WO2009053469A2 - Vitrage comportant un réseau de fils conducteurs - Google Patents

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Definitions

  • Glazing comprising a network of wires
  • the invention relates to glazing comprising a network of conductive son especially for motor vehicles.
  • the driving wires of automotive glazings are essentially of two types.
  • the first involves the use of very small diameter wires, especially tungsten wires, which may be incorporated into the thermoplastic interlayer of the laminated glazings.
  • the son used for example in the formation of heated glazing and in particular windshield, have extremely small diameters not to alter the optics of these windows.
  • the second type which is used almost universally corresponds to the son applied to the glazing considered in the form of a resistant enamel. Most often conductor enamel son are exposed on the face of the window facing the passenger compartment and therefore may be subjected to mechanical or chemical aggression. So we need son able to resist these attacks.
  • the printing of fine threads is intended for example for the constitution of antennas, but also and especially for the production of heating networks on the rear glasses to demist or defrost these windows.
  • the printing of the enamel composition on the glazing can be done by various means, but by far the most used is the screen printing.
  • Heating networks requested by car manufacturers must meet specific functional characteristics. They must heard deliver the power necessary to allow demisting or defrosting fast and as uniform as possible of the relevant surface. They must also not significantly alter the optical qualities of the windows that contain them. In practice, this requirement is fraught with difficulties that have led to partially satisfactory compromises.
  • the reasons which lead to the application of son having these dimensions are various.
  • a first reason is that the heating son must have a resistance to deliver a suitable power to the demister or defrost function. This power must be sufficient for these operations in all circumstances to be conducted in as short a time as possible.
  • the operation in question must also cover most of the glazing and if possible the whole of it. For the latter reason the heating son are relatively long, especially for reasons including optical, they are very generally arranged horizontally, and therefore in the largest dimension of the glazing.
  • the inventors have found that the application of enamelled conductive wires has negative effects on the optical qualities of the glazings.
  • the application of enamelled son actually leads to superficial changes in the glazing.
  • the screen-printed paste comprises a frit composition whose function is notably to fix the conductive particles on the surface of the glass sheet.
  • the formation of this enamel constitutes a kind of "canopy" asperity on the surface, the roughness being all the stronger as the wire formed is itself of larger section.
  • the melting of the sinter which adheres to the surface of the glazing locally introduces a discontinuity in the surface stresses imposed on these tempered glazings.
  • the inventors have endeavored to achieve glazing essentially meeting this demand. For this, contrary to the previous practice, they have not systematically sought the production of very low resistance threads. They have made threads whose width is much smaller than that of the threads actually used at the present time. As mentioned earlier, the most current is to use wires whose width is of the order of 0.5 to 0.7 mm. The least commercially produced yarns are not less than 0.3 or 0.4mm.
  • the wires have a width which does not exceed 0.3 mm and preferably remains smaller than 0.2 mm.
  • the decrease in the width of the son results in an increase in electrical resistance.
  • an increase in the resistance leads to a decrease in the power delivered.
  • the power applied to a given glazing must remain approximately the same regardless of the geometrical characteristics of the heating wire networks.
  • pastes with a high silver content are recommended.
  • the structure of the conductive particles is also an element that influences the conductivity. These factors, however, may not be sufficient to maintain the power when the width of the son is reduced very significantly, for example when the width is reduced to 0.1mm or less. In this case the inventors propose to increase the number of son used on a given surface, possibly simultaneously playing the nature of the screen printed pastes.
  • the limitation of the width of the wires is not necessarily such that the power delivered must remain constant.
  • the inventors have demonstrated, even if the number of wires must be increased to maintain a sufficient power, the optical quality in the presence of these heating son can be at least as good and even significantly better than with the provisions. previously recommended.
  • the increase in the number of wires for the same power delivered allows a better distribution of this power on the surface of the glazing. This results in a greater homogeneity of temperature and a decrease in the risk of local overheating.
  • the number of heating son can be advantageously increased to take into account variations in width of these son.
  • the number of threads per unit area can be up to double that of traditional arrangements with 0.6mm wide son.
  • Most often the number of additional wires is not increased by more than half the number in traditional arrangements and most often can be one-third more, or less for the best conductivities.
  • the presence of these son becomes difficult to perceive for the driver.
  • the perceived optical improvement is therefore particularly advantageous.
  • the glazings according to the invention have very small optical distortions compared with the previous glazings.
  • the measurement of the distortion is conducted using the traditional test called "zébra" test which is the subject of DIN 52305.
  • the image of a set of parallel lines is projected through the examined glazing, on a screen located beyond the glazing.
  • the glazing is arranged at a certain angle with respect to the light beam.
  • the distortion values given above are given for an angle of incidence of the light beam, 30 ° relative to the normal to the glazing.
  • the lines observed have more or less accentuated deformations whose magnitude in a direction normal to the lines is measured.
  • the invention thus proposes glazings, and in particular heated rear goggles, comprising a network of enamelled conductive wires, applied by screen printing and subsequent firing, the wires of this network being such that the variation in optical distortion introduced is not greater than 75% of that existing in the absence of these son, the son being arranged parallel to the image lines on which the distortion is measured.
  • this optical distortion is not greater than 50% and particularly advantageously 30%, to that observed for the glass sheet alone. The best results make it possible not to increase the optical distortion by more than 15% compared to the sheet alone.
  • test is carried out before application of the conductor son and after this application to determine the variation of distortion.
  • the ratio of these measurements is representative of the changes related to the presence of the wires.
  • the conditions of application by screen printing are chosen in a precise manner. This is first of all the quality of the screen screen used. It is also a question of adapting as much as possible the paste used to constitute the conducting enamel.
  • the characteristic elements which control the performances of the screens are in particular the fineness of the threads which constitute them and the mesh of these screens. But it also appeared to the inventors that the precision of the coating of the screen, The coating which determines the areas which retain the printed compositions and those which let these compositions pass is also decisive.
  • the screen is still characterized by the mode of contact with the glass sheet.
  • the glass sheet offers a very smooth surface.
  • the state of the surface in contact with the glass must have a certain roughness: too important, the drawing remains imprecise, very weak the screen adheres inadequately.
  • the formation of the image on the screen is carried out from the coating by means of a photosensitive emulsion.
  • the selective exposure of the cloth coated with the emulsion leads to the fixing of this emulsion.
  • the emulsion is then removed from the unexposed parts by washing.
  • the coating and image forming operations are traditionally performed by the user.
  • the careful study of the conditions of coating allowed to note the importance of this operation on the quality of printed patterns.
  • the difficulty is then to master the parameters of the coating to ensure quality and reproducibility.
  • the preparation in a perfectly controlled manner allows a great uniformity of coating and better surface regularity which later lead to a pattern also more regular.
  • the coated fabric naturally has a certain roughness.
  • This roughness can be controlled by the coating itself, in a certain way by smoothing the coated surface. This smoothing is difficult to obtain by individual means such as those implemented when the user himself proceeds to this coating.
