具有开关区域的可电加热的片材的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有开关区域的可电加热的片材(Scheibe)、片材装置、用于制造片材的方法以及所述片材的应用。
【背景技术】
[0002]车辆片材、尤其挡风玻璃的视野必须被保持没有冰和水汽。在具有内燃机的机动车辆情况下例如可以将借助于发动机热量加热的气流转向片材。
[0003]可替代地，片材可以具有电加热功能。因此复合片材是已知的，所述复合片材在单片材之一的内侧表面上具有由透明的、导电的涂层所组成的电加热层。通过外部的电压源，电流可以被传导通过导电的涂层，所述电流加热涂层和因此加热片材。W02012/052315 Al公开例如基于金属的这样的可加热的导电的涂层。
[0004]电加热层的电接触典型地通过如由US2007/0020465 Al已知的汇流导体进行。汇流导体例如由压印的和煅烧的银膏构成。汇流导体典型地沿着片材上面的边和下面的边伸展。汇流导体汇集流过电加热层的电流并且将所述电流传导到与电压源连接的外部引线。通常，施加在电加热层处的电压通过外部开关控制，所述外部开关在车辆情况下例如集成在仪表板中。这样的片材也可以具有与多个电压源连接的多个汇流导体，使得一定的区域可以附加地被加热，如由DE 10 2012 018 001 Al已知的那样。
[0005]已知的是:开关面可以通过线电极或者面电极或者通过两个耦合的电极的装置构造，例如作为电容性开关面。示例在US 2007/0194216 Al中可找到。如果对象靠近开关面，那么面电极对地的电容改变或者由两个耦合的电极构成的电容器的电容改变。通过电路装置或者传感器电子设备来测量电容变化并且在超过阈值时触发开关信号。用于电容性开关的电路装置例如由DE 20 2006 006 192 UUEP O 899 882 AUUS 6,452,514 BI和EP I515 211 Al已知。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于:提供改善的可电加热的片材，所述片材具有开关区域，所述开关区域可以简单地并且成本低地被集成到片材中，所述开关区域不妨碍通过片材的透视(Durchsicht)并且在片材中具有近似均匀的加热功率分布。
[0007]本发明的任务按照本发明通过按照独立权利要求1的具有开关区域的可电加热的片材解决。优选的实施由从属权利要求得知。
[0008]按照本发明的具有开关区域的可电加热的片材至少包含以下特征:
-具有表面的透明的衬底；
-至少一个透明的导电层，所述导电层至少布置在表面的一部分上；
-至少一个分离线，所述分离线以电的方式将层划分为加热区域和开关区域；
-至少两个为了连接到电压源上所设置的汇流导体，所述汇流导体与加热区域这样地连接，使得在汇流导体之间形成用于加热电流的电流路径， 其中，开关区域具有至少一个接触区域、引线区域和连接区域并且所述连接区域可与传感器电子设备电连接。
[0009]引线区域将接触区域与连接区域电连接。
[0010]层通过至少一个分离线以电的方式划分为加热区域和开关区域。开关区域具有三个区域:接触区域、引线区域和连接区域。因此清楚的是:不仅接触区域、引线区域而且连接区域是该层的区域。因此不言而喻:接触区域、引线区域和连接区域也是由该层的材料组成的。所述区域是这样连通的并且由此导电地彼此相连接，使得引线区域将接触区域与连接区域电连接。
[0011]在按照本发明的片材的一种有利的构型中，引线区域的纵向基本上布置在加热电流的电流路径的方向上。这里基本上意味着:在电流路径和引线区域的纵向之间的角度α为0°至45°、优选地0°至20°并且特别优选地0°至10°。这是特别有利的，因为引线区域仅轻微地干扰通过加热区域的电流流动。如果电流路径和引线区域不是直线的，那么电流路径的方向和引线区域的纵向分别表示平均的方向。
[0012]在本发明的另一有利的构型中，引线区域的长度Iz与宽度bz的比例小于或者等于1:700并且优选地为1:1至1:100。如果引线区域不具有恒定的宽度bz、例如当所述引线区域是梯形地或者水滴形地被构造时，那么在本发明的范围内将宽度bz理解为引线区域的平均宽度。
[0013]引线区域的长度Iz优选地为Icm至70 cm并且特别优选地3 cm至8 cm。引线区域的宽度bz优选地为0.5 mm至10 mm并且特别优选地0.5 mm至2 mm。引线区域的形状优选地是矩形的、条带形的或者线形的。
[0014]在按照本发明的片材的一种有利的构型中，连接区域被布置在片材的外边缘处和/或与汇流导体之一相邻地布置。在此，与外边缘或者与最近的汇流导体的间隔优选地为小于10 Cm、特别优选地小于0.5 Cm。这允许在视觉上不显眼的黑色印刷下或者利用盖板、例如照相机壳体掩盖连接区域例如与薄膜导体的电接触部。
