Оконное стекло с емкостным коммутационным участком для бесконтактного управления функцией
Группа изобретений относится к оконному стеклу (100) с емкостными коммутационными участками (10) для отделения внутреннего пространства от внешнего окружения, системе стекла, многослойному стеклу, способу изготовления оконного стекла и его применению. Оконное стекло (100) включает в себя стекло (1) с внутренней поверхностью (IV) и покрытие (6), которое, по меньшей мере частично, размещено на внутренней поверхности (IV) стекла (1), и в каждом случае емкостный коммутационный участок (10) по меньшей мере одной не содержащей покрытие разделительной линией (7) электрически отделен от покрытия (6), и может быть электрически соединен с сенсорным электронным устройством (14), а также имеет зону (11) детектирования для бесконтактного обнаружения перемещаемого человеком в области активации предмета и направления его перемещения. Обеспечивается удобство пользования. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил. 1 табл.
Изобретение относится к оконному стеклу с покрытием и емкостным коммутационным участком, к системе оконного стекла, к способу изготовления оконного стекла, и к его применению.
Внутреннее пространство автомобиля в настоящее время обычно сформировано с панорамной крышей в качестве крыши. Панорамная крыша имеет многослойную композитную структуру, которая включает прозрачное стекло транспортного средства. Летом при интенсивном прямом солнечном освещении транспортное средство сильно нагревается. Зимой при низкой наружной температуре стекло транспортного средства действует как теплоотвод, и внутреннее пространство транспортного средства может неприятно охлаждаться. Для охлаждения летом и для обогревания зимой климатическая установка транспортного средства должна иметь высокую тепловую нагрузку, чтобы предотвращать нагревание, соответственно, охлаждение внутреннего пространства через оконные стекла транспортного средства.
Во избежание чрезмерного нагревания внутреннего пространства оконные стекла транспортного средства оснащаются отражающим тепловое излучение покрытием. Эти так называемые энергосберегающие (low-E) покрытия, например, известны из WO 2013/131667 А1. Такое low-E-покрытие отражает значительную часть солнечного излучения, в особенности в инфракрасной области, что летом приводит к уменьшенному нагреванию внутреннего пространства транспортного средства.
Кроме того, известно, что покрытое оконное стекло дополнительно может иметь коммутационный участок для управления функцией, например, функцией нагревания. Подобные коммутационные участки могут быть сформированы посредством плоского электрода или конструкции из двух спаренных электродов, например, в виде емкостного коммутационного участка. Когда к коммутационному участку приближается объект, то изменяется емкость плоского электрода относительно земли, или емкость образованного двумя спаренными электродами конденсатора. Изменение емкости измеряется коммутационной схемой или сенсорным электронным устройством, и при превышении порогового значения подается сигнал на переключение. Коммутационные схемы для емкостного переключателя известны, например, из ЕР 0 899 882 А1. Согласно уровню техники, сигнал на переключение подается тогда, когда к контактной поверхности емкостного коммутационного участка прикасается рука человека. Прикосновение к оконному стеклу транспортного средства оставляет после себя загрязнение в форме отпечатков пальцев и других частиц, которые могут оказывать вредное влияние на функционирование коммутационного участка.
Задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованного оконного стекла, которое имеет емкостный коммутационный участок, приведение которого в действие не загрязняет оконное стекло.
Задача настоящего изобретения решается согласно изобретению посредством оконного стекла со многими емкостными коммутационными участками согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению оконное стекло со многими емкостными коммутационными участками для отделения внутреннего пространства от внешнего окружения включает стекло с расположенной с внутренней стороны (внутренней) поверхностью и покрытием, которое, по меньшей мере частично, размещено на указанной внутренней поверхности стекла, причем в каждом случае емкостный коммутационный участок по меньшей мере одной не содержащей покрытие разделительной линией электрически отделен от покрытия, и может быть электрически соединен с сенсорным электронным устройством, а также имеет зону детектирования для бесконтактного обнаружения перемещаемого человеком в области активации предмета и направления его перемещения.
Бесконтактное обнаружение человека, предпочтительно его руки или предмета с подобными характеристиками диэлектрической проницаемости, в смысле изобретения происходит, когда человек, его рука или предмет детектируется зоной детектирования без физического контакта с оконным стеклом. Другими словами, когда емкостный коммутационный участок генерирует электрический сигнал, то есть, передача электрического заряда от коммутационного участка к сенсорному электронному устройству происходит без того, чтобы имело место соприкосновение человека, его руки или предмета с оконным стеклом.
Подобный емкостный коммутационный участок позволяет выполнять управление функцией в зависимости от близости человека, его руки или предмета. Благодаря бесконтактному обнаружению движущегося предмета на оконное стекло не попадают никакие загрязнения от предмета, и не нарушается функционирование емкостного коммутационного участка.
Оконное стекло может использоваться разнообразными путями: в случае оконного стекла в качестве стекла транспортного средства оно может представлять собой, например, стекло крыши, ветровое стекло, заднее стекло, боковое стекло, или другое ограничивающее внутреннее пространство транспортного средства остекление. При этом расположенная с наружной стороны (наружная) поверхность стекла означает поверхность стекла, которая обращена наружу, то есть, в противоположную от внутреннего пространства транспортного средства сторону. Соответственно, расположенная с внутренней стороны (внутренняя) поверхность означает поверхность стекла, обращенную к внутреннему пространству транспортного средства.
В случае оконного стекла в качестве архитектурного остекления или в качестве строительного остекления оконное стекло может представлять собой, например, остекление фасада, остекление крыши, или другое разграничивающее жилое помещение или внутреннее пространство здания остекление. При этом наружная поверхность стекла означает поверхность стекла, которая обращена наружу, то есть, в противоположную от внутреннего пространства сторону. Соответственно, внутренняя поверхность означает поверхность стекла, обращенную к внутреннему пространству.
Внутренняя поверхность имеет так называемое low-E-покрытие в качестве покрытия. Наружная поверхность тогда представляет собой противолежащую внутренней поверхности поверхность.
Так называемое low-E-покрытие содержит по меньшей мере один функциональный слой и, в виде опции, в каждом случае один или несколько адгезионных слоев, барьерные слои и/или антиотражательные слои. Low-E-покрытие предпочтительно представляет собой систему слоев в каждом случае по меньшей мере из адгезионного слоя, функционального слоя, барьерного слоя, антиотражательного слоя и дополнительного барьерного слоя. Особенно пригодные low-E-покрытия содержат функциональный слой по меньшей мере из одного электропроводного оксида (TCO), предпочтительно оксида индия-олова (ITO), легированного фтором оксида олова (SnO2:F), легированного сурьмой оксида олова (SnO2:Sb), легированного алюминием оксида цинка (ZnO:Al), и/или легированного галлием оксида цинка (ZnO:Ga).
