“OBJETO TRANSPARENTE, ELETRICAMENTE AQUECÍVEL EXTENSIVAMENTE, MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM OBJETO TRANSPARENTE, ELETRICAMENTE AQUECÍVEL EXTENS IVAMENTE, E, USO DO OBJETO TRANSPARENTE, ELETRICAMENTE AQUECÍVEL EXTENSIVAMENTE” [0001] A presente invenção se refere a um novo objeto transparente aquecível eletricamente extensivamente, compreendendo um substrato eletricamente isolante transparente com um revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, incluindo pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor.
[0002] Além disso, a presente invenção se refere a um novo método para produção de um objeto transparente aquecível eletricamente extensivamente, compreendendo um substrato transparente com um revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, incluindo pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor.
[0003] E, não por fim, a presente invenção se refere ao novo uso do novo objeto transparente, compreendendo um substrato eletricamente isolante transparente com um revestimento transparente, eletricamente aquecível extensivamente, incluindo pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, bem como o objeto transparente aquecível eletricamente extensivamente, compreendendo um substrato transparente com um revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, incluindo pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, produzida usando o novo método.
[0004] Da Patente Européia EP 1 183 912 B1 um painel de envidraçamento automotivo ou painel, em particular, um para-brisa, com um revestimento transparente, eletricamente aquecível extensivamente para a proteção solar ou para controle solar ou regulagem solar é conhecido. O revestimento eletricamente aquecível é conectado a duas barras coletoras elétricas que transmitem a energia elétrica para o revestimento eletricamente aquecível. Este para-brisa conhecido tem pelo menos uma janela de transmissão de dados ou assim chamada campo de
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2/23 câmera ou campo de sensor, através do qual uma câmera ou um sensor pode observar através do para-brisa. Esta janela ou campo é posicionado em contato parcial com o revestimento eletricamente aquecível extensivamente. Todavia, a homogeneidade do campo elétrico no revestimento eletricamente condutor extensivo é destruída por este ponto discreto. Isso pode criar pontos quentes e frios no parabrisa que causam tensões térmicas que podem resultar em dano ao para-brisa e/ou pontos de luz que podem interferir com a visão.
[0005] A Patente Européia EP 1 183 912 B1 tenta agir contra este sério problema na medida em que pelo menos uma porção da periferia do ponto discreto é delimitada por uma tira eletricamente condutora que é conectada com a barra coletora e que tem uma resistência elétrica que é significantemente inferior à resistência elétrica em ohms por quadrado que a resistência elétrica em ohms por quadrado do revestimento eletricamente condutor extensivo. Em particular, a tira eletricamente condutora deve ter uma resistência elétrica de <0,35 e, em particular, <0,05 ohms por quadrado.
[0006] Embora, através desta medida, a homogeneidade do campo elétrico possa ser melhorada e a formação de pontos quentes e frios e/ou pontos de luz possa ser suprimida até uma certa extensão, o nível atingido não é completamente satisfatório, mas requer outro aperfeiçoamento.
[0007] O objetivo da presente invenção é de eliminar as desvantagens da arte anterior e, em particular, melhorar ainda mais os painéis de envidraçamento de automóveis ou panes conhecidos a partir da Patente Européia EP 1 183 912 B1 Em particular para-brisas, em relação à homogeneidade do campo elétrico e à supressão da formação de pontos quentes e frios, a fim de prevenir efetivamente dano nos painéis através de tensões térmicas e/ou interferência com visão devido a pontos de luz.
[0008] Em particular, o objetivo da presente invenção foi o de tornar disponíveis novos objetos transparentes aquecíveis eletricamente extensivamente, aperfeiçoados, em particular novos painéis de vidro de segurança laminados, especialmente novos para-brisas que são revestidos com um revestimento
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3/23 transparente extensível feito de um material eletricamente condutor, em que está presente pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, em particular uma câmera ou campo de sensor, cuja periferia é pelo menos parcialmente circundada por uma tira eletricamente condutora, cuja resistência em ohms por quadrado é substancialmente inferior à resistência em ohms por quadrado do revestimento eletricamente condutor extensivo. Os novos objetos transparentes, eletricamente aquecíveis extensivamente, devem, em particular, ser significantemente melhorados com relação à homogeneidade do campo elétrico e à supressão da formação de pontos quentes e frios, a fim de prevenir efetivamente dano nos painéis através de tensões térmicas e/ou interferência com visão devido aos pontos de luz.
[0009] Além disso, o objetivo da presente invenção é de tornar disponível um novo método aperfeiçoado para produção de objetos transparentes aquecíveis eletricamente extensivamente, em particular painéis de vidro de segurança laminados, especialmente para-brisas, método este que não mais tem as desvantagens da arte anterior, mas, pelo contrário, de uma maneira simples e bastante rapidamente reprodutível, fornece, em grandes quantidades, objetos transparentes aquecíveis eletricamente extensivamente que têm um revestimento transparente feito de um material eletricamente condutor, em que está presente, no revestimento eletricamente condutor extensivo, pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, em particular, uma câmera ou campo de sensor, cuja periferia é pelo menos parcialmente circundada por uma tira eletricamente condutora cuja resistência em ohms por quadrado é substancialmente inferior à resistência em ohms por quadrado do revestimento eletricamente condutor extensivo. Os objetos transparentes eletricamente extensivamente aquecíveis, produzidos usando o novo método, devem ser melhorados, em particular com relação à homogeneidade do campo elétrico e à supressão da formação de pontos quentes e frios, a fim de prevenir efetivamente dano nos painéis através de tensões térmicas e/ou interferência com visão devido aos pontos de luz.
