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CN115462178A - 用于多个可加热的摄像机窗的电子装置 - Google Patents

用于多个可加热的摄像机窗的电子装置 Download PDF

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CN115462178A
CN115462178A CN202280002177.8A CN202280002177A CN115462178A CN 115462178 A CN115462178 A CN 115462178A CN 202280002177 A CN202280002177 A CN 202280002177A CN 115462178 A CN115462178 A CN 115462178A
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CN
China
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heatable coating
plate
electrically heatable
electrically
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280002177.8A
Other languages
English (en)
Inventor
T·加里内利
F·赫尔曼格
V·拉梅什库马尔
M·克维茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有可电加热的传感器区域(3)的板(100),所述板至少包括:‑具有表面的第一板(1),‑至少一个第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2),所述第一和第二能电加热的覆层分别施加在所述表面的一部分上并且彼此不具有直接接触,‑被设置用于连接到电源(5)上的至少一个第一和第二汇流导体(9.1、9.2),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(10.1、10.2)连接,使得为加热电流经由第一能电加热的覆层(10.1)形成至少一个第一电流路径并且经由第二能加热的覆层(10.2)形成第二电流路径,‑包围第一和第二能加热的覆层(10.1、10.2)的至少一个加热层(6),‑至少两个外部汇流导体,所述外部汇流导体被设置用于连接到所述电源(5)或另一电源上,所述外部汇流导体与加热层(6)连接,使得在外部汇流导体之间为加热电流形成电流路径,其中第一汇流导体(9.1)至少包括:‑接线区域(7.1),所述接线区域被设置用于利用接线线路与电源(5)连接,以及‑第一和第二接触区域(8.1、8.2),所述第一和第二接触区域与接线区域(7.1)导电地连接,其中第一接触区域(8.1)与第一能电加热的覆层(10.1)连接并且第二接触区域(8.2)与第二能电加热的覆层(10.2)连接,其中第一和第二能加热的覆层(10.1、10.2)分别通过无覆层的分离线(11)与周围的加热层(6)完全地在电流上和材料上分离。

Description

用于多个可加热的摄像机窗的电子装置
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及其用途。
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对象、交通工具以及人员。这些摄像机系统在机动车辆中可以被放置在在乘客舱中的挡风板后面。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公开这样的基于金属的可加热的导电覆层。
典型地经由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。这种布置例如从US20150334779A1、US20170036646A1和US2878357A1中已知。在此情况下,例如通过去覆层的具有30至200微米的宽度的分离线来构造分段。汇流导体具有典型的条带状形状。加热层的周围无导电覆层。
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。US20030019860A1公开挡风板上方的加热层,所述加热层被划分成多个区域并且所述多个区域可以借助于多区汇流导体布置以电的方式被升温。
在US10638549B2中公开了板上的加热区域连同电容性触摸传感器的示例。
可加热的覆层的一般问题是所述可加热的覆层的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,则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张方面特别大,则该问题特别是变得相关,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的传感器区域的改善的板,所述板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的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,和
-被设置用于连接到电源上的至少一个第一和第二汇流导体。
第一和第二能电加热的覆层分别施加在表面的一部分上并且彼此不具有材料上的接触。在此,至少第一和至少第二汇流导体与第一和第二能电加热的覆层连接,使得为加热电流经由第一能电加热的覆层形成第一电流路径,并且经由第二能电加热的覆层形成第二电流路径。在此情况下,第一汇流导体不仅与第一能电加热的覆层在电气上连接,而且与第二能电加热的覆层在电气上连接。为了可以经由第一能加热的覆层和第二能加热的覆层形成加热电流,相对于第一汇流导体的相反电极可以要么仅是第二汇流导体要么是第二和第三汇流导体。如果仅第二汇流导体是相对于第一汇流导体的相反电极,则所述第二汇流导体不仅与第一能电加热的覆层在电气上连接,而且与第二能电加热的覆层在电气上连接。可替代地,第二汇流导体仅与第一能电加热的覆层在电气上连接,并且第三汇流导体与第二能电加热的覆层在电气上连接。