Особенно благоприятные согласно изобретению low-E-покрытия имеют коэффициент излучения внутренней стороны соответствующего изобретению оконного стекла, меньший или равный 60%, предпочтительно меньший или равный 45%, особенно предпочтительно меньший или равный 30%, и в частности меньший или равный 20%. При этом под коэффициентом излучения внутренней стороны подразумевается величина, которая показывает, какое количество теплового излучения стекла в смонтированном состоянии передается во внутреннее пространство, например, здания или транспортного средства, по сравнению с идеальным теплоизлучателем (черным телом). Под коэффициентом излучения в смысле изобретения понимается нормальный общий коэффициент излучения при 283 К согласно стандарту EN 12898.
Удельное поверхностное сопротивление low-E-покрытия может составлять от 10 Ом/квадрат до 200 Ом/квадрат, и предпочтительно от 10 Ом/квадрат до 100 Ом/квадрат, особенно предпочтительно от 15 Ом/квадрат до 50 Ом/квадрат, и в частности от 20 Ом/квадрат до 35 Ом/квадрат.
Поглощение соответствующего изобретению low-E-покрытия в видимой области спектра предпочтительно составляет от около 1% до около 15%, особенно предпочтительно от около 1% до около 7%. Поглощение покрытия при этом может быть определено так, что измеряется поглощение покрытого стекла, и вычитается поглощение непокрытого стекла. Соответствующее изобретению оконное стекло при отражении предпочтительно имеет цветовой тон а* от -15 до +5, и цветовой тон b* от -15 до +5, при рассматривании от снабженной low-E-покрытием стороны. Данные а* и b* относятся к цветовым координатам согласно колориметрической модели (цветовое пространство L*a*b*).
Кроме того, low-E-покрытие может иметь в видимой спектральной области незначительное поглощение и незначительное отражение, и поэтому высокую пропускную способность (пропускание). Поэтому low-E-покрытие может применяться также на стеклах, на которых нежелательно заметное снижение пропускания, например, в случае оконных стекол в здания, или законодательно запрещено, например, в ветровых стеках или передних боковых стеклах автомобилей.
Low-E-покрытие преимущественно должно быть коррозионностойким. Поэтому low-E-покрытие может быть нанесено на поверхность стекла, которое в смонтированном состоянии стекла предназначено быть обращенным к внутреннему пространству, например, транспортного средства или здания. На этой поверхности low-E-покрытие особенно эффективно сокращает летом испускание стеклом теплового излучения во внутреннее пространство, и зимой излучение тепла во внешнюю окружающую среду.
Подобные low-E-покрытия особенно пригодны для того, чтобы при остеклении крыши создавать владельцу автомобиля столь значительный тепловой комфорт, чтобы было можно отказаться от применения механических солнцезащитных шторок.
Функциональный слой имеет характеристики отражения в отношении теплового излучения, в частности, инфракрасного излучения, однако будучи практически прозрачным в видимой области спектра. Функциональный слой согласно изобретению содержит по меньшей мере один прозрачный электропроводный оксид (TCO). Показатель преломления материала функционального слоя предпочтительно составляет от 1,7 до 2,5. Функциональный слой предпочтительно содержит по меньшей мере оксид индия-олова (ITO). Тем самым достигаются особенно хорошие свойства в отношении коэффициента излучения и гибкости соответствующего изобретению покрытия.
Оксид индия-олова предпочтительно осаждается способом катодного распыления в магнитном поле с мишени из оксида индия-олова. Мишень предпочтительно содержит от 75 вес.% до 95 вес.% оксида индия и от 5 вес.% до 25 вес.% оксида олова, а также обусловленные способом изготовления примеси. Осаждение оксида индия-олова предпочтительно выполняется в атмосфере защитного газа, например, аргона. К защитному газу также может быть добавлено незначительное количество кислорода, например, чтобы улучшить однородность функционального слоя.
В альтернативном варианте мишень может содержать предпочтительно по меньшей мере от 75 вес.% до 95 вес.% индия и от 5 вес.% до 25 вес.% олова. Тогда осаждение оксида индия-олова предпочтительно проводится с добавлением кислорода в качестве реакционного газа во время катодного распыления.
На коэффициент излучения соответствующего изобретению стекла может влиять толщина функционального слоя. Толщина функционального слоя предпочтительно составляет от 40 нм до 200 нм, особенно предпочтительно от 90 нм до 150 нм, и наиболее предпочтительно от 100 нм до 130 нм, например, около 120 нм. В этом диапазоне толщины функционального слоя достигаются особенно благоприятные значения коэффициента излучения, и особенно благоприятная способность функционального слоя выдерживать без повреждения механическое преобразование, такое как изгибание или предварительное напряжение.
Но функциональный слой может содержать также другие прозрачные, электропроводные оксиды, например, легированный фтором оксид олова (SnO2:F), легированный сурьмой оксид олова (SnO2:Sb), смешанный оксид индия-цинка (IZO), легированный галлием или алюминием оксид цинка, легированный ниобием оксид титана, станнат кадмия и/или станнат цинка.
Антиотражательный слой уменьшает отражения в видимой спектральной области на соответствующем изобретению оконном стекле. Посредством антиотражательного слоя достигаются особенно высокое пропускание в видимой спектральной области через соответствующее изобретению оконное стекло, а также нейтральное цветовое впечатление от отраженного и пропущенного света. Кроме того, антиотражательный слой улучшает коррозионную стойкость функционального слоя. Материал антиотражательного слоя предпочтительно имеет показатель преломления, который является меньшим, чем показатель преломления материала функционального слоя. Показатель преломления материала антиотражательного слоя предпочтительно составляет величину, меньшую или равную 1,8.
Примерные многослойные системы, которые пригодны в качестве low-E-покрытия, а также способ их изготовления, известны, например, из WO 2013/131667 А1.
В соответствующем изобретению оконном стекле многие емкостные коммутационные участки электрически отделены от low-E-покрытия по меньшей мере одной не содержащей покрытие разделительной линией. Это значит, что отделенные посредством разделительной линии зоны электрическим изолированы друг от друга. Отделенные разделительной линией зоны благоприятным образом гальванически изолированы друг от друга.
Согласно одному предпочтительному варианту исполнения, зона детектирования предусматривается для создания электрического поля. Электрическое поле распространяется внутрь области активации. Если предмет движется в зоне активации, предмет вызывает изменение электрического поля, которое детектируется емкостным коммутационным участком. Это изменение зависит от положения предмета так, что возможно также детектирование положения.
Емкостные коммутационные участки соответствующего изобретению оконного стекла могут быть применены для электрического управления функцией внутри или снаружи оконного или многослойного стекла, предпочтительно изменения оптической прозрачности функционального промежуточного слоя, в частности, слоя устройства со взвешенными частицами (SPD), слоя полимер-диспергированных жидких кристаллов (PDLC), или электрохромного промежуточного слоя, нагревательной функции оконного стекла, функции освещения, в частности, размещенных на или в оконном стекле источников света, таких как светоизлучающие диоды (LED).
