DE3642596A1 - Elektrisch leitende glasscheibe - Google Patents
Elektrisch leitende glasscheibeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
elektrisch leitende Glasscheibe für die Verwendung
als anlaufbeständige bzw. gegenüber einem Beschlagen
beständige Glasscheibe oder dgl. .
Elektrisch leitende Glasscheiben werden beispielsweise
als anlaufbeständige Autofenster-Glasscheiben verwendet.
Gewisse konventionelle elektrisch leitende
Glasscheiben enthalten einen Film, der hauptsächlich
aus einem Metalloxid auf einer Oberfläche der Glasscheibe
durch Vakuumablagerung, durch Aufstäuben
oder dgl. gebildet ist (offengelegte japanische
GM-Anmeldungen 60-20 449 und 60-1 95 251).
Gemäß einem anderen bekannten Verfahren (japanische
Offenlegungsschrift 33-8 230) wird eine Lösung, die
eine Zinnverbindung enthält, wie beispielsweise Zinntetrachlorid,
Dibutylzinnoxid, Bibutylzinnazetat,
Dibulzinnchlorid oder Zinnalkylat, auf einer Oberfläche
einer Glasscheibe ausgebreitet oder mit dieser
in Kontakt gebracht, die erwärmt ist. Es ist
aber auch möglich, eine mit einer derartigen Lösung
überzogene Glasscheibe zu erwärmen, so daß die abgelagerte
Zinnverbindung sich auflöst und einen Film
hauptsächlich aus Zinnoxid auf der Glasscheibenoberfläche
bildet.
Ein elektrischer Strom wird über Sammelschienen bzw.
Sammelanschlüsse durch den überzogenen Film hindurchgeleitet,
um den betreffenden Film zwecks Beseitigung
eines Beschlags bzw. Nebelniederschlags von der Glasscheibenoberfläche
zu erwärmen.
In dem Fall, daß der elektrisch leitende dünne Film
auf der Glasscheibe durch Aufstäuben oder dgl. abgelagert
ist, weist der dünne Film eine Dicke von
etwa 0,1 Mikrometer auf. Da die Sammelanschlüsse eine
Dicke im Bereich von 10 bis 20 Mikrometer aufweisen,
neigt der elektrisch leitende dünne Film an örtlichen
Verbindungsbereichen, an denen er mit den Sammelschienen
verbunden ist, zum Bruch. Deshalb ist die
elektrische Leitfähigkeit an den Verbindungsstellen
einer Verminderung ausgesetzt, wodurch der Widerstand
zwischen den Anschlußschienen erhöht ist. Dies führt
dazu, daß der durch den dünnen Film fließende Strom
vermindert ist und daß durch den dünnen Film eine
genügende Wärme erzeugt werden kann. Deshalb ändern
sich die Beschlag- bzw. Anlaufbeständigkeiten der
konventionellen elektrisch leitenden Glasscheiben
von Glasscheibe zu Glasscheibe, wobei einige Glasscheiben
ausfallen hinsichtlich der Erzielung eines
gewünschten Ausmaßes an Anlaufbeständigkeit.
Eine weitere bekannte Methode der Antibeschlag-Erwärmung
umfaßt spannungsführende Drähte bzw. Hitzdrähte,
die zwischen Anschlußschienen verlaufen und
diese miteinander verbinden. Dabei weisen die betreffenden
spannungsführenden Drähte mit den Sammelschienen
verbundene weitere bzw. breitere Bereiche
auf. Diese Anordnung kann jedoch nicht in Glasscheiben
verwendet werden, die mit elektrisch leitenden
dünnen Filmen überzogen sind.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
eine elektrisch leitende Glasscheibe zu schaffen,
die über die Verbindungsbereiche zwischen den Anschlußschienen
bzw. Sammelschienen eine gute elektrische
Leitfähigkeit mit sich bringt und die einen
elektrisch leitenden dünnen Film aufweist, um ein
Ansteigen des elektrischen Widerstands zwischen den
betreffenden Sammelschienen zu vermeiden und um dadurch
die Eigenschaft der Beschlag- bzw. Anlaufbeständigkeit
der Glasscheibe zu verbessern und die
Möglichkeit der Herstellung gleichmäßiger Glasscheiben
zu schaffen.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch
die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.
Gemäß der Erfindung ist eine elektrisch leitende
Glasscheibe geschaffen, die eine Scheibenoberfläche
aufweist, auf der zwei Anschlußschienen in räumlicher
Beziehung zueinander dadurch gebildet sind, daß auf
der Glasscheibenoberfläche eine auf diese aufgedruckte
elektrisch leitende Paste getrocknet wird.
