影响。一般地，这些堆叠还包括能够补偿功能金属层的光学效应的电介质层，以便使玻璃窗在可见光中光学透明。

然而，这些堆叠包括的功能金属层可能构成对于集成补充功能，尤其是射频透明度功能的障碍。实际上，由于它们的金属性质，它们如同对无线电电磁波(尤其是射频)进行反射的镜面那样起作用，并且因此阻挡无线电电磁波透射通过被安装为玻璃的表面。由电信设备(蜂窝电话、Wifi或蓝牙发射器、GPS芯片…)发射或检测到的无线电信号于是被衰减。电信成为中等质量，并且有时是不可能的。

举例来说，根据Rodriguez等人的文章“Radio Propagation into ModernBuildings：Attenuation Measurements in the Range from 800MHz to 18GHz”，IEEE80th Vehicular Technology Conference(VTC2014-Fall)，2014，pp.1-5，包括层堆叠——所述层包括功能金属层——的玻璃窗可以引起电信信号的多于30dB的衰减。根据Karttunen等人的文章“Investigation of 5G Radio Frequency Signal Losses ofglazing Structures”(GPD Glass Performance Days 2019)的另一示例，在双层玻璃窗建筑物中的包括两个功能金属层的层堆叠引起大约60dB的衰减，并且在三个功能金属层的情况下引起直到100dB的衰减。

这种无线电电磁波的衰减对于在载具(尤其是电动载具)和所连接的建筑物内部的电信设备的使用来说是有害的。因此，常见的是对堆叠进行适配以便在堆叠的全部或部分表面上形成频率选择性表面，该频率选择性表面给予射频透明度功能。

例如，EP 0990278 A1、EP 1652266 A2、WO 03036758 A1、WO 2004093497 A1、EP0726232A2描述了射频透明的太阳光控制玻璃窗(特别是挡风玻璃)，其中堆叠的至少一部分——特别是堆叠的最暴露于电信信号的部分——是根据周期性图案布置的，以便形成频率选择性表面。根据所使用的周期性图案，该频率选择性表面可以如射频低通、高通或带通滤波器那样起作用。

对于某些应用而言，除了太阳光控制和射频透明度功能之外，玻璃窗应当包括生热功能，以便允许例如对其除霜和/或除雾。

特别是，在其中玻璃窗是以挡风玻璃、后侧窗玻璃、蜗窗(fenestron)、后窗和/或车顶玻璃的形式实施的汽车领域中，这种生热功能一般是由具有太阳光控制功能的堆叠来确保的。尤其是凭借其包含的金属层，堆叠是电导体，并且当被由载具的交流发电机和/或电池供电时，其可以通过焦耳效应释放出热。

出于明显的安全原因，载具的交流发电机和/或电池一般在其端子处输送低电压，典型地在12V和48V之间，经常约为14V。同样，为了使所释放的热量足以有效地除雾和/或除霜，堆叠的表面电阻应当足够低以用于增强低电压下的焦耳效应。

EP 0726232 A2、EP 1614325 A1和US2015229030 A1描述了射频透明的太阳光控制生热挡风玻璃的示例，其中导电堆叠同时提供太阳光控制和生热功能，并且堆叠的一部分是根据周期性图案布置的，以便形成射频透明的频率选择性表面。

发明内容

技术问题

现有技术的射频透明的太阳光控制生热玻璃窗具有如下的主要缺点：需要呈现高导电性即低表面电阻的太阳光控制堆叠，以便从低的供给电压特别是从载具的交流发电机和/或电池的低电压通过焦耳效应释放的热量足以有效地除雾和/或除霜。

因此，经常不可能在这些玻璃窗中使用现有技术中有时已经可用并且呈现有效的太阳光控制功能的堆叠。它们的相当高的表面电阻不允许通过焦耳效应获得除雾和/或除霜所需要的热量。为了获得所要求的导电性，堆叠因此应当被适配并且合并有与太阳光控制功能所需要的相比往往更多的多出的金属层和/或更厚的金属层。

然而，即使在具有频率选择性表面的部分中，金属层的添加和/或现有层的增厚也降低射频透明度，并且需要添加和/或修改电介质层以便补偿和/或抵消由这些功能金属层产生的光学效应。