Изменение прозрачности может проводиться постепенно (ступенчато). Тем самым можно даже создавать ступенчатую защиту от солнца, и отказаться от традиционных механических солнцезащитных шторок.
Особенно благоприятным является то, что зона детектирования может обнаруживать предмет и направление его движения. Тем самым производится не только изменение прозрачности, но также регистрируется и направление изменения. Так, имитирующий вытирание жест человека вдоль оконного стекла в первом направлении может вызывать постепенное потемнение, и имитирующий вытирание жест человека в противоположном направлении может вызывать уменьшение потемнения.
Зона детектирования предпочтительно выполнена по меньшей мере из двух лентообразных участков, длина которых является явно большей, чем их ширина. Благодаря этому расширяется область активации и повышается чувствительность емкостного коммутационного участка.
Подразделение зоны детектирования на многие участки создает возможность обнаружения предмета в зависимости от его положения.
В такой системе в каждом случае два соседних участка формируют два электрода, которые емкостно связаны друг с другом. Емкость образованного электродами конденсатора изменяется при приближении предмета, предпочтительно человеческой руки. Изменение емкости измеряется сенсорным электронным устройством, и при превышении порогового значения выдается сигнал на переключение. Чувствительная область определяется формой и величиной области, в которой электроды емкостно связаны друг с другом. При этом один из смежных участков может быть связан с потенциалом земли.
Участки могут быть размещены на расстоянии друг от друга, соответствующем ширине разделительной линии и не содержащей покрытие. Продольная ось участков может пролегать параллельно одной стороне внутренней поверхности. При этом участок может иметь длину, которая соответствует стороне внутренней поверхности. В частности, длина участка может соответствовать ширине внутренней поверхности. Данная ширина участка при этом может быть постоянной. В альтернативном варианте, ширина участков может варьировать. За счет параллельного размещения участков почти вся поверхность внутренней стороны может служить в качестве зоны детектирования. При этом связанный с потенциалом земли участок может иметь значительно меньшую ширину, чем соседний с ним участок. Так, например, участок может быть выполнен примерно в десять раз более широким, чем соседний с ним связанный с потенциалом земли участок.
Размещением участков может быть обеспечена возможность того, что область активации является протяженной в плоскости, параллельной внутренней поверхности, по направлению к внутреннему пространству. При этом область активации предпочтительно может иметь ширину, меньшую или равную 10 см. С помощью предусмотренной области активации может быть бесконтактно обнаружен предмет, например, человеческая рука, и генерирован сигнал.
Соответствующий изобретению емкостный коммутационный участок может иметь зону детектирования, подводящую зону и соединительную зону, причем подводящая зона зоны детектирования электрически соединена с соединительной зоной, и соединительная зона может быть электрически соединена с сенсорным электронным устройством.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения отношение длины к ширине подводящей зоны составляет величину, меньшую или равную 1:700, и предпочтительно от 1:3 до 1:100. Если подводящая зона не имеет постоянной ширины, например, когда она является трапециевидной или каплеобразной, то в рамках настоящего изобретения под шириной понимается усредненная ширина подводящей зоны.
Длина подводящей зоны составляет от 1 см до 70 см, предпочтительно от 1 см до 12 см, и в особенности от 3 см до 8 см. Ширина подводящей зоны предпочтительно составляет от 0,5 мм до 10 мм, и особенно предпочтительно от 0,5 мм до 2 мм. Форма подводящей зоны предпочтительно является прямоугольной, лентообразной или в форме линии. Подводящая зона может быть выполнена прямолинейной, но также изогнутой, угловатой, L-образной, U-образной, или произвольно криволинейной. При этом подводящая зона может согласовываться просто с данными условиями стекла, такими как не содержащие low-E-покрытие зоны, и, например, пролегать мимо них.
Зона детектирования в принципе может иметь любую произвольную форму. Особенно подходящие зоны детектирования выполнены каплевидными. В альтернативном варианте, возможны угловатые формы, например, треугольник, квадрат, прямоугольник, трапеция, или другие похожие четырехугольные или многоугольные формы высшего порядка. Особенно предпочтительными являются скругленные углы. Это действительно для переходной области между зоной детектирования и подводящей зоной, и/или подводящей зоной и соединительной зоной. Особенно предпочтительно, когда углы имеют радиус кривизны по меньшей мере 3 мм, предпочтительно по меньшей мере 8 мм.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению стекла ширина t1 разделительных линий составляет от 30 мкм до 200 мкм, и предпочтительно от 70 мкм до 140 мкм. Подобные тонкие разделительные линии обеспечивают возможность надежной и достаточно высокой электрической изоляции, и одновременно не нарушают обзорность через многослойное стекло или лишь незначительно мешают ей.
При этом в одном предпочтительном варианте исполнения коммутационный участок образует плоский электрод. Емкость плоского электрода измеряется внешним емкостным сенсорным электронным устройством. Емкость плоского электрода изменяется относительно земли, когда приближается подходящий предмет (предпочтительно человеческая рука). Изменение емкости измеряется сенсорным электронным устройством, и при превышении порогового значения подается сигнал на переключение. Коммутационный участок определяется формой и размером плоского электрода.
Область low-E-покрытия, которое размещается снаружи емкостного коммутационного участка - далее называемая окружающей областью - может быть соединенной или соединена через дополнительную соединительную зону с сенсорным электронным устройством. Окружающая область может включать все low-E-покрытие в целом снаружи емкостного коммутационного участка. В альтернативном варианте, окружающая область может быть отделена одной или многими разделительными линиями от всего low-E-покрытия, и электрически изолирована от емкостного коммутационного участка и окружающего low-E-покрытия. Разделительная линия, которая окаймляет емкостный коммутационный участок и отделяет окружающую область от остального окрестного low-E-покрытия, предпочтительно отстоит на расстояние от 0,1 мм до 200 мм, особенно предпочтительно от 0,5 мм до 100 мм, и в особенности на расстояние от 1 мм до 11 мм. Расстояние тем самым соответствует ширине окружающей области. Окружающая область может окаймлять все емкостные коммутационные участки, в каждом случае один отдельный емкостный коммутационный участок или отдельные группы емкостных коммутационных участков.
Соответствующий изобретению емкостный коммутационный участок и, при необходимости, окружающая область, интегрированы (встроены) в соответствующее изобретению оконное стекло. То есть, не требуется никакой переключатель или подобный как отдельная конструкционная деталь, которые должны наноситься на оконное стекло. Оконное стекло предпочтительно также не имеет прочие конструкционные детали, которые размещаются на его поверхности в области обзора. Это является особенно благоприятным в отношении тонкой конструкции оконного стекла, а также лишь незначительной помехи обзорности через оконное стекло.
