CN115462177A - 用于多个可加热摄像机窗的电子桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可电加热传感器区域（3）的板（100），所述板至少包括：‑具有表面（III）的第一板（1），‑至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2），所述第一和第二能电加热的覆层分别施加在所述表面（III）的一部分上并且彼此不具有直接接触，‑第一和第二汇流导体（8.1、8.2），所述第一和第二汇流导体被设置用于连接到电源（5）上，所述第一和第二汇流导体与所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）连接，使得在所述第一和第二汇流导体（8.1、8.2）之间形成用于加热电流的电流路径（14），‑围绕所述第一和第二能加热的覆层（9.1、9.2）的导电加热层（6），其中所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）借助于至少一个导电桥（7）相互导电地连接，并且所述电流路径（14）至少经由所述第一能加热的覆层（9.1）、所述导电桥（7）和所述第二能加热的覆层（9.2）伸展，其中所述第一和第二能加热的覆层（9.1、9.2）分别通过无覆层的分离线（10）完全与周围的加热层（6）在电流上和在材料上分离。

Description

用于多个可加热摄像机窗的电子桥

技术领域

本发明涉及具有多于一个的能加热的覆层的透明板、用于制造所述透明板的方法和其用途。

背景技术

交通工具越来越多地装备有各种传感器或摄像机系统。示例是如摄影机、夜视摄像机、余光增强器、激光测距仪或被动红外探测器之类的摄像机系统。交通工具标识系统也越来越多地例如被用于收取通行费。

摄像机系统可以使用紫外（UV）、可见（VIS）和红外（IR）波长范围内的光。从而即使在如昏暗和雾等恶劣气候条件下也可以精确地识别物体、交通工具以及人员。这些摄像机系统在交通工具中可以在乘客舱中被放置在挡风板后面。所述摄像机系统从而也在道路交通中提供及时识别危险状况和障碍物的可能性。

但是，由于所述摄像机系统对大气影响或迎面风的敏感性，因此这种传感器在所有情况下都必须通过对于辐射透明的板被保护。为了保证光学传感器的最佳功能，干净的和防雾的板是强制性需要的。水汽和结冰明显妨碍作用方式，因为所述水汽和结冰明显降低电磁辐射的透射。对于水滴和污垢微粒可以使用擦拭系统，而这些擦拭系统在结冰时通常不足够。在此情况下需要在需要时至少短时间地对分配给传感器的板分段进行加热并且从而能够实现无中断的使用的系统。

板因此可以具有电加热功能。因此复合板是已知的，所述复合板在单板之一的内侧表面上具有透明的导电覆层。通过外部电源，电流可以被传导通过导电覆层，所述电流使覆层升温并且从而使板升温。例如，WO2012/052315A1公开这种基于金属的可加热的导电覆层。

典型地通过汇流导体电接触电加热层，如从US2007/0020465A1中已知的。汇流导体例如由经压印的和煅烧的银膏组成。汇流导体典型地沿着板的上边和下边伸展。汇流导体收集流过导电覆层的电流并且将所述电流传导至外部引线，所述外部引线与电源连接。

在上边和下边处伸展的汇流导体也可以被用于使加热层的多个分段升温，以便从而提供更均匀的加热功率分布。从而这种布置例如从US2878357A1中已知。US20120103961A1公开一种经涂覆的并且可加热的板，所述板在局部限定的区域中部分地被去覆层。部分去覆层的区域例如可以被用作传感器窗。局部限定的区域具有两个汇流导体，所述汇流导体基本上平行于板的上边布置并且经由欧姆电阻相互连接。由此可以改善在板上的电场的均匀性，这最小化板上的热点和冷点。

申请US20130092676A1和US20160174295示出一种分段式加热层，所述分段式加热层已大面积地施加在板上。加热层的分段部分地经由电桥相互连接，其中所述电桥条带形地构造。在此情况下，分段相互连接，使得在两个汇流导体之间的电流路径尽可能长。这使得能够施加100 V至400 V的高电压，因为电阻或表面功率被增加。加热层的周围无导电覆层。

在US10638549B2中公开了板上的加热区域连同电容式触摸传感器的示例。

可加热覆层的一般问题是其仍然相对高的表面电阻，所述表面电阻无论如何在待加热的板的大尺寸的情况下或在长电流路径的情况下需要高的工作电压，所述工作电压无论如何均高于交通工具的常见车载电压。就此而言的另一问题是由于所需要的高电压而引起的所得出的同样提高的电流消耗。如果将会想要降低表面电阻，这在迄今已知的层系统的情况下随可见光的透射的减少而出现，因为导电层必须更厚。如果传感器区域在其面积扩展方面特别大，则该问题变得特别相关，如例如在应用多于一个的传感器时可能需要的那样。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种具有可电加热传感器区域的改善的板，所述传感器区域可以在尽可能低的电压和电流消耗的情况下快速地被加热。

根据本发明，本发明的任务通过根据独立权利要求1、13和15的板来解决。优选实施方案从从属权利要求中得知。

根据本发明的具有可电加热传感器区域的板至少包括以下特征：

-具有表面的第一板，

-第一和第二能电加热的覆层，

-被设置用于连接到电源上的第一和第二汇流导体，以及

-导电桥。

至少第一和第二能加热的覆层分别施加在表面的一部分上并且所述第一和第二能加热的覆层彼此不直接接触。第一和第二汇流导体与至少第一和第二能电加热的覆层连接，使得在第一和第二汇流导体之间形成用于加热电流的电流路径。至少第一和第二能电加热的覆层借助于至少一个导电桥相互导电连接，其中电流路径至少经由第一能加热的覆层、导电桥和第二能加热的覆层伸展。