另一方面，用于形成频率选择性表面的周期性图案的选取上的自由度可能由于堆叠的导电性而被显著地减小。实际上，考虑到需要在堆叠中保持高水平的导电性，用于形成频率选择性表面的周期性图案不应当引发其表面电阻的增加。因此，当某些周期性图案呈现对于特定射频的感兴趣的透明度时它们也可能是不太适配或者不适配的。

现有技术的玻璃窗中的层堆叠的设计和沉积可能因此变得特别复杂，并且显著增加了开发和制备的成本。

技术问题的解决方案

本发明通过提供对于现有技术的射频透明的太阳光控制生热玻璃窗的替换的解决方案来解决这些问题。本发明的主题在于本发明第一方面中描述的玻璃窗，在本发明的其它方面中描述了有利的实施例。

参照图2至图6，本发明涉及一种玻璃窗3000，4000，5000，6000，其包括：

-包括至少一个主表面3001a的透明矿物玻璃片材3001；

-叠置于所述透明矿物玻璃片材3001的所述主表面3001a的层堆叠3002，所述层堆叠3002包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠3002的至少一部分3004a是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；

玻璃窗3000、4000、5000、6000特征在于其还包括：

-导电的网格化金属栅网3003，其与层堆叠3002的表面电阻相比具有更低的表面电阻，

-所述栅网3003被叠置于所述层堆叠3002，以便在堆叠的根据周期性图案布置的部分3004a中所述栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案中不含层堆叠3002的区域3005。

在本发明的含义内，“金属栅网”意指金属线——尤其是薄的或扁平的金属线——在栅网平面的一个或多个方向上的交织，如例如线网格、方形网格或蜂窝网格，并且以一般方式是根据所适配的图案的任何网格。

在堆叠3002上叠置栅网3003使得在堆叠3002的根据周期性图案布置的部分3004a中，栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案的不含层堆叠3002的区域是本发明的重要特征。在该部分3004a中，重要的是，栅网3003从不存在于不含堆叠的区域3005中，并且其在堆叠平面的至少一个方向上是连续的。

在本发明的上下文中，术语“叠置”及其衍生词不应当被以限制的方式解释为叠置的物体需要彼此接触和/或相对于彼此处于特定位置。它们应当被解释为意味着将一个事物放置或布置在另一事物之上，所述事物可以彼此接触或不接触，一个可以在另一个之上或之下。

特别是，网格化金属栅网3002可以与堆叠3002——网格化金属栅网被叠置、放置在该堆叠3002之上或之下——接触或不接触。同样地，层堆叠3002可以或可以不与所述透明矿物玻璃片材3001的主表面3001a接触。根据本发明的某些实施例，其也可以被布置在玻璃窗的另一元件上，如在层压玻璃窗的情况下的层压夹层。

术语“覆盖”及其衍生词不应被以限制的方式解释成进行覆盖的物体必需与其所覆盖的物体接触、进行覆盖的物体必需完全覆盖其所覆盖的物体、和/或进行覆盖的物体必需相对于其所覆盖的物体处于特定的相对位置。另一方面，表述“不覆盖”应当被解释为“完全不覆盖”。

本发明的优点

本发明的优点是，从低电压供给、特别是从载具的交流发电机和/或电池的低电压通过焦耳效应释放的热量大于现有技术的玻璃窗的热量。因此其允许更有效和更快地除雾和/或除霜。

此外，本发明允许使用“太阳光控制”堆叠，即包括至少一个功能金属层，比现有技术的玻璃窗中使用的那些更具电阻性。因此降低了射频透明度降低的风险和对功能金属层的光学效应的补偿和/或抵消的需要。对于等效或更高的功能，可以使用不太复杂的堆叠。降低了开发和制备的成本。

本发明的另一优点是在频率选择性表面的周期性图案的选取中提供了更大的自由度。电传导以及因此用于生热功能的热发射主要由网格化金属栅网确保。射频透明度功能不再(如果不是更少地)由于需要借助于引起堆叠表面的低电阻的周期性图案来在堆叠中保持高导电水平而受较大约束。