Дополнительный аспект изобретения включает многослойное стекло с емкостным коммутационным участком и покрытием, по меньшей мере включающее:
- внутреннюю пластину, которая состоит из соответствующего изобретению стекла с емкостным коммутационным участком и покрытием,
- наружную пластину с внутренней поверхностью, и
- по меньшей мере один промежуточный слой, который по поверхности соединяет внутреннюю поверхность наружной пластины с наружной поверхностью внутренней пластины.
Внутренняя поверхность многослойного стекла тем самым соответствует внутренней поверхности внутренней пластины (то есть, стекла согласно изобретению), и наружная поверхность многослойного стекла соответствует наружной поверхности наружной пластины.
В случае многослойного стекла внутренняя пластина и наружная пластина соединяются друг с другом посредством по меньшей мере одного промежуточного слоя. Промежуточный слой предпочтительно является прозрачным. Промежуточный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один синтетический материал, предпочтительно поливинилбутираль (PVB), этилен-винилацетат (EVA), и/или полиэтилентерефталат (PET). Но промежуточный слой также может содержать, например, полиуретан (PU), полипропилен (PP), полиакрилат, полиэтилен (PE), поликарбонат (PC), полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полиацетатную смолу, литьевые смолы, акрилаты, фторированные этилен-пропиленовые сополимеры, поливинилфторид, и/или сополимер этилена и тетрафторэтилена, или их сополимеры или смеси. Промежуточный слой может быть сформирован одной или также многими наслоенным друг на друга пленками, причем толщина пленки предпочтительно составляет от 0,025 мм до 1 мм, обычно 0,38 мм или 0,76 мм. Промежуточные слои предпочтительно могут быть термопластичными, и после наслоения внутренней пластины, наружной пластины и возможных дополнительных промежуточных слоев склеиваются между собой. Промежуточный слой предпочтительно имеет относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 4, и особенно предпочтительно от 2,1 до 2,9.
Предпочтительный аспект изобретения включает систему стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом или соответствующим изобретению многослойным стеклом, и сенсорным электронным устройством, которые через соединительную зону электрически соединены с емкостным коммутационным участком, и при необходимости через дополнительную соединительную зону с окружающей поверхностью. Сенсорное электронное устройство представляет собой емкостное сенсорное электронное устройство.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению коммутационного устройства чувствительность сенсорного электронного устройства выбирается так, что сенсорное электронное устройство при обнаружении перемещаемого человеком предмета в области активации генерирует сигнал на переключение.
Подразумевается, что зона детектирования может детектировать также несколько пальцев или другую часть человеческого тела. Под детектированием в рамках этого изобретения понимается всякое взаимодействие с коммутационным участком, которое приводит к измеримому изменению сигнала измерительного устройства, то есть, здесь емкости.
Поданные сигналы на переключение могут быть произвольными и приспособленными к требованиям конкретного применения. Так, сигнал на переключение может представлять собой положительное напряжение, например, 12 В, отсутствие сигнала означает, например, 0 В, и другой сигнал на переключение, например, означает +6 В. Сигналы на переключение также могут соответствовать обычным для CAN-шины напряжениям линий CAN_High и CAN_Low, и меняться на находящееся между ними значение напряжения. Сигнал на переключение также может быть импульсным и/или иметь цифровое кодирование.
Особенное преимущество такой соответствующей изобретению системы стекла состоит в том, что для сигнала на переключение не требуется прикосновение к оконному стеклу, соответственно, к многослойному стеклу.
Чувствительность сенсорного электронного устройства может быть определена в рамках простого эксперимента в зависимости от размера зоны детектирования и в зависимости от геометрии, а также соотношений между шириной и длиной подводящей зоны. При этом особенно благоприятным является, когда ширина подводящей зоны выбирается по возможности незначительной. В частности, изменение эталонной емкости подключенного сенсорного электронного устройства также приводит к существенному повышению чувствительности коммутационного участка.
В одном предпочтительном усовершенствовании соответствующей изобретению системы стекла соединительная зона соединена с плоским проводником металлической проволокой, в частности, круглым проводником или многожильным проводником, и отведена от поверхности стекла. Тогда интегрированная система стекла может быть особенно легко соединена на месте применения с источником напряжения и сигнальным проводником, который использует сигнал на переключение от сенсорной схемы, например, в транспортном средстве через CAN-шину.
В качестве стекла, соответственно, внутренней пластины и наружной пластины, в принципе пригодны все электрически изолирующие подложки, которые в условиях изготовления и применения соответствующего изобретению стекла или многослойного стекла являются термически и химически стабильными, а также имеют стабильные размеры.
Оконное стекло, соответственно, внутренняя пластина и наружная пластина, предпочтительно содержат стекло, в частности предпочтительно листовое стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, известково-натриевое стекло, или прозрачные синтетические материалы, предпочтительно жесткие прозрачные синтетические материалы, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид, и/или их смеси. Оконное стекло, соответственно, внутренняя пластина и наружная пластина, предпочтительно являются прозрачными, в частности, для использования стекла в качестве ветрового стекла или заднего стекла транспортного средства, или для других вариантов применения, при которых желательно высокое светопропускание. Тогда под прозрачным в смысле изобретения подразумевается стекло, которое имеет пропускание в видимой области спектра свыше 70%. Однако для стекол, которые не находятся в важном для дорожного движения поле зрения водителя, например, для остекления крыши, пропускание также может быть гораздо меньшим, например, более 5%.
Толщина стекла, соответственно, внутренней пластины и наружной пластины может варьироваться в широких пределах, и тем самым быть приспособленной исключительно к требованиям конкретной ситуации, в частности, чтобы производить асимметричное переключение. Преимущественно применяются стекла со стандартными толщинами от 1,0 мм до 25 мм, предпочтительно от 1,4 мм до 2,5 мм для остекления транспортных средств, и предпочтительно от 4 мм до 25 мм для мебели, приборов и строений. Величина оконного и многослойного стекла может варьироваться в широких пределах и следует применению согласно изобретению. Например, оконное и многослойное стекло в автомобилестроении и в области архитектуры имеет обычные величины площади от 200 см2 до 20 м2.
Оконное или многослойное стекло может иметь произвольную трехмерную форму. Трехмерная форма предпочтительно не имеет затененных зон, так что она, например, может быть снабжена покрытием с помощью катодного распыления. Стеклянные пластины предпочтительно являются плоскими или слегка или сильно изогнутыми по одному направлению или по многим направлениям в пространстве. В частности, используются плоские пластины. Стекла могут быть бесцветными или окрашенными.
Стекло, соответственно, внутренняя пластина и наружная пластина, предпочтительно имеют относительную диэлектрическую проницаемость εr,1/4 от 2 до 8, и в особенности предпочтительно от 6 до 8.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла или соответствующего изобретению многослойного стекла соединительная зона размещается у наружной кромки стекла. При этом расстояние до наружной кромки предпочтительно составляет менее 10 см, в особенности предпочтительно менее 0,5 см. Это позволяет электрическое контактирование соединительной зоны, например, с помощью фольгового проводника, под оптически незаметной черной печатью или посредством облицовки.