在此，电流路径尤其是经由或者通过板的表面上的第一和第二能电加热的覆层伸展。

第一和第二汇流导体以及至少第一和至少第二能加热的覆层布置在传感器区域中。传感器区域可以包括第一和第二传感器窗，所述第一和第二传感器窗完全布置在分别第一或第二能加热的覆层内。其中第一传感器窗分配给第一能加热的覆层并且第二传感器窗分配给第二能加热的覆层。在本发明的意义上，传感器窗指的是根据本发明的板上的区域，所述区域被设置用于对于光学传感器透视，使得穿过传感器窗伸展的光学射束可以被传感器探测。

具有可电加热传感器区域的板通常具有比为各个传感器所设置的更大面积的能加热的覆层，所述可电加热传感器区域适用于多于一个的传感器的透视并且其中传感器彼此相邻。能加热的覆层此外必须允许尽可能高的透射，以便光学传感器能够正常地起作用。然而，这经常意味着，能电加热的覆层尽可能薄地布置在板上或板内，这导致增加的电阻和与此相关联的电功率消耗以及可能增加的所需电压。该关系基于用于计算电功率的公式，所述公式通过变换得出：

在这种情况下，P是功率[W]，U是电压[V]并且R是电阻[Ω]。为了加热均匀涂覆的面，如在能电加热的覆层时的情况那样，每面积单位的公式可以被改写为：

在这种情况下，P _S 是每面积单位的功率[Wm^-2]，R _S 是层电阻[Ωsq^-1]，并且L是汇流导体之间的距离[m]。就此而言，汇流导体之间的距离涉及在汇流导体之间构成的电流路径的长度。也即不同汇流导体的接触点之间的距离，所述汇流导体与能加热的覆层连接。

本发明基于以下认识，即通过在第一和第二能加热的覆层之间布置导电桥来减小在第一和第二汇流导体之间的电阻。由于本发明，可以节省电功率并且可以降低用于加热传感器区域的所需要的电压。该优点在现代电动车辆的情况下是特别有效的，其中增加的电功率消耗与较小的行驶里程相关联。在经典的内燃机中，又期望尽可能标准化的并且不提高超过14V的电压，因为否则可能发生附加的材料成本，例如用于使用直流电压变换器。

在本发明的一种有利设计方案中，导电桥包括第一接触区域、第二接触区域和连接区域。第一接触区域、第二接触区域和/或连接区域优选地构造为条带形的、特别优选地矩形的。第一接触区域与第一能加热的覆层连接并且第二接触区域与第二能加热的覆层连接。连接区域在空间上将第一接触区直接与第二接触区域连接。第一和第二接触区域以长度L沿着各自第一和第二能加热的覆层的边缘部分与所述第一和第二能加热的覆层。在根据本发明的板的俯视图中，连接区域具有与L长相比较小的宽度。连接区域的宽度特别优选地最大为长度L的一半，完全特别优选地最大为长度L的四分之一，尤其是最大为长度L的五分之一。在本发明的意义上，连接区域的宽度指的是在根据本发明的板的俯视图中连接区域平行于第一和/或第二接触区域的长度的扩张。在本发明的意义上，第一和第二接触区域的长度指的是在延伸方向上的扩张。通过将桥划分为两个接触区域和一个较狭长的连接区域，可以节省板上的空间，并且降低材料成本或材料耗费。

连接区域优选地直线地从导电桥的第一接触区域延伸到第二接触区域。接触区域之间的直线连接是特别有利的，因为非直线设计方案导致更高的电阻并且从而更高的功率消耗。

在本发明的另一有利设计方案中，连接区域布置在第一接触区域和第二接触区域之间的区域之外。在本发明的该设计方案中，导电桥优选地具有U形或H形。由于布置在第一接触区域和第二接触区域之间的区域之外的连接区域，第一和第二能加热的覆层之间的区域不被掩盖。由此可以在该区域中保持维持根据本发明的板的更大透明度。

可以自由确定布置在传感器区域中的导电桥和能电加热的覆层的数量。在该意义上，电流路径可以在第一和第二汇流导体之间经由第一能加热的覆层、导电桥、第二能加热的覆层以及其他导电桥和能加热的覆层伸展。

在根据本发明的板的一种有利设计方案中，第一板具有围绕第一和第二能加热的覆层的导电加热层。尤其是当较小的区域、在这种情况下第一和第二能电加热的覆层由导电覆层围绕时，保持汇流导体的量（Menge）和数量小是重要的。汇流导体必须以电绝缘的方式在周围的导电加热层上方被引导，以便能够被与第一和第二能电加热的覆层连接。因此，通过根据本发明的传感器区域可以减少用于绝缘汇流导体的材料和耗费的工艺步骤。

此外，第一和第二能加热的覆层部分地且优选地完全地分别通过无覆层的分离线与周围的覆层在电气上或在电流上和/或在材料上分离。分离线的宽度优选地为30μm至200μm并且特别优选地为70μm至140μm。分离线在第一和第二能加热的覆层之间也可以有比在其余区域中更宽的结果。第一和第二能加热的覆层之间的分离线特别优选地具有1 cm至10cm的宽度。通过这种分离线可以将传感器区域内的电结构以无短路的方式与传感器区域的周围中的加热层绝缘。

加热层优选地被构造为透明的和导电的。所述加热层可以施加在第一板的表面的一部分上。加热层可以具有IR反射作用。不管加热层的IR反射作用，在周围中的在电流上与第一和第二能加热的覆层分离的加热层也可以被用于加热其余板。

为此，优选地至少两个被设置用于连接到电源或另一电源上的外部汇流导体与围绕传感器区域的加热层连接，使得在外部汇流导体之间形成用于加热电流的电流路径。外部汇流导体不在电气上与至少第一、第二和必要时第三汇流导体连接。外部汇流导体优选地沿着加热层的两个相对的侧边布置在边缘区域中。

在本发明的意义上，“透明的”意味着复合板的总透射符合针对挡风板的法律规定并且对于可见光优选地具有超过50%并且特别优选地超过60%、尤其是超过70%的穿透性。这意味着复合板的层总计地符合针对挡风板的法律规定。如果层、例如加热层是透明的，则所述层具有不将复合板的总透射降低到处于法定规定以下的量度的光透射。这涉及复合板的透视区域。复合板可以具有非透明的区段。

