具有集成的開關(guān)設(shè)備的玻璃制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及一種具有集成的開關(guān)設(shè)備的玻璃（I），包括在玻璃片（5）上的導(dǎo)電涂層（1），通過導(dǎo)電涂層（1）中的絕緣區(qū)域（6）形成的至少一個電極（2a）（3a），以及通過至少一個電極（2a）（3a）形成的至少一個按鈕（16），其中按鈕（16）的總和最大是所述玻璃（I）面積的1/10。本實用新型專利技術(shù)還涉及一種制造該玻璃的方法以及該玻璃的應(yīng)用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及ー種具有集成的開關(guān)設(shè)備的玻璃(Verglasung)、制造該玻璃的方法以及該玻璃的應(yīng)用。已知兩個電極的布置產(chǎn)生穿過介電材料的電場。如果對象靠近所述介電材料,則電荷分布和所產(chǎn)生的電場受到影響。通過合適的分析電子裝置可以檢測到電場的改變并且觸發(fā)開關(guān)過程和/或顯示過程。例如，US 6, 452, 514 BI公開了具有用于觸發(fā)開關(guān)過程的電容式傳感器或電容式傳感器陣列的設(shè)備和方法。由EP I 515 211 Al已知用于電容式地控制汽車的部件的設(shè)備和方法。由DE I 129 270已知ー種用于顯示在開關(guān)位置的操作組件后面的電氣電熱板的接通狀態(tài)的顯示設(shè)備，以提供關(guān)于該接通狀態(tài)的相對于干擾影響穩(wěn)定和廉價的顯示設(shè)備。由DD 148 424已知ー種具有集成的發(fā)光控制裝置的接觸開關(guān)，該接觸開關(guān)包含具有發(fā)光二極管、控制電路和接觸面的載體條。但是在此需要將開關(guān)設(shè)備和/或顯示設(shè)備費事地裝配或施加到介電材料上以及將該開關(guān)設(shè)備和/或顯示設(shè)備與介電材料匹配。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所基于的任務(wù)是提供一種改進的玻璃，該玻璃包含簡單和廉價地集成的開關(guān)設(shè)備。此外，本專利技術(shù)所基于的任務(wù)是提供一種改進的、用于制造具有集成的開關(guān)設(shè)備的玻璃的方法。本專利技術(shù)的另一任務(wù)在于找到該玻璃的新應(yīng)用。這些任務(wù)通過在獨立

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2009.09.25 DE 102009044110.71，18和22中講述的特征來解決。本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)型通過從屬權(quán)利要求的特征給出。本發(fā)明的具有集成開關(guān)設(shè)備的玻璃包括在玻璃片上的導(dǎo)電涂層，通過在導(dǎo)電涂層中的絕緣區(qū)域形成的至少ー個電極，通過至少一個電極形成的至少ー個按鈕，其中按鈕的總和最大是所述玻璃面積的1/10。本發(fā)明的玻璃的優(yōu)點在于，具有第一功能的所述導(dǎo)電涂層附加地構(gòu)成為按鈕。導(dǎo)電涂層的第一功能的示例是熱輻射的反射或者玻璃的可加熱性。在本發(fā)明的有利構(gòu)型中，按鈕的總和最大是玻璃面積的1/20，并且特別優(yōu)選的最大是玻璃面積的1/50。本發(fā)明的玻璃可以具有IOOcm2至18m2的面積。優(yōu)選的，玻璃具有400cm2至4m2的面積，這對于汽車的玻璃和土木和建筑玻璃來說是常見的。根據(jù)本發(fā)明特別有利的是，絕緣區(qū)域具有5 μ m到5mm以及優(yōu)選10 μ m到2mm的寬度。絕緣區(qū)域可以通過去掉涂層或者通過包圍絕緣區(qū)域的電氣分隔線來形成。絕緣區(qū)域可以是導(dǎo)電的，但是必須與電極的電勢以及地電勢電氣分隔。利用所述絕緣區(qū)域，實現(xiàn)了用于檢測在按鈕上穿過玻璃片的身體的良好電容特性。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)電涂層優(yōu)選具有IOnm到I μ m的層厚度，特別優(yōu)選的是30nm到300nm的層厚度。