附图说明

[图1]是根据现有技术的射频透明太阳光控制生热玻璃窗的示意性表示。

[图2]是图1的玻璃窗的区域I的横截面示意性表示。

[图3]是根据本发明的第一实施例的玻璃窗的示意性表示。

[图4]是根据本发明的第二实施例的玻璃窗的示意性表示。

[图5]是根据本发明的第三实施例的玻璃窗的示意性表示。

[图6]是根据本发明的第四实施例的玻璃窗的示意性表示。

[图7]是根据第一实施例的导电网格化金属栅网的网格和层堆叠的叠置的示意性顶视表示。

[图8]是根据第二实施例的导电网格化金属栅网的网格和层堆叠的叠置的示意性顶视表示。

[图9]是根据第三实施例的导电网格化金属栅网的网格和层堆叠的叠置的示意性顶视表示。

[图10]是图9的周期性图案的变型的示意性表示。

具体实施方式

在图1中示意性地表示根据现有技术的射频透明太阳光控制生热玻璃窗。呈现为层压玻璃窗(如用于载具的挡风玻璃)的玻璃窗1000在其主表面1001上包括部分1002，该部分1002的表面是频率选择性表面，其给予射频透明度功能。

图2是玻璃窗1000的部分1002的横截面视图。玻璃窗1000包括透明矿物玻璃的第一片材2001和透明矿物玻璃的第二片材2002，它们在其间借助于层压夹层2004而接合，它们被利用该层压夹层2004而粘接接触。第一玻璃片材2001在其与层压夹层2004接触的表面上包括层堆叠2003，层堆叠2003包括一般基于银的一个或多个功能金属层(一般为至少三个功能金属层)，其对玻璃窗1000给予太阳光控制功能。

利用焦耳效应生热的功能一般由堆叠2003确保，堆叠2003由于其包含的功能金属层而是电导体。电供给一般通过一组或多组导电条(图中未表示)来确保，导电条通常被放置于玻璃窗的外周，并且在其上电连接有层堆叠。

部分1002的射频透明度是通过根据周期性图案的堆叠2003的布置来确保的，以便在所述部分1002中形成不连续的周期性堆叠。这种周期性不连续尤其是通过第一矿物玻璃片材2001的不含堆叠2003或者至少不含堆叠2003的包括一个或多个功能金属层的部分的表面区域2005获得的。许多周期性图案允许获得频率选择性表面。它们是在现有技术中完全已知的。然而，它们的选取受到在层堆叠中保持高的导电性的需要的限制。所选取的周期性图案应当具有对该导电性的降低的影响。

“太阳光控制”堆叠2003一般是复杂的堆叠，因为其应当具有：

-高导电性，以便从低电压供给通过焦耳效应释放的热量足以用于除雾和/或除霜功能，

-降低的对射频透射的影响，尤其是在具有频率选择性表面的部分中，以及

-可接受的视觉外观，尤其是通过补偿/抵消由这些功能金属层产生的光学效应。

本发明提供了一种替代方案，其允许减少用于“太阳光控制”堆叠的规格数量，具有更好的生热性能。

根据图3所示的第一实施例，本发明涉及一种玻璃窗3000，其包括：

-包括至少一个主表面3001a的透明矿物玻璃片材3001；

-叠置于所述透明矿物玻璃片材3001的所述主表面3001a上的层堆叠3002，所述层堆叠3002包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠3002的至少一部分3004a是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；

-导电的网格化金属栅网3003，其具有比层堆叠3002的表面电阻低的表面电阻，所述栅网3003被布置成与层堆叠3002接触并且叠置于所述层堆叠3002上，以便在层堆叠3002的根据周期性图案布置的部分中，所述栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案的不含层堆叠3002的区域3005。

根据图4所示的第二实施例，本发明涉及一种玻璃窗4000，其包括：

-透明矿物玻璃片材3001，其包括至少一个主表面3001a；

-叠置于所述透明矿物玻璃片材3001的所述主表面3001a上的层堆叠3002，所述层堆叠3002包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠3002的至少一部分3004a是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；

-导电的网格化金属栅网3003，其具有比层堆叠3002的表面电阻低的表面电阻，所述金属栅网3003被布置在透明矿物玻璃片材3001的与其上布置有层堆叠3002的主表面3001a相对的主表面3001b上，并且叠置于所述层堆叠3002上，以便在堆叠的根据周期性图案布置的部分中，所述栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案的不含层堆叠3002的区域3005。