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4/23 [0010] E, não menos importante, o objetivo da presente invenção foi de encontrar um novo uso para os novos objetos transparentes eletricamente aquecíveis extensivamente aperfeiçoados e os objetos transparentes, eletricamente aquecíveis extensivamente em meios de transporte para tráfego na terra, ar e água bem como no setor de construção, mobiliário, e equipamento, enquanto é, em particular, importante na nova aplicação que, nos relevantes objetos transparentes, eletricamente aquecíveis extensivamente, um campo elétrico homogêneo ou substancialmente homogêneo seja formado na aplicação de voltagem elétrica, sem pontos quentes e frios, de forma que tensões térmicas e/ou pontos de luz não mais podem ocorrer.
[0011] Por conseguinte, o novo objeto transparente eletricamente aquecível extensivamente (1) foi descoberto, que compreende
- pelo menos um substrato eletricamente isolante, transparente (2),
- pelo menos um revestimento transparente extensivo, eletricamente condutor, (3), que é
- conectado a duas barras coletoras elétricas (4.1 e 4.2) para transmitir energia elétrica,
- pelo menos uma área transparente localizada (5) isenta do revestimento eletricamente condutor (3), e
- uma tira eletricamente condutora (6) aplicada sobre o revestimento (3) que
- pelo menos parcialmente circunda a periferia da pelo menos uma área (5),
- tem uma resistência elétrica em ohms por quadrado que é inferior à resistência elétrica em ohms por quadrado do revestimento (3), em que
- a tira eletricamente condutora (6) tem pelo menos uma interrupção (6.1).
[0012] A seguir, o novo objeto transparente eletricamente aquecível extensivamente (1) é referido como o objeto de acordo com a invenção.
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5/23 [0013] Além disso, o novo método para produção de um objeto transparente, eletricamente aquecível extensivamente (1), foi descoberto, em que (I) um material eletricamente condutor (3.1) é aplicado extensivamente sobre um substrato eletricamente isolante transparente (2), de forma que
- pelo menos um revestimento eletricamente condutor transparente (3) que contém ou é feito do material (3.1), e
- resulta pelo menos uma área transparente localizada (5) isenta do revestimento (3), (II) o revestimento (3) é conectada a duas barras coletoras (4.1 e 4.2), e (III) uma tira eletricamente condutora (6) é aplicada ao revestimento pelo menos parcialmente na periferia da área (5), e tem uma resistência elétrica em ohms por quadrado que é inferior à resistência elétrica em ohms por quadrado do revestimento (3), em que a etapa de processo (III) é realizada de forma que a tira eletricamente condutora (6) tem pelo menos uma interrupção (6.1).
[0014] A seguir, o novo método para produção de um objeto transparente, eletricamente aquecível extensivamente (1), é referido como o método de acordo com a invenção.
[0015] E, não menos importante, o novo uso do objeto de acordo com a invenção e do objeto transparente, eletricamente aquecível extensivamente, produzido usando o novo método em meios de transporte para tráfego na terra, ar e água bem como no setor de construção, mobiliário e equipamento foi descoberto, que é referido a seguir como o uso de acordo com a invenção.
[0016] Com relação à arte anterior, foi surpreendente e não previsível para a pessoa especializada na arte que o objeto da presente invenção podería ser realizado usando o objeto de acordo com a invenção, o método de acordo com a invenção, e o uso de acordo com a invenção.
[0017] Em particular, foi surpreendente que o objeto de acordo com a invenção não mais tinha as desvantagens da arte anterior, mas, pelo contrário, que ele foi significantemente melhorado com relação à homogeneidade do campo elétrico e à
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6/23 supressão da formação de pontos quentes e frios, através dos quais o dano nos painéis através de tensões térmicas e/ou interferência com visão devido aos pontos de luz foram efetivamente impedidos.
[0018] Além disso, foi surpreendente que o método de acordo com a invenção forneceu, em grandes quantidades, de uma maneira simples e muito facilmente reprodutível, objetos transparentes aquecíveis eletricamente extensivamente, em particular objetos de acordo com a invenção, que foram significativamente melhorados com relação à homogeneidade do campo elétrico e à supressão da formação de pontos quentes e frios, de forma que o dano nos painéis através de tensões térmicas e/ou interferência com visão devido aos pontos de luz foi efetivamente impedido.
[0019] E, não menos importante, foi surpreendente que os objetos de acordo com a invenção e o objetos transparentes, eletricamente aquecíveis, extensivamente, produzidos usando o método de acordo com a invenção poderíam ser usados de forma marcante no contexto do uso de acordo com a invenção em meios de transporte para tráfego na terra, ar e água bem como no setor da construção, imobiliário, e de equipamento, pelo que um campo elétrico homogêneo ou substancialmente homogêneo sem pontos quentes e frios foi formado nos mesmos na aplicação de voltagem elétrica de forma que tensões térmicas e/ou pontos de luz não mais aparecem.
[0020] Os objetos de acordo com a invenção são transparentes. Isto significa que eles, pelo menos em áreas individuais, mas, preferivelmente, totalmente, são permeáveis à radiação eletromagnética, preferivelmente radiação eletromagnética com um comprimento de onda de 300 a 1.300 nm, mas, em particular, à luz visível. Permeáveis significa que a transmissão, em particular para luz visível, é > 50%, preferivelmente > 75%, e, em particular, > 80%.