利用這些厚度，實現(xiàn)了用于檢測在按鈕上穿過玻璃片的身體的良好電容特性。在本發(fā)明的另ー個優(yōu)選構(gòu)型中，導(dǎo)電涂層包含具有5 μ m到5mm并且優(yōu)選10 μ m到2mm的寬度的導(dǎo)體線路。根據(jù)本發(fā)明特別有利的是，電極的導(dǎo)體線路具有5μπι到5mm以及優(yōu)選IOyn^lJ2_的寬度。利用這些電極，實現(xiàn)了用于檢測在按鈕上穿過玻璃片的身體的良好電容特性。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，電極具有螺旋狀的、梳狀的或曲折狀的形狀。 同樣，根據(jù)本發(fā)明有利的是，具有布線和接觸區(qū)域的電極與扁平導(dǎo)體連接，以通過簡單的方式并且對于使用者幾乎看不見地從有源玻璃中引出接觸。優(yōu)選的，在導(dǎo)電涂層上附加地施加附著層并且在所述附著層上施加蓋玻片，以及所述玻璃被連接為復(fù)合安全玻璃。但是根據(jù)本發(fā)明，具有集成開關(guān)設(shè)備的玻璃也可以是單片安全玻璃。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，附著層包含有機的和/或無機的發(fā)光顏料。所述玻璃可以用作所謂的平視顯示器的投影面，以例如為操作者動態(tài)地標記出按鈕。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，導(dǎo)電涂層包含導(dǎo)電的、優(yōu)選透明和導(dǎo)電的材料，并且特別優(yōu)選地包含銀、氧化鋅、氧化銦錫、鎵、氧化錫、金、銅、鎢和/或它們的混合物。銀可以作為絲網(wǎng)印刷膏的導(dǎo)電成分，但是優(yōu)選地作為具有5nm到30nm的層厚度的至少ー個透明銀層施加在導(dǎo)電涂層中。本發(fā)明特別有利的是，所述玻璃包含反射熱輻射的導(dǎo)電涂層，該導(dǎo)電涂層具有<75%的g值?！癵值”根據(jù)ISO 9050:2003-08表示太陽能穿過本發(fā)明的玻璃薄片的總透射率。玻璃的g值是由直接透射的太陽光以及從薄片二次輻射到內(nèi)部空間中的紅外光來計算出的。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，按鈕是電容式按鈕。但是按鈕也可以具有電感式的、熱的或者所有其它無接觸的傳感器功能。在本發(fā)明的另ー構(gòu)型中，信號電路與供應(yīng)和分析電子裝置連接，其中電極的接觸區(qū)域通過該信號電路與供應(yīng)和分析電子裝置連接。供應(yīng)電子裝置饋入在優(yōu)選O. IMHz到IOMHz的范圍內(nèi)的至少ー個交流電信號。分析電子裝置優(yōu)選測量電極之間的阻抗變化，并且準備開關(guān)過程的進ー步分析，或者通過控制執(zhí)行器、功率開關(guān)或顯示設(shè)備來關(guān)閉該過程。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，所述信號電路包含高通濾波器。通過該高通濾波器可以將分析電子裝置的交流信號與直流電路分隔。為了對多個過程開關(guān)，根據(jù)本發(fā)明特別有利的是將至少兩個按鈕構(gòu)成ー個開關(guān)陣列。在本發(fā)明的另ー優(yōu)選構(gòu)型中，中間區(qū)域布置在按鈕和導(dǎo)電層之間和/或布置在電極之間，并且具有相對于導(dǎo)電涂層和/或電極的電氣電勢差。這在所述導(dǎo)電涂層處于地電勢上時是特別有利的是，以便將按鈕之外的開關(guān)靈敏度減至最小。通過未處于地電勢上的中間區(qū)域，提高了按鈕的靈敏度。此外，本發(fā)明的任務(wù)通過一種用于制造本發(fā)明的玻璃的方法解決，其中在玻璃片上施加導(dǎo)電涂層，在導(dǎo)電涂層中通過絕緣區(qū)域形成電極、電極的布線和接觸區(qū)域，并且至少在導(dǎo)電涂層上的接觸區(qū)域利用至少ー個扁平導(dǎo)體通過信號電路與供應(yīng)和分析電子裝置連接。所述涂層可以通過從玻璃相的物理或化學(xué)離析施加，但是也可以通過印刷方法施カロ。優(yōu)選的，所述涂層利用陰極濺射的方法施加。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式中，接觸區(qū)域通過導(dǎo)電的粘合劑或者焊劑、優(yōu)選通過超聲波焊接與扁平導(dǎo)體連接。