Auf der Glasscheibenoberfläche ist ferner ein
elektrisch leitender dünner Film gebildet, der mit
den Anschlußschienen verbundene Verbindungsbereiche
aufweist. Auf dem elektrisch leitenden dünnen Film
sind in Abdeckungsbeziehung zu den Verbindungsbereichen
Schutzüberzüge gebildet.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 bis 3 veranschaulichen in Draufsichten ein
Verfahren zur Herstellung einer elektrisch
leitenden Glasscheibe gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht
der Glasscheibe.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, sind auf der Oberfläche
einer Glasscheibe 1 zwei Anschluß- bzw. Sammelschienen
2 gebildet, wie durch Aufdrucken einer elektrisch
leitenden Paste, beispielsweise im Siebdruckprozeß,
und durch Trocknen der aufgedruckten Paste mittels
der Wärme, die zur Wirkung gebracht wird, wenn die
Glasscheibe 1 erwärmt und gebogen wird. Jede der
Sammelschienen 2 weist eine Dicke im Bereich von 10
bis 20 Mikrometer auf.
Die elektrisch leitende Paste kann eine teigige
Mixtur aus Glaspulver (Glasmasse bzw. Fritte) mit
einem niedrigen Schmelzpunkt, enthaltend feine Metallpartikel,
wie aus Ag, Cu oder Pd, und ein organisches
Lösungsmittel oder einen Binder, wie Methylalkohol,
Äthylalkohol, Propylalkohol, ein höheres Alkohol oder
ein Ester, wie Acetat oder Propionat, sein.
Danach wird ein elektrisch leitender dünner Film 3
nahezu über die gesamte Oberfläche der Glasscheibe 1
in Überlappungsbeziehung zu den Anschlußschienen 2
gebildet, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.
Wenn die elektrisch leitende Paste unter Bildung der
Anschlußschienen getrocknet bzw. ausgebacken wird,
entsteht in der Paste enthaltenes SiO2 auf der Anschlußschienen-
Oberfläche, was zu der Neigung führt,
die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Anschlußschienen
2 und dem elektrisch leitenden dünnen Film 3
zu vermindern. Dies würde den elektrischen Widerstand
zwischen den Anschlußschienen 2 erhöhen, so daß die
durch den dünnen Film 3 erzeugte Wärmemenge vermindert
wäre. Dies führte zu einer Herabsetzung der Anlauf-
bzw. Beschlagbeständigkeit. Um diesen Nachteil zu
vermeiden, wird es bevorzugt, vor der Bildung des
elektrisch leitenden dünnen Films 3 die Oberflächen
der Anschlußschienen 2 mit Stahlwolle oder dgl. aufzurauhen
bzw. abzureiben, und zwar über eine Breite
von 0,5 mm oder mehr, vorzugsweise über eine Breite
von 1 mm oder mehr und in einer Tiefe, die von 1 bis
5 Mikrometer reicht, um eine an SiO2 reiche Schicht
von den Anschlußschienen-Oberflächen zu entfernen,
oder die Anschlußschienen-Oberflächen mit einer
Bürste oder dgl. abzukratzen.
Der elektrisch leitende dünne Film 3 umfaßt eine
Schichtung aus dünnen Metallschichten, die in der
nachstehend beschriebenen Weise aufgebaut sein können.
Die erste Schicht des dünnen Films 3 wird dadurch gebildet,
daß Indiumoxid (In2O3), Zinnoxid (SnO2) oder
deren Mischung durch Kathodenzerstäubung aufgebracht
wird. Die erste Schicht weist eine Dicke im Bereich
von 30 bis 50 nm, vorzugsweise von 40 nm auf. In
dem Fall, daß die erste Schicht aus der Oxidmischung
gebildet ist, besteht die Schicht aus einer Legierung,
die beispielsweise 80 bis 90 Gewichtsprozent Indium,
5 bis 10 Gewichtsprozent Zinn und 2 bis 15 Gewichtsprozent
Blei enthält. In dem Fall, daß die erste
Schicht aus Zinnoxid gebildet ist, weist die Schicht
eine Legierung auf, die beispielsweise 85 bis 98
Gewichtsprozent Zinn und 2 bis 15 Gewichtsprozent
Blei aufweist.
Die zweite Schicht besteht aus Silber, und sie wird
auf der Oberfläche der ersten Schicht durch Kathodenzerstäubung
niedergeschlagen. Die zweite Schicht
weist eine Dicke im Bereich von 5 bis 15 nm, vorzugsweise
von 10 nm auf. Vorzugsweise weist die Schicht
0,001 bis 1,0 Gewichtsprozent Nickel auf, um die
Homogenität der Silberschicht zu verbessern.
Die dritte Schicht, die auf der Oberfläche der
zweiten Schicht durch Kathodenzerstäubung niedergeschlagen
wird, besteht aus einem Metall, bei dem es
sich um Aluminium, Titan, Tantal, Chrom, Mangan oder
Zirkon handeln kann. Durch diese Bildung der Metallschicht
auf der Oberfläche der Silberschicht ist verhindert,
daß die Silberschicht aufreißt, wenn als
vierte Schicht durch Kathodenzerstäubung eine Metalloxidschicht
gebildet wird.