[0021] Os objetos de acordo com a invenção podem ter diferentes formatos tridimensionais. Assim, eles podem ser planos ou ligeiramente ou grandemente encurvados ou dobrados em uma ou mais direções ou ter o formato de corpos tridimensionais regulares ou irregulares, tais como esferas, cilindros, cones,
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7/23 pirâmides com bases triangulares ou retangulares, pirâmides duplas, cubos, icosaedros, etc. Em particular, eles são planos ou ligeiramente ou grandemente encurvados ou dobrados em uma ou mais direções espaciais.
[0022] O tamanho dos objetos de acordo com a invenção pode variar amplamente e é determinado pela respectiva finalidade no contexto de uso de acordo com a invenção. Assim, os objetos de acordo com a invenção podem ter uma dimensão de poucos centímetros até múltiplos metros. Em particular, os objetos que são planos ou ligeiramente ou grandemente encurvados ou dobrados em uma ou uma pluralidade de direções espaciais podem ter uma área de superfície na ordem de 100 cm2 a 25 m2, preferivelmente >1 m2 Todavia, os objetos de acordo com a invenção podem também ter áreas de superfície como para-brisas, janelas laterais, e janelas traseiras ou painéis de grande área, como usados no setor de construção, comumente têm.
[0023] Os objetos de acordo com a invenção podem ter perfurações. Essas podem ser usadas para acomodar dispositivos para montagem, para conexão a outros objetos, e/ou a passagem de condutores, em particular, condutores elétricos.
[0024] O objeto de acordo com a invenção inclui pelo menos um substrato eletricamente isolante, transparente. Preferivelmente, o substrato tem alta transmissão para radiação eletromagnética de um comprimento de onda de 300 a 1.300 nm, em particular, todavia, para luz visível, preferivelmente transmissão > 50%, mais preferivelmente > 75%, até mesmo mais preferivelmente > 85%, e , em particular, > 95%.
[0025] Por conseguinte, todos substratos eletricamente isolantes transparentes que têm tal transmissão e são termicamente e quimicamente estáveis bem como dimensionalmente estáveis sob as condições da produção e uso dos objetos de acordo com a invenção são fundamentalmente apropriados.
[0026] Os substratos eletricamente isolantes transparentes podem ter qualquer formato tridimensional dos objetos que é prescrito para os objetos de acordo com a invenção que contêm os mesmos. Preferivelmente, o formato tridimensional não tem zonas de sombra, de forma que ele pode ser uniformemente revestido a partir da
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8/23 fase gasosa em particular. Preferivelmente, os substratos são planos ou ligeiramente ou grandemente encurvados em uma ou uma pluralidade de direções. Em particular, substratos planos são usados.
[0027] Os substratos eletricamente isolantes transparentes podem ser incolores ou coloridos.
[0028] Exemplos de materiais apropriados para a produção de substratos eletricamente isolantes transparentes são vidro e plástico claro, preferivelmente plástico claro rígido, em particular, poliestireno, poliamida, poliéster, cloreto de polivinila, policarbonato, ou metacrilato de polimetila.
[0029] Preferivelmente, substratos eletricamente isolantes transparentes feitos de vidro são usados. Basicamente, todos os vidros comuns e conhecidos, como são descritos, por exemplo, em Rõmpp-Online 2008 sob as palavras-chave Glas [vidro], Hartglas [vidro temperado] ou Sicherheitsglas” [“Vidro de Segurança”], entram em consideração como material de substrato. Exemplos de vidros bem apropriados são vidro Float, vidro Float termo-endurecido, vidro Float temperado, vidro de segurança de lâmina simples, vidro de instrumento, vidro de laboratório, cristal, e vidro óptico, em particular vidro Float, vidro Float termo-endurecido, e vidro Float temperado.
[0030] Exemplos de vidros apropriados são conhecidos a partir da tradução Alemã da Patente Européia EP 0 847 965 B1 com número de depósito DE 697 31 2 168 T2, página 8, pár. [0053], [0031] A espessura dos substratos eletricamente isolantes transparentes podem variar amplamente e, assim, ser eminentemente adaptados às exigências do caso individual. Preferivelmente, vidros com as espessuras de vidro padrão de 1,0 mm a 25 mm e mais preferivelmente de 1,6 mm a 2,1 mm são usados.
[0032] O tamanho dos substratos eletricamente isolantes transparentes podem variar amplamente e é baseado no tamanho dos objetos de acordo com a invenção que contêm os mesmos. Por conseguinte, os tamanhos acima descritos são preferivelmente usados.
[0033] Os substratos eletricamente isolantes transparentes são revestidos com
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9/23 um revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo.
[0034] Também aqui, transparente significa que os revestimentos transparentes, eletricamente condutores, extensivos, são permeáveis à radiação eletromagnética, preferivelmente radiação eletromagnética com um comprimento de onda de 300 a 1.300 nm, mas, em particular, à luz visível. Permeáveis significa que a transmissão, em particular para luz visível, é > 50%, preferivelmente > 75%, e, em particular > 80%. Particularmente preferidos sãos revestimentos transparentes, eletricamente condutores, que não são permeáveis à Radiação IV, ou seja, que eles refletem ou absorvem radiação IV.
[0035] O revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, contém ou é feito de pelo menos um material eletricamente condutor.
[0036] Por conseguinte, o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pode consistir de uma camada de um material eletricamente condutor ou de pelo menos duas camadas de pelo menos dois materiais eletricamente condutores diferentes.