  • Producers of screens now offer pre-coated fabrics in conditions that significantly improve the characteristics in question.
  • the roughness of the coated screen must be from 2 to 10 ⁇ , preferably from 3 to 8 ⁇ , and particularly preferably from 4 to 7 ⁇ .
  • the thickness of the emulsion layer must also be as uniform as possible over all the areas of the screen permeable to the printed compositions. On the surfaces in question, the thickness variations must not exceed 2 ⁇ and advantageously do not exceed 1 ⁇ .
  • the fabrics of the screen-printing screens are of a very regular thickness, the thickness variations measured on the coated fabric are almost exclusively due to the quantity of emulsion retained by the screen.
  • the regularity of the emulsion thickness retained on the fabric ensures a passage well controlled by all the meshes of the screen.
  • the emulsion To ensure a uniform thickness of the emulsion, it is also preferable to maintain the amount deposited on the fibers so that it is sufficient for the establishment of a very flat surface within the roughness limits indicated above. If the emulsion must coat all the fibers and also contribute to the resistance to wear caused by the friction of the scraper, it is preferable to limit this thickness to ensure the accuracy of the patterns formed, too great a thickness can lead to a less clear exposure and therefore to contours also less well defined.
  • the thickness of the coated fabric is not more than 10% of that of the fabric before coating, and preferably not more than 7%.
  • the windows considered have as a rule a surface of less than 0.3m 2 , and most often at least 0.5m 2 . They can reach dimensions of the order of 3m 2 , but most often do not exceed 2.5m 2 , and the most usual remain of a surface that does not exceed 2m 2 .
  • the accuracy of the printed patterns is obviously a function of the mesh of the screen printing screen fabric.
  • the smaller the mesh is the better the definition of the drawing.
  • various elements limit the decrease of the mesh.
  • a first factor is the nature of the printed composition, especially compositions intended to form enamelled patterns.
  • Such compositions comprise a dispersion of particles of a material constituting a frit, in a liquid medium.
  • the choice of meshes must take into account the viscosity of the applied composition, the closer the mesh is, the more the composition must be fluid. But the viscosity of the composition is also a function of the nature of the composition and the mode of application. In other words, the viscosity variations are necessarily limited.
  • the more or less viscous compositions offer variable surface tension properties, which more or less favor the "smoothing" of the applied patterns.
  • the choice of the composition makes it possible to more or less easily solve the printing points, in a regular continuous pattern.
  • compositions have a viscosity of 5000 to 6500OcPs, most frequently between 8000 and 4500OcPs, and advantageously from 10000 to 3500OcPs. This viscosity corresponds to the composition as it is applied. The latter is generally obtained from the commercially available compositions, by adding a solvent which leads to a fluidification of these basic products. In other words, the commercial compositions which are used generally have a higher viscosity than those of the compositions actually applied.
  • advantageous dimensions for the yarns are from 15 to 70 ⁇ m in diameter, preferably from 20 to 60 ⁇ m, and particularly preferably from 25 to 50 ⁇ m.
  • the number of son is between 50 and 200 son per centimeter, preferably between 80 and 160, and particularly preferably between 90 and 150 son per centimeter.
  • To these dimensions and numbers of threads still correspond dimensions of the openings of the mesh. They are all the more important that the son are larger in diameter, and consequently less numerous per centimeter.
  • the resolution is better as the opening of the meshes is smaller. This resolution as indicated above is limited by that of the diameter of the son.
  • the decrease in the openings is also limited by the particle size of the screen-printed compositions.
  • the openings of the stitches in the applications according to the invention are advantageously between 200 and 30 ⁇ m in width, and preferably between 100 and 40 ⁇ m.
  • the particle size of the compositions used must remain compatible with the mesh openings.
  • the particles Preferably have dimensions that are less than 2/3 of the mesh size, and preferably at most equal to half of these openings.
  • FIG. 1 is a schematic view of a fabric as used for screen printing applications
  • FIG. 4 is a view similar to the previous to a larger scale
  • FIG. 5 is an illustration of the application according to the invention for the production of heated glazing units
  • FIG. 6 shows on an enlarged scale, a detail of the glazing of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic representation of the optical distortion measuring device
  • FIG. 8 represents the measurement performed on the projected image in the determination of the optical distortion
  • FIG. 9 is a schematic sectional view of a glazing comprising enameled conductor lines.
  • Figure 1 shows a fabric model that can be used for the screen printing application.
  • the fabric presented shows warp threads 1 and weft 2 of the same dimensions, intersecting regularly.
  • the mesh openings o are usually of the order of magnitude of the diameter d of the yarns of the fabric. In the presentation the openings are square.
  • the fabrics have other characteristics, for example different wefts and chains, meshes varying according to the areas of the screen, etc.
  • Figure 2 shows in section the arrangement of the son 1, 2, in the fabric. This figure shows in particular, in an amplified manner, the configuration of the surface of the fabric of the screen. Obviously the surface on the scale of the son is not flat but marries the undulations of the son. The surface configuration takes into account the dimensions of the wires, the mesh, but also the tension of the fabric.
  • FIG. 3 illustrates the fabric coated with the photosensitive coating 3.
  • the regular coating impregnates the entire fabric such that in particular the lower face 4 in contact with the substrate to be printed is substantially flat at least on the meshes scale. .
  • Figure 4 on a scale larger than that of Figure 3 schematically illustrates the actual state of the coated surface.
  • the thickness T of the fabric with the photosensitive coating is greater than that of the fabric alone E. This additional thickness is possibly found on the upper face 5 of the fabric, but mainly on the lower face 4. The two faces on this scale have irregularities that determine what is called roughness.
  • the roughness is measured between the prominent points and those which are deepest in the hollows of this surface.
  • these irregularities or roughnesses are referenced R.
  • the surface roughness of the screen printing screen prevents the application of the composition from giving rise to excessive adhesions of the screen to the substrate printed by surface effect mechanisms. These irregularities break the continuity of the coated layer without leading to defects in the coating of the printed surfaces.
  • the pre-coated screens can be made on various fabrics. In particular it is possible to choose homogeneous fabrics for which the mesh is constant over the entire surface. It is also possible to use a fabric of "vario". In these fabrics some areas offer larger mesh openings. This type of fabric is useful for example in the case of the rear glasses, to simultaneously form the son and bus-bars that feed them. The bus bars must have a very low resistance to not unnecessarily heat areas of the glazing that are not in areas of vision. To achieve this result it is desirable to deposit a quantity of composition per unit area greater than that of the heating son. The use of "vario" screens meets this need.
  • a heating wire network is applied to a window intended to form a rear window of a motor vehicle 6 as shown in FIG. 5.
  • the heating wires 7 are applied by screen printing from a paste silver-based conductor marketed by the company Ferro.
  • the silver-based pasta products are those sold under the references SP 1950, SP 1951. They comprise variable proportions of silver. The respective contents of these compositions are 88% and 60% by weight. Pasta even richer in silver are for example SP 1965 and SP 1972 also produced by the company Ferro. The silver content of these pastes is respectively 90 and 92%.