Электрический подвод предпочтительно выполняется в виде фольгового проводника или гибкого фольгового проводника (плоского проводника, плоского ленточного проводника). Под фольговым проводником подразумевается электрический проводник, ширина которого является гораздо большей, чем его толщина. Такой фольговый проводник представляет собой, например, полоску или ленту, содержащую медь, луженую медь, алюминий, серебро, золото, или их сплавы, или состоящую из них. Например, фольговый проводник имеет ширину от 2 мм до 16 мм, и толщину от 0,03 мм до 0,1 мм. Фольговый проводник может иметь изолирующую, предпочтительно полимерную, оболочку, например, на основе полиимида. Фольговые проводники, которые пригодны для создания контакта электропроводных покрытий в стеклах, имеют общую толщину, например, только 0,3 мм. Подобные тонкие фольговые проводники могут быть простым и эстетичным путем размещены на поверхности внутренней стороны и, например, приклеены. В ленте из фольговых проводников могут находиться многочисленные, электрически изолированные друг от друга проводящие слои.
Электрическое проводное соединение между соединительной зоной и электрическим подводом предпочтительно выполняется посредством электрически проводящих клеев, которые обеспечивают возможность надежного и долговременного электрически проводящего соединения между соединительной зоной и подводом. В альтернативном варианте, электрическое проводное соединение может быть создано также посредством клемм или пружинных контактов. В альтернативном варианте, электрическое проводное соединение также может быть напечатано на соединительной зоне, например, с помощью сформированной вжиганием содержащей металл и, в частности, содержащей серебро, электропроводной печатной пасты, или пайкой, в частности, ультразвуковой пайкой.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла или многослойного стекла зона детектирования может быть непосредственно маркирована активным, с регулируемой яркостью, источником света, или обозначается предпочтительно светодиодом (LED), органическим светодиодом (OLED), или другим активным светящимся элементом, таким как люминесцентный материал, предпочтительно флуоресцирующий или фосфоресцирующий материал.
Источник света предпочтительно содержит LED или OLED. Особенным достоинством являются маленькие размеры и незначительная потребляемая мощность. Диапазон длин волн испускаемого источником света может быть свободно выбран в области видимого света, например, по практическим и/или эстетическим соображениям.
Источник света может быть размещен на любом месте стекла, соответственно, внутренней пластины или наружной пластины, в частности, над сиденьем и на боковой кромке оконного стекла или многослойного стекла, или в маленьком углублении посередине внутренней пластины или наружной пластины. Источник света предпочтительно размещается в середине зоны детектирования.
Дополнительный аспект изобретения включает способ изготовления оконного стекла с емкостным коммутационным участком, по меньшей мере включающий:
(а) нанесение покрытия на внутреннюю поверхность оконного стекла,
(b) введение по меньшей мере одной разделительной линии, которая электрически подразделяет покрытие на многие емкостные коммутационные участки и/или по меньшей мере одну окружающую область, предпочтительно лазерным структурированием или механическим или химическим удалением материала.
В альтернативном варианте исполнения соответствующего изобретению способа изготовления многослойного стекла с емкостным коммутационным участком технологические стадии а) и b) также могут быть выполнены в обратном порядке.
Нанесение покрытия может быть выполнено известным самим по себе способом, предпочтительно с помощью стимулированного магнитным полем катодного распыления. Это является особенно благоприятным в отношении простого, быстрого, экономичного и равномерного нанесения покрытия на стекла. Но электрически проводящий слой может быть нанесен, например, путем испарения, химическим осаждением из газовой фазы (химическое осаждение из паров, CVD), плазмохимическим осаждением из газовой фазы (PECVD) или жидкостным химическим способом.
Удаление слоя для отдельных разделительных линий в покрытии предпочтительно производится лазерным лучом.
Ламинирование, то есть, соединение внутренней пластины, промежуточного слоя и наружной пластины, предпочтительно производится под действием тепла, вакуума и/или давления. Могут быть применены известные сами по себе способы изготовления многослойного стекла.
Дополнительный аспект изобретения включает применение соответствующего изобретению оконного стекла или многослойного стекла с емкостным коммутационным участком в строениях, в частности, во входной зоне, в остеклении окон, в остеклении крыши или фасадном остеклении, в качестве встроенной детали в мебели или приборах, в средствах передвижения для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности, в поездах, на судах и в автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла крыши.
Дополнительный аспект изобретения включает применение соответствующего изобретению оконного стекла со многими емкостными коммутационными участками или многослойного стекла для электрического управления функцией внутри или снаружи многослойного стекла, предпочтительно функции нагревания, освещения, в частности, размещенных в многослойном стекле осветительных устройств, таких как LED, изменения оптической прозрачности функционального промежуточного слоя, в частности, слоя в виде устройства со взвешенными частицами (SPD), или электрохромного промежуточного слоя.
Далее изобретение разъясняется более подробно с помощью чертежей и примеров осуществления. Чертежи представляет собой схематическое изображение и выполнен не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивает изобретение.
Как показано:
Фиг.1А представляет вид сверху конфигурации соответствующей изобретению конструкции стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом;
Фиг.1В представляет вид в разрезе, проведенном вдоль линии A-A' сечения из Фиг.1А;
Фиг.2 представляет вид сверху альтернативного выполнения соответствующей изобретению системы стекла с многочисленными емкостными коммутационными участками;
Фиг.3 представляет вид сверху дополнительного выполнения соответствующей изобретению системы стекла с соответствующим изобретению многослойным стеклом и многочисленными емкостными коммутационными участками;
Фиг.4 представляет вид сверху дополнительной альтернативного выполнения соответствующей изобретению системы стекла с соответствующим изобретению многослойным стеклом и многочисленными емкостными коммутационными участками для управления источником света; и
Фиг.5 представляет подробную технологическую блок-схему соответствующего изобретению способа изготовления оконного стекла в одном варианте исполнения.
Фиг.1А показывает вид сверху примерного выполнения соответствующей изобретению системы 200 стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом 100 на примере стекла крыши автомобиля.
Оконное стекло 100 почти на всей своей поверхности имеет покрытие 6. Покрытие 6 представляет собой так называемое low-E-покрытие 6, которое подразделено не содержащими покрытие разделительными линиями 7 на различные, электрически изолированные друг от друга участки. В этом примере электрическое изолирование означает, что участки гальванически отделены друг от друга, то есть, что между участками не может протекать постоянный ток (DC).
Разделительная линия 7 имеет ширину, например, только 100 мкм, и введена в Low-E-покрытие 6, например, лазерным структурированием. Разделительные линии 7 с подобной незначительной шириной визуально почти неразличимы, и лишь незначительно мешают видимости на просвет через оконное стекло 100, что является особенно эстетичным, и, в частности, при применении в области обзора транспортных средств имеет особенное значение для безопасности дорожного движения.