[0037] Além disso, o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pode ser construído a partir de pelo menos uma camada de um material eletricamente condutor e pelo menos uma camada de um material dielétrico transparente. Por exemplo, o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pode consistir de uma primeira camada de um material dielétrico transparente, uma camada de um material eletricamente condutor, e uma segunda camada do mesmo material dielétrico ou de um material dielétrico transparente diferente que estão situados um acima do outro na ordem indicada. Todavia, é também possível que o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, consista de pelo menos três camadas dielétricas transparentes e pelo menos duas camadas eletricamente condutores que estão situadas alternativamente uma acima da outra, com pelo menos uma camada dielétrica transparente localizada entre as camadas eletricamente condutores.
[0038] Exemplos de materiais eletricamente condutores apropriados são metais com alta condutividade elétrica, tais como preta, cobre, ouro, alumínio, ou
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10/23 molibdênio, em particular prata ou prata ligada com paládio, bem como óxidos eletricamente condutores transparentes (óxidos condutores transparentes, TCOs), como eles estão, por exemplo, descritos no pedido de patente Americano US 2007/029186 A1 na página 3, pár. [0026], e página 4. pár. [0034], [0039] Preferivelmente, os TCOs são óxido de estanho-índio (ITO), óxido de estanho dopado com flúor (FTO), óxido de alumínio - zinco dopado com alumínio bem como, possivelmente, adicionalmente com boro e/ou com prata (óxido de alumínio - zinco, AZO), óxido de estanho - zinco ou óxido de estanho dopado com antimônio (óxido de estanho - antimônio, ATO). Preferivelmente, os TCOs têm uma resistência específica p de 1.0 a 5.0 x 10’3 Ω x m. Preferivelmente, eles têm uma resistência de folha Ra de 0.5 Ω/D a 15 Ω/D (ohms por quadrado).
[0040] A espessura do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pode variar amplamente e , assim, ser eminentemente adaptada às exigências do caso individual. É essencial que a espessura do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, não seja tão alavanca que ele se torne não permeável à radiação eletromagnética, preferivelmente radiação eletromagnética de um comprimento de onda de 300 a 1.300 nm e, em particular, à luz visível.
[0041] Preferivelmente, a espessura é de 20 nm a 100 pm.
[0042] Se o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, contém metal, sua espessura é preferivelmente 50 a 500 nm, mais preferivelmente 75 a 400 nm, e em particular 100 a 300 nm.
[0043] Se o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, contém TCO, sua espessura é preferivelmente 100 nm a 1,5 pm, mais preferivelmente 150 nm a 1 pm, e em particular 200 nm a 500 nm.
[0044] Se o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, contém pelo menos uma camada dielétrica transparente e pelo menos uma camada de um metal, sua espessura é preferivelmente 20 a 100 pm, mais preferivelmente 25 a 90 pm, e em particular 30 a 80 pm.
[0045] Exemplos de revestimentos transparentes eletricamente condutores
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11/23 extensivos apropriados bem como métodos para sua produção são conhecidos a partir das publicações de patente e patentes publicadas:
- US 4.010.304, col. 1. linha 67, até a col. 5. linha 35.
- US 4.565.719, col. 2, linha 3, até a col. 18, linha 51.
- US 4.655.811. col. 3, linha 56, até a col. 13, linha 63,
- US 4.985.312, col. 1. linha 64, até a col. 7, linha 25.
- US 5.111.329, col. 3, linha 32, até a col. 12,
- US 5.324.374. col. 2, linha 38, até a col. 6, linha 37,
- EP 0 638 528 A1. página 2, linha 19, até a página 10. linha 57,
- EP 0 718 250 A2, página 2, linha 42, à página 13, linha 44.
- DE 697 31 268 T2, página 3, pár. [0011], até a página 7, pár. [0051], página 8, pár. [0060], até a página 13, pár. [0091],
- WO 00/72635 A1. página 3, linha 16 a 35, e
- US 7.223.940 B2, col. 5. linha 8, até a col. 6, linha 38.
[0046] Além disso, filmes plásticos transparentes, preferivelmente à base de poliamida, poliuretano, cloreto de polivinila, policarbonato, e butiral de polivinila, em particular poliuretano, que são revestidos com pelo menos um dos materiais eletricamente condutores acima descritos entra em consideração.
[0047] O revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, cobre o substrato de isolamento transparente extensivamente. Preferivelmente, pelo menos 50%, mais preferivelmente pelo menos 70%, particularmente preferivelmente pelo menos 80%, e em particular pelo menos 90% da superfície do substrato transparente eletricamente isolante são cobertos pelo revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo. Assim, o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pode até mesmo completamente cobrir o substrato eletricamente isolante transparente.
[0048] Em particular, no caso dos substratos planos ou encurvados ou dobrados, acima descritos, os revestimentos transparentes, eletricamente condutores, extensivos, pode cobrir os substratos eletricamente isolantes transparentes de forma que eles são circundados por uma área eletricamente isolante que é isenta de
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12/23 material eletricamente condutor. Preferivelmente, esta área eletricamente isolante é localizada nas áreas de borda dos substratos transparentes eletricamente isolantes.
[0049] A largura da área eletricamente isolante pode variar amplamente e , consequentemente, ser eminentemente adaptada às exigências do caso individual. Preferivelmente, a largura é de 0,5 a 10 cm, mais preferivelmente 0,5 a 7 cm, e em particular 0,5 a 5 cm.
[0050] A área eletricamente isolante pode ser coberta por um revestimento decorativo.
