具高频率透射特性的片材的制作方法
【专利说明】具高频率透射特性的片材
[0001] 本发明涉及一种片材，特别是车窗片材，具透明导电涂层且针对高频率范围中的 电磁辐射透射衰减低。此外，本发明还包括该类片材的制造方法及使用。
[0002] 当前汽车需要大量的技术装置来发送和接收电磁辐射，以便运行基本服务，如 无线电接收，优选AM、FM或DAB波段，GSM 900和DCS 1800波段、通用移动通讯系统 (UMTS)和长期演进技术（LTE)中的无线电通话以及全球卫星定位系统（GPS)和无线局域网 (WLAN)0
[0003] 与此同时，现代汽车玻璃越来越多地采用全方位、整表面导电且对可见光透明的 涂层。这些透明导电涂层例如可以通过反射射入的热辐射保护车内不会由于日光照射而过 热或冷却（由EP 378917 A已知)。透明导电涂层可以通过施加电压有针对性地对片材进行 加热（由 WO 2010/043598 Al 已知）。
[0004] 透明导电涂层的共同特点是针对高频率范围内的电磁辐射也不可穿透。汽车玻璃 全方位、整表面采用透明导电涂层的情况下，车内就无法再发送和接收电磁辐射。针对传感 器(如下雨传感器、摄像系统或固定天线）的运行，通常会去除透明导电涂层的一个或两个 局部部分。这些去除涂层的部分形成一个所谓的通讯窗或数据传输窗口（例如由EP 1 605 729 A2 已知）。
[0005] 由于透明导电涂层会影响片材的着色和反射效应，因此通讯窗在视觉上非常引人 注目。去除涂层的范围可能会干扰驾驶员的视野，从而对驾驶安全性造成威胁，因此必须绝 对避免。出于该原因，通信窗布置在片材上不显眼的位置，例如挡风玻璃车内后视镜范围， 并用黑印和塑料遮光膜盖住。
[0006] 该类通讯窗太小而无法发送和接收高频率电磁辐射，但是这例如对于无线电通话 和全球卫星定位系统却是必需的。用户希望在车内的任意位置均可操作移动电话。
[0007] 带金属涂层的片材由 EP 0 717 459 AUUS 2003/0080909 Al 及 DE 198 17 712 Cl已知，所有这些片材都有金属涂层网格形状的脱层部分。网格形状的脱层部分作为低通 滤波器针对射入的高频率电磁辐射发挥作用。相比于高频率电磁辐射的波长，网格间距较 小，因此涂层的较大部分被结构化并且片材的透视度也会受到较大的影响。去除较大部分 的涂层相当费时费力且费用很高。
[0008] 本发明的任务在于提供一种带透明导电涂层的片材，采用这种涂层可实现高频率 电磁辐射的充分透射，以在GSM 900和DCS 1800波段、通用移动通讯系统（UMTS)和长 期演进技术（LTE)操作移动电话以及应用全球卫星定位系统（GPS)和无线局域网（WLAN)， 同时这种涂层在视觉上有吸引力、不会对片材的透视度造成实质性的限制并且制造成本较 低。这个任务以及其他任务是根据本发明提议通过发明具有独立权利要求特性的片材完成 的。本发明的有利构型体现在从属权利要求的特性上。
[0009] 具高频率透射特性片材的制造方法以及此类片材的使用在其他独立权利要求中 予以介绍。
[0010] 根据本发明构造的片材至少包括具一外侧和一内侧的第一片材、至少一个布置在 第一片材外侧和/或内侧上的透明导电涂层以及至少一个带至少一个外部脱层结构和一 个内部脱层结构的范围，而透明导电涂层位于外部脱层结构和内部脱层结构之间以及内部 脱层结构以内。
[0011] 本发明基于以下知识：带外部和内部脱层结构的本发明片材针对高频率电磁辐射 具有足够高的穿透性。与根据现有技术的片材不同的是：无需大面积地去除透明导电涂层。 微小线宽的脱层结构就足够了，其不会对片材透视度以及片材外观产生实质性的影响。
[0012] 为此，根据本发明构造的片材可为由带透明导电涂层的一第一片材形成的单片 材。