На нижнем участке оконного стекла 100 Low-E-покрытие 6 имеет, например, два емкостных коммутационных участка 10. Два емкостных коммутационных участка 10 электрически отделены от всей окружающей области 15. Каждый коммутационный участок 10 включает участок зоны 11 детектирования, который выполнен приблизительно квадратным и переходит в лентообразную подводящую зону 12. Ширина и длина зоны 11 детектирования в каждом случае составляют, например, 40 мм.
Емкостный коммутационный участок 10 создает электрическое поле, которое распространяется внутри области активации. Область активации располагается по площади, параллельной внутренней поверхности, и простирается в направлении внутреннего пространства. При этом область активации предпочтительно может иметь ширину, меньшую или равную 10 см, в направлении внутреннего пространства. Посредством предусмотренной области активации может быть бесконтактно детектирован предмет, например, человеческая рука, и генерирован сигнал. Если предмет движется в области активации, предмет вызывает изменение электрического поля, которое регистрируется емкостным коммутационным участком.
Ширина подводящей зоны 12 составляет, например, 1 мм. Подводящая зона 12 соединена с соединительной зоной 13. Соединительная зона 13 имеет прямоугольную, в частности, квадратную форму, и длину кромок, например, 12 мм. Длина подводящей зоны составляет около 48 мм. Окружающая область 15 опять же отделена разделительной линией 7 от остального low-E-покрытия 6. Окружающая область 15 здесь выполнена прямоугольной, и включает оба емкостных коммутационных участка 10.
Соединительная зона 13 электрическим проводящим соединением электропроводно соединена с фольговым проводником 17. При этом надежное электропроводное соединение предпочтительно создается посредством электропроводного клея. Фольговый проводник 17 состоит, например, из медной фольги толщиной 50 мкм и, например, снаружи первого соединительного участка 13 изолирован полиимидным слоем. Благодаря этому фольговый проводник 17 без электрического короткого замыкания может выводиться по окружающей области 15 за нижний край оконного стекла 100. Подразумевается, что электрически проводящее соединение соединительной зоны наружу также может быть выведено наружу посредством изолированных проволок или через участок, на котором прервано Low-E-покрытие окружающей области.
Например, здесь фольговый проводник 17 снаружи оконного стекла 100 соединен с сенсорным электронным устройством 14. Сенсорное электронное устройство 14 предназначено для точного измерения изменений емкости коммутационного участка 10 относительно окружающей области 15, и, в зависимости от порогового значения, передачи сигнала на переключение, например, на CAN-шину транспортного средства. Посредством сигнала на переключение могут переключаться любые функции в транспортном средстве. Например, может включаться или выключаться освещение в оконном стекле 100 или на нем.
Например, если оконное стекло 100 используется как стекло крыши в автомобиле, то длина подводящего участка 12 может выбираться такой, чтобы водителю транспортного средства, сидящему рядом с ним, или пассажирам на заднем сиденье транспортного средства было удобно дотянуться до зоны 11 детектирования коммутационного участка 10.
В представленном примере исполнения конструкция и настройка сенсорного электронного устройства 14 согласованы таким образом, что при перемещении руки внутри области активации, то есть, вблизи внутренней поверхности IV стекла 1 на Фиг. 2 над зоной 11 детектирования емкостного коммутационного участка 10, инициируется сигнал на переключение.
На Фиг.1В представлен вид в разрезе, проведенном вдоль линии A-A' сечения из Фиг.1А. Оконное стекло 100 включает здесь, например, единственную пластину 1 (стекло 1). Например, оконное стекло 100 представляет собой стекло транспортного средства, и, в частности, стекло крыши легкового автомобиля. Размеры оконного стекла 100 составляют, например, 0,9 м×1,5 м. Оконное стекло 100 содержит стекло или пластину 1, которая, например, предусмотрена для того, чтобы в смонтированном положении отделять внутреннее пространство транспортного средства от внешней окружающей среды. Это значит, что внутренняя поверхность IV стекла 1 доступна из внутреннего пространства, тогда как наружная поверхность III стекла 1 обращена наружу относительно внутреннего пространства транспортного средства. Например, стекло 1 состоит из известково-натриевого стекла, и была изготовлена флоат-способом. Толщина d1 стекла 1 составляет, например, 2,1 мм. В принципе стекло 1 может иметь также другие толщины. Так, например, стекло 1 в качестве строительного остекления может иметь толщину 4 мм.
На внутренняя поверхность IV стекла 1 нанесено Low-E-покрытие 6. В Таблице 1 приведены три примера соответствующих изобретению Low-E-покрытий 6 с функциональными слоями, например, из ITO. Каждое Low-E-покрытие 6 Примеров 1-3 состоит из штабеля слоев из: стекла 1/адгезионного слоя/функционального слоя/барьерного слоя/антиотражательного слоя.
Таблица 1
| Материал | Толщина | |||
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | ||
| Антиотражательный слой | SiО2:Al | 45 нм | 40 нм | 80 нм |
| Барьерный слой | Si3N4:Al | 12 нм | 20 нм | 12 нм |
| Функциональный слой | ITO | 120 нм | 120 нм | 120 нм |
| Адгезионный слой | SiО2:Al | 30 нм | 30 нм | 40 нм |
| Стекло, соответственно, внутренняя пластина 1 | Известково-натриевое стекло |
Представленное на Фиг.1А Low-E-покрытие 6 состоит, например, из системы слоев согласно Примеру 1 из Таблицы 1. В другом примере Low-E-покрытие 6 состоит из системы слоев согласно Примеру 2 из Таблицы 1, и в еще одном примере из системы слоев согласно Примеру 3 из Таблицы 1.
Оконные стекла 100 с указанными в качестве примеров системами слоев согласно Примерам 1-3 имеют общий коэффициент излучения со стороны внутреннего пространства, меньший или равный 30%, и удельное поверхностное электрическое сопротивление от 20 Ом/квадрат до 30 Ом/квадрат. Например, соответствующее изобретению оконное стекло имеет при отражении цветовой тон а*, например, от -3 до +4, и цветовой тон b* от -7 до +4, при рассматривании с оснащенной соответствующим изобретению Low-E-покрытием 6 стороны. Данные а* и b* относятся к цветовым координатам согласно колориметрической модели (цветовое пространство L*a*b*).
Подобное соответствующее изобретению оконное стекло 100 может быть прозрачным и иметь коэффициент светопропускания (прозрачность) в видимой области, больший или равный 80%. Во избежание ослепления солнечным светом в видимой области оконное стекло 100 также может быть сильно тонированным, и иметь коэффициент светопропускания в видимой области, меньший или равный только 20%. Подразумевается, что Low-E-покрытие 6 может состоять также из других систем слоев с более низким коэффициентом излучения.
Фиг.2 показывает вид сверху альтернативного варианта исполнения соответствующей изобретению системы 200 оконного стекла с многочисленными емкостными коммутационными участками 10. Изображенный пример исполнения соответствует конструкции по существу соответствующего изобретению оконного стекла 100 согласно Фиг.1А, так что впоследствии подробно рассматриваются только конкретные отличия.