[0051] O revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, é conectado a duas barras coletoras elétricas para transmitir energia elétrica. As duas barras coletoras são arranjadas de uma maneira comum e conhecida nos dois lados opostos do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, paralelos ou substancialmente paralelos entre si. Exemplos de apropriadas barras coletoras são conhecidos a partir dos pedidos de patente internacionais WO 00/72635 A1 e 2006/091531 A2 ou das patentes Americanas US 4.385.226, US 4.725.710 ou US 7.223.940 B2.
[0052] O objeto de acordo com a invenção compreende ainda pelo menos uma, em particular, uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor que está pelo menos parcialmente em contato com o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo. Preferivelmente, a área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor é completamente circundada pelo material eletricamente condutor do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo.
[0053] As dimensões da área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor podem variar amplamente. Preferivelmente, a área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor ocupa não mais que 20% da superfície do objeto de acordo com a invenção. Se o objeto de acordo com a invenção é o para-brisa de um meio de transporte, em particular de um automóvel, a área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor é preferivelmente arranjada fora do campo de visão do motorista.
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13/23 [0054] A área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor pode satisfazer várias funções. Preferivelmente, a área serve como uma janela de transmissão de dados que é arranjada à frente de pelo menos um receptor de dados, em particular de dados que é transmitido por radiação eletromagnética, especificamente, a área serve como um campo de câmera ou campo de sensor que é arranjado à frente de uma câmera ou a sensor, com a câmera e/ou o sensor recebendo dados na forma de radiação eletromagnética, em particular a partir da faixa visível ou da faixa IV, através do objeto de acordo com a invenção.
[0055] Preferivelmente, a área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor tem dimensões, como são conhecidas para janelas de transmissão de dados a partir da patente Européia EP 1 183 912 B1. col. 4. pár. [0021], [0056] Para a presente invenção, é essencial que a periferia da área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor seja pelo menos parcialmente, em particular completamente, circundada por uma tira eletricamente condutora ou por pelo menos duas tiras eletricamente condutoras.
[0057] Periferia significa que a tira eletricamente condutora não tem que ser diretamente adjacente à área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, mas pode, em contrapartida, ser localizada a uma certa distância a partir da mesma, preferivelmente 5 mm a 2 cm, de forma que uma parte do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, é também encerrada.
[0058] Preferivelmente, a tira eletricamente condutora é conectada à barra coletora, particularmente preferivelmente à barra coletora que está mais próxima à janela de transmissão de dados. Em particular, a tira eletricamente condutora é conectada a esta barra coletora de forma que a barra coletora virtualmente constitui uma parte da tira eletricamente condutora.
[0059] Preferivelmente, a tira eletricamente condutora é localizada diretamente sobre a superfície do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo.
[0060] A tira eletricamente condutora pode, todavia, também não ser conectada
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14/23 às barras coletoras, em particular se áreas sem revestimento eletricamente condutor estão situadas longe das barras coletoras.
[0061] A tira eletricamente condutora tem uma resistência elétrica em ohms por quadrado que é significantemente inferior à resistência elétrica em ohms por quadrado do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo. Preferivelmente, a resistência elétrica é < 0,35, mais preferivelmente < 0,1. particularmente preferivelmente < 0,05 e em particular < 0,01 ohms por quadrado.
[0062] As dimensões da tira eletricamente condutora podem variar muito amplamente e, consequentemente, podem ser eminentemente adaptadas às exigências do caso individual. Em particular, as dimensões são determinadas pela relação entre as resistências em ohms por quadrado da tira eletricamente condutora e do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, bem como pela área da parte do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, que é encerrada pela tira eletricamente condutora. Consequentemente, a pessoa especializada na arte pode especificar as dimensões vantajosas no caso individual usando seu conhecimento geral da arte, possivelmente com a assistência de simples experimentos de orientação ou simulações de computador.
[0063] Preferivelmente, a tira eletricamente condutora tem 10 a 100 pm, mais preferivelmente 15 a 80 pm, e em particular 20 a 50 pm de espessura.
[0064] Preferivelmente, a tira eletricamente condutora tem 100 pm a 3 cm, mais preferivelmente 200 pm a 2,5 cm, e em particular 200 pm a 20 mm de largura.
[0065] O comprimento da tira eletricamente condutora é determinado em particular pelas dimensões da área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor que ela circunda.
[0066] A tira eletricamente condutora contém material eletricamente altamente condutor. Exemplos de materiais apropriados são descritos acima.
[0067] Para a presente invenção, é também essencial que a tira eletricamente condutora tenha pelo menos uma interrupção ou pelo menos duas interrupções.
[0068] Interrupção significa que uma dada tira eletricamente condutora é interrompida por uma área que é formada por uma parte do revestimento
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15/23 transparente, eletricamente condutor, extensivo.
[0069] Em uma primeira modalidade do objeto de acordo com a invenção, está presente somente uma tira eletricamente condutora, em que a pelo menos uma interrupção é localizada.
[0070] Em uma segunda modalidade do objeto de acordo com a invenção, estão presentes pelo menos duas tiras eletricamente condutores, com as pelo menos duas interrupções localizadas entre pelo menos duas áreas paralelas das pelo menos duas tires eletricamente condutores. Neste caso, pelo menos uma das pelo menos duas tires eletricamente condutores pode ter pelo menos uma interrupção dentro da tire.
[0071] Em ambas as modalidades do objeto de acordo com a invenção, a área de uma tire eletricamente condutora que é paralela ou substancialmente paralela à barra coletora à qual a tire é conectada pode ser mais larga que as áreas que conduzem pare a barra coletora associada.