在第一实施例和第二实施例中，层堆叠3002可以被布置在透明矿物玻璃片材3001的主表面3001a上，尤其是与该表面接触。

根据分别在图5和图6中示出的第三实施例和第四实施例，本发明涉及一种玻璃窗5000、6000，特别是层压玻璃窗，其包括：

-透明矿物玻璃片材3001，其包括至少一个主表面3001a；

-叠置于所述透明矿物玻璃片材3001的所述主表面3001a上的层堆叠3002，所述层堆叠3002包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠3002的至少一部分3004a是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；

-导电的网格化金属栅网3003，其具有比层堆叠3002的表面电阻低的表面电阻，所述金属栅网3003使得在堆叠3002的根据周期性图案布置的部分中，所述栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案的不含层堆叠3002的区域3005；

-第二透明矿物玻璃片材5001，其包括至少一个主表面5001a，和

-层压夹层5002，如基于PVB和/或PET的夹层，包括第一主表面5002a和第二主表面5002b，层压夹层5002的所述第一表面5002a和第二主表面5002b分别与第二透明矿物玻璃片材5001的主表面5001a和第一透明矿物玻璃片材3001的其上布置有层堆叠3002的主表面3001a粘接接触；

以及使得导电的网格化金属栅网3003被布置在层压夹层5002的两个主表面5002a、5002b之一上。

根据第三实施例和第四实施例的变形，层压玻璃窗可以包括布置在两个透明矿物玻璃片材3001、5001之间的另外的层压夹层。特别是，其可以包括两个层压夹层，例如基于PVB的第一层压夹层和基于PET的第二层压夹层，它们彼此粘接接触。其还可以包括彼此粘接接触的三个层压夹层，例如两个基于PVB的层压夹层，在该两个基于PVB的层压夹层之间插入有基于PET的层压夹层。

在第三实施例和第四实施例及其变型中，层堆叠3002可以被布置在尤其是接触地布置在与层压夹层接触的一个或另一个透明矿物玻璃片材的主表面上，或者被布置在尤其是接触地布置在一个或多个层压夹层的任何一个主表面上。

在所有实施例中，根据周期性图案布置层堆叠3002以便获得频率选择性表面是本发明的一个方面。然而，在本发明的框架中没有详细描述适配的周期性图案。这些图案是从现有技术中已知的，本领域技术人员可以通过查阅属于这方面的文献来容易地找到用于实施该方面的补充信息。

合适的是再次强调本发明的优点之一是允许对于周期性图案的更大的选取自由度。因此可能的是选择允许形成频率选择性表面的周期性图案，所述频率选择性表面对于在现有技术的玻璃窗中不能使用的某些射频而言是有利的。

根据所使用的周期性图案，频率选择性表面可以用作为射频的低通、高通或带通滤波器。在本发明的有利实施例中，特别是对于其中使用当前电信设备(蜂窝电话、Wifi或蓝牙发射器、GPS芯片等)的应用而言，频率选择性表面形成射频带通滤波器，特别是其间隔的下限大于0并且其间隔的上限为至少3GHz(特别是至少5GHz)的射频带通滤波器。

在所有实施例中，层堆叠3002包括至少一个功能金属层，允许给予“太阳光控制”功能。特别是，这种类型的层堆叠包括至少两个、特别是至少三个功能金属层，其优选地基于银，它们之间被通过至少一个电介质层组件分离开。这些堆叠关于它们的组分和它们的沉积方法是在现有技术中完全已知的。因此在本发明的框架中不详细描述它们。

本发明的一个优点是允许利用“太阳光控制”层堆叠3002，即包括至少一个功能金属层，其比现有技术的玻璃窗中使用的那些更具电阻性。在此意义上，在本发明的有利实施例中，层堆叠可以提供至少0.5欧姆，特别是至少0.7欧姆的表面电阻。

根据本发明，网格化金属栅网被叠置于堆叠，以便在堆叠的根据周期性图案布置的部分3004a中，所述栅网3003的网格不覆盖所述周期性图案的不含堆叠的区域3005。这种叠置可以根据多种模式进行，其中的三种模式在图7至图9中示出。

在图7至9中，堆叠3002是根据由相同尺寸的、被周期性地间隔开的、并且其外周边缘形成不含堆叠的区域3005的矩形或方形形成的闭合周期性图案布置的。在本发明的框架中，该周期性图案具有纯粹说明性的功能。其用作对下文描述的关于金属栅网3003在堆叠3002上的叠置的各种实施例的解释性支持。因此，其决不是限制性的特征，并且适配于根据所寻求的应用获得频率选择性表面的任何其它周期性图案可以是合适的。