  • variable contents make it possible for constant wire widths to vary the resistance of the wires and to adjust the power delivered to the glazing.
  • the conductive pastes in question are applied in an amount such that for a thickness of 8 ⁇ m the resistivity of the conductive son is at most equal to 3.5 ⁇ .D after cooking and preferably at most equal to 3 ⁇ .D.
  • compositions are adjusted in viscosity to a value of the order of 20,000 cPs.
  • the pre-coated fabrics of photosensitive composition such as those marketed by Sefar, are in the example made of polyester son of 25 microns in diameter. The number of threads per centimeter is 120 in weft and warp. The mesh opening is approximately 70 ⁇ m.
  • the coated fabric is exposed to secure the coating excluding the areas corresponding to the pattern of the heating wires 7 and the supply bars 8. After removing the coating in the unexposed areas the screen is ready for use. employment.
  • the surface roughness of the underside of the screen is about 4 ⁇ m.
  • the thickness of the fabric is of the order of 50 ⁇ m and the additional thickness due to the coating is of the order of 3 ⁇ m.
  • the layer therefore covers the wires to a relatively small thickness. Nevertheless, in use, this layer, which is very regular and strongly adheres to the threads, satisfactorily resists wear.
  • the application of the dough is carried out in a traditional manner.
  • the printed wires form a conductive enamel.
  • the resolution obtained is in this case of the order of 0.05mm.
  • the finest son obtained by screen printing had a resolution much less satisfactory.
  • compositions with a very high silver content such as those mentioned above. This is all the more necessary since the application of the following composition very small son width is usually accompanied by a simultaneous decrease in the thickness of the printed son which also results in an increase in resistance.
  • the conduction characteristics of the heating wires follow a progression which is much more than proportional to the content of conductive particles.
  • a relatively modest increase in the content of conductive particles is accompanied by a very significant increase in the conductivity.
  • a passage from a content of 70 to an 85% content of conductive particles may result in an increase in conductivity of 50% or more of the son products produced having the same characteristics. It is therefore possible even with very fine heating wires to maintain a usable resistance.
  • the surface covered by the wires preferably does not cover more than 1% of the surface of the glazing unit comprising the network of the wires in question.
  • the choice of fine son for glazing according to the invention also allows a significant improvement in the optical qualities of the glazing and this even when the number of son is increased.
  • the measurement of the optical quality is traditionally carried out in the automotive industry, and in particular by the so-called "zebra" method, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the principle of the distortion measurement technique consists in projecting the image of a set of parallel lines arranged on a transparency 9.
  • the light beam coming from the source 12 passes the transparency, passes through the image glass and reproduces the image on the screen. 11.
  • the lines projected on the screen are all equidistant when the glazing is perfectly free of optical defects. AT conversely, the differences ⁇ show deviations from the normal distance when the glazings have surface irregularities.
  • the thinnest wires according to the invention have much thinner thicknesses because of the need to use screen printing screens which the openings are smaller, and if necessary to use a less viscous composition, so less rich in solids. Yarn thicknesses obtained under these conditions are for example between 4 and 9 ⁇ .
  • the deviations on the screen have been measured for different sheets having conductive wires of variable widths.
  • the deviation values are those located in the central region of the image for avoid parallax errors. They also depend of course on the respective arrangements with respect to the original image, the position of the glass sheet and that of the screen.
  • the glass sheet is inclined with respect to the axis of the beam, to reproduce a configuration representative of what is found for the rear windows of many vehicles. This inclination is such that the normal to the sheet is at an angle of 30 ° with respect to the direction of the beam.
  • the enameled son are arranged parallel to the projected features.
  • the distance difference measured for a glazing unit with wires 0.3 mm wide is three times that of the glazing unit without wires.
  • the same measurement made on a glazing unit with wires 0.1 mm wide results in an increase in distortions which is only 20% greater than the distortion of the wireless glazing.

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Abstract

L'invention est relative aux vitrages pourvus de fils conducteurs. Les vitrages selon l'invention comportent des fils conducteurs émaillés appliqués par sérigraphie. Soumis à un test "zébra" (DIN 52305) les fils conducteurs étant orientés parallèlement à ceux de l'image du test, et le vitrage recevant le faisceau lumineux incident sous un angle de 30° par rapport à la normale au vitrage, l'accroissement de la distorsion par rapport à celle du vitrage sans fils conducteurs est au plus de 70% et de préférence au plus de 50%.

Description

Vitrage comportant un réseau de fils conducteurs
L'invention est relative aux vitrages comportant un réseau de fils conducteurs notamment destinés aux véhicules automobiles.
Les fils conducteurs des vitrages automobiles, notamment des fils chauffants, sont essentiellement de deux types. Le premier comprend l'utilisation de fils métalliques de très petit diamètre, notamment des fils de tungstène, fils qui peuvent être incorporés dans l'intercalaire thermoplastique des vitrages feuilletés. Les fils utilisés par exemple dans la formation de vitrages chauffants et notamment de pare -brise, présentent des diamètres extrêmement ténus pour ne pas altérer l'optique de ces vitrages. Le second type, qui fait l'objet d'une utilisation quasi universelle correspond aux fils appliqués sur le vitrage considéré sous forme d'un émail résistant. Le plus souvent les fils d'émail conducteur sont exposés sur la face du vitrage tournée vers l'habitacle et par suite sont peuvent être soumis à des agressions mécaniques ou chimiques. Il faut donc des fils capables de résister à ces agressions.
L'impression de fils fins est destinée par exemple à la constitution d'antennes, mais aussi et surtout à la production de réseaux chauffants sur les lunettes arrière pour désembuer ou dégivrer ces vitrages. L'impression de la composition d'émail sur le vitrage peut s'effectuer par divers moyens, mais de très loin le plus utilisé est la sérigraphie.
Dans la suite, il est fait référence à la production de vitrages comportant des réseaux chauffants émaillés, mais les dispositions de l'invention peuvent être mises en oeuvre dans toute application de motifs émaillés sur des vitrages.
Les réseaux chauffants demandés par les constructeurs automobiles doivent satisfaire à des caractéristiques fonctionnelles bien précises. Ils doivent bien entendu délivrer la puissance nécessaire pour permettre un désembuage ou un dégivrage rapide et aussi uniforme que possible de la surface concernée. Ils doivent aussi ne pas altérer de manière significative les qualités optiques des vitrages qui les comportent. En pratique cette exigence se heurte à des difficultés qui ont conduit à des compromis partiellement satisfaisants.
Une demande constante des constructeurs est de faire en sorte que les fils de ces réseaux chauffants soient aussi discrets que possible. Ces fils aussi ne doivent pas conduire à des distorsions optiques qui perturberaient la vision. Pour délivrer une puissance convenable la littérature fait état de fils dont la largeur est de l'ordre de 0,3mm. Mais dans la pratique le plus communément les fils ont une largeur de 0,5 ou 0,6mm. A ces dimensions les fils sont très "visibles".