相应地，“不透明的”意味着小于10％、优选地小于5％并且尤其是0％的光透射。

在传感器区域内和必要时在传感器区域外的第一和/或第二汇流导体和/或导电桥的宽度优选地为2 mm至30 mm、特别优选地4 mm至20 mm并且尤其是10 mm至20 mm。较薄的汇流导体或导电桥导致过高的电阻并且从而导致在运行中汇流导体的过高的升温。此外，通过如丝网印刷之类的印刷技术很难制造较薄的汇流导体或桥。较厚的汇流导体或桥需要不期望的高的材料使用。此外，所述较厚的汇流导体或桥导致板的透视区域的过大和不美观的限制。汇流导体或导电桥的长度取决于待加热的面的扩张（Ausdehnung）。在以条带形式构造的汇流导体的情况下，其尺度（Dimensionen）中的较长尺度被称为长度，而其尺度中的不太长的尺度被称为宽度。

如果加热层被用于加热，则典型地外部汇流导体优选地沿着侧边被布置在加热层上并且尤其是近似彼此平行地伸展。外部汇流导体的长度典型地基本上等于加热层的侧边的长度，但是也可以略微更大或更小。多于两个的外部汇流导体也可以布置在加热层上，优选地沿着加热层的两个相对的侧边布置在边缘区域中。多于两个的外部汇流导体也可以布置在加热层上，例如围绕两个或更多个独立的加热场。

在本发明的一种有利设计方案中，第一和/或第二汇流导体借助于焊接或粘合被施加到第一板的表面和/或加热层和/或第一和第二能加热的覆层上。如此施加的汇流导体优选地被构造为导线或导电薄膜的条带。汇流导体于是例如至少包含铝、铜、镀锡的铜、金、银、锌、钨和/或锡或其合金。条带优选地具有10μm至500μm、特别优选地30μm至300μm的厚度。由具有这些厚度的导电薄膜制成的汇流导体在技术上可以简单地实现并且具有有利的载流能力。条带可以例如经由焊料、经由导电粘接剂或通过直接放置与导电结构导电地连接。

可替代地，至少第一和/或第二汇流导体被构造为经压印煅烧的导电结构。经压印的汇流导体优选地包含至少一种金属、金属合金、金属化合物和/或碳，特别优选地贵金属并且尤其是银。印刷膏优选地包含金属性微粒、金属微粒和/或碳并且尤其是贵金属微粒、例如银微粒。导电性优选地通过导电微粒实现。微粒可以位于有机和/或无机基质、例如膏或墨中，优选作为具有玻璃料的印刷膏。

经压印的汇流导体的层厚优选地为5μm至40μm、特别优选地8μm至20μm并且完全特别优选地8μm至12μm。具有这些厚度的经压印的汇流导体在技术上可以简单地实现，并且具有有利的载流能力。

至少第一和/或第二汇流导体的比电阻ρ_a优选地为0.8μOhm·cm至7.0μOhm·cm并且特别优选地为1.0μOhm·cm至2.5μOhm·cm。具有在该范围内的比电阻的汇流导体在技术上可以简单地实现，并且具有有利的载流能力。

根据加热层和/或能电加热的覆层的材料，可以有利的是利用保护层、例如漆、聚合物薄膜和/或第二板保护覆层。

第一和第二汇流导体可以具有与周围的加热层在材料上（stofflich）的接触。然而，在这种情况下，第一和第二汇流导体在与加热层在材料上接触的区域中用电绝缘层包围，使得汇流导体不与加热层电连接。绝缘层优选地是基于聚酰亚胺的聚合物包皮。

在本发明的一种有利设计方案中，导电桥被构造为金属薄膜或金属导线。可以借助于焊接或粘合将导电桥施加到第一板的表面上和/或施加到第一和第二能加热的覆层上。导电桥于是例如至少包含铝、铜、镀锡的铜、金、银、锌、钨和/或锡或其合金。条带优选地具有5μm至400μm、特别优选地40μm至250μm的厚度。具有这些厚度的导电桥在技术上可以简单地实现并且具有有利的载流能力。导电桥可以例如经由焊料、经由导电粘接剂或通过直接放置与导电结构（在这种情况下第一和第二能加热的覆层）导电地连接。

可替代地，导电桥被构造为烧制的印刷膏。导电桥可以从而被压印并且优选地包含至少一种金属、金属合金、金属化合物和/或碳，特别优选地贵金属并且尤其是银。导电性优选地通过导电微粒实现。微粒可以位于有机和/或无机基质、例如膏或墨中，优选作为具有玻璃料的印刷膏。经压印的导电桥的层厚优选地为5μm至40μm、特别优选地为8μm至20μm并且完全特别优选地为8μm至12μm。具有这些厚度的经压印的导电桥在技术上可以简单地实现并且具有有利的载流能力。

导电桥的比电阻ρ_a优选地为0.8μOhm·cm至7.0μOhm·cm并且特别优选地为1.0μOhm·cm至2.5μOhm·cm。根据加热层和/或能电加热的覆层的材料，可以有利的是利用保护层、例如漆、聚合物薄膜和/或第二板保护导电桥。

第一和第二能电加热的覆层以及加热层例如从DE202008017611U1、US2002/0045037A1或WO2012/052315A1中已知。所述第一和第二能电加热的覆层以及加热层典型地包含一个或多个、例如两个、三个或四个导电功能层。功能层优选地包含至少一种金属、例如银、金、铜、镍和/或铬或金属合金。功能层特别优选地包含至少90重量％的金属、尤其是至少99.9重量％的金属。功能层可以由金属或金属合金组成。功能层特别优选地包含银或含银合金。这样的功能层在同时可见光谱范围中的高透射的情况下具有特别有利的导电性。功能层的厚度优选地为5 nm至50 nm、特别优选地8 nm至25 nm。在功能层的该厚度范围内实现在可见光谱范围内的有利的高透射和特别有利的导电性。第一和第二能电加热的覆层优选地分别在10 cm²至1000 cm²、特别优选地20 cm²至100 cm²的区域上延伸。