根据图7所示的第一实施例，网格化金属栅网3003的网格在所述周期性图案的至少一个特征方向A上与层堆叠3002的部分3004a的周期性图案在空间上对准。在该图中，栅网3003在图案之间的空间的整个宽度上覆盖堆叠3002。覆盖率可以更低。

根据图8所示的第二实施例，网格化金属栅网3003的网格在所述周期性图案的至少两个特征方向A、B上与层堆叠3002的部分3004a的周期性图案在空间上对准。在该图中，栅网3003在两个特征方向上在图案之间的空间的整个宽度上覆盖堆叠3002。覆盖率可以更低。

根据如图9所示的第三实施例，网格化金属栅网3003的网格完全覆盖层堆叠3002的部分3004a，以便形成相同的频率选择性表面。在该图中，堆叠3002被栅网3003完全覆盖并且因此不可见。该实施例特别有利的在于，除了在被由不含堆叠的区域3005隔离开的部分中之外，网格化金属栅网和堆叠之间的热传递在堆叠的整个表面上实现。改进了除雾和/或除霜功能。凭借堆叠和网格化金属栅网之间的可能的对比度降低，图案的可见性也降低。

如先前强调的那样，在所描述的实施例中周期性图案决不是限制性的特征，并且可以使用任何适配的周期性图案。特别是，周期性图案可以是封闭图案或开放图案。

根据图10所示的前述第三实施例的有利变型，周期性图案是开放图案，以便导电是在整个层堆叠3002中和在整个网格化金属栅网3003中连续的。在该图中，以交叉十字(croix de Jérusalem)的形式图示周期性图案。金属栅网3003完全覆盖堆叠3002，堆叠3002于是不可见。

与由矩形或方形形成的先前的周期性图案不同，图10所示的周期性图案的开放结构允许在整个层堆叠3002中以及在整个网格化金属栅网3002中导电。层堆叠3002和网格化金属栅网不提供任何被不含堆叠的区域3005隔离的部分。于是改进了周期性图案的元素(即交叉十字)之间的导电性。

一方面，能够在这些元素之间流动的电流量增加，并且由焦耳效应释放的热量变得更大。另一方面，网格化金属栅网3003和堆叠3002之间的热传递在所述堆叠3002的整个表面上实现。生热以及因此除雾和/或除霜是在玻璃窗的表面上更均匀的。

在所描述的所有实施例中，尤其是在图3至图10所示的那些实施例中，在层堆叠3002的未被根据周期性图案布置的部分3004b中，网格化金属栅网3003可以被叠置于堆叠而对于层堆叠3002的覆盖方式和/或覆盖率没有特别约束。其可以部分地或完全地覆盖层堆叠。尤其是，其可以是以与层堆叠3002的根据周期性图案布置的部分3004a所使用的方式相同的方式叠置的。优点是简化了玻璃窗的组装和/或制备，因为一致的网格化金属栅网3003被在层堆叠3002的根据周期性图案布置的部分3004a的部分3004a之中和之外叠置于层堆叠上。

用于生热功能的电传导以及因此热发射主要由网格化金属栅网确保。栅网3003的电供给可以是由多种方式确保的。例如，其可以是由一组或多组导电条确保的，该一组或多组导电条尤其被放置于玻璃窗的外周，并且在其上电连接有栅网。

根据本发明，网格化金属栅网3003是具有比层堆叠3002的表面电阻低的表面电阻的电导体。低的电表面电阻于是允许通过焦耳效应从低电压供给、特别是从载具的交流发电机和/或电池的低电压生成足够的热量以用于玻璃窗的有效除雾和/或除霜。举例来说，在其中使用低电压供给的运输载具和建筑物领域中的大多数应用中，其可以优选地为至多0.2欧姆，特别是至多0.1欧姆。

导电的网格化金属栅网3003基于适配于其功能(通过焦耳效应生热)及其应用(合并在包括“太阳光控制”层堆叠的玻璃窗中)的任何类型的金属。根据优选的实施例，网格化金属栅网3003基于银。银是“太阳光控制”层堆叠领域中常用的金属。其是优良的电导体并且与大多数堆叠化学兼容。