在本發(fā)明方法的繼續(xù)中，在具有導(dǎo)電涂層、扁平導(dǎo)體的部分和絕緣區(qū)域的玻璃片·上施加附著層和蓋玻片，并且所述玻璃被連接成復(fù)合安全玻璃。在優(yōu)選實施方式中，絕緣區(qū)域通過激光剝離或者機械磨蝕引入到導(dǎo)電涂層中。在此特別優(yōu)選的是將導(dǎo)電涂層線狀地除去。附圖說明本發(fā)明的實施例在圖I至11中示意性示出。圖I示出本發(fā)明玻璃(I)的實施例的俯視圖，圖2示出穿過根據(jù)圖I的截面A-A’的本發(fā)明玻璃(I)的實施例的橫截面，圖3示出穿過根據(jù)圖I的截面B’ -B的本發(fā)明玻璃(I)的實施例的縱截面，圖4示出具有根據(jù)圖I的截面A-A’的本發(fā)明有源玻璃(I)的示意電路的橫截面，圖5示出根據(jù)圖I的截面A-A’的本發(fā)明有源玻璃(I)的橫截面，圖6示出具有示意性電路的本發(fā)明玻璃(I)的實施例的俯視圖，圖7示出具有示意性電路的本發(fā)明玻璃(I)的另ー個實施例的俯視圖，圖8是具有示意性玻璃電路的本發(fā)明玻璃(I)的另ー個實施例的俯視圖的簡圖，圖9示出用于顯示有源玻璃(I)的狀態(tài)的本發(fā)明方法的流程圖以及狀態(tài)顯示器的實施例的俯視圖，圖10示出有源玻璃(I)的顯示器陣列的本發(fā)明構(gòu)型的俯視圖，以及圖11示出用于制造本發(fā)明玻璃(I)的本發(fā)明方法的流程圖。具體實施方式根據(jù)所述發(fā)明的構(gòu)造以及必要時還根據(jù)所述發(fā)明的作用原理借助附圖闡述本發(fā)明。圖I至圖3示出穿過本發(fā)明玻璃(I)的實施例的橫截面和縱截面的俯視圖。利用透明的導(dǎo)電銀層在汽車的擋風(fēng)玻璃(5)上施加了導(dǎo)電的、透明的、熱反射涂層(I)。玻璃(I)具有70%的g值。涂層(I )的總層厚度是200nm。具有導(dǎo)電涂層(I)的玻璃(I)的面積是5000cm2。在導(dǎo)電涂層(I)中存在寬度為O. Imm的螺旋狀絕緣區(qū)域(6)。絕緣區(qū)域(6)將兩個交錯的螺旋狀電極(2a) (3a)相互電氣分隔。電極(2a) (3a)的導(dǎo)體線路具有Imm的寬度。通過其它絕緣區(qū)域(6)，布線(2b) (3b)和接觸區(qū)域(2c) (3c)與導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)(I)電氣分隔。在玻璃片(I)的邊緣區(qū)域(4)中，接觸區(qū)域(2c) (3c)與扁平導(dǎo)體(10)連接。電極(2a) (3a)、布線(2b) (3b)和接觸區(qū)域(2c) (3c)是透明的并且對于觀察者來說不可見或幾乎不可見。用2MHz的交流電壓激勵電極(2a) (3a)并且產(chǎn)生交變電場。依據(jù)絕緣區(qū)域(6)的寬度、電極(2a) (3a)的形狀、電極(2a) (3a)的層厚度、玻璃片(5)以及使用的材料來測量電極之間的阻杭。如果身體(例如人的手指)靠近電極(2a) (3a)和/或玻璃片(5)，則電場改變并且因此電極(2a) (3a)之間的阻抗也改變。阻抗的改變通過測量技術(shù)檢測。所述交變電場穿過玻璃片(5)。在玻璃片(5)的背離導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)的側(cè)上，在電極(2a) (3a)的區(qū)域中通過交變場產(chǎn)生面積為9cm2的按鈕(16)。為了避免不期望地在按鈕(16)之外檢測到身體，通過另ー個接觸區(qū)域(3c)將電極區(qū)域(2a) (3a)之外的導(dǎo)電涂層(I)設(shè)置在地電勢上。為了提高該布置的靈敏度，通過其它絕緣區(qū)域(6)將介于導(dǎo)電涂層(I)和電極(2b)(3b)之間的中間區(qū)域(7)與導(dǎo)電涂層(I)電氣隔離。具有導(dǎo)電涂層(I)、絕緣區(qū)域(6)和扁平導(dǎo)體(10)的部分的玻璃片(5)通過具有聚こ烯醇縮丁醛以及發(fā)光顆粒的附...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C德根，S德羅斯特，G福特邁爾，R努瓦羅，
申請(專利權(quán))人：法國圣戈班玻璃廠，
類型：
國別省市：