至少一个介电层典型地分别布置在覆层的两个相邻功能层之间。另一介电层优选地布置在第一功能层下方和/或最后的功能层上方。介电层包含至少一个单层，所述单层由介电材料制成，例如包含如氮化硅之类的氮化物或如氧化铝之类的氧化物。但是，介电层也可以包括多个单层，例如介电材料的单层、平滑层、适配层、阻挡层和/或抗反射层。介电层的厚度例如为10 nm至200 nm。

这种层结构通常通过由真空方法、例如磁场辅助阴极溅射执行的一系列沉积过程来获得。

原则上，第一和第二能电加热的覆层以及加热层可以是应该被电接触并且具有足够的透明度的每种覆层。第一和第二能电加热的覆层以及加热层优选地对于电磁辐射是透明的，特别优选地对于波长为300 nm至1,300 nm的电磁辐射以及尤其是对于可见光是透明的。

在一种有利的设计方案中，第一和第二能电加热的覆层和/或加热层一个层或具有小于或等于2μm、特别优选地小于或等于1μm的总厚度的多个单层的层结构。

有利的能电加热的覆层和加热层具有0.4欧姆/平方至10欧姆/平方的表面电阻。在一种特别优选的设计方案中，第一和第二能电加热的覆层具有0.5欧姆/平方至1欧姆/平方的表面电阻。具有这种表面电阻的覆层特别适用于在典型车载电压为12 V至48 V的情况下或在具有高达500 V的典型车载电压的电动汽车情况下加热交通工具板。

加热层可以在第一板的整个表面上延伸。但是可替代地，加热层也可以仅在第一板的表面的一部分上延伸。加热层优选地在第一板的内侧表面的至少50%、特别优选地至少70%并且完全特别优选地至少90%上延伸。除所述无覆层的区域以外，加热层还可以具有一个或多个无覆层的区域。

在根据本发明的板的一种有利设计方案中，其上布置有第一和第二能电加热的覆层的第一板的表面经由热塑性中间层与第二板以平面方式连接。

基本上在根据本发明的板的制造和使用条件下热学和化学稳定以及尺度稳定的所有电绝缘基板都适合作为第一板和必要时第二板。

通过至少一个热塑性中间层相互连接多个板。中间层优选地包含至少一种热塑性塑料、优选地聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。但是，热塑性中间层也可以例如包含聚氨酯（PU）、聚丙烯（PP）、聚丙烯酸酯、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂、浇注树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯或其共聚物或混合物。热塑性中间层可以由一个热塑性薄膜或也可以由多个相叠地布置的热塑性薄膜构造，其中热塑性薄膜的厚度优选地为0.25 mm至1 mm、典型地为0.38 mm或0.76 mm。

在由第一板、中间层和第二板组成的根据本发明的复合板的情况下，加热层和/或第一和第二能电加热的覆层可以直接施加在第一板或施加在载体薄膜上或中间层本身上。第一板和第二板分别具有内侧表面和外侧表面。第一板和第二板的内侧表面彼此朝向并且经由热塑性中间层相互连接。第一板和第二板的外侧表面彼此背离并且背离热塑性中间层。第一和第二能电加热的覆层施加在第一板的内侧表面上。自然，其他能电加热的覆层和/或加热层也可以施加在第二板的内侧表面上。板的外侧表面也可以具有覆层。选择术语“第一板”和“第二板”用于区分在根据本发明的复合板的情况下的两个板。关于几何布置的陈述不与这些术语相关联。如果根据本发明的板例如被设置用于在例如交通工具或建筑物的开口中将内部空间与外部环境分离，则第一板可以朝向内部空间或外部环境。

在根据本发明的板作为复合板的一种有利设计方案中，第一板的内侧表面具有带有2 mm至50 mm、优选地5 mm至20 mm的宽度的环绕的边缘区域，所述边缘区域不配备有加热层。加热层于是与大气不具有接触，并且有利地在板的内部中通过热塑性中间层保护被保护免受损坏和腐蚀。

第一和第二能电加热的覆层以及加热层可以特别优选地包含氧化铟锡（ITO）、掺杂氟的氧化锡（SnO2:F）或掺杂铝的氧化锌（ZnO:Al）。

第一板和如果存在的话第二板优选地包含玻璃、特别优选地平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃或清澈塑料、优选地刚性清澈塑料、尤其是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。第一板和/或第二板优选地是透明的，尤其是对于板作为交通工具的挡风板或后板的用途或期望高光透射的其他用途是透明的。但是，对于不处于驾驶员的与交通相关的视野中的板，例如对于天窗板，透射也可以低得多，例如大于5%。

板的厚度可以宽泛地变化，并且因此可以出色地被适配于个别情况的要求。优选地使用具有标准厚度为1.0 mm至25 mm、优选地1.4 mm至2.5 mm的板用于交通工具玻璃并且使用具有标准厚度优选地为4 mm至25 mm的板用于家具、器具和建筑物，尤其是用于电加热体。板的大小可以宽泛地变化并且取决于根据本发明的用途的大小。第一板和必要时第二板具有例如在交通工具制造和建筑领域中常见的为200 cm²直至20m²的面积。

板可以具有任意三维形状。三维形状优选地不具有阴影区，使得所述三维形状例如可以通过阴极溅射被涂覆。第一板和/或第二板优选地是平坦的或者在空间的一个方向或多个方向上轻微或强烈弯曲的。尤其是使用平坦的板。板可以是无色的或染色的。

在根据本发明的板的一种有利设计方案中，第一和/或第二能加热的覆层在板的表面的俯视图中具有矩形形状。这种设计方案的优点是与能加热的覆层连接的汇流导体和导电桥可以沿着能加热的覆层的边-边缘区域在无耗费的方法步骤的情况下被施加。由此，能加热的覆层的整个面几乎相同强度地被加热，由此可以减小局部热最大值。