在此,第一汇流导体包括至少一个接线区域和第一以及第二接触区域。接线区域被设置用于利用接线线路与电源连接,并且第一和第二接触区域与接线区域导电地连接。第一接触区域此外与第一能电加热的覆层在材料上和电气上连接,并且第二接触区域与第二能电加热的覆层在材料上和电气上连接。第一接触区域和第二接触区域优选地构造为条带状的。
在此,电流路径尤其是经由或通过板的表面上的第一和第二能电加热的覆层伸展。至少第一和至少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之内。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由传感器探测。
表述“在材料上连接”或“在空间上直接连接”在本发明的意义上指的是存在所描述的对象的直接的空间上的接触。所述对象可以重叠或也可以是邻接的。
表述“在电气上连接”或“导电地”在本发明的意义上指的是所描述的对象相互连接,使得在施加电压时电流可以流过所述对象。为此,所描述的对象可以相互在材料上接触或者可以经由一个或多个电连接(例如电缆)相互连接。
具有可电加热的传感器区域的板通常具有比为各个传感器所设置的覆层更大面积的能加热的覆层,所述可电加热的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,可电加热的覆层尽可能薄地布置在板上或板之内,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要的电压。该关系基于用于计算电功率的公式,所述公式通过变形得出:
Figure 407330DEST_PATH_IMAGE001
在这种情况下,P是功率[W],U是电压[V]并且R是电阻[Ω]。为了加热均匀的经涂覆的面,如在能电加热的覆层时的情况那样,对于每面积单位可以将公式改写为:
Figure 449104DEST_PATH_IMAGE002
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造的电流路径的长度。也即与第一和第二能加热的覆层连接的不同汇流导体的接触点之间的距离。如从公式中得知的,如果减小汇流导体之间的距离,则在相同功率的情况下降低电压。
本发明基于以下认识:通过至少第一和第二汇流导体的布置可以减少加热电流必须流过的距离。在此,测量在与第二能电加热的覆层的接触的位置处的第一汇流导体至在与第二能电加热的覆层的接触的位置处的第二汇流导体的距离。这类似地对于第一能电加热的覆层以及第一和第二汇流导体的接触点被测量。由于本发明,可以节省电功或者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、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的设计方案中,第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域垂直于其延伸方向错开地布置。第一接触区域和第二接触区域附加地优选地被构造为条带状的并且彼此平行布置。在此情况下,第一汇流导体例如经由根据本发明的板的上边与电源连接。第一汇流导体以及第一和第二接触区域优选地垂直于板的上边延伸。第一接触区域和第二接触区域可以借助于连接区域连接,所述连接区域基本上垂直于第一和第二接触区域的延伸方向布置。例如,这在板的俯视图中得出一种J形状。可替代地,第一和第二接触区域分别直接与接线区域在电气上连接。由此在板的俯视图中优选地得出叉似的形状(对称或不对称的Y形)。当根据本发明的板作为挡风板装入到交通工具中时,第一和第二接触区域的垂直位错特别优选地出现。汇流导体的电接触在这里通常经由挡风板的上边或下边进行。在此情况下,传感器窗优选地并排地沿着上边或下边而不是沿着连接上边和下边的侧边布置。在这样的星座中,根据本发明的具有两个接触区域的汇流导体的有利使用与分别具有仅一个接触区域的两个汇流导体相比变得特别明显。
在本发明的另一有利的设计方案中,第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域彼此不在空间上接触(即所述第一接触区域和第二接触区域不触碰)。第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域特别优选地以10 mm至10 cm、优选地50 mm至5 cm的间距彼此相距地布置。优选地,第一接触区域和第二接触区域彼此平行地布置。优选地,在第一接触区域和第二接触区域之间不布置导电层。可替代地,可以在第一和第二接触区域之间布置导电层、优选加热层。在这种情况下,第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域不与加热层在电气上连接。第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域优选地布置在第一能加热的覆层和第二能加热的覆层之间。由于接触区域之间的间距可能的是,用尽可能少的材料选择性地加热许多不同的区域。该间距尤其是在使传感器窗升温时起作用,因为这些传感器窗大多数不直接彼此相邻地布置,而是彼此以一间距布置。两个传感器窗之间的该区域的附加升温需要附加的材料(能电加热的覆层)和能量。出于成本原因,因此应该避免这一点。