[0013] 另外，本发明片材也可为复合片材。根据本发明构造的复合片材优选包括一第一 片材、中间层、一第二片材以及至少一个布置在中间层和第一片材之间和/或中间层和第 二片材之间的透明导电涂层。透明导电涂层也可布置在一载体薄膜上，优选将载体薄膜通 过其他的中间层层压至第一和第二片材以内。
[0014] 第一片材和/或第二片材在单片材和复合片材的情况中均可能是单片材或者是 已通过两片或多片片材层压制成的复合片材，其在层压的作用下形成了一个固定的结合 物。
[0015] 在本发明片材的一有利构型中，外部脱层结构和内部脱层结构具有长方形、菱形、 梯形的形状，特别还有正方形。另外，脱层结构也可具有十字形、椭圆形或圆形的形状。这 些形状可针对高频率电磁辐射实现特别高的穿透性。
[0016] 另外，脱层结构也可具有六边形的形状，特别是长边相等的正六边形，或为八边 形，特别是正八边形。这些形状可在不同的偏振方向下针对高频率电磁辐射实现特别高的 穿透性。
[0017] 在本发明片材的一有利构型中，外部脱层结构完全由透明导电涂层包围。换句话 说：外部脱层结构完全由透明导电涂层环绕其外缘。
[0018] 在本发明片材的另一有利构型中，内部脱层结构完全由透明导电涂层环绕其内置 边缘。
[0019] 在另一有利构型中，外部脱层结构和内部脱层结构之间的中间范围完整填充有透 明导电涂层。由此形成的双结构的特别优势在于只需进行较少的结构化操作即可实现针对 高频率电磁辐射的高穿透性。同时，处理时间和处理成本可保持较低的水平。
[0020] 在本发明片材的一有利构型中，脱层结构之间的间距b为0.5 _至30 _，优 选I mm至5 mm。在此间距b下，可观察到针对高频率电磁福射的特别低的透射衰减。片 材透射针对高频率电磁辐射的频率进行了最佳化处理，而最佳间距b无疑就是取决于这 一频率。这可以通过简单的模拟来确定。
[0021] 外部脱层结构和内部脱层结构特别是具有相同的形状。在一特别有利的构型中， 外部脱层结构和内部脱层结构彼此同心布置。也就是说：两个脱层结构具有共同的中心，并 且在形状相同的情况下，结构脱层线之间的间距也是恒定的。
[0022] 在本发明片材的另一有利构型中，不同形状的多个脱层结构布置在片材上。其特 别优势在于可实现针对多个频率范围和不同偏振的较大的波段宽度。
[0023] 在另一有利构型中，内部脱层结构的内部范围完整填充有透明导电涂层或仅具有 由其他较小的外部脱层结构和其他较小的内部脱层结构组成的一个或多个其他双结构。由 此只需进行较少的结构化操作即可实现针对高频率电磁辐射的特别高的穿透性。同时，处 理时间和处理成本可保持较低的水平。
[0024] 在本发明片材的另一有利构型中，外部脱层结构和内部脱层结构通过至少一条附 加脱层线、优选通过2至100条附加脱层线彼此相连。附加脱层线优选布置为直线形式 和/或与脱层结构呈直角。线间距优选小于高频率电磁辐射波长A的四分之一并且特别 优选从入/20到入/500。另外，附加脱层线也可呈弯曲走向，例如正弦曲线。附加脱层线 的特别优势在于外部脱层结构4.1和内部脱层结构4.2之间形成的破坏性磁场感应电 流较少。因此可实现针对高频率电磁辐射的特别高的穿透性。在一特别有利的构型中，外 部脱层结构和内部脱层结构之间的附加脱层线面积为外部脱层结构和内部脱层结构之间 中间范围面积的0.1%至25%，优选1%至5%。由此只需进行较少的结构化操作即可实现 针对高频率电磁辐射的高穿透性。同时，处理时间和处理成本可保持较低的水平。
[0025] 在另一有利构型中，本发明脱层结构的线宽d为0? 025 mm至0? 3 mm,优选 0.03 mm至0. 14 mm。此类线宽在技术上容易实现，例如通过激光结构化。此外，其对片材 透视度几乎不会造成影响。
[0026] 透明导电涂层至少包括一个带脱层结构的范围，优选至少四个范围，特别优选10 至50个范围。这些范围优选水平和/或垂直布置。透明导电涂层中的脱层结构在平片材 上去除涂层，然后对带脱层结构的片材进行弯曲处理，由此可能导致与水平和/或垂直布 置产生微小偏差。脱层