第一和第二汇流导体通过一个或多个连接线路被电接触。连接线路优选地被构造为柔性薄膜导体（扁平导体、扁形导体）。这被理解为其宽度明显大于其厚度的电导体。这样的薄膜导体例如是条带或带，所述条带或带包含铜、镀锡的铜、铝、银、金或其合金或由其组成。薄膜导体例如具有2 mm至16 mm的宽度和0.03 mm至0.1 mm的厚度。薄膜导体可以具有例如基于聚酰亚胺的绝缘的、优选地聚合的包皮。适用于接触板中的能电加热的覆层或加热层的薄膜导体仅具有例如0.3 mm的总厚度。这种薄的薄膜导体可以毫无困难地在各个板之间被嵌入在热塑性中间层中。多个彼此电绝缘的导电层可以位于薄膜导体带中。

可替代地，也可以使用细的金属导线作为电连接线路。金属导线尤其是包含铜、钨、金、银或铝或这些金属中的至少两种的合金。合金还可以包含钼、铼、锇、铱、钯或铂。

在本发明的一种有利设计方案中，至少一个电连接线路例如借助于焊料或导电粘合剂与接触带连接。然后，接触带与第一和/或第二汇流导体连接。在本发明的意义上，接触带是连接线路的延长部，使得接触带和汇流导体之间的连接面可以被理解为接触面，间距自所述接触面起在汇流导体的延伸方向伸展。接触带优选地包含至少一种金属、特别优选地铜、镀锡的铜、银、金、铝、锌、钨和/或锡。这在接触带的导电性方面是特别有利的。接触带也可以包含合金，所述合金优选地包含所提到的元素中的一种或多种元素和必要时其他元素，例如黄铜或青铜。

接触带优选地被构造为薄的导电薄膜。接触带的厚度优选地为10μm至500μm、特别优选地15μm至200μm、完全特别优选地50μm至100μm。具有这些厚度的薄膜在技术上可以简单地制造并且容易地可用，并且此外具有有利地低的电阻。

本发明此外包括一种用于制造根据本发明的具有可电加热传感器区域的板的方法，所述方法至少包括：

（a）将至少第一和第二能电加热的覆层施加在第一板的表面的一部分上，使得第一和第二能电加热的覆层彼此不具有直接接触。

（b）施加第一和第二汇流导体，所述第一和第二汇流导体连接到电源上，将所述第一和第二汇流导体与至少第一和第二能电加热的覆层连接，使得在第一和第二汇流导体之间形成用于加热电流的电流路径。借助于至少一个导电桥使至少第一和第二能电加热的覆层彼此导电地连接。由此，电流路径经由至少第一能加热的覆层、至少一个导电桥和至少第二能加热的覆层伸展。

在方法步骤（a）中至少第一和第二能电加热的覆层的施加可以通过本身已知的方法进行，优选地通过磁场辅助阴极溅射进行。这在第一板的简单、快速、成本低和均匀的涂覆方面是特别有利的。但是，能电加热的覆层也可以例如通过气相沉积、化学气相沉积（chemical vapour depositon, CVD）、等离子体增强气相沉积（PECVD）或通过湿化学方法被施加。

可以在方法步骤（a）期间或在方法步骤（a）之后对第一板进行热处理。在此，具有至少第一和第二能电加热的覆层的第一板被升温到至少200°C、优选地至少300°C的温度。热处理可以用于提高透射和/或降低第一和第二能电加热的覆层的表面电阻。

可以在方法步骤（a）之后使第一板弯曲，典型地在500°C至700°C的温度下。由于对平的板进行涂覆在技术上更简单，因此如果应该使第一板弯曲，则这种行动是有利的。但是可替代地，例如当第一和/或第二能电加热的覆层不适用于在不损坏的情况下经受弯曲工艺时，也可以在方法步骤（a）之前或在方法步骤（a）期间使第一板弯曲。

在方法步骤（b）中第一和/或第二汇流导体和/或至少一个导电桥的施加优选地通过以丝网印刷方法或以喷墨方法压印和煅烧导电膏来进行。可替代地，第一和/或第二汇流导体和/或至少一个导电桥可以作为导电薄膜的条带被施加、优选地放置、焊接或粘接到分别第一和/或第二能电加热的覆层上。

在丝网印刷方法的情况下，通过织物的遮蔽来进行横向成型，具有金属微粒的印刷膏被按压通过所述织物。通过遮蔽（Maskierung）的适当成型，例如可以特别简单地预先给定和改变汇流导体或导电桥的宽度。

根据本发明的方法的一种有利改进方案至少包括以下其他步骤：

（c）将第一板的经涂覆的表面经由热塑性中间层与第二板以平面方式布置成层堆叠，并且

（d）将所获得的层堆叠层压成复合板。

可以通过单独的热塑性薄膜或也可以通过两个或多个热塑性薄膜构造热塑性中间层，所述热塑性薄膜按面地相叠地被布置。

在方法步骤（d）中第一和第二板的层压优选地在热、真空和/或压力的作用下进行。本身已知的方法可以被用于制造复合板。

例如，可以在约10巴至15巴的提高的压力和130°C至145°C的温度下在约2个小时内执行所谓的压蒸方法。本身已知的真空袋或真空环方法例如在约200毫巴和80°C至110°C下工作。第一板、热塑性中间层和第二板也可以在压延机中在至少一个轧辊对之间被压制成复合板。这种类型的设备用于制造板是已知的，并且通常在压制机之前拥有至少一个加热隧道。在压制过程期间的温度例如为40°C至150°C。压延机方法和压蒸方法的组合在实践中已证明特别合适。可替代地，可以使用真空层压机。这些真空层压机由一个或多个可加热和可抽真空的室组成，在所述室中第一板和第二板可以在0.01毫巴至800毫巴的减小的压力和80°C至170°C的温度下在例如约60分钟之内被层压。