Die vierte Schicht, die schließlich auf der Oberfläche
der dritten Metallschicht abgelagert wird, wird aus
demselben Metalloxid gebildet wie die erste Schicht,
d. h. aus Indiumoxid, Zinnoxid oder aus deren Mischung.
Sodann werden, wie dies in Fig. 3 und 4 veranschaulicht
ist, Schutzüberzüge 4 dadurch gebildet, daß
eine elektrisch leitende Harzpaste, wie beispielsweise
eine organische Ag-Paste, auf die Grenzbereiche
3 a des dünnen Filmes 3 mit den Anschlußschienen
2 aufgebracht wird, d. h. auf die oberen
Oberflächen der Verbindungsbereiche zwischen den
Anschlußschienen 2, und daß danach die überzogene
Paste getrocknet wird.
Die so aufgebrachte bzw. überzogene und getrocknete
Paste kann vom Silber-Acryl-Ein-Teil-Typ oder vom
Silber-Epoxid-Zwei-Teil-Typ sein.
Bei einem Experiment wurden keine Schutzüberzüge
gebildet, und es wurde eine Spannung im Bereich von
12 bis 36 Volt zwischen die Anschlüsse angelegt, um
zwischen die Anschlußschienen einen elektrischen
Strom hindurchzuleiten. Die Grenzbereiche zwischen
den Anschlußschienen und dem dünnen Film waren abnormal
schwach erwärmt oder sprühten. Wenn ein Strom
20 Minuten lang bei einer Spannung von 36 Volt floß,
wurden örtliche Unterbrechungen hervorgerufen, wodurch
der elektrische Widerstand von 2,6 auf 5,2 Ohm stieg.
Andererseits wurden die Grenzbereiche zwischen den
Anschlußschienen und dem dünnen Film mittels einer
Bürste mit organischer Ag-Paste überzogen (wie sie
von der Firma Fujikura Kasei Co., Ltd. unter dem
Handelsnamen "XG = ¢300" hergestellt wird). Wenn
ein Strom 5 Minuten lang bei einer Spannung von 36 Volt
hindurchgeleitet wurde, und dies in 1000 Zyklen wiederholt,
zeigte sich keinerlei Anstieg im elektrischen
Widerstand. Schwankungen bzw. Veränderungen im Anfangswiderstand
waren vermindert.
Die organische Ag-Paste kann durch einen Lötmittelüberzug
ersetzt werden, der durch Hochfrequenzerwärmung
aufgebracht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben
worden ist, werden Schutzüberzüge dadurch
gebildet, daß eine elektrisch leitende Harzpaste
auf die Verbindungsbereiche zwischen den Anschlußschienen
und einem elektrisch leitenden dünnen Film
aufgebracht wird, um dadurch das Hervorrufen jeglicher
Unterbrechung zwischen den Anschlußschienen
und dem elektrisch leitenden dünnen Film zu verhindern.
Deshalb wird die elektrische Leitfähigkeit
zwischen den Anschlußschienen und dem elektrisch
leitenden dünnen Film stabil gemacht, um jeglichen
Anstieg und jegliche Schwankungen im elektrischen
Widerstand zwischen den Anschlußschienen zu eliminieren.
Der elektrisch leitende dünne Film ist somit
imstande, eine hinreichende Wärmemenge für eine
erhöhte Anlaufbeständigkeit zu erzeugen.
Claims (5)
1. Elektrisch leitende Glasscheibe mit einer
Glasscheibe (1), einem Paar von in Abstandsbeziehung
voneinander auf der Glasscheibenoberfläche
gebildeten Anschlußschienen (2), die dadurch
gebildet sind, daß eine auf der Glasscheibenoberfläche
aufgedruckte elektrisch leitende
Paste getrocknet ist, und mit einem auf der
Glasscheibenoberfläche gebildeten elektrisch
leitenden dünnen Film (3), der Verbindungsbereiche
mit den Anschlußschienen (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsbereiche mit Schutzüberzügen (4)
überzogen sind.
2. Elektrisch leitende Glasscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungsbereiche in Überlappungsbeziehung zu
den Anschlußschienen (2) angeordnet sind.
3. Elektrisch leitende Glasscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schutzüberzüge (4) dadurch gebildet sind, daß eine
elektrisch leitende Paste getrocknet ist.
4. Elektrisch leitende Glasscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schutzüberzüge (4) Lötmittelüberzüge sind.
5. Elektrisch leitende Glasscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der elektrisch leitende dünne Film (3) eine Schichtanordnung
aus dünnen Metallschichten umfaßt.
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