[0072] Em uma modalidade preferida do objeto de acordo com a invenção, a maior parte da tire eletricamente condutora não é conectada de forma eletricamente condutora à barra coletora.
[0073] Em um objeto de acordo com a invenção, a tire eletricamente condutora pode ser opticamente coberta, por exemplo, por um revestimento decorativo opaco.
[0074] Se o substrato transparente, eletricamente isolante, do objeto de acordo com a invenção é um vidro, pelo menos mais uma camada pode ser localizada entre sua superfície e o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo. Preferivelmente, a pelo menos mais uma camada é selecionada do grupo de camadas de barreira transparentes e camadas transparente promotores de adesão.
[0075] Camadas de barreira transparentes apropriadas pare impedir a difusão de íons, em particular de íons de metal alcalino, são preferivelmente feitas de materiais dielétricos, em particular de nitretos, óxidos, e oxinitretos de silício e/ou alumínio. Preferivelmente, elas têm uma espessura de 30 a 300 nm.
[0076] Camadas transparentes promotores de adesão apropriadas são igualmente feitas de materiais dielétricos, em particular de óxidos de zinco e estanho
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16/23 misturados. Preferivelmente, elas têm uma espessura de 3 a 100 nm.
[0077] Se tanto uma camada de barreira transparente quanto uma camada promotora de adesão transparente estão presentes, a camada de barreira transparente é ligada diretamente à superfície do substrato transparente eletricamente isolante.
[0078] O objeto de acordo com a invenção pode ser produzido de maneiras extremamente diferentes. Preferivelmente, o objeto de acordo com a invenção é produzido de acordo com o método de acordo com a invenção. Por outro lado, o método de acordo com a invenção pode também ser usado para a produção de objetos transparentes diferentes dos objetos de acordo com a invenção. Todavia, o método de acordo com a invenção desenvolve suas vantagens particulares em particular na produção do objeto de acordo com a invenção.
[0079] Antes do desempenho da primeira etapa do método de acordo com a invenção, o substrato transparente, eletricamente isolante, pode ser tratado termicamente, limpo, em particular desengraxado, e/ou polido. Então, pelo menos uma das acima descritas camadas de barreira e/ou camadas promotoras de adesão pode ser aplicada, pelo que os métodos para depositar camadas delgadas a partir da fase gasosa descritos a seguir podem ser usados.
[0080] Na primeira etapa do método de acordo com a invenção, um material eletricamente condutor é aplicado extensivamente a um substrato eletricamente isolante transparente de forma que resulta pelo menos um, em particular um, revestimento eletricamente condutor transparente que contém ou é feito do material eletricamente condutor relevante bem como pelo menos uma das acima descritas áreas transparentes localizadas isentas do revestimento eletricamente condutor.
[0081] Para esta finalidade, uma máscara que corresponde à desejada estrutura do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, e às áreas transparentes localizadas isentas do revestimento eletricamente condutor, pode ser aplicada sobre o substrato transparente, eletricamente isolante. Então, pelo menos um material eletricamente condutor pode ser depositado a partir da fase gasosa sobre o substrato, para o que métodos descritos a seguir podem ser usados.
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17/23 [0082] Todavia, a superfície do substrato transparente eletricamente isolante pode também ser coberta sobre sua superfície inteira com o material eletricamente condutor; depois disso, as partes desejadas do revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, resultante, são removidas mecanicamente, termicamente, e/ou por radiação com radiação eletromagnética. Um método vantajoso para a remoção mecânica que funciona muito precisamente é martelamento a ultrassom. Um método vantajoso para remoção por meio de um feixe de laser é descrito, por exemplo, nos pedidos de Patente Européia EP 0 827 212 A2 e EP 1 104 030 A2.
[0083] Para a aplicação do material eletricamente condutor, métodos e dispositivos conhecidos por si podem ser usados, tais como deposição a partir da fase gasosa, aplicação a partir da fase líquida, ou Iam inação de filmes plásticos que são revestidos com materiais eletricamente condutores.
[0084] Preferivelmente, o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, é depositado a partir da fase gasosa, para o que métodos comuns e conhecidos, tais como deposição química em fase gasosa (CVD [deposição química a vapor]) ou deposição física em fase gasosa (PVD [deposição física de vapor]) bem como os correspondentes dispositivos apropriados para isto podem ser usados. Exemplos de métodos de CVD são pirólise por pulverização, deposição química a vapor, e deposição de sol-gel. Exemplos de métodos de PVD são deposição de vapor por feixe de elétrons e metalização sob vácuo.
[0085] Preferivelmente, métodos de metalização são usados.
[0086] Metalização é um método comum e conhecido para a produção de camadas delgadas de materiais que podem não ser facilmente vaporizadas. Em si, a superfície de um corpo sólido de composição apropriada, o assim chamado alvo, é atomizada por bombardeio com íons de alta energia a partir de plasmas de baixa pressão, tais como íons de oxigênio (O+) e/ou íons de argônio (Ar+), ou partículas neutras, depois do que os materiais atomizados são depositados sobre substratos na forma de camadas delgadas (cf. Rõmpp Online, 2008, Metalização). Preferivelmente, metalização de alta frequência, conhecido como metalização a HF,
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18/23 ou metalização assistido por campo magnético, conhecido como metalização por magnetron (MSVD), é usado.