Les raisons qui conduisent à l'application de fils présentant ces dimensions sont diverses. Une première raison est que les fils chauffants doivent présenter une résistance permettant de délivrer une puissance convenant à la fonction désembuage ou dégivrage. Cette puissance doit être suffisante pour que ces opérations dans toutes les circonstances puissent être menées en un temps aussi court que possible. L'opération en question doit aussi couvrir la plus grande partie du vitrage et si possible la totalité de celui-ci. Pour cette dernière raison les fils chauffants sont relativement longs, d'autant que pour des raisons notamment optiques, ils sont très généralement disposés horizontalement, et donc dans la plus grande dimension du vitrage.
Par ailleurs l'alimentation électrique des véhicules automobiles pour des raisons de sécurité est à l'heure actuelle limitée à des tensions de 12V. Pour parvenir à une puissance suffisante il apparaît nécessaire de maintenir la résistance de chacun des fils individuels à des valeurs relativement faibles. Dans ce sens il apparaît nécessaire que les fils en question pour une conductivité donnée par leur composition, offrent une section suffisante. II a été proposé aussi de modifier la nature des fils pour accroître leur conductivité. De façon pratique les fils sont constitués essentiellement à partir de pâtes d'argent lesquelles offrent les meilleures conductivités. Les améliorations dans ce cas consistent notamment à accroître les teneurs en argent de ces pâtes. Cette façon permet effectivement un gain de conductivité, néanmoins l'amélioration est limitée en raison du fait que l'accroissement de cette teneur connaît elle-même des limites. La teneur pondérale des pâtes actuellement utilisées est déjà de l'ordre de 80 à 85%.
Les inventeurs ont constaté que l'application des fils conducteurs émaillés avait des effets négatifs sur les qualités optiques des vitrages.
Indépendamment de la gêne que peut constituer le fait qu'ils ne sont pas transparents, l'application de fils émaillés conduit en effet à des modifications superficielles du vitrage. La pâte sérigraphiée comporte en plus de l'argent une composition de fritte dont la fonction est notamment de fixer les particules conductrices à la surface de la feuille de verre. La formation de cet émail constitue une sorte d'aspérité "verrière" sur la surface, aspérité d'autant plus forte que le fil formé est lui-même de section plus importante. Par ailleurs la fusion de la fritte qui s'accole à la surface du vitrage introduit localement une discontinuité dans les contraintes superficielles imposées à ces vitrages trempés.
Ces deux types d'effets sont de nature à entraîner une altération des qualités optiques de ces vitrages. S'agissant de lunettes arrière, faute de mieux, ces distorsions sont tolérées par les constructeurs. Le souhait de disposer de vitrages exempts de tels défauts reste cependant constant.
Les inventeurs se sont efforcés de parvenir à des vitrages répondant pour l'essentiel à cette demande. Pour cela contrairement à la pratique antérieure ils n'ont pas recherché systématiquement l'obtention de fils de très faible résistance. Ils ont réalisé des fils dont la largeur est très inférieure à celle des fils effectivement utilisés à l'heure actuelle. Comme indiqué précédemment, la pratique la plus courante est d'utiliser des fils dont la largeur est de l'ordre de 0,5 à 0,7mm. Les fils les moins larges produits commercialement ne sont pas inférieurs à 0,3 ou 0,4mm.
Par opposition dans les vitrages selon l'invention les fils ont une largeur qui n'excède pas 0,3mm et de préférence reste inférieure à 0,2mm. Les inventeurs proposent de manière particulièrement avantageuse des largeurs qui sont de l'ordre de 0,1mm et même peuvent atteindre 0,05mm.
La diminution de la largeur des fils, à qualité constante de composition, a pour conséquence un accroissement de la résistance électrique. Dans la mesure où la tension appliquée est également constante, pour une même configuration du réseau, un accroissement de la résistance conduit à une diminution de la puissance délivrée. En règle générale la puissance appliquée sur un vitrage donné doit rester à peu près la même quelles que soient les caractéristiques géométriques des réseaux de fils chauffants. Pour compenser l'effet de la réduction de la largeur des fils chauffants, des pâtes à forte teneur en argent sont préconisées. La structure des particules conductrices est aussi un élément qui influe sur la conductivité. Ces facteurs peuvent cependant ne pas suffire pour maintenir la puissance lorsque la largeur des fils est réduite de façon très importante, par exemple lorsque cette largeur est ramenée à 0,1mm ou moins. Dans ce cas les inventeurs proposent d'accroître le nombre des fils utilisés sur une surface donnée, éventuellement en jouant simultanément de la nature des pâtes sérigraphiées.
De manière intéressante la limitation de la largeur des fils n'est pas nécessairement telle que la puissance délivrée doive rester constante. En ajoutant des fils supplémentaires la distribution de l'énergie sur la surface est améliorée de telle sorte qu'elle se trouve utilisée de façon plus efficace.
L'augmentation du nombre des fils, plus larges, n'était pas souhaitée précédemment, notamment en raison la gêne causée par ces fils dans la qualité optique des vitrages (surface couverte par les fils, mais aussi distorsions optiques comme indiqué plus loin). L'application de fils de grande régularité soulevait par ailleurs des difficultés certaines lorsque leur largeur était réduite de façon significative.
Dans ces conditions les inventeurs ont mis en évidence, même si le nombre de fils doit être accru pour maintenir une puissance suffisante, que la qualité optique en présence de ces fils chauffants peut être au moins aussi bonne et même sensiblement meilleure qu'avec les dispositions préconisées antérieurement. En plus, comme indiqué ci-dessus, l'accroissement du nombre de fils pour une même puissance délivrée permet une meilleure distribution de cette puissance sur la surface du vitrage. Il en résulte une plus grande homogénéité de température et une diminution du risque de surchauffe locale.
Selon l'invention pour une même disposition des fils entre les conducteurs d'alimentation dits "bus-bar", le nombre des fils chauffant peut être avantageusement augmenté pour tenir compte des variations de largeur de ces fils. A titre indicatif, le nombre de fils par unité de surface peut être jusqu'au double de celui des dispositions traditionnelles avec des fils de 0,6mm de large. On s'efforce néanmoins de limiter le nombre des fils supplémentaires en améliorant au mieux la conductivité de ces fils. Le plus souvent le nombre de fils supplémentaires n'est pas augmenté de plus de la moitié du nombre dans les dispositions traditionnelles et le plus souvent peut être d'un tiers en plus, ou moins pour les meilleures conductivités.
Pour les dimensions des fils proposées selon l'invention, notamment celles correspondant à des largeurs de l'ordre ou inférieures à 0,1mm, la présence de ces fils devient difficilement perceptible pour le conducteur. L'amélioration optique perçue est donc particulièrement avantageuse.