在本发明的另一有利的设计方案中,第一汇流导体的接线区域在空间上直接与第一汇流导体的第一和第二接触区域连接。在传感器区域的俯视图中,第一汇流导体的这种设计方案优选地类似于双锯齿形叉的形状或“Y”形状。可替代地,第一汇流导体在俯视图中类似于“J”形状。第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域优选地以10 mm至10 cm、优选地50 mm至5 cm的间距彼此相距地布置。因为不需要附加的器件来连接接触区域,所以这种设计方案需要特别低的材料成本。
在本发明的另一有利的设计方案中,接线区域仅与第一或第二接触区域在空间上连接。连接区域在空间上直接且导电地连接第一和第二接触区域。在此,连接区域优选地仅仅位于第一和第二接触区域之间,使得必须使用尽可能少的材料。这种设计方案减少所需的空间耗费,因为接线区域可以在不加宽接触区域的情况下被连接。由于汇流导体通常出于视觉原因在板上被掩蔽,因此减少所需要的空间是有意义的。
在本发明的一种特别有利的设计方案中,第二汇流导体包括至少一个接线区域以及第一和第二接触区域,所述接线区域被设置用于利用接线线路与电源连接,所述第一和第二接触区域与接线区域导电地连接。在此,第一接触区域与第一能电加热的覆层连接并且第二接触区域与第二能电加热的覆层连接。
可替代地,第二汇流导体的接线区域仅与第一或第二接触区域在空间上直接连接,并且连接区域在空间上直接地且导电地连接第二汇流导体的第一接触区域和第二接触区域。
由于这种设计方案,因为不仅第一能电加热的覆层而且第二能电加热的覆层都连接到总计仅两个汇流导体上,所以需要特别少的材料成本和空间耗费。这种布置此外降低用于安置汇流导体或所述汇流导体至电源的连接的方法耗费。
在本发明的一种完全特别有利的设计方案中,第二汇流导体与第一能电加热的覆层在空间上直接地且导电地连接,并且第三汇流导体与第二能电加热的覆层在空间上直接地且导电地连接。在此,第二和第三汇流导体与能电加热的覆层连接,使得为加热电流在第一汇流导体和第二汇流导体之间经由第一能电加热的覆层形成第一电流路径并且在第一汇流导体和第三汇流导体之间经由第二能加热的覆层形成第二电流路径。第一接触区域和第二接触区域优选地布置在第二和第三汇流导体之间。因此,可以单独地为能电加热的覆层中的每一个设定所施加的电压。通过单独地设定还使得能够与需求有关地对传感器窗进行加热。因此例如在通过第一能电加热的覆层的透视中探测光学射束的传感器可以不具有视见限制。另一方面,在通过第二能电加热的覆层的透视中探测光学射束的传感器可能经受传感器窗的结冰形式的视见限制。在这种情况下,可以单独地仅设定用于第二能加热的覆层的加热电流,而电流不流经第一能加热的覆层。由此可以节省电功。
可以自由地确定布置在传感器区域中的汇流导体和能电加热的覆层的数量。利用每个其他能电加热的覆层优选地为加热电流形成其他电流路径。所使用的汇流导体的数量在此优选地是能电加热的覆层的数量或少于能电加热的覆层的数量的数量(eins wenigerals…)。
在根据本发明的板的一种有利的设计方案中,第一能电加热的覆层布置在第一汇流导体的第一接触区域和第二汇流导体的第一接触区域之间。此外,第二能电加热的覆层布置在第一汇流导体的第二接触区域和第二汇流导体的第二接触区域之间。第一汇流导体的第一接触区域和第二接触区域布置在第二汇流导体的第一接触区域和第二接触区域之间。以这种方式,可以并排地利用仅两个汇流导体对两个区域进行加热。将能电加热的覆层和第一汇流导体的接触区域布置在第二汇流导体的接触区域之间节省材料成本,并且如果多个区域应该并排地被加热,则是特别有利的。
在根据本发明的板的一种有利的设计方案中,第一板具有包围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包围时,重要的是保持汇流导体的量(Menge)和数量(Anzahl)小。汇流导体必须以电绝缘的方式在周围的导电加热层上被引导,以便能够被与第一和第二能电加热的覆层连接。因此,可以通过根据本发明的传感器区域来减少用于对汇流导体进行绝缘的材料和耗费的工艺步骤。
此外,第一和第二能加热的覆层分别通过无覆层的分离线与周围的覆层部分地并且优选地完全地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70μm至140μm。分离线在第一和第二能加热的覆层之间也可以得出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10 cm的宽度。通过这种分离线可以将传感器区域内的电气结构与传感器区域的周围环境中的加热层以无短路的方式绝缘。
加热层优选地被构造为透明的和导电的。所述加热层可以被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。不顾加热层的IR反射作用,在周围环境中的与第一和第二能加热的覆层在电流上隔开的覆层也可以被用于加热其余的板。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包围传感器区域的加热层连接,使得在外部汇流导体之间为加热电流形成电流路径。外部汇流导体不与至少第一、第二汇流导体和必要时第三汇流导体在电气上连接。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括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。
在传感器区域之内和必要时在传感器区域之外的至少第一汇流导体的宽度优选地为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。较厚的汇流导体需要不期望地高的材料使用。此外,所述较厚的汇流导体导致板的透视区域的过大和不美观的限制。汇流导体的长度取决于待加热的面的扩张(Ausdehnung)。在以条带的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,例如围绕两个或多个独立的加热场。