[0087] Métodos de metalização apropriados são descritos, por exemplo, nas Patentes Americanas US 7.223.940 B2, col. 6, linhas 25 a 38, e US 4.985.312, col. 4. página 18, à col. 7, linha 10. ou na tradução Alemã da Patente Européia EP 0 847 965 B1 com o número de depósito DE 697 31 268 T2, página 8, pár. [0060], e página 9, pár. [0070], até a página 10. pár. [0072], [0088] Na segunda etapa do método de acordo com a invenção, o revestimento eletricamente condutor extensivo é conectado de uma maneira comum e conhecida a duas barras coletoras de forma que energia elétrica é transmitida na aplicação de voltagem.
[0089] Na terceira etapa do método de acordo com a invenção, a periferia da área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor é pelo menos parcialmente circundada, em particular completamente circundada, com pelo menos uma das tiras eletricamente condutoras descritas acima de forma que resultam as interrupções descritas acima.
[0090] As tiras eletricamente condutoras podem ser aplicadas usando vários métodos de aplicação e aparelhos apropriados, por exemplo, por impressão ou revestimento por pós, preferivelmente diretamente sobre o revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo. Preferivelmente, as tiras eletricamente condutoras são impressas, pelo que tintas condutoras que contêm materiais altamente condutores podem ser usados. Depois da impressão, os revestimentos resultantes podem ser ainda endurecidos termicamente e/ou com radiação eletromagnética ou radiação por elétrons.
[0091] Então, os substratos transparentes, eletricamente isolantes, que têm um revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo, pelo menos uma área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor, e pelo menos uma tira eletricamente condutora podem ser conformados, em particular dobrados ou encurvados, a temperaturas relativamente altas.
[0092] O nível de temperatura é determinado pelos materiais a partir dos quais
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19/23 os respectivos substratos transparentes isolantes, os revestimentos transparentes, eletricamente condutores, extensivos, e/ou as tiras eletricamente condutoras são feitos. Se eles contêm ou são feitos de plástico, a temperatura não deve ser ajustada tão alta que o material se funde e/ou é termicamente danificado. Preferivelmente, nesses casos, a temperatura é superior à temperatura de transição ao vidro e inferior a 200°C. No caso de substratos feitos de vidro, a temperatura é entre 500 e 700°C, em particular 550 e 650°C.
[0093] Os objetos transparentes de acordo com a invenção e os objetos transparentes produzidos usando o método de acordo com a invenção, em particular os objetos de acordo com invenção produzidos usando o método de acordo com a invenção, podem incluir camadas funcionais adicionais e substratos transparentes eletricamente isolantes adicionais.
[0094] Exemplos de camadas funcionais apropriadas são camadas coloridas, camadas que aumentam a estabilidade estrutural dos objetos de acordo com a invenção, camadas refletores de luz, e camadas anti-reflexão.
[0095] Em particular, são usadas camadas que aumentam a estabilidade estrutural dos objetos de acordo com a invenção. Essas podem ser camadas aderentes, filmes compósitos, filmes de absorção de energia mecânica, e filmes de auto-cura feitos de resinas de fundição, tais como resinas de epóxi curáveis, ou sintéticos termoplásticos, tais como butiral de polivinila, PVB, poli(etileno vinil acetato), EVA, tereftalato de polietileno, PET, cloreto de polivinila, PVC, resinas de ionômero à base de etileno e/ou propileno e ácidos carboxílicos alfa, beta-não saturados ou poliuretano, PU, como eles são conhecidos, por exemplo, da tradução Alemã da Patente Européia EP 0 847 965 B1 com o número de depósito DE 697 31 2 168 T2, página 8, pár. [0054] e [0055], ou dos pedidos de patente internacionais WO 2005/042246 A1, WO 2006/034346 A1 e WO 2007/149082 A1.
[0096] Preferivelmente, os substratos transparentes eletricamente isolantes adicionais são os substratos acima descritos, em particular substratos feitos de vidro. [0097] Preferivelmente, os substratos transparentes eletricamente isolantes adicionais são adaptados em sua área e formato aos objetos de acordo com a
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20/23 invenção de forma que eles podem ser conectados ao mesmo sem problemas. [0098] Preferivelmente, os objetos resultantes de acordo com a invenção que incluem camadas e/ou substratos adicionais são estruturados de forma que a área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor e as tiras eletricamente condutoras são, em cada caso, localizadas no interior dos objetos de acordo com a invenção.
[0099] No contexto do uso de acordo com a invenção, os objetos de acordo com a invenção e os objetos transparentes produzidos usando o método de acordo com a invenção, em particular os objetos de acordo com a invenção produzidos usando o método de acordo com a invenção são usados vantajosamente em meios de transporte pare tráfego na terra, ar e água, preferivelmente em veículos automotores, tais como automóveis, caminhões, e trens, em aeronave e navios bem como no setor de mobiliário, equipamento, e construção, preferivelmente como componentes transparentes.
[00100] Particularmente preferivelmente, os objetos de acordo com a invenção são usados na forma de vidro de segurança de painéis de lâmina simples e painéis de vidro de segurança laminados como painéis de janela em meios de transporte, em particular como para-brisas pare veículos automotores, especialmente automóveis, como componentes arquitetônicos no setor de construção, em particular pare envidraçamentos pare tetos, paredes de vidro, fachadas, painéis de janela, portas de vidro, balaustrados, vidro de guarda-corpo, clarabóias, ou vidro que se pode andar sobre o mesmo, bem como componentes em mobiliário e equipamento, em particular em refrigeradores e caixas de exibição de congeladores profundos.