本发明此外包括根据本发明的具有电接触的板在建筑物中、尤其是在入口区域、窗户区域、屋顶区域或房屋立面区域中、作为家具和设备中的装入式部件、在用于陆上、空中或水上交通的运输工具中、在列车、船舶和尤其是机动车辆中例如作为挡风板、后窗板、侧窗板和/或天窗板的用途。用途包括光学传感器和摄像机系统，尤其是用于基于视觉的驾驶员辅助系统FAS或高级驾驶员辅助系统ADAS，所述基于视觉的驾驶员辅助系统FAS或高级驾驶员辅助系统ADAS的 光路穿过传感器区域伸展。

附图说明

下面根据实施例更详细地阐述本发明，其中参考附图。以简化的不按正确比例的图示：

图1A示出根据本发明的具有可电加热传感器区域的板的一种设计方案的俯视图，

图1B示出导电桥的一种设计方案的放大图，

图1C示出来自图1A的传感器区域的放大图，

图1D示出根据图1A沿着通过板的切割线A-A'的横截面图，和

图2-4示出根据本发明的板的传感器区域的不同的放大的设计方案。

具体实施方式

图1A示出根据本发明的具有可电加热传感器区域3的板100的一种示例性设计方案的俯视图。图1B示出安装在传感器区域3中的导电桥的放大图。图1C示出来自图1A的传感器区域3的放大图并且图1C示出沿着切割线A-A'通过来自图1A的根据本发明的板100的横截面。

如图1A中所示的，根据本发明的板100尤其包括加热层6，所述加热层施加在第一板1上。加热层6是层系统，所述层系统包含例如三个导电银层，所述导电银层通过介电层彼此分离。加热层6传导电流并且是透明的。如果电流流过加热层6，则所述加热层由于其电阻和焦耳放热而被升温。加热层6可以例如通过两个或更多个汇流导体被供应电流，所述汇流导体在边缘区域中施加在第一板1的外表面III上的上边和下边或侧边处并且与加热层6处于材料上的接触和电接触（在这里未示出）。

如图1A中所示的，加热层6例如在第一板1的整个外表面III减去传感器区域3以及具有例如8 mm宽度的围绕第一板1的框架形的且未经涂覆的区域上延伸。未经涂覆的区域用于在加热层6和交通工具车身之间的电绝缘。未经涂覆的区域通过与热塑性中间层13粘接而不透气地密封，以便保护传感器区域3和加热层6免受损坏和腐蚀。

图1C以板100的外侧III的俯视图示出放大的传感器区域3。传感器区域3由无覆层的分离线11包围，所述分离线将传感器区域3的内部中的第一和第二能电加热的覆层9.1、9.2在材料上和电流上（即对于直流电）与周围的加热层6分离。分离线10例如具有100μm的宽度，其中加热层6完全被移除。分离线10例如通过激光结构化（激光烧蚀）被制造。

第一和第二能加热的覆层9.1、9.2布置在传感器区域3内并且分别例如由PET薄膜组成，所述PET薄膜被涂覆有一个或多个银层。第一和第二能加热的覆层9.1、9.2彼此不在材料上接触，而是通过未经涂覆的区域分离。所述第一和第二能加热的覆层在板100的俯视图中从板100的左侧边到板100的右侧边并排地布置。如图4中所示的，从板100的上边到板100的下边、即从上向下布置同样是可能的。银层具有例如300 nm的厚度并且PET薄膜例如具有0.1 mm的厚度。能加热的覆层9.1、9.2布置在第一板1上。第一和第二能加热的覆层9.1、9.2适用于保证对于光学传感器11的透视。出于该原因，两个传感器窗2.1、2.2、即光学传感器11可以通过其探测光学光路的板100的区域完全布置在能加热的覆层9.1、9.2内。其中一个传感器窗2.1布置在第一能加热的覆层9.1内，而另一传感器窗2.2布置在第二能加热的覆层9.2内。由于这种布置，安置高达两个光学传感器11是可能的。在图1D中以横截面示意性地示出了传感器11之一。

为了电接触，分别在能加热的覆层9.1、9.2上的第一能加热的覆层9.1的左边缘区域处布置左侧第一汇流导体8.1并且在第二能加热的覆层9.2的右边缘区域处布置右侧第二汇流导体8.2。这些外部汇流导体8.1、8.2在能加热的覆层9.1、9.2的区域中以总距离M彼此相距。此外，中间的导电桥7布置在第一和第二汇流导体8.1、8.2之间以及第一和第二能加热的覆层9.1、9.2之间。桥7包括第一和第二接触区域7.1、7.2以及连接区域7.3。为简单起见，以下也将第一接触区域7.1称为左接触区域，并且将第二接触区域7.2称为右接触区域。导电桥7利用第一能加热的覆层9.1的右边缘区域处的左接触区域7.1并且利用第二能加热的覆层9.2的左边缘区域处的右接触区域7.2以重叠并且在空间上直接与第一以及第二能加热的覆层9.1、9.2接触的方式布置。左接触区域7.1在第一能加热的覆层9.1的右边缘区域上例如以10 cm的长度L延伸。右接触区域7.2在第二能加热的覆层9.2的左边缘区域上例如以10 cm的长度L延伸。

第一汇流导体8.1以距离B.1与导电桥7的左接触区域7.1相距。第二汇流导体8.2以距离B.2与导电桥7的右接触区域7.2相距。连接区域7.3在材料上和电气上将左接触区域7.1与右接触区域7.2连接，使得加热电流可以经由电流路径14从第一汇流导体8.1经由第一能加热的覆层9.1、经由导电桥7和经由第二能加热的覆层9.2流到第二汇流导体8.2。导电桥7的连接区域7.3在接触区域的上端部与左和右接触区域7.1、7.2连接，使得在传感器区域3的俯视图中形成类似于希腊字母“

