DE3708577C2

DE3708577C2 -

Info

Publication number: DE3708577C2
Application number: DE3708577A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 5000 Koeln De Kunert
Original assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Current assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1990-10-11
Also published as: DE3708577A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Autoglasscheibe mit ei ner elektrisch leitenden und Wärmestrahlen reflektierenden, wenigstens eine metallische Schicht aufweisenden Oberflächenbeschichtung, die als solche im sichtbaren Spektralbereich eine Lichttransmission von weniger als 20% aufweist, und die in ausgewählten Bereichen mit Unterbrechungen versehen ist, die nichtleitende Streifen oder Flächen bilden und unter Erhöhung der Lichttransmission ein rasterförmiges Leitermuster bilden.

Eine elektrisch beheizbare Glasscheibe dieser Art ist aus der US-PS 44 59 470 bekannt. Bei dieser bekannten Glasscheibe beträgt die Transpa renz der Schicht 10 bis 40%, ihre Dicke 0,025 bis 2,5 Mikrometer und ihr elektrischer Widerstand 100 bis 200 Ohm. Die Schicht kann aus Metallen oder Metalloxiden wie Zinnoxid, Nickeloxid und Lithiumoxid bestehen. Die nichtleitenden Streifen oder Flächen auf der Scheibe können in beliebiger Konfiguration hergestellt werden, wobei verschiedene Heizmuster geschaffen werden können und durch die Entfernung der Schicht an diesen Stellen die Transparenz der Glasscheibe erhöht wird.

Bei diesen bekannten elektrisch beheizbaren Autoglasscheiben ist der Flä chenwiderstand mit wenigstens ca. 100 Ohm so hoch, daß sie nicht mit den in Kraftfahrzeugen zugelassenen Spannungen von höchstens 48 Volt, und schon gar nicht mit der Bordspannung von 12 Volt, betrieben werden können.

Bei einer anderen bekannten heizbaren Autoglasscheibe, die mit der übli chen Bordspannung von 12 Volt betrieben wird, besteht der Heizwiderstand aus einem Maschennetz aus einem in die Glasoberfläche eingebrannten elek trisch leitenden Email, wobei die Maschenweite 10 mm oder weniger beträgt und die leitenden Emailstreifen eine Breite von höchstens 0,5 mm aufweisen (DE 32 00 649 A1). Das Heizleiternetz wird mit Hilfe des Siebdruckverfah rens auf die Glasscheibe aufgebracht und bei erhöhter Temperatur einge brannt. Die Heizleiter selbst und die Stromzuführungsschienen, die aus dem gleichen leitenden Email bestehen, sind für sichtbares Licht undurchläs sig. Derartige Autoglasscheiben haben keine besonderen Wärmestrahlen re flektierenden Eigenschaften, denn soweit Wärmestrahlen ebenso wie die Lichtstrahlen an den Grenzflächen von Heizleitern und Glasoberfläche re flektiert werden, ist der reflektierte Anteil kleiner als 20%. Infolge dessen können solche Heizscheiben nicht die Funktion von Sonnenschutzglä sern wahrnehmen.

Es ist ferner bekannt, wärmereflektierende Silberschichten mittels der Kathodenzerstäubung auf Autoglasscheiben aufzubringen (DE 33 07 661 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch beheizbare Auto glasscheibe der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie einer seits ihre Funktion als wirksame Sonnenschutzscheibe erfüllt und anderer seits gleichzeitig eine ausreichende Durchsicht gestattet und einen so niedrigen Flächenwiderstand aufweist, daß sie mit den im Kraftfahrzeug üblichen und zulässigen elektrischen Spannungen betrieben werden zu kann.