Les vitrages selon l'invention présentent des distorsions optiques très réduites par rapport aux vitrages antérieurs. Pour caractériser les produits selon l'invention la mesure de la distorsion est conduite en utilisant le test traditionnel dit "zébra", test qui fait l'objet de la norme DIN 52305 . Selon ce test, l'image d'un ensemble de lignes parallèles est projetée au travers du vitrage examiné, sur un écran situé au-delà du vitrage. Le vitrage est disposé selon un certain angle par rapport au faisceau lumineux. Les valeurs de distorsion indiquées ci-dessus sont données pour un angle d'incidence du faisceau lumineux, de 30° par rapport à la normale au vitrage. On observe l'image sur l'écran. Les lignes observées présentent des déformations plus ou moins accentuées dont l'ampleur dans une direction normale aux lignes est mesurée.
L'invention propose ainsi des vitrages, et en particulier des lunettes arrière chauffantes, comprenant un réseau de fils conducteurs émaillés, appliqués par sérigraphie et cuisson subséquente, les fils de ce réseau étant tels que la variation de distorsion optique introduite ne soit pas supérieure à 75% de celle existant en l'absence de ces fils, les fils étant disposés parallèlement aux lignes images sur lesquelles la distorsion est mesurée. Avantageusement cette distorsion optique n'est pas supérieure de 50% et de façon particulièrement avantageuse de 30%, à celle constatée pour la feuille de verre seule. Les meilleurs résultats permettent de ne pas accroître la distorsion optique de plus de 15% par rapport à la feuille seule.
Dans le cas de l'invention le test est effectué avant application des fils conducteurs et après cette application pour déterminer la variation de distorsion. Le rapport de ces mesures est représentatif des modifications liées à la présence des fils.
Pour obtenir les vitrages selon l'invention les conditions d'application par sérigraphie sont choisies de façon précise. Il s'agit tout d'abord de la qualité de l'écran de sérigraphie utilisé. Il s'agit aussi d'adapter le mieux possible la pâte utilisée pour constituer l'émail conducteur.
Les éléments caractéristiques qui commandent les performances des écrans sont notamment la finesse des fils qui les constituent et la maille de ces écrans. Mais il est apparu aussi aux inventeurs que la précision de l'enduction de l'écran, enduction qui détermine les zones qui retiennent les compositions imprimées et celles qui laissent passer ces compositions, est également déterminante.
Par ailleurs l'écran se caractérise encore par le mode de contact avec la feuille de verre. La feuille de verre offre une surface très lisse. Pour permettre à la fois une enduction précise et éviter une adhérence excessive de l'écran, l'état de la surface en contact avec le verre doit présenter une certaine rugosité : trop importante, le dessin reste peu précis, très faible l'écran adhère de façon inadéquate.
Dans les modes traditionnels la formation de l'image sur l'écran est réalisée à partir de l'enduction au moyen d'une émulsion photosensible. L'exposition sélective de la toile enduite de l' émulsion conduit à la fixation de cette émulsion. L' émulsion est ensuite enlevée des parties non exposées par lavage.
Les opérations d' enduction et de formation de l'image sont traditionnellement réalisées par l'utilisateur. L'étude attentive des conditions d'enduction à permis de constater l'importance de cette opération sur la qualité des motifs imprimés. La difficulté est alors de bien maîtriser les paramètres de l'enduction pour garantir qualité et reproductibilité.
La préparation de manière parfaitement contrôlée permet une grande uniformité d'enduction et une meilleure régularité de surface lesquelles conduisent ultérieurement à un motif également plus régulier.
Le tissu enduit présente de façon naturelle une certaine rugosité. Cette rugosité peut être contrôlée par l'enduction elle-même, d'une certaine manière en lissant la surface enduite. Ce lissage est difficile à obtenir par des moyens individuels tels ceux mis en oeuvre lorsque l'utilisateur procède lui-même à cette enduction. Des producteurs d'écrans proposent maintenant des toiles pré-enduites dans des conditions qui améliorent très sensiblement les caractéristiques en question. Selon l'invention pour obtenir les résultats requis pour les applications visées, la rugosité de l'écran enduit doit se situer de 2 à lOμ, de préférence de 3 à 8μ, et de façon particulièrement préférée de 4 à 7μ.
Indépendamment de la rugosité présentée par l'écran portant l'émulsion, l'épaisseur de la couche d'émulsion doit aussi être aussi régulière que possible sur l'ensemble des zones de l'écran perméables aux compositions imprimées. Sur les surfaces en question, les variations d'épaisseur ne doivent pas dépasser 2 μ et avantageusement ne dépasse pas 1 μ.
Dans la mesure où les tissus des écrans de sérigraphie sont d'épaisseur très régulière, les variations d'épaisseur mesurées sur le tissu enduit sont presque exclusivement dues à la quantité d'émulsion retenue par l'écran. La régularité de l'épaisseur d'émulsion retenue sur le tissu garantit un passage bien maîtrisé par toutes les mailles de l'écran.
Pour garantir une épaisseur uniforme de l'émulsion, il est aussi préférable de maintenir la quantité déposée sur les fibres de telle sorte que celle-ci suffise à l'établissement d'une surface bien plane dans la limite des rugosités indiquées précédemment. Si l'émulsion doit revêtir l'ensemble des fibres et contribuer aussi à la résistance à l'usure engendrée par la friction du racloir, il est préférable de limiter cette épaisseur pour assurer la précision des motifs constitués, une épaisseur trop importante pouvant conduire à une exposition moins nette et donc à des contours également moins bien délimités.
Dans la pratique l'épaisseur du tissu enduit n'est pas supérieure à 10% de celle du tissu avant enduction, et de préférence pas supérieure à 7%.
Toutes ces variations sont particulièrement faibles en particulier pour les grandes dimensions d'écran qui représentent les applications les plus usuelles selon l'invention. Les vitrages considérés ont en règle générale une surface d'au moins 0,3m2, et le plus souvent d'au moins 0,5m2. Ils peuvent atteindre des dimensions de l'ordre de 3m2, mais le plus souvent ne dépassent pas 2,5m2, et les plus usuels restent d'une surface qui ne dépasse pas 2m2.
La précision des motifs imprimés est bien évidemment fonction de la maille du tissu de l'écran de sérigraphie. Plus la maille est petite meilleure est la définition du dessin. Mais divers éléments limitent la décroissance de la maille. Un premier facteur est la nature de la composition imprimée, notamment des compositions destinées à former des motifs émaillés. De telles compositions comportent une dispersion de particules d'un matériau constituant une fritte, dans un médium liquide. Le choix des mailles doit tenir compte de la viscosité de la composition appliquée, plus la maille est serrée plus la composition doit être fluide. Mais la viscosité de la composition est aussi fonction de la nature de la composition et du mode d'application. Autrement dit les variations de viscosité sont nécessairement limitées.
Les compositions plus ou moins visqueuses offrent des propriétés de tension superficielle variables, qui favorisent plus ou moins le "lissage" des motifs appliqués. En d'autres termes le choix de la composition permet de résoudre plus ou moins commodément les points d'impression, en un motif continu régulier.