在本发明的一种有利的设计方案中,至少第一、第二和/或第三汇流导体借助于焊接或粘接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电薄膜的条带或线材(Draht)。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、第二和/或第三汇流导体被构造为经压印和煅烧的导电结构。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、第二和/或第三汇流导体的比电阻ρa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。
至少第一、第二和/或第三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,至少第一、第二和/或第三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在电气上连接。绝缘层优选地是基于聚酰亚胺的聚合物包皮。
根据加热层和/或能电加热的覆层的材料,可能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。
在根据本发明的板的一种有利的设计方案中,其上布置有第一和第二能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的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上或施加到载体薄膜上或施加到中间层本身上。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相对于外部环境隔开,则第一板可以朝向内部空间或外部环境。
所述第一和第二能电加热的覆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地高的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。
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)。
在本发明的一种完全特别优选的实施方式中,第一和/或第二能电加热的覆层被构造为经涂覆的载体薄膜。载体薄膜优选地基于聚对苯二甲酸乙二醇酯构造。载体薄膜的覆层可以包含氧化铟锡(In2O3•SnO2)的一个或多个层。层厚优选地为15 nm至300 nm。如果需要尽可能高的光透射,则使用具有氧化铟锡覆层的载体薄膜是特别有利的。与基于银的覆层相比,光透射的损失降低;与在银的情况下10%至20%的损失相比,所述光透射的损失处于1%至0%处。
可替代地,第一和第二能电加热的覆层也可以包含碳纳米芽(Carbo NanoBud,CNB)或由其组成。CNB是碳的改性。碳原子共价键合并且构成富勒烯,所述富勒烯在纳米范围中作为小管布置。在此,所述第一和第二能电加热的覆层将富勒烯的特性与纳米管的特性联合,由此在同时良好的电特性的情况下给出高机械稳定性。
第一和第二能电加热的覆层也可以有利地由线材组成,其中线材的直径优选地为2μm或更小、特别优选1μm或更小并且尤其是300 nm或更小。在本发明的意义上,线材的直径指的是线材的基面的直径,而不是外壳面积(Mantelfläche)的直径。线材优选地包含铜或由铜组成。已经表明,可以借助于线材实现改善的加热功率。
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/或加热层是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100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0.4欧姆/平方至10欧姆/平方并且尤其是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。除所述无覆层的区以外,加热层还可以具有一个或多个无覆层的区域。
在作为复合板的根据本发明的板的一种有利的设计方案中,第一板的内侧表面具有带有宽度为2 mm至50 mm、优选地5 mm至20 mm的环绕的边缘区域,所述边缘区域不配备有加热层。加热层于是不与大气接触并且在板的内部中通过热塑性中间层有利地被保护免受损坏和腐蚀。
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、设备和建筑物,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。
至少第一、第二和/或第三汇流导体通过一个或多个接线线路被电接触。接线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、优选地聚合物包皮。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线材作为电接线线路。金属线材尤其是包含铜、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的设计方案中,将至少一个电接线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、第二和/或第三汇流导体连接。在本发明的意义上,接触带是接线线路的延长部,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的条带。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。
在本发明的另一有利的设计方案中,至少第一和/或第二汇流导体的接线线路优选地以接触带或电缆的形式构造,其中接线线路伸展出板的边缘区域。电缆或接触带可以在根据本发明的板的边缘区域处借助于焊接或粘合被安置到电接线线路上。
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的传感器区域的板的方法,所述方法至少包括:
(a)将至少一个第一和第二能电加热的覆层施加到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)施加被设置用于连接到电源上的第一和第二汇流导体,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,使得为加热电流在汇流导体之间经由第一能电加热的覆层形成至少一个电流路径并且经由第二能加热的覆层形成第二电流路径。在此,第一汇流导体包括至少一个接线区域以及第一和第二接触区域,所述接线区域被设置用于利用接线线路与电源连接,将所述第一和第二接触区域与接线区域导电地连接。此外将第一接触区域与第一能电加热的覆层连接并且将第二接触区域与第二能电加热的覆层连接。
在方法步骤(a)中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 deposition, 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的温度下使第一板弯曲。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)中至少第一和/或第二汇流导体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,汇流导体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。由于遮蔽(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的宽度。
根据本发明的方法的一种有利的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。
在方法步骤(c)中,第一板被布置为使得所述第一板的表面中的配备有第一和第二能电加热的覆层的那个表面朝向热塑性中间层。该表面由此变为第一板的内侧表面。
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,所述两个或多个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部的板在建筑物中、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零件、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的传感器区域的板的一种设计方案的俯视图,
图1B示出第一汇流导体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沿着切割线A-A'通过板的横截面图,
图2A示出第一汇流导体的另一设计方案的放大图,
图2B示出具有来自图2A的汇流导体的传感器区域的设计方案的另一放大图,并且
图3-6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的传感器区域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中的第一汇流导体9.1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1D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可以例如经由两个或更多个汇流导体被供应电流(在这里未示出),所述汇流导体在边缘区域中处于第一板1的外表面III上的上边和下边或侧边处并且与加热层6处于材料上和电气上的接触。
如图1A中所示的,加热层6例如布置在第一板1的外表面III上并且在第一板1的整个外表面III减去传感器区域3以及具有例如8 mm的宽度的环绕第一板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在板100的外侧III的俯视图中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10.1、10.2在材料上和电流上(galvanisch)(即对于直流)与周围的加热层6分离。分离线11例如具有100μm的宽度,其中加热层6完全被移除。分离线11例如通过激光结构化(激光烧蚀)被制造。分离线11在第一和第二能加热的覆层10.1、10.2之间可以具有更大的宽度。
第一和第二能加热的覆层10.1、10.2布置在传感器区域3之内并且分别例如由PET薄膜组成,所述PET薄膜被涂覆有一个或多个氧化铟锡覆层。所有层的层厚例如处于15 nm至50 nm 的范围中。第一和第二能加热的覆层10.1、10.2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。银层例如具有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10.1、10.2布置在第一板1上。第一和第二能加热的覆层10.1、10.2适用于保证对于光学传感器12的透视。出于该原因,两个传感器窗2.1、2.2、即光学传感器12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10.1、10.2之内。其中一个传感器窗2.1布置在第一能加热的覆层10.1之内,而另一传感器窗2.2布置在第二能加热的覆层10.2之内。基于这种布置,例如将两个分别具有可加热的传感器窗2.1、2.2的光学传感器12安置在根据本发明的板100处是可能的。在图1D中以横截面示意性地示出传感器12之一。