Емкостные коммутационные участки 10 оконного стекла 100 управляют оптической прозрачностью функционального промежуточного слоя системы 200 стекла, в частности, слоя устройства со взвешенными частицами (SPD), слоя полимер-диспергированных жидких кристаллов (PDLC), или электрохромного промежуточного слоя.
Зона 11 детектирования в этом примере подразделена на многочисленные продолговато проходящие участки 5. Участки 5 выполнены лентообразными почти по всей внутренней поверхности оконного стекла 100. Участок 5 может иметь ширину от 2 см до 0,3 см. В альтернативном варианте, каждый участок 5 имеет длину, которая занимает половину ширины оконного стекла 100 так, что оконное стекло 100 имеет две отдельные зоны 11 детектирования. Отдельные зоны 11 детектирования в каждом случае располагают сенсорным устройством 14, которое может быть индивидуально придано каждому участку 5.
Каждый участок 5 электропроводно соединен электрически проводящим соединением с фольговым проводником 17. При этом участок 5 через фольговый проводник 17 может быть связан с потенциалом земли, причем его непосредственно смежный участок 5 через фольговый проводник 17 подключен к электрическому потенциалу. Фольговые проводники 17 снаружи оконного стекла 100 соединены с емкостным сенсорным электронным устройством 14. Подразделение зоны детектирования на многочисленные участки 5 позволяет регистрировать предмет в зависимости от его положения.
При этом электрическое поле распространяется внутрь области активации почти по всей внутренней поверхности IV оконного стекла 100 в направлении внутреннего пространства. Благодаря лентообразной конфигурации участков 5 расширяется область активации, и повышается чувствительность емкостного коммутационного участка.
Если предмет, предпочтительно рука, движется в области активации, предмет вызывает изменение электрического поля, которое регистрируется емкостным коммутационным участком. Это изменение зависит от положения предмета, так что возможно также детектирование положения. Благоприятным исполнением участков 5 в форме лент делает изменение прозрачности постепенным, причем одна ступень может соответствовать одному участку 5.
Зона 11 детектирования обнаруживает предмет и направление его перемещения. Тем самым не только производится изменение прозрачности, но также определяется направление изменения. Так, имитирующий вытирание жест человека вдоль оконного стекла в первом направлении может вызывать постепенное потемнение, и имитирующий вытирание жест человека в противоположном направлении может вызывать уменьшение потемнения.
В альтернативном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла 100 емкостный коммутационный участок 10 управляет открыванием и закрыванием окна крыши. При этом положение открывания и закрывания боковых стекол определяется положением и направлением имитирующего вытирание жеста рукой.
В альтернативном варианте исполнения соответствующей изобретению системы 200 стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом 100 система 200 стекла может служить в качестве ветрового стекла автомобиля, в котором верхняя область может постепенно (ступенчато) затемняться.
В одном дополнительном альтернативном варианте исполнения соответствующей изобретению системы 200 стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом 100 система 200 стекла может служить в качестве бокового стекла автомобиля. В подобной конфигурации емкостный коммутационный участок 10 управляет открыванием и закрыванием бокового окна. При этом положение открывания и закрывания боковых стекол определяется положением и направлением имитирующего вытирание жеста рукой. Закрывание бокового окна дополнительно может быть выполняться кнопочным управлением.
Изображенный на Фиг.3 пример исполнения системы 201 стекла соответствует по конфигурации по существу соответствующему изобретению многослойному стеклу 101 с оконным стеклом согласно Фиг.1А. Многослойное стекло 101 включает здесь, например, внутреннюю пластину 1 и наружную пластину, которые соединены друг с другом промежуточным слоем. Внутренняя пластина 1 по своему назначению соответствует стеклу 1 из Фиг.1А.
В середине нижнего участка многослойного стекла 101 low-E-покрытие 6 имеет многие емкостные коммутационные участки 10, которые пролегают в почти параллельном расположении по длинной стороне многослойного стекла 101.
Low-E-покрытие 6 подразделено не содержащими покрытие разделительными линиями 7 на различные, электрически изолированные друг от друга участки. В каждом случае емкостный коммутационный участок 10 включает зону 11 детектирования, которая выполнена приблизительно каплевидной, и переходит в лентообразную подводящую зону 12. Ширина и длина зоны 11 детектирования в каждом случае составляет, например, 40 мм. Ширина подводящей зоны 12 составляет, например, 1 мм. Подводящая зона 12 соединена с соединительной зоной 13. Соединительная зона 13 имеет квадратную форму со скругленными углами и длиной кромок, например, 12 мм. Длина подводящей зоны 12 составляет около 48 мм.
В одном альтернативном варианте исполнения соответствующей изобретению системы 201 стекла с соответствующим изобретению оконным стеклом 101 система 201 стекла может служить в качестве бокового стекла автомобиля, и иметь емкостные коммутационные участки 10, которые предусмотрены для открывания и закрывания бокового окна. При этом положение открывания и закрывания боковых стекол определяется положением и направлением имитирующего вытирание жеста рукой.
Фиг.4 показывает один альтернативный вариант исполнения, при котором функциональный промежуточный слой ламинирован между внутренней пластиной 1 и наружной пластиной в многослойном стекле 101. Например, здесь функциональный промежуточный слой соединен двумя термопластичными промежуточными слоями из PVB-пленки с внутренней пластиной 1 и наружной пластиной. Функциональный промежуточный слой имеет, например, электрически управляемую оптическую прозрачность, и содержит слой устройства со взвешенными частицами (SPD) или электрохромный промежуточный слой.
Многослойное стекло 101 дополнительно включает два светодиода (LED) 21, например, многоцветные LED, между внутренней пластиной 1 и наружной пластиной, которые были заламинированы в многослойное стекло 101. Свет от светодиодов 21 маркирует область емкостной сенсорной поверхности 10, и/или служит в качестве осветительного устройства, которое в каждом случае может управляться принадлежащим ему емкостным коммутационным участком 10.
Многослойное стекло 101 служит в качестве остекления крыши в транспортном средстве. При этом положение и длина зоны 12 детектирования выбираются так, что водитель транспортного средства и пассажир со своих в каждом случае мест для сидения удобно дотягиваются до зоны 11 детектирования коммутационного участка 10. Подразумевается, что для этого в многослойном стекле 101 также могут быть размещены многие емкостные сенсорные поверхности 10, например, в каждом случае для каждого пассажира транспортного средства.
Конструкция и настройка сенсорного электронного устройства 14 согласованы таким образом, что при обнаружении руки водителя или пассажира в зоне 11 детектирования емкостного коммутационного участка 10 инициируется сигнал на переключение.