[0015]在按照本发明的开关区域的一种有利的构型中，接触区域具有Icm2至200 cm2,#别优选地I cm2至9 cm2的面积。接触区域的长度Ib优选地为I cm至14 cm并且特别优选地Icm至3 cm。接触区域的最大的宽度bB优选地为I cm至14 cm并且特别优选地I cm至3 cm。接触区域原则上可以具有每种任意的形状。能够使加热电流的电流流动围绕接触面良好地绕行的形状是特别适合的。特别适合的接触区域以圆形、椭圆形或者水滴形方式被构造。可替代地，有角的形状是可能的，例如三角形、正方形、矩形、梯形或者其他种类的四边形或者更高阶的多边形。一般而言，当可能的角被倒圆时是特别有利的。这适用于尤其在接触区域与引线区域和/或引线区域与连接区域之间的过渡区域中的、开关区域的所有区域。当角具有至少3 _、优选地至少8 mm的曲率半径时，是特别有利的。
[0016]在按照本发明的开关区域的另一有利的构型中，引线区域的宽度bz与接触区域的最大宽度bB的比例为至少1:2并且尤其至少1:10。由此可以获得特别良好的开关结果。
[0017]在按照本发明的片材的一种有利的构型中，分离线的宽度d为30μ??至200 μπι并且优选地70 μπι到140 Mi。这样薄的分离线允许安全的并且足够高的电绝缘，并且同时不干扰或者仅些微地干扰通过片材的透视。
[0018]按照本发明的片材的另一有利的构型包含复合片材，其中具有导电层的衬底表面通过热塑性中间层与覆盖片材平面地连接。这具有优点:开关区域和加热区域密闭地被包围在复合片材的内部中，并且由此被保护免受直接的触碰和腐蚀。
[0019]开关区域优选地是电容性开关区域。在有利的构型中，开关区域在此构成面电极。面电极的电容通过外部电容性传感器电子设备被测量。当接地的物体出现在面电极的附近或者例如触碰在面电极上方的绝缘层时，面电极的电容对地发生改变。绝缘层尤其包括衬底自身或者中间层或者覆盖片材。通过传感器电子设备测量电容变化，并且在超过阈值时触发开关信号。开关区域通过面电极的形状和大小确定。
[0020]在按照本发明的片材的可替代的构型中，导电层具有至少一个另外的分离线，所述另外的分离线将导电层以电的方式划分为开关区域的周围区域。当周围区域至少部分地并且优选地完全地围住开关区域时，是特别有利的。这样的周围区域是有利的，因为由此加热区域和特别是在加热区域中的电压变化对开关区域的影响得以减小。
[0021]在按照本发明的片材的另一有利的构型中，周围区域具有与开关区域类似的或者相同的形状。尤其是圆形的、椭圆的或者水滴形的形状或者倒圆角的形状以及条带形是特别有利的，因为由此加热电流特别有利地围绕周围区域被传导并且不出现或者仅出现的少量局部加热、所谓的热点。
[0022]按照本发明的周围区域优选地拥有与限制开关区域的分离线的小于或者等于20_的间隔、特别优选地5 mm至15 _。由此开关区域可以特别良好地从加热区域屏蔽。
[0023]当周围区域具有可以与传感器电子设备连接的另一连接区域时，是特别有利的。
[0024]在这样的布置中，开关区域和周围区域构成两个电容性地彼此耦合的电极，由电极构成的电容器的电容在靠近物体、例如人类身体部分时发生改变。电容变化由传感器电子设备测量，并且在超过阈值时触发开关信号。敏感的区域通过区域的形状和大小被确定，在所述区域中电极电容性地耦合。
[0025]可替代地，开关区域也可以具有电感的、热的或者所有其他的无触碰的传感器功能。“无触碰的”在此意味着:不需要直接触碰导电结构来触发开关过程。不言而喻，如果导电结构对用户是可达的，那么开关功能即使在直接触碰导电结构的情况下也是有效的。原则上也可以构造具有与触碰有关的传感器功能的开关区域。
[0026]开关区域并且必要时周围区域被集成到按照本发明的片材中。也即开关作为必须被安装在片材处的单独的构件是不必要的。按照本发明的可以构造为单片材或者为复合片材的片材，优选地也不具有在透视区域中布置在所述片材的表面上的其他构件。这在片材的薄的结构方式以及对通过片材的透视的仅微小的干扰方面是特别有利的。
[0027]本发明的一个有利的方面包括具有按照本发明的片材和传感器电子设备的片材装置，所述传感器电子设备通过连接区域与开关面并且必要时通过另一连接区域与周围面电连接。传感器电子设备优选地是电容性传感器电子设备。
[0028]在按照本发明的开关装置的一种有利的构型中，传感器电子设备的灵敏度这样选择，使得传感器电子设备在用人类手指在衬底上触碰接触区域时输出开关信号而当在覆盖片材上触碰接触区域时不输出开关信号或者其他的开关信号。不言而喻，也可以利用多个手指或者其他人类身体部分来触碰接触区域。在本发明的范围内将“触碰”理解为导致测量信号、例如电容的可测量的变化的与开关区域的每种相互作用。这尤其是对开关区域的直接触碰或