为了电接触,在能加热的覆层10.1、10.2上分别在第一能加热的覆层10.1的左边缘区域处布置有左侧的第二汇流导体9.2并且在第二能加热的覆层10.2的右边缘区域处布置有右侧的第三汇流导体9.1。这些外部汇流导体9.2、9.3在能加热的覆层10.1、9.2的区域中以总距离M彼此相距。此外,中间的第一汇流导体9.1布置在第二和第三汇流导体9.2、9.3之间。中间的第一汇流导体9.1可以被划分成三个区域:接线区域7.1、第一接触区域8.1和第二接触区域8.2。接线区域7.1与电源5在电气上连接并且在材料上以及电气上与两个接触区域8.1、8.2连接。中间的第一汇流导体9.1在传感器区域3的俯视图中被构造为“Y”形的。中间的第一汇流导体9.1以第一接触区域8.1布置在第一能加热的覆层10.1的右边缘区域处,并且以第二接触区域8.2布置在第二能加热的覆层10.2的左边缘区域处。左侧的第二汇流导体9.2与中间的第一汇流导体9.1的第一接触区域8.1以距离L.1相距。右侧的第三汇流导体9.3与中间的第一汇流导体9.1的第二接触区域8.2以距离L.2相距。由于汇流导体9.1、9.2、9.3的该布置,总距离M大于求和的各个距离L.1、L.2。例如,汇流导体9.1、9.2、9.3包含银微粒,并且以丝网印刷方法得以施加并且随后被煅烧。图1C中所示的第一、第二和第三汇流导体9.1、9.2、9.3可以与包围传感器区域3的加热层6具有材料上的接触。然而,在这种情况下,汇流导体9.1、9.2、9.3在与加热层6的材料上的接触的区域中利用电绝缘层包围,使得汇流导体9.1、9.2、9.3不与加热层6在电气上连接。绝缘层例如是基于聚酰亚胺的聚合物包皮。
第二和第三汇流导体9.2、9.3具有与中间的第一汇流导体9.1不同的电位。这是必要的,以便电流可以在左侧的第二汇流导体9.2和中间的第一汇流导体9.1之间以及在右侧的第三汇流导体9.3和中间的第一汇流导体9.1之间流动。可以单独地经由外部第二和第三汇流导体9.2、9.3为每个覆层10.1、10.2设定电压,所述电压可以经由第一和第二能加热的覆层10.1、10.2被施加。由于流过能加热的覆层10.1、10.2的电流,传感器区域3并且尤其是传感器窗2.1、2.2可以被加热。由能加热的覆层10.1、10.2和汇流导体9.1、9.2、9.3组成的这种装置使得能够单独地设定第一和第二能加热的覆层10.1、10.2的电压。由此,传感器窗2.1、2.2可以彼此独立地并且根据需求通过加热电流被升温。
此外,由于中间的第一汇流导体9.1的布置,可以减小传感器区域3上的电阻。这与同总距离M相比在左侧的第二汇流导体9.2和第一接触区域8.1之间以及右侧的第三汇流导体9.3和第二接触区域8.2之间的较小距离L.1、L.2相关联。与在加热电流必须以总距离M流经能加热的覆层的这种类型的示例情况下将会需要的相比,较小的电阻需要较低的电压和与此相关联地需要较低的功率消耗。
每个汇流导体9.1、9.2、9.3被引导至接合区域(Anbindungsbereich),所述接合区域分别配备有接线线路4.1、4.2、4.3,所述接合区域将汇流导体9.1、9.2、9.3与电源5连接。接线线路4.1、4.2、4.3可以被构造为本身已知的薄膜导体,所述薄膜导体经由接触面例如借助于焊料、导电粘合剂或者通过在板100内简单地放置和压紧与第一、第二和第三汇流导体9.1、9.2、9.3导电地连接。薄膜导体例如包含具有宽度为10 mm和厚度为0.3 mm的镀锡的铜薄膜。薄膜导体可以逐渐变为连接电缆,所述连接电缆与电源5连接。电源5例如提供对于机动车辆常见的优选地为12 V至15V并且例如大约为14 V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42V。
在所示的示例中,第一、第二和第三汇流导体9.1、9.2、9.3具有例如大约10μm的恒定厚度和例如2.3μOhm·cm的恒定比电阻。
第一和第二能加热的覆层10.1、10.2例如具有1.0欧姆/平方的表面电阻。
如在玻璃技术中常见的那样,第一、第二和第三汇流导体9.1、9.2、9.3和接线以及连接线路4.1、4.2、4.3可以通过作为遮盖印刷物的本身已知的不透明色层掩盖(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13,所述第一板和第二板经由热塑性中间层14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13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13的厚度为2.1 mm。热塑性中间层14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13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2A示出中间的第一汇流导体9.1的另一可能的设计方案。图2B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。与图1C不同,图2A和图2B中所示的第一汇流导体9.1可以被划分成四个区域:接线区域7.1、第一接触区域8.1、第二接触区域8.2和连接区域15.1。接线区域7.1与电源5在电气上连接,并且在材料上以及电气上与第二接触区域8.2连接。然而,与这里所示的不同地,所述接线区域也可以与第一接触区域8.1连接,而不是与第二接触区域8.2连接。连接区域15.1将第一接触区域8.1在材料上和电气上与第二接触区域8.2连接。中间的第一汇流导体9.1在传感器区域3的俯视图中被构造为“J”形的。
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。外部的第一和第二汇流导体9.2、9.3(如图1C中所示)已通过单个外部的第二汇流导体9.2代替。图3中所示的外部的第二汇流导体9.2可以被划分成四个区域:接线区域7.2、第一接触区域8.3、第二接触区域8.4和连接区域15.2。接线区域7.2与电源5在电气上连接,并且在材料上以及电气上与第二接触区域8.4连接。然而,与这里所示的不同地,所述接线区域也可以与第一接触区域8.3连接,而不是与第二接触区域8.4连接。连接区域15.2将第一接触区域8.3在材料上和电气上与第二接触区域8.4连接。第一接触区域8.3以与第一能加热的覆层10.1部分重叠的方式布置在第一能加热的覆层10.1的左边缘区域处。第二接触区域8.4相应地以与第二能加热的覆层10.2部分重叠的方式布置在第二能加热的覆层10.2的右边缘区域处。第二汇流导体9.2在传感器区域3的俯视图中被构造为“J”形的。