L'accroissement de la fluidité de la composition peut être nécessaire pour tenir compte d'une réduction des dimensions de mailles, mais une certaine viscosité doit être maintenue pour que la composition demeure précisément à l'emplacement de l'impression. Pour une composition trop fluide les mécanismes de capillarité et ceux de tension superficielle ne permettent plus un contrôle suffisamment précis du contour des motifs. On peut avoir des taches et des bavures indésirables. D'autre part, une composition très fluide est nécessairement pauvre en particules en suspension. La quantité d'émail déposée en est donc réduite d'autant. En pratique les compositions présentent une viscosité de 5000 à 6500OcPs, le plus fréquemment entre 8000 et 4500OcPs, et avantageusement de 10000 à 3500OcPs. Cette viscosité correspond à la composition telle qu'elle est appliquée. Cette dernière est en règle générale obtenue à partir des compositions commercialisées, par adjonction d'un solvant qui conduit à une fluidification de ces produits de base. Autrement dit les compositions commercialisées qui sont utilisées présentent en général une viscosité supérieure à celles des compositions effectivement appliquées.
Par ailleurs une diminution des dimensions des mailles nécessite l'utilisation de fils de plus en plus fins. Pour des fils très fins la rigidité du tissu de l'écran ne peut être parfaitement maintenue. De cette rigidité dépend en partie la stabilité des motifs sérigraphiés. Il est bien évidemment nécessaire que sous les efforts d'application des compositions, le tissu ne se distende pas ce qui aurait pour conséquence de déformer les motifs, ce qui est contraire au but poursuivi. Cette résistance à la déformation de l'écran doit être d'autant mieux établie que cet écran est de plus grandes dimensions. Il est donc avantageux de choisir la nature des fils de telle sorte qu'ils présentent une élasticité limitée.
Les fils de petit diamètre sont une condition nécessaire pour parvenir à un maillage serré, mais il n'est pas possible de réduire indéfiniment la section des fils. Dans les matériaux adéquats, des dimensions avantageuses pour les fils sont de 15 à 70 μm de diamètre, de manière préférées de 20 à 60 μm, et de manière particulièrement préférée de 25 à 50 μm.
Partant de fils très fins leur nombre par centimètre se trouve aussi déterminé. Selon l'invention il est avantageux d'utiliser des écran tels que en trame et en chaîne le nombre de fils soit compris entre 50 et 200 fils par centimètre, de préférence entre 80 et 160, et de façon particulièrement préférée entre 90 et 150 fils par centimètre. A ces dimensions et nombres de fils correspondent encore des dimensions des ouvertures de la maille. Elles sont d'autant plus importantes que les fils sont de diamètre plus important, et en conséquence moins nombreux par centimètre. La résolution est d'autant meilleure que l'ouverture des mailles est plus petite. Cette résolution comme indiqué précédemment est limitée par celle du diamètre des fils. Par ailleurs la diminution des ouvertures est aussi limitée par la dimension des particules des compositions sérigraphiées.
Dans la pratique les ouvertures des mailles dans les applications selon l'invention sont avantageusement comprises entre 200 et 30 μm de largeur, et de préférence entre 100 et 40 μm.
Pour permettre une application convenable les dimensions des particules des compositions utilisées doivent rester compatibles avec les ouvertures des mailles. De préférence les particules ont des dimensions qui sont inférieures aux 2/3 de l'ouverture des mailles, et de préférence au plus égales à la moitié de ces ouvertures.
Avec ces caractéristiques il est possible d'atteindre des résolutions sensiblement améliorées par rapport à celles précédemment obtenues. Une sélection appropriée des caractéristiques tant de l'écran que de la composition appliquée permet d'atteindre une résolution de l'ordre de la dizaine de micromètres. Autrement dit, avec des moyens disponibles et convenablement utilisables dans des conditions de production de grandes séries industrielles, il est possible de produire des fils sérigraphiés bien réguliers dont la largeur est de l'ordre de 10 μm et même peut descendre à environ 5μ. Ces dimensions permettent d'appliquer ces fils sur des vitrages de diverses natures : des lunettes arrière chauffantes, des vitrages latéraux, des toits, mais aussi des vitrages qui auparavant ne pouvaient pas recevoir ces fils considérés comme inesthétiques en raison des largeurs obtenues dans les techniques antérieures, notamment des pare-brise. L'invention est décrite dans la suite en faisant référence aux planches de dessins dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique d'un tissu tel qu'utilisé pour les applications sérigraphiques ;
- la figure 2 illustre de manière schématique la disposition des fils constituant le tissu de la figure 1 ;
- la figure 3 est analogue à la précédente, le tissu étant revêtu de l'enduction photosensible ;
- la figure 4 est une vue analogue à la précédente à une échelle plus grande ;
- la figure 5 est l'illustration de l'application selon l'invention à la production de vitrages chauffants ;
- la figure 6 montre à une échelle agrandie, un détail du vitrage de la figureδ
- la figure 7 est une représentation schématique du dispositif de mesure de distorsion optique ;
- la figure 8 représente la mesure effectuée sur l'image projetée dans la détermination de la distorsion optique ;
- la figure 9 est une vue schématique en coupe d'un vitrage comportant des lignes de conducteurs émaillés.
La figure 1 montre un modèle de tissu utilisable pour l'application sérigraphie. Le tissu présenté montre des fils de chaîne 1 et de trame 2 de même dimensions, entrecroisés régulièrement. Les ouvertures de maille o sont de manière usuelle de l'ordre de grandeur du diamètre d des fils du tissu. Dans la présentation les ouvertures sont carrées.
Selon les applications les tissus présentent d'autres caractéristiques, par exemple des trames et chaînes différentes, des mailles variables selon les zones de l'écran etc.
La figure 2 présente en coupe la disposition des fils 1, 2, dans le tissu. Cette figure montre en particulier, de façon amplifiée, la configuration de la surface du tissu de l'écran. Bien évidemment la surface à l'échelle des fils n'est pas plane mais épouse les ondulations des fils. La configuration de surface tient compte des dimensions des fils, de la maille, mais aussi de la tension du tissu.
La figure 3 illustre le tissu revêtu de l'enduction photosensible 3. L'enduction régulière imprègne l'ensemble du tissu de telle sorte notamment que la face inférieure 4 au contact du substrat à imprimer soit sensiblement plane au moins à l'échelle des mailles.
La figure 4 à une échelle plus grande que celle de la figure 3 illustre de manière schématique l'état effectif de la surface enduite.
L'épaisseur T du tissu avec l'enduction photosensible est supérieure à celle du tissu seul E. Cette épaisseur supplémentaire se trouve éventuellement sur la face supérieure 5 du tissu, mais principalement sur la face inférieure 4. Les deux faces à cette échelle présentent des irrégularités qui déterminent ce qui est qualifié de rugosité.