В одном альтернативном варианте, положение емкостных сенсорных поверхностей 10 также может быть произвольным образом распределено по поверхности внутренней стороны. При совершении движения жестом водителя или пассажира, которое отмечает направление и положение, могут срабатывать светодиоды 21. Это имеет особенно преимущество в том, что освещением можно управлять индивидуально, и водитель или пассажир может выбирать определяемый его потребностью цветовой тон светодиода.
В одном дополнительном примере исполнения соответствующего изобретению многослойного стекла 101, многослойное стекло 101 выполнено как ветровое стекло, причем многослойное стекло 101 представлено в таком виде, когда взгляд направлен на внутреннюю поверхность IV внутренней пластины 1, то есть, если рассматривать из положения водителя транспортного средства. При этом конструкция и настройка сенсорного электронного устройства 14 согласованы таким образом, что водитель транспортного средства для управления прозрачностью ветрового стекла совершает движение своей рукой в зоне 11 детектирования емкостного коммутационного участка 10, чтобы инициировать сигнал на переключение. Особенно благоприятным является емкостный коммутационный участок 10, при котором создание сигнала на переключение возможно без прикосновения к ветровому стеклу. Концентрация внимания и направление взгляда водителя транспортного средства не отклоняются благодаря тому, что его рука не должна касаться определенной точки на ветровом стекле, но сигнал инициируется, когда рука протягивается по направлению к зоне детектирования и достигает области активации вблизи внутренней поверхности IV. Дополнительное преимущество бесконтактного управления состоит в том, что водитель транспортного средства не загрязняет ветровое стекло отпечатками пальцев.
Фиг.5 показывает технологическую блок-схему одного примера исполнения соответствующего изобретению способа изготовления соответствующего изобретению оконного стекла 100 с емкостным коммутационным участком 10. Соответствующий изобретению способ включает следующие стадии:
I. нанесения low-E-покрытия 6 на внутреннюю поверхность (IV) стекла 1, и
II. введение по меньшей мере одной разделительной линии 7, которая электрически отделяет по меньшей мере один емкостный коммутационный участок 10 и по меньшей мере одну окружающую область 15, предпочтительно лазерным структурированием или механическим или химическим удалением материала.
Особенно благоприятной и поразительной является система 200 стекла с оконным стеклом 100, соответственно, система 201 стекла с многослойным стеклом 101, при которых чувствительность сенсорного электронного устройства 14 настраивается таким образом, что возможно бесконтактное инициирование процесса переключения от внутренней поверхности IV оконного стекла 100, соответственно, многослойного стекла 101.
Этот результат был неожиданным и поразительным для специалиста.
Список ссылочных позиций:
1 стекло, внутренняя пластина
5 участок
6 low-E-покрытие
7 разделительная линия
10 емкостный коммутационный участок
11 зона детектирования
12 подводящая зона
13 соединительная зона
14 емкостное сенсорное электронное устройство
15 окружающая область
17 фольговый проводник
21 светодиод (LED)
100 оконное стекло
101 многослойное стекло
200, 201 конструкция оконного стекла
d1, толщина
A-A' линия разреза
III наружная поверхность стекла 1 или внутренней пластины 1
IV внутренняя поверхность стекла 1 или внутренней пластины 1.
1. Оконное стекло (100) с емкостными коммутационными участками (10), для отделения внутреннего пространства от внешнего окружения, включающее в себя:
- стекло (1) с внутренней поверхностью (IV) и
- покрытие (6), которое по меньшей мере частично размещено на внутренней поверхности (IV) стекла (1),
причем каждый емкостный коммутационный участок (10) по меньшей мере одной не содержащей покрытие разделительной линией (7) электрически отделен от покрытия (6) и выполнен с возможностью электрического соединения с сенсорным электронным устройством (14), а также имеет зону (11) детектирования для бесконтактного обнаружения перемещаемого человеком в области активации предмета и направления его перемещения,
причем зона (11) детектирования сформирована по меньшей мере двумя лентообразными участками (5), указанные участки (5) расположены через соответствующее ширине разделительной линии (7) и свободное от покрытия расстояние, продольная ось участка (5) проходит параллельно одной стороне внутренней поверхности и участок (5) имеет длину, которая соответствует боковой длине внутренней поверхности (IV), а сами участки (5) размещены параллельно друг другу.
2. Оконное стекло (100) по п. 1, отличающееся тем, что емкостный коммутационный участок (10) предусмотрен для создания электрического поля, которое распространяется внутрь зоны активации.
3. Оконное стекло (100) по п. 1, отличающееся тем, что зона (11) детектирования имеет площадь, которая по существу соответствует внутренней поверхности (IV).
4. Оконное стекло (100) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что область активации имеет площадь, параллельную внутренней поверхности (IV) и равную величине внутренней поверхности (IV), и имеет ширину 10 см в направлении внутреннего пространства.
5. Оконное стекло (100) по п. 1, отличающееся тем, что емкостный коммутационный участок имеет подводящую зону (12), соединительную зону (13) и окружающую область (15), причем подводящая зона (12) предусмотрена как электрическое соединение между зоной (11) детектирования и соединительной зоной (13), и соединительная зона (13) выполнена с возможностью электрического соединения с сенсорным электронным устройством (14).
6. Оконное стекло (100) по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что емкостный коммутационный участок (10) предусмотрен для генерирования электрического сигнала, и/или зона детектирования включает в себя источник света.
7. Система (101) стекла, включающая в себя:
- оконное стекло (100) по одному из пп. 1-6, и
- емкостное сенсорное электронное устройство (14), которое электрически соединено с зоной (11) детектирования,
причем чувствительность сенсорного электронного устройства (14) выбрана так, что оно при обнаружении перемещаемого человеком в зоне активации предмета подает сигнал на переключение.
8. Многослойное стекло (101), по меньшей мере включающее в себя:
- внутреннюю пластину (1), которая состоит из стекла (1) по одному из пп. 1-6,
- наружную пластину с внутренней поверхностью, и
- по меньшей мере один промежуточный слой, который по поверхности соединяет внутреннюю поверхность наружной пластины с наружной поверхностью (III) внутренней пластины (1), и предусмотрен емкостный коммутационный участок (10) для электрического управления оптической прозрачностью промежуточного слоя или электрохромного промежуточного слоя.
9. Способ изготовления оконного стекла (100) по одному из пп. 1-6, по меньшей мере включающий в себя:
(а) нанесение покрытия (6) на внутреннюю поверхность (IV) стекла (1),
(b) введение по меньшей мере одной разделительной линии (7), которая электрически подразделяет покрытие (6) на емкостные коммутационные участки (10) и/или по меньшей мере одну окружающую область (15), предпочтительно лазерным структурированием или механическим или химическим удалением материала.
10. Применение оконного стекла (100) по одному из пп. 1-6 или многослойного стекла (101) по п. 8 в средствах передвижения для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности, в автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла крыши, а также в качестве функционального отдельного изделия, и в качестве встроенной детали в мебели, приборах и зданиях, в частности, в качестве электрического нагревательного элемента.