根据优选的实施例，网格化金属栅网3003是薄栅网，特别是采用扁平金属线的形式。因此可以最大程度地降低栅网3003的可见性。其还可以更适配于本发明的采用层压玻璃窗的形式的实施例，尤其是在其中网格化金属栅网被布置在透明矿物玻璃片材和层压夹层之间的实施例中。有利地，其厚度为至多5μm，特别是至多2μm，至多1μm。这样的厚度一般与本发明的采用层压玻璃窗的形式的实施例兼容。

网格化金属栅网3003可以根据其要被沉积于其上的表面而借助于任何类型的适配的沉积方法和方式来叠置于层堆叠3002。

沉积方法的第一示例是非接触数字印刷方法，如喷墨印刷方法。它们适配于用于在层堆叠上形成频率选择性表面的周期性图案的几何约束。

沉积方法的第二示例是平版印刷方法。它们允许以非常高的几何精度和高的空间分辨率进行沉积，并且因此适配于在将网格化金属栅网3003叠置在层堆叠3002上时要求非常高的精度的周期性图案。这些方法是在现有技术中完全已知的。

在一些实施例中，当将网格化金属栅网3003叠置于层堆叠3002以便其与所述堆叠接触时，有利的是在借助于平版印刷方法沉积所述栅网之前在堆叠上方并且与堆叠接触地沉积保护性牺牲层。该保护性牺牲层允许在曝光和溶解一种或多种光致抗蚀剂的操作期间保护堆叠。保护性牺牲层的示例是基于SiO₂的薄层。

根据本发明的玻璃窗特别适配于道路、铁路或空中运输载具中的使用。在道路运输载具(如汽车或卡车)中，其可以有利地用作为挡风玻璃或车顶玻璃。

示例

在根据本发明的玻璃窗的说明性示例中，玻璃窗包括：

-钠钙硅透明矿物玻璃片材；

-包括四个功能金属层的薄层堆叠；

-基于银的导电网格化金属栅网。

根据图3所示的实施例组装玻璃窗。周期性图案和栅网叠置对应于图7所示的实施例。

通过由磁场辅助的阴极溅射方法(磁控管方法)在玻璃片材的主表面上沉积包括基于银的四个功能金属层的层堆叠。该类型的方法是在现有技术中已知的。

不同的层的组分和厚度对应于申请WO2020/094422A1的表1的对比示例的堆叠的组组分和厚度。借助于四点测量方法或范德堡方法测量的堆叠的表面电阻是0.7Ω/□。

在堆叠的一部分中，借助于利用脉冲激光束的烧蚀方法根据由方形形成的闭合周期性图案来移除堆叠，以便形成频率选择性表面。周期性图案的方形的宽度为23mm，并且它们的间距为6mm。

基于银的网格化金属栅网被叠置于堆叠。形成栅网的网格的线是宽度为10um并且厚度为4um的扁平线。网孔之间的间距为300μm。栅网与堆叠接触，以便在所述周期性图案的至少一个特征方向上在空间上与周期性图案对准，如图7所示。

根据以下方案借助于平版印刷方法实现栅网：

-通过射频阴极溅射方法沉积厚度为5nm的钛金属层；

-通过射频阴极溅射方法沉积厚度为4μm的银金属层；

-沉积光敏树脂层；

-施加复现金属栅网的网格的聚酯掩模

-在紫外线下对光敏树脂曝光以便；

-移除掩模；

-借助于适配的显影剂对暴露的树脂进行显影；

-借助于适配的酸性溶液(例如基于硝酸、磷酸和乙酸的酸性溶液)进行湿法酸蚀刻，以消除被显影区域中的钛层和银层；

-借助于丙酮溶液溶解残留树脂。

借助于对于栅网的四点测量方法或范德堡方法测量的栅网的表面电阻是0.1Ω/□。

除了不包括网格化金属栅网之外，与说明性示例相同地实现对比示例。

借助于CST(Computer Simulation Technology，计算机模拟技术)公司开发的CSTMICROWAVE STUDIO软件在1至2GHz范围内模拟在层堆叠的根据周期性图案布置的部分中的射频透射。