Die Erfindung besteht darin, daß

a) zur Herstellung des Leitermusters im beheizbaren Mittelfeld der Scheibe etwa 40% der Fläche der metallischen Schicht entfernt ist und so das Flächenverhältnis der unbeschichteten zu der beschichteten Glas fläche im Mittelfeld etwa 4 : 6 beträgt,
b) streifenförmige Felder der gleichen Schicht, jedoch ohne Unterbrechun gen, entlang zweier gegenüberliegender Seitenkanten der Scheibe zur Zuführung des Stromes zum Mittelfeld mit diesem elektrisch leitend ver bunden sind, und
c) die metallische Schicht eine Dicke von 0,5 bis 1 Mikrometer aufweist und aus Silber besteht, das durch Kathodenzerstäubung auf die Scheibe aufgebracht ist.

Durch die Erfindung wird also in gezielter Weise die Transmission der Glasscheibe durch die bereichsweise vollständige Entfernung der Leit schicht um ein bestimmtes Maß erhöht, während die verbleibenden Bereiche der Leitschicht die für die gesamte Heizleistung erforderliche Leitfähig keit beibehalten. Durch die Ausbildung der Leitschicht als regelmäßiges Raster wird gleichzeitig erreicht, daß auch in diesem ausgewählten Bereich die Wärmeschutzwirkung der Glasscheibe in ausreichendem Maße erhalten bleibt.

Bei der angegebenen Dicke der metallischen Silberschicht lassen sich Heiz scheiben herstellen, die bei einer Gleichspannung von 12 Volt eine Heiz leistung von 3 bis 5 Watt/dm² aufweisen. Bei dieser Schichtdicke beträgt aber die Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts allenfalls noch einige Prozent. Durch die Rasterausbildung der Silberschicht in der Weise, daß in dem ausgewählten Sichtfeld etwa 40% der Fläche der Silberschicht in Rasterform nachträglich entfernt werden, oder stattdessen beim Aufbrin gen der Silberschicht durch eine entsprechende rasterförmige Abdeckung der Glasscheibe für einen derartigen rasterförmigen Niederschlag der Silber schicht gesorgt wird, läßt sich die Transmission auf einen dem Anteil der nicht beschichteten Fläche entsprechenden Transmissionsgrad erhöhen. Gleichzeitig bleibt die elektrische Leitfähigkeit auf einem Wert, wie er für die gewünschte Heizleistung erforderlich ist.

Um eine rasterförmige Schicht bereits als solche auf die Glasscheibe auf zubringen, kann man beim Aufstäuben der Schicht die von der Schicht frei zuhaltenden Teile der Glasoberfläche abdecken, und zwar entweder durch eine geeignete Rasterblende, die zwischen der Beschichtungskathode und der Glasoberfläche angeordnet wird, oder durch eine entsprechende Rasterfolie, die auf die Glasscheibe aufgebracht und nach dem Aufstäuben der Leit schicht entfernt wird.

Eine andere Möglichkeit zur Realisierung solcher Raster besteht gemäß der bekannten Methode darin, zunächst eine gleichmäßige durchgehende Schicht aufzubringen und Teile der Schicht später wieder zu entfernen. Die teil weise Entfernung der Schicht kann auf chemischem Wege, beispielsweise durch ein geeignetes Ätzverfahren, oder auch auf mechanischem Wege, bei spielsweise mit Hilfe eines Laserstrahls, erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1, die eine Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Autorückwandscheibe darstellt, näher beschrieben.

Bei der Autoglasscheibe 1 kann es sich um eine monolythische Glasscheibe, das heißt um eine Einscheibensicherheitsglasscheibe, oder um eine mehr schichtige Glasscheibe, das heißt eine Verbundsicherheitsglasscheibe han deln. Die elektrisch leitende und IR-reflektierende Schicht ist im Fall einer Einscheibensicherheitsglasscheibe auf der dem Fahrgastraum zugewand ten Oberfläche der Glasscheibe angeordnet. Im Fall einer Verbundsicher heitsglasscheibe ist die Schicht im Innern der Verbundglasscheibe, das heißt auf einer an der thermoplastischen Zwischenschicht anliegenden Ober fläche einer der die Verbundglasscheibe bildenden Einzelglasscheiben angeordnet.