Sur la figure 4, la rugosité est mesurée entre les points proéminents et ceux qui sont les plus profondément dans les creux de cette surface. Sur la figure ces irrégularités ou rugosités sont référencés R. La rugosité de surface de l'écran de sérigraphie évite notamment que l'application de la composition ne donne lieu à des adhérences excessives de l'écran au substrat imprimé par des mécanismes d'effet de surface. Ces irrégularités rompent continuité de la couche enduite sans pour autant conduire à des défauts de revêtement des surfaces imprimées.
Les écrans pré-enduits peuvent être réalisés sur des tissus variés. En particulier il est possible de choisir des tissus homogènes pour lesquels le maillage est constant sur toute la surface. Il est aussi possible d'utiliser un tissu de "vario". Dans ces tissus certaines zones offrent des ouvertures de maille plus importantes. Ce type de tissu est utile par exemple dans le cas des lunettes arrière, pour former simultanément les fils et les bus-bars qui les alimentent. Les bus-bars doivent présenter une résistance très faible pour ne pas chauffer inutilement des zones du vitrage qui ne sont pas dans des zones de vision. Pour parvenir à ce résultat il est souhaitable de déposer une quantité de composition par unité de surface supérieure à celle des fils chauffants. L'utilisation d'écrans "vario" répond à cette nécessité.
A titre indicatif on procède à l'application d'un réseau de fils chauffants sur un vitrage destiné à former une lunette arrière de véhicule automobile 6 comme représenté à la figure 5. Les fils chauffants 7 sont appliqués par sérigraphie à partir d'une pâte conductrice à base d'argent commercialisée par la société Ferro. Les pâtes à base d'argent sont notamment celles commercialisées sous les références SP 1950, SP 1951. Elles comportent des proportions variables d'argent. Les teneurs respectives de ces compositions s'établissent à 88% et 60% en poids. Des pâtes encore plus riches en argent sont par exemple SP 1965 et SP 1972 produites également par la société Ferro. La teneur pondérale en argent de ces pâtes est respectivement de 90 et 92%.
Ces teneurs variables permettent pour des largeurs de fils constantes de faire varier la résistance des fils et d'ajuster la puissance délivrée au vitrage. Les pâtes conductrices en question sont appliquées en quantité telle que pour une épaisseur de 8 μm la résistivité des fils conducteurs soit au plus égale à 3,5Ω.D après cuisson et de préférence au plus égale à 3Ω.D .
Les compositions sont ajustées en viscosité à une valeur de l'ordre de 20000 cPs.
Les tissus utilisés pré-enduits de composition photosensible, tels que ceux commercialisés par la société Sefar, sont dans l'exemple constitués de fils de polyester de 25 μm de diamètre. Le nombre de fils par centimètre est de 120 en trame et en chaîne. L'ouverture de maille se situe environ à 70 μm.
Le tissu enduit est exposé pour fixer l'enduction à l'exclusion des zones correspondant au dessin des fils chauffants 7 et des barres d'alimentation 8. Après élimination de l'enduit dans les zones non exposées l'écran est prêt à l'emploi.
La rugosité de surface de la face inférieure de l'écran est d'environ 4μm. L'épaisseur du tissu est de l'ordre de 50 μm et l'épaisseur supplémentaire due à l'enduction est de l'ordre 3 μm. La couche revêt donc les fils sur une épaisseur relativement faible. Néanmoins à l'usage cette couche bien régulière et adhérant fortement aux fils résiste de façon satisfaisante à l'usure.
L'application de la pâte est réalisée de manière traditionnelle.
Après traitement thermique les fils imprimés forment un émail conducteur.
En fonction des caractéristiques notamment de l'écran, la résolution obtenue est dans ce cas de l'ordre de 0,05mm. Antérieurement les fils les plus fins obtenus par sérigraphie présentaient une résolution nettement moins satisfaisante.
Le choix de dimensions aussi faibles requiert en contrepartie des compositions particulièrement conductrices si l'objectif est de maintenir les résistances dans des limites habituelles. Dans ce cas il est préférable de choisir des compositions à très forte teneur en argent comme celles mentionnées plus haut. Ceci est d'autant plus nécessaire que l'application de la composition suivant des fils de très petite largeur s'accompagne le plus souvent d'une diminution simultanée de l'épaisseur des fils imprimés qui se traduit aussi par un accroissement de la résistance.
Les caractéristiques de conduction des fils chauffants suivent une progression qui est beaucoup plus que proportionnelle à la teneur en particules conductrices. Autrement dit un accroissement relativement modeste de la teneur en particules conductrices s'accompagne d'un accroissement très significatif de la conductivité. A titre d'exemple un passage d'une teneur de 70 à une teneur de 85% en particules conductrices peut se traduire par une augmentation de conductivité de 50% ou plus des fils produits ayant par ailleurs les mêmes caractéristiques. Il est donc possible même avec des fils chauffants très fins de maintenir une résistance utilisable.
Inversement et pour les raisons précisées ci-après, la mise en oeuvre de fils extrêmement fins, en dépit d'un accroissement de résistance peut conduire à des propriétés intéressantes, d'autant que ces propriétés ne sont contrariées par un éventuel accroissement du nombre des fils utilisés dans le but de maintenir la même puissance dissipée par unité de surface sous une tension maintenue identique.
Partant d'un réseau de fils chauffant dont la largeur des fils est de 0,3mm, et passant à des fils de largeur de 0,1mm, on peut ainsi développer une puissance dissipée par unité de surface aussi efficace en remplaçant un réseau de 17 fils disposés régulièrement sur le vitrage de la lunette chauffante, par un réseau comportant 21 fils plus fins. L'amélioration de la distribution de la puissance sur le vitrage du fait du nombre supplémentaire de fils permet avec une puissance légèrement inférieure (10-15%) un effet identique en ce qui concerne le dégivrage, mesuré par le temps nécessaire pour parvenir à une opération standardisée par les constructeurs automobiles. Un avantage certain dans le domaine des vitrages comportant des fils conducteurs chauffants, lorsque les dispositions selon l'invention sont mises en oeuvre, est la discrétion des fils. La dimension transversale ç de ces fils chauffants 7 comme indiqué sur la figure 6, est suffisamment faible pour permettre la mise en place de ces fils même dans les zones ou les fils traditionnels sont jugés trop importants. C'est le cas notamment de pare-brise. Les applications plus traditionnelles comme celle des réseaux chauffants des lunettes arrière sont aussi avantageusement réalisée dans les conditions de l'invention.
Pour une même puissance disponible la présence des fils chauffants occulte une part de la surface du vitrage qui est d'autant moins importante que les fils sont moins larges. Pour des fils de 0,5mm la surface couverte représente 1,6% de la totalité. Pour des fils de 0,3mm la surface revêtue n'est plus que d'environ 1% de la surface totale, elle n'est que de 0,33% pour des fils dont la largeur est de 0,1mm. Selon l'invention la surface couverte par les fils ne couvre donc pas de préférence plus de 1% de la surface du vitrage comprenant le réseau des fils en question.
Le choix de fils fins pour les vitrages selon l'invention permet en plus une amélioration sensible des qualités optiques des vitrages et ceci même lorsque le nombre des fils est accru.