在该示例和对比示例中，在1至2GHz范围内的信号衰减为至多-16dB，在中间的1.5GHz处具有大约-6Hz的最小衰减。

对于该示例而言，在堆叠的被根据周期性图案布置的部分中，电阻为大约0.5Ω，针对大约288W的在12V下的理论电功率。在对比示例中，电阻大约为2.7Ω，针对大约53W的在12V下的理论功率。

该示例表明根据本发明的玻璃窗与现有技术的玻璃窗相比允许从低电压供给通过焦耳效应更多地获得释放的热量。

相应地，其证实了使用“太阳光控制”堆叠的可能性，与现有技术的玻璃窗中使用的相比更具电阻性。

Claims (21)

1.一种玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，包括：

-透明矿物玻璃片材(3001)，其包括至少一个主表面(3001a)；

-叠置于所述透明矿物玻璃片材(3001)的所述主表面(3001a)的层堆叠(3002)，所述层堆叠(3002)包括至少一个功能金属层，并且所述层堆叠(3002)的至少一部分(3004a)是根据周期性图案布置的以便形成频率选择性表面；

所述玻璃窗(3000、4000、5000、6000)特征在于其还包括：

-导电的网格化金属栅网(3003)，其与所述层堆叠(3002)的表面电阻相比具有更低的表面电阻，

-所述栅网(3003)被叠置于所述层堆叠(3002)，以便在堆叠的根据周期性图案布置的部分(3004a)中，所述栅网(3003)的网格不覆盖所述周期性图案中不含所述层堆叠(3002)的区域(3005)。

2.根据权利要求1所述的玻璃窗(3000)，其中所述网格化金属栅网(3003)被布置成与所述层堆叠(3002)接触。

3.根据权利要求1所述的玻璃窗(4000)，其中所述网格化金属栅网(3003)被布置在透明矿物玻璃片材(3001)的与其上布置有所述层堆叠(3002)的主表面(3001a)相对的主表面(3001b)上。

4.根据权利要求1所述的玻璃窗(5000、6000)，其中所述玻璃窗还包括：

-第二透明矿物玻璃片材(5001)，其包括至少一个主表面(5001a)，和

-层压夹层(5002)，其包括第一主表面(5002a)和第二主表面(5002b)，层压夹层(5002)的所述第一主表面(5002a)和第二主表面(5002b)分别与第二透明矿物玻璃片材(5001)的主表面(5001a)和第一透明矿物玻璃片材(3001)的其上布置有所述层堆叠(3002)的主表面(3001a)粘接接触，

以及使得网格化金属栅网(3003)被布置在层压夹层(5002)的两个主表面(5002a，5002b)之一上。

5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中，网格化金属栅网(3003)的网格在所述周期性图案的至少一个特征方向(A)上与所述部分(3004a)的周期性图案在空间上对准。

6.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中，网格化金属栅网(3003)的网格在所述周期性图案的至少两个特征方向(A，B)上与所述部分(3004a)的周期性图案在空间上对准。

7.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中，网格化金属栅网(3003)的网格根据相同的周期性图案完全覆盖所述层堆叠(3002)的部分(3004a)，以便形成相同的频率选择性表面。

8.根据权利要求7所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中周期性图案是开放图案，以便导电是在整个层堆叠(3002)中和在整个网格化金属栅网(3003)中连续的。

9.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中频率选择性表面形成射频带通滤波器，其间隔的下限大于0并且其间隔的上限为至少3GHz。

10.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中频率选择性表面形成射频带通滤波器，其间隔的下限大于0并且其间隔的上限为至少5GHz的射频带通滤波器。

11.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网的表面电阻为至多0.2欧姆。

12.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网的表面电阻为至多0.1欧姆。

13.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网(3003)是基于银的。

14.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网的厚度为至多5μm。

15.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网的厚度为至多2μm。

16.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中网格化金属栅网的厚度为至多1μm。

17.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中层堆叠具有至少0.5欧姆的表面电阻。

18.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)，其中层堆叠具有至少0.7欧姆的表面电阻。

19.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗，其中层堆叠包括至少两个功能金属层，它们之间被通过至少一个电介质层组件分离开。

20.根据权利要求1至4中的任何一项所述的玻璃窗，其中层堆叠包括至少三个功能金属层，它们之间被通过至少一个电介质层组件分离开。

21.一种根据权利要求1至20中的任何一项所述的玻璃窗(3000，4000，5000，6000)在道路、铁路或空中运输载具中的用途。