在该实施方案的情况下,对传感器窗2.1、2.2的单独加热虽然是不可能的,但是因为仅需要第一和第二汇流导体9.1、9.2,所以消耗较少的材料来制造汇流导体,并且此外需要较少的工艺步骤(汇流导体的焊接或粘接)来制造根据本发明的板100。
图4中所示的变型方案基本上对应于来自图3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3的描述。与图3中不同地,第一和第二能加热的覆层10.1、10.2不是沿着板100的上边和下边从左向右布置,而是沿着侧边从上向下布置。第一和第二汇流导体9.1、9.2相应地不沿着能加热的覆层10.1、10.2的左和右边缘区域布置,而是沿着上和下边缘区域布置。外部的第二汇流导体9.2的接线区域7.2此外与第一和第二接触区域8.3、8.4在材料上和电气上接触。外部的第二汇流导体9.2此外不具有连接区域15.2。第一汇流导体9.1被构造为“Y”形的,然而旋转90°,使得第一和第二接触区域8.1、8.2沿着板100的上边和下边平行地布置。接线区域7.1部分地同样沿着板100的上边和下边布置。接线区域的一部分沿着板100的侧边布置。第二汇流导体9.2的第一和第二接触区域8.3、8.4同样沿着板100的上边和下边布置。第二汇流导体9.2的接线区域7.2线性地沿着板100的侧边布置,使得接线区域7.2在第一和第二接触区域8.3、8.4的右边缘区域处与所述第一和第二接触区域8.3、8.4在材料上并且导电地连接。
图5中所示的变型方案基本上对应于来自图4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4的描述。第一汇流导体9.1和第二汇流导体9.2被构造为线性的,并且分别包括接线区域7.1、7.2、第一接触区域8.1、8.3、连接区域15.1、15.2和第二接触区域8.2、8.4。此外,第一汇流导体9.1沿着第一和第二能加热的覆层10.1、10.2的左边缘区域布置,并且与覆层10.1、10.2导电地和在材料上连接。相应地,第二汇流导体9.2沿着第一和第二能加热的覆层10.1、10.2的右边缘区域布置,并且与覆层10.1、10.2导电地并且在材料上连接。分别第一和第二汇流导体9.1、9.2的第一接触区域8.1、8.3与第一能加热的覆层10.1在材料上并且导电地连接。相应地,分别第一和第二汇流导体9.1、9.2的第二接触区域8.2、8.4与第二能加热的覆层10.2在材料上并且导电地连接。第一和第二汇流导体9.1、9.2从而与第一和第二能加热的覆层10.1、10.2连接,使得加热电流可以分别在第一和第二汇流导体9.1、9.2之间并且通过或经由第一和第二能加热的覆层10.1、10.2流动。这种实施变型方案是特别节能的并且需要非常少的材料耗费。汇流导体9.1、9.2的安置此外从方法耗费上是特别有利的,因为汇流导体是构造为线性的汇流导体。
图6中所示的可电加热的传感器区域3的变型方案是图1C中所示的布置的扩展。传感器区域3已经被扩展其他能加热的覆层10.3和其他第四汇流导体9.4,所述其他第四汇流导体以图1B中所示的汇流导体的形式构造。以这种方式,布置其他的可单独加热的传感器窗2.3。因此表明,根据传感器的期望数量还可以彼此并排地布置具有传感器窗2.1、2.2、2.3和汇流导体9.1、9.2、9.3、9.4的其他能加热的覆层10.1、10.2、10.3。不言而喻,汇流导体9.1、9.2、9.3、9.4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 可电加热的传感器区域
4.1、4.2、4.3 接线线路
5 电源
6 加热层
7.1、7.2 接线区域
8.1、8.3 第一接触区域
8.2、8.4 第二接触区域
9.1 第一汇流导体
9.2 第二汇流导体
9.3 第三汇流导体
9.4 第四汇流导体
10.1 第一能电加热的覆层
10.2 第二能电加热的覆层
10.3 其他能电加热的覆层
11 分离线
12 传感器
13 第二板
14 热塑性中间层
15.1、15.2 连接区域
L.1、L.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的传感器区域(3)的板(100),所述板至少包括:
-具有表面的第一板(1),
-至少一个第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2),所述第一和第二能电加热的覆层分别施加在所述表面的一部分上并且彼此不具有直接接触,
-被设置用于连接到电源(5)上的至少一个第一和第二汇流导体(9.1、9.2),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(10.1、10.2)连接,使得为加热电流经由所述第一能电加热的覆层(10.1)形成至少一个第一电流路径并且经由所述第二能加热的覆层(10.2)形成第二电流路径,
-包围所述第一和第二能加热的覆层(10.1、10.2)的至少一个加热层(6),
-至少两个外部汇流导体,所述外部汇流导体被设置用于连接到所述电源(5)或另一电源上,所述外部汇流导体与所述加热层(6)连接,使得在所述外部汇流导体之间为加热电流形成电流路径,
其中
所述第一汇流导体(9.1)至少包括
-接线区域(7.1),所述接线区域被设置用于利用接线线路与所述电源(5)连接,以及
-第一和第二接触区域(8.1、8.2),所述第一和第二接触区域与所述接线区域(7.1)导电地连接,