[00101] A área transparente localizada livre de revestimento eletricamente condutor funciona em particular como uma janela de transmissão de dados, especificamente as a campo de câmera e/ou campo de sensor.
[00102] Na aplicação de uma voltagem, com os objetos de acordo com a invenção, a formação de pontos quentes e frios e/ou pontos de luz não mais ocorre ou somente ocorre até uma extensão muito limitada de forma que sua vida útil de serviço é significantemente prolongada e sua transparência não é reduzida até
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21/23 mesmo depois de uma longa vida útil de serviço.
[00103] A seguir, o objeto de acordo com a invenção é explicado a título de exemplo, com referência às figuras 1 e 2. A figura 1 e 2 são representações esquemáticas destinadas a ilustrar o princípio da invenção. As representações esquemáticas, consequentemente, não precisam estar em escala verdadeira. Consequentemente, as relações de tamanho representadas não têm que corresponder às relações de tamanho usadas no exercício da invenção na prática.
[00104] A figura 1 representa uma primeira alternativa para a segunda modalidade da invenção.
[00105] A figura 2 representa uma segunda alternativa para a segunda modalidade da invenção.
[00106] Na figura 1 e 2, os caracteres de referência têm o seguinte significado:
objeto transparente, em forma de painel, substrato eletricamente isolante transparente, revestimento transparente, eletricamente condutor, extensivo,
3.1 material eletricamente condutor,
4.1,4.2 barras coletoras para transmissão de energia elétrica, área transparente localizada isenta do revestimento eletricamente condutor (janela de transmissão de dados), tira eletricamente condutora,
6.1 interrupção,
6.2 área da tira eletricamente condutora 6 que é paralela ou substancialmente paralela às barras coletoras 4.1 ou 4.2, às quais a tira 6 é conectada,
6.3 área que conduz para a barra coletora relevante 4.1 ou 4.2, e
6.4 área que conduz para a barra coletora relevante 4.1 ou 4.2 sem alcançá-la.
[00107] A seguir, por brevidade, os objetos de acordo com a invenção da figura 1 e 2 são referidos como objetos 1 e 2 de acordo com a invenção.
[00108] Os substratos 1 dos objetos 1 e 2 de acordo com a invenção são painéis
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22/23 de vidro Float de dimensões, como eles são usados, por exemplo, para para-brisas, janelas laterais, e janelas traseiras na construção de automóveis, em painéis pequenos, médios, ou de grande área no setor de mobiliário, equipamento ou construção. As dimensões podem ser de vários centímetros quadrados até vários metros quadrados.
[00109] Os revestimentos 3 dos objetos 1 e 2 de acordo com a invenção são, em cada caso, um revestimento, como ele está descrito na tradução Alemã da Patente Européia EP 0 847 965 B1 com o número de depósito DE 697 31 2 168 T2, Exemplo 1 - página 9, parágrafo [0063] à página 11, parágrafo [0080], Esta camada compreende duas camadas feitas de prata como um material eletricamente condutor 3.1.
[00110] As janelas de transmissão de dados 5 são localizadas nos revestimentos (3) dos objetos de acordo com a invenção 1 e 2.
[00111] As janelas de transmissão de dados 5 do objeto 1 de acordo com a invenção são circundadas por uma tira eletricamente condutora 6 que tem 40 pm de espessura e é feita de uma pasta condutora à base de prata impressa, comercialmente disponível. Sua área 6.2, que corre paralela à barra coletora 4.1, tem 1 mm de largura. As duas áreas 6.3, através das quais a área 6.2 é conectada à barra coletora 4.1, têm 250 pm de largura e têm múltiplas interrupções 6.1.
[00112] As janelas de transmissão de dados 5 do objeto 2 de acordo com a invenção são circundadas por duas tiras eletricamente condutoras 6, ambas das quais têm 40 pm de espessura e são feitas de uma pasta condutora à base de prata impressa, comercialmente disponível. A uma tira eletricamente condutora 6 é formada de duas tiras eletricamente condutoras 6.3 paralelas entre si, que são conectadas à barra coletora 4.1. Associada a essas duas tiras 6.3 está uma tira eletricamente condutora 6 que consiste de uma área 6.2, que é paralela à barra coletora 4.1, bem como de duas áreas 6.4, que correm da área 6.2 paralela às áreas
6.4 na direção da barra coletora 4.1, mas não são conectadas à mesma. Como um resultado desta configuração, as interrupções 6.1 são localizadas substancialmente entre as áreas 6.4 da tira eletricamente condutora externa 6 e as áreas 6.3 da tira
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23/23 eletricamente condutora interna 6.
[00113] Os objetos 1 e 2 de acordo com a invenção são confiavelmente colados um no outro, em cada caso com um filme adesivo feito de butiral de polivinila PVB (não mostrado) e a painel de vidro Float (não mostrado) usando um método de précolagem (Iaminação em calandra, serpentina, ou método de compactação a vácuo), e um método em autoclave, de forma que resulta uma estrutura típica para um painel de vidro de segurança laminado painel de vidro Float 1/revestimento 3 com janela de transmissão de dados 5 e tira 6/filme adesivo/painel de vidro Float.
[00114] Na aplicação de uma voltagem elétrica de 12 a 14 V nas barras coletoras 4.1 e 4.2 dos painéis de vidro de segurança laminados, uma corrente flui através da área 3, pelo que ela é aquecida para 50°C, sem formação de pontos quentes e frios ou pontos de luz.