”的形状。但是，桥7的设计方案也可以有完全不同的结果，例如如图2和4中所表明的。当然，导电桥7也可以采用完全不同的形状。例如，导电桥7的连接区域7.3也可以将左和右接触区域7.1、7.2的下端部相互连接，使得在传感器区域3的俯视图中形成类似于字母“U”的形状，或者连接区域7.3将左接触区域7.1的上端部与右接触区域7.2的下端部连接，使得在传感器区域3的俯视图中形成类似于字母“N”的形状。自然，导电桥7的形状作为前后颠倒的“N”也是可能的。

由于汇流导体8.1、8.2的布置，总距离M大于合计的各个距离B.1、B.2。汇流导体8.1、8.2和导电桥7例如包含银微粒，并且已经以丝网印刷方法被施加并且随后被煅烧。第一和第二能加热的覆层9.1、9.2例如具有1.0欧姆/平方的电阻。在所示的示例中，第一和第二汇流导体8.1、8.2具有例如大约10μm的恒定厚度和例如2.3μOhm·cm的恒定比电阻。图1C中所示的第一和第二汇流导体8.1、8.2可以具有与围绕传感器区域3的加热层6在材料上的接触。然而，在这种情况下，汇流导体8.1、8.2在与加热层6在材料上接触的区域中用电绝缘层包围，使得汇流导体8.1、8.2不与加热层6电连接。绝缘层例如是基于聚酰亚胺的聚合物包皮。

通过在第一和第二能加热的覆层9.1、9.2之间使用导电桥7，与布置在第一汇流导体8.1和第二汇流导体8.2之间并且具有等于总距离M的长度的第一或第二能加热的覆层相比，第一和第二汇流导体8.1、8.2之间的总电阻可以被减小。由于较小的总电阻，通过第一和第二汇流导体8.1、8.2施加的电压在相同的电功率的情况下可以被降低，或者电功率可以在保持相同的电压的情况下被增加。

由能加热的覆层9.1、9.2、汇流导体8.1、8.2和导电桥7组成的这种布置使得能够仅利用第一和第二汇流导体8.1、8.2加热第一和第二传感器窗2.1、2.2。从而与分别单独地对第一和第二传感器窗2.1、2.2加热的这种类型的解决方案相比，这种布置避免其他材料成本和在板100上用于例如第三和第四汇流导体的增加的空间耗费。

不仅第一而且第二汇流导体8.1、8.2均被引向连接区域，所述连接区域分别配备有连接线路4.1、4.2，所述连接线路将汇流导体8.1、8.2与电源5连接。连接线路4.1、4.2可以被构造为本身已知的薄膜导体，所述薄膜导体例如借助于焊料、导电粘合剂或通过在板100内简单地放平和按压经由接触面与第一和第二汇流导体8.1、8.2导电连接。薄膜导体例如包含具有宽度为10 mm以及厚度为0.3 mm的镀锡铜薄膜。薄膜导体可以过渡到连接电缆中，所述连接电缆与电源5连接。电源5例如提供优选地12 V至15 V并且例如大约14 V的对于机动车辆常见的车载电压。可替代地，电源14 V也可以具有更高的电压，例如35 V至45 V并且尤其是42 V。

如在玻璃技术中常见的那样，第一和第二汇流导体8.1、8.2、导电桥7和连接以及连接线路4.1、4.2可以通过本身已知的不透明颜色层作为遮盖印刷物被掩盖（在这里未示出）。

如图1D中所示的，根据本发明的板100包括第一板1和第二板12，所述第一板和第二板经由热塑性中间层13相互连接。板100例如是交通工具板，并且尤其是载客汽车的挡风板，其具有上边和相对的下边以及两个较短的侧边。第一板1例如被设置用于在装入位置朝向内部空间。第一板1和第二板12由钠钙玻璃组成。第一板1的厚度例如为1.6 mm，并且第二板12的厚度为2.1 mm。热塑性中间层13例如绝大部分地包含聚乙烯醇缩丁醛（PVB）并且具有0.76 mm的厚度。第二板12具有朝向外部环境的外表面I和朝向内部空间的内表面II。第一板1具有朝向外部环境的外表面III和朝向内部空间的内表面IV。

图2中所示的变型方案基本上对应于来自图1C的变型方案，使得在这里仅探讨不同之处并且在其他方面参照关于图1C的描述。导电桥7包括左接触区域和右接触区域7.1、7.2以及连接区域7.3。左和右接触区域7.1、7.2以与在图1C 中所示的相同的方式与第一和第二能加热的覆层9.1、9.2连接，然而连接区域7.3在中心地并且横向地布置在彼此平行布置的左和右接触区域7.1、7.2之间。导电桥7的连接区域7.3在材料上并且导电地与第一和第二接触区域7.1、7.2连接。在传感器区域3的俯视图中，导电桥7的形状类似于字母“H”。

图3中所示的变型方案基本上对应于来自图1C的变型方案，使得在这里仅探讨不同之处并且在其他方面参照关于图1C的描述。如图1C所示，第一和第二能加热的覆层9.1、9.2不是如在图1C中所示的那样从左向右沿着板100的上边和下边布置，而是从上向下沿着侧边布置。第一和第二汇流导体8.1、8.2相应地不沿着能加热的覆层9.1、9.2的左和右边缘区域布置，而是沿着下和上边缘区域布置。导电桥7相应地布置在第一和第二能加热的覆层9.1、9.2之间，其中左接触区域7.1现在与第一能加热的覆层9.1的上边缘区域在材料上并且导电地接触，而右接触区域7.2与第二能加热的覆层9.2的下边缘区域在材料上并且导电地接触。

图4中所示的可电加热传感器区域3的变型方案是图1C中所示的布置的扩展。传感器区域3已经被扩展有其他能加热的覆层9.3和其他导电桥7，所述其他导电桥以图1B中所示的桥的形式构造。以这种方式，布置其他单独可加热的传感器窗2.3。因此表明，根据传感器的期望的数量，还有具有传感器窗2.1、2.2、2.3和导电桥7的其他能加热的覆层9.1、9.2、9.3可以并排地被布置并且被布置在两个汇流导体8.1、8.2之间。不言而喻，导电桥7的形状不限于图5中所示的形状。