其中所述第一接触区域(8.1)与所述第一能电加热的覆层(10.1)连接并且所述第二接触区域(8.2)与所述第二能电加热的覆层(10.2)连接,
其中所述第一和第二能加热的覆层(10.1、10.2)分别通过无覆层的分离线(11)与周围的加热层(6)完全地在电流上和材料上分离。
2.根据权利要求1所述的板(100),其中所述接线区域(7.1)在空间上直接与所述第一和第二接触区域(8.1、8.2)连接。
3.根据权利要求1所述的板(100),其中所述接线区域(7.1)仅与所述第一或第二接触区域(8.1、8.2)在空间上连接,并且连接区域(15.1)在空间上将所述第一和第二接触区域(8.1、8.2)相互连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的板(100),其中所述第二汇流导体(9.2)至少包括
-接线区域(7.2),所述接线区域被设置用于利用接线线路与所述电源(5)连接,以及
-第一和第二接触区域(8.3、8.4),所述第一和第二接触区域与所述接线区域(7.2)导电地连接,
其中所述第一接触区域(8.3)与所述第一能电加热的覆层(10.1)连接并且所述第二接触区域(8.4)与所述第二能电加热的覆层(10.2)连接。
5.根据权利要求4所述的板(100),其中所述第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2)彼此平行地布置在所述第二汇流导体(9.2)的所述第一接触区域(8.3)和所述第二接触区域(8.4)之间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的板(100),其中所述第二汇流导体(9.2)与所述第一能电加热的覆层(10.1)连接并且第三汇流导体(9.3)与所述第二能电加热的覆层(10.2)连接,使得为加热电流在所述第一汇流导体(9.1)和所述第二汇流导体(9.2)之间经由所述第一能电加热的覆层(10.1)形成所述第一电流路径,并且在所述第一汇流导体(9.1)和所述第三汇流导体(9.3)之间经由所述第二能加热的覆层(10.2)形成所述第二电流路径,并且能够单独地为所述能电加热的覆层(10.1、10.2)中的每一个设定所施加的电压。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的板(100),其中所述无覆层的分离线(11)的宽度优选地为30μm至200μm并且特别优选地为70μm至140μm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的板(100),其中所述至少第一、第二和/或第三汇流导体(9.1、9.2、9.3)借助于粘接被施加到所述第一板(1)的表面上,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ρa
9.根据权利要求1至7中任一项所述的板(100),其中所述第一汇流导体(9.1)的所述第一接触区域(8.1)和所述第二接触区域(8.2)彼此并排地布置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的板(100),其中在所述板(100)的俯视图中,所述第一汇流导体(9.1)被构造为Y形的或J形的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的板(100),其中所述第一汇流导体(9.1)的所述第一接触区域(8.1)和所述第二接触区域(8.2)以10 mm至10 cm、优选地50 mm至5 cm的间距彼此相距地布置。
12.根据权利要求11所述的板(100),其中所述第一汇流导体(9.1)的所述第一接触区域(8.1)和所述第二接触区域(8.2)布置在所述第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2)之间。
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的传感器区域(3)的板(100)的方法,所述方法至少包括:
(a)将至少一个第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2)施加到第一板(1)的表面上,使得所述第一和第二能电加热的覆层(10.1、10.2)彼此不具有直接接触,
(b)施加被设置用于连接到电源(5)上的第一和第二汇流导体(9.1、9.2),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(10.1、10.2)连接,使得为加热电流在所述汇流导体(9.1、9.2)之间经由所述第一能电加热的覆层(10.1)形成至少一个电流路径并且经由所述第二能加热的覆层(10.2)形成第二电流路径,
其中
所述第一汇流导体(9.1)至少包括
接线区域(7.1),所述接线区域被设置用于利用接线线路与所述电源(5)连接,以及
第一和第二接触区域(8.1、8.2),将所述第一和第二接触区域与所述接线区域(7.1)导电地连接,
其中将所述第一接触区域(8.1)与所述第一能电加热的覆层(10.1)连接并且将所述第二接触区域(8.2)与所述第二能电加热的覆层(10.2)连接。
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)的经涂覆的表面经由热塑性中间层(14)与第二板(13)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、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)的用途,所述基于视觉的驾驶员辅助系统或高级驾驶员辅助系统的光路穿过所述传感器区域(3)伸展。
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