Die elektrisch leitende IR-reflektierende Schicht ist in verschiedene Fel der aufgeteilt. Durch zwei schmale kanalartige Unterbrechungen 2 und 3, die parallel zur oberen Kante der Glasscheibe bzw. zu deren unterer Kante verlaufen, sind im oberen Bereich der Glasscheibe ein streifenförmiger Bereich 4, und im unteren Bereich der Glasscheibe ein streifenförmiger Bereich 5 gebildet. Diese Bereiche stehen infolge der Unterbrechungen 2 und 3 nicht mehr in leitender Verbindung mit dem Mittelfeld der Leitschicht.

Im Mittelfeld besteht die Leitschicht jeweils entlang den beiden Seiten kanten aus streifenförmigen Feldern 6 und 7, in denen die Leitschicht als kontinuierliche Schicht vorliegt. Zwischen diesen streifenförmigen seitli chen Feldern 6, 7 ist die Schicht rasterförmig ausgebildet. Die streifen förmigen Felder 6, 7 dienen gleichzeitig als Sammelschienen für die Strom zuführung zu dem rasterförmigen Leitermuster zwischen diesen Feldern. Das Raster ist dadurch gebildet, daß in der Schicht eine Vielzahl von regelmä ßig angeordneten kleinen Feldern 8 bestehen, die im dargestellten Fall als kleine Quadrate ausgebildet sind, in denen die elektrisch leitende reflek tierende Schicht entfernt ist. Es bleiben von der elektrisch leitenden reflektierenden Schicht infolgedessen nur schmale sich kreuzende Streifen 9 erhalten, die ein elektrisch leitendes Netzwerk bilden. Das Flächenver hältnis der unbeschichteten Quadrate 8 zu den elektrisch leitenden Strei fen 9 beträgt in diesem rasterartigen Mittelfeld etwa 4 : 6, so daß der Transmissionsgrad in diesem Mittelfeld infolgedessen wenigstens etwa 40% beträgt.

Claims

1. Elektrisch beheizbare Autoglasscheibe, mit einer elektrisch leitenden und Wärmestrahlen reflektierenden, wenigstens eine metallische Schicht aufweisenden Oberflächenbeschichtung, die als solche im sichtbaren Spektralbereich eine Lichttransmission von weniger als 20% aufweist, und die in ausgewählten Bereichen mit Unterbrechungen versehen ist, die nichtleitende Streifen oder Flächen bilden und unter Erhöhung der Lichttransmission ein rasterförmiges Leitermuster bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zur Herstellung des rasterförmigen Leitermusters im beheizbaren Mittelfeld der Scheibe etwa 40% der Fläche der metallischen Schicht entfernt ist und so das Flächenverhältnis der unbeschich teten Glasfläche zu der beschichteten Glasfläche im Mittelfeld etwa 4 : 6 beträgt,
b) streifenförmige Felder der gleichen Schicht, jedoch ohne Unterbre chungen, entlang zweier gegenüberliegender Seitenkanten der Scheibe zur Zuführung des Stromes zum Mittelfeld mit diesem elektrisch lei tend verbunden sind, und
c) die metallische Schicht eine Dicke von 0,5 bis 1 Mikrometer auf weist und aus Silber besteht, das durch Kathodenzerstäubung auf die Scheibe aufgebracht ist.

2. Glasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rasterförmige Leitermuster in der Art eines Gitter- oder Netzrasters ausgebildet ist.

3. Glasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb und unterhalb des rasterförmigen Leitermusters Bereiche (4; 5) mit durchgehender Schicht anschließen.

4. Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit dem rasterförmigen Leitermuster von den sich anschließenden Bereichen mit durchgehender Schicht durch kanalartige Schichtunterbrechungen (2, 3) elektrisch getrennt ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Glasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Kathodenzerstäubungsverfahrens das rasterförmige Leitermuster aufgestäubt wird, indem Teile der Glasscheibe beim Aufstäuben der Schicht durch eine Rasterblende abgedeckt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterblende in der Zerstäubungskammer in geringem Abstand oberhalb der Glasscheibe angeordnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterblende aus einem Papier- oder Folienblatt besteht, das auf die Glasscheibe aufgebracht und nach dem Aufstäuben der Schicht wieder entfernt wird.