附图标记列表

1 第一板

2.1、2.2、2.3 传感器窗

3 可电加热传感器区域

4.1、4.2 连接线路

5 电源

6 加热层

7 导电桥

7.1 第一接触区域

7.2 第二接触区域

7.3 连接区域

8.1 第一汇流导体

8.2 第二汇流导体

9.1 第一能电加热的覆层

9.2 第二能电加热的覆层

9.3 其他能电加热的覆层

10 分离线

11 传感器

12 第二板

13 热塑性中间层

14 电流路径

B.1、B.2 距离

M 总距离

I 第二板13的外表面

II 第二板13的内表面

III 第一板1的外表面

IV 第一板1的内表面

A-A' 切割线

100 板。

Claims (15)

1.一种具有可电加热传感器区域（3）的板（100），所述板至少包括：

-具有表面（III）的第一板（1），

-至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2），所述第一和第二能电加热的覆层分别施加在所述表面（III）的一部分上并且彼此不具有直接接触，

-第一和第二汇流导体（8.1、8.2），所述第一和第二汇流导体被设置用于连接到电源（5）上，所述第一和第二汇流导体与所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）连接，使得在所述第一和第二汇流导体（8.1、8.2）之间形成用于加热电流的电流路径（14），

-围绕所述第一和第二能加热的覆层（9.1、9.2）的导电加热层（6），

其中

所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）借助于至少一个导电桥（7）相互导电地连接，并且所述电流路径（14）至少经由所述第一能加热的覆层（9.1）、所述导电桥（7）和所述第二能加热的覆层（9.2）伸展，

其中所述第一和第二能加热的覆层（9.1、9.2）分别通过无覆层的分离线（10）完全与周围的加热层（6）在电流上和在材料上分离。

2.根据权利要求1所述的板（100），其中所述导电桥（7）包括第一接触区域（7.1）、第二接触区域（7.2）和连接区域（7.3），其中所述第一接触区域（7.1）与所述第一能加热的覆层（9.1）连接并且所述第二接触区域（7.2）与所述第二能加热的覆层（9.2）连接，并且所述连接区域（7.3）在空间上将所述第一接触区域（7.1）与所述第二接触区域（7.2）直接连接。

3.根据权利要求2所述的板（100），其中所述连接区域（7.3）布置在所述第一接触区域（7.1）和所述第二接触区域（7.2）之间的区域之外，并且所述导电桥（7）优选地具有U形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的板（100），其中所述无覆层的分离线（10）的宽度优选地为30μm至200μm并且特别优选地为70μm至140μm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的板（100），其中所述第一和/或第二汇流导体（8.1、8.2）被构造为金属薄膜并且尤其是包含具有锡层的铜并且优选地具有0.8μOhm·cm至7.0μOhm·cm并且特别优选地1.0μOhm·cm至2.5μOhm·cm的比电阻ρ_a。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的板（100），其中所述第一和/或第二汇流导体（8.1、8.2）被构造为烧制的印刷膏，所述印刷膏优选地包含金属性微粒、金属微粒和/或碳微粒并且尤其是银微粒，并且优选地具有0.8μOhm·cm至7.0μOhm·cm并且特别优选地1.0μOhm·cm至2.5μOhm·cm的比电阻ρ_a。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的板（100），其中所述导电桥（7）被构造为金属薄膜，所述金属薄膜尤其是包含具有锡层的铜，或者被构造为烧制的印刷膏，所述印刷膏优选地包含金属性微粒、金属微粒和/或碳微粒并且尤其是银微粒。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的板（100），其中所述第一和/或第二能电加热的覆层（9.1、9.2）具有0.4欧姆/平方至10欧姆/平方并且优选地0.5欧姆/平方至1欧姆/平方的表面电阻。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的板（100），其中所述第一板（1）的表面（III）经由热塑性中间层（13）与第二板（12）以平面方式连接。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的板（100），其中所述第一接触区域（7.1）以长度L在所述第一能电加热的覆层（9.1）的边缘区域上延伸，并且所述第二接触区域（7.2）以长度L在所述第二能电加热的覆层（9.2）的边缘区域上延伸。

11.根据权利要求10所述的板（100），其中所述连接区域（7.3）的宽度小于长度L。

12.根据权利要求10或11所述的板（100），其中所述连接区域（7.3）优选地直线地从所述第一接触区域（7.1）延伸到所述第二接触区域（7.2）。

13.一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的具有可电加热传感器区域（3）的板（100）的方法，所述方法至少包括：

（a）在第一板（1）的表面（III）的一部分上施加至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2），使得所述第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）彼此不具有直接接触，

（b）施加第一和第二汇流导体（8.1、8.2），所述第一和第二汇流导体被设置用于连接到电源（5）上，将所述第一和第二汇流导体与所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）连接，使得在所述第一和第二汇流导体（8.1、8.2）之间形成用于加热电流的电流路径（14），其中此外借助于至少一个导电桥（7）使所述至少第一和第二能电加热的覆层（9.1、9.2）相互导电地连接，使得所述电流路径（14）经由所述第一和第二能加热的覆层（9.1、9.2）和所述至少一个导电桥（7）伸展。

14.根据权利要求13所述的用于制造板（100）的方法，其中随后

（c）将所述第一板（1）的经涂覆的表面（III）经由热塑性中间层（13）与第二板（12）以平面方式布置成层堆叠，并且

（d）将所获得的层堆叠层压成复合板。

15.一种根据权利要求1至12中任一项所述的板（100）在用于陆上、空中或水上交通的运输工具中、尤其是在机动车辆中例如作为挡风板、后窗板、侧窗板和/或天窗板的用途，尤其是用于基于视觉的驾驶员辅助系统（FAS）或高级驾驶员辅助系统（ADAS），所述基于视觉的驾驶员辅助系统（FAS）或高级驾驶员辅助系统（ADAS）的光路穿过所述传感器区域（3）伸展。

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