La mesure de la qualité optique est traditionnellement effectuée dans l'industrie automobile, et notamment par la méthode dite "zébra", méthode illustrée aux figures 7 et 8.
Le principe de la technique de mesure de distorsion consiste à projeter l'image d'un ensemble de lignes parallèles disposées sur un transparent 9. Le faisceau lumineux issu de la source 12 passe le transparent, traverse le vitragelO et reproduit l'image sur l'écran 11. Les lignes projetées sur l'écran sont toutes équidistantes lorsque le vitrage est parfaitement exempt de défauts optiques. A l'inverse les écarts δ montrent des écarts par rapport à la distance normale lorsque les vitrages comportent des irrégularités de surface.
La présence des fils conducteurs 13 à la surface de la feuille 14, conduit systématiquement à des déformations qui sont d'autant plus importantes que les fils conducteurs sont eux-mêmes plus volumineux. Selon l'invention il a été dit plus haut que la diminution de la largeur s'accompagne le plus souvent d'une diminution simultanée de leur épaisseur.
Si les fils traditionnels de 0,6mm de largeur ont ordinairement des épaisseurs de l'ordre de 10 à 12μ, les fils les moins larges selon l'invention ont des épaisseurs bien moindres en raison de la nécessité d'utiliser des écrans de sérigraphie dont les ouvertures sont plus petites, et le cas échéant d'utiliser une composition moins visqueuse, donc moins riche en matières solides. Des épaisseurs de fils obtenus dans ces conditions s'établissent par exemple entre 4 et 9μ.
La réduction des dimensions des fils à la surface de la feuille de verre s'accompagne certainement d'une diminution des défauts optiques. Cette diminution trouve aussi son origine probablement dans le fait que la formation de l'émail correspondant à ces fils, émail qui d'une certaine façon fusionne en partie avec la feuille de verre, modifie les contraintes locales qui sont susceptibles de participer à la formation des distorsions. En réduisant pour chaque fil la quantité d'émail, on diminue aussi les modifications induites à la surface de la feuille et par suites les distorsions qui en découlent.
Dans tous les cas les écarts dans les distorsions optiques constatées par le test zébra sont d'autant plus faibles que les fils obtenus sont plus fins.
A titre indicatif dans une série d'essais on a mesuré les déviations sur l'écran pour différentes feuilles comportant des fils conducteurs de largeurs variables. Les valeurs de déviation sont celles situées dans la région centrale de l'image pour éviter les erreurs de parallaxe. Elles dépendent aussi bien évidemment des dispositions respectives par rapport à l'image d'origine, de la position de la feuille de verre et de celle de l'écran.
Dans ces essais la feuille de verre est inclinée par rapport à l'axe du faisceau, pour reproduire une configuration représentative de ce qui est constaté pour les lunettes arrière de beaucoup de véhicules. Cette inclinaison est telle que la normale à la feuille fait un angle de 30° par rapport à la direction du faisceau. Dans la configuration choisie les fils émaillés sont disposés parallèlement aux traits projetés.
Les écarts mesurés en millimètres sur l'écran pour les distances entre traits, sont reportés dans le tableau suivant. Dans le cas du vitrage nu, la position est la même que pour les vitrages avec les fils.
Figure imgf000020_0001
L'écart de distance mesuré pour un vitrage comportant des fils de 0,3mm de largeur est trois fois celui du vitrage sans fils. A l'expérience la même mesure effectuée sur un vitrage comportant des fils de 0,1mm de largeur se traduit par une augmentation des distorsions qui n'est que 20% supérieure à la distorsion du vitrage sans fils.
L'amélioration des propriétés optiques dépasse sensiblement ce qui pouvait être attendu. Ce résultat permet la mise en oeuvre de fils de cette nature dans des vitrages qui jusque là ne pouvaient recevoir ces éléments sérigraphiés en raison des défauts induits dans les conditions antérieures.
La réduction des dimensions des fils ne doit pas avoir d'effet négatif sur durabilité. Les constructeurs automobiles, exigent que les produits satisfassent à différentes épreuves. Il s'agit notamment de la résistance en milieu acide (2 heures au contact d'une solution à 0,1N d'acide sulfurique à 23°C), en milieu basique (2 heures au contact d'une solution à IN de soude à 23°C), et en atmosphère d'hydrogène sulfuré (24 heures à 500C).
Les essais effectués sur les produits présentant les dimensions selon l'invention (0,1mm de largeur) passent tous les tests avec succès. La diminution des dimensions des fils, même avec une teneur en fritte réduite, globalement n'altère pas de façon gênante leur résistance aux conditions prescrites pour l'utilisation considérée.
Les exigences relatives aux fils chauffants des lunettes arrière sont plus difficiles à respecter que celles qui s'attachent à d'autres utilisations. C'est en particulier le cas pour les antennes, pour lesquelles la question de la résistance électrique n'intervient qu'accessoirement dans le choix de l'épaisseur des fils. La réalisation des conditions de l'invention est donc également avantageuse pour ces autres applications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vitrage comportant des fils conducteurs émaillés appliqués par sérigraphie, pour lequel dans un test "zébra" (DIN 52305) les fils conducteurs étant orientés parallèlement à ceux de l'image du test, et le vitrage recevant le faisceau lumineux incident sous un angle de 30° par rapport à la normale au vitrage, l'accroissement de la distorsion par rapport à celle du vitrage sans fils conducteurs est au plus de 70% et de préférence au plus de 50%.
2. Vitrage selon la revendication 1 dans lequel l'accroissement de la distorsion par rapport à celle du vitrage sans fils conducteurs est au plus de 30% et de préférence au plus de 15%.
3. Vitrage selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel les fils conducteurs ont une largeur au plus égale à 0,3mm et de préférence inférieure à 0,2mm.
4. Vitrage selon la revendication 3 dans lequel les fils conducteurs ont une largeur au plus égale à 0,1mm.
5. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel les fils conducteurs présentent une résistance au plus égale à 3,5Ω.D.
6. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel les fils conducteurs présentent une épaisseur comprise de 4 à 9μ.
7. Vitrage selon l'une des revendications précédentes constituant une lunette arrière chauffante d'un véhicule, dans lequel les dimensions des fils sont telles qu'ils recouvrent une surface qui n'est pas supérieure à 1% de la surface du vitrage comprenant l'ensemble des fils chauffant.
8. Procédé d'impression de motifs sur vitrage par sérigraphie, dans lequel l'écran de sérigraphie enduit de la composition photosensible présente une rugosité de la face tournée vers le substrat de 2 à 10 μm et de préférence de 3 à 8 μm.
9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel les variations d'épaisseur totale de la toile enduite n'excèdent pas ±2 μm.
10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9 dans lequel la surépaisseur du tissu liée à la présence de l'enduction n'est pas supérieure à 10% de l'épaisseur du tissu seul.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10 dans lequel les fils entrant dans la constituant 1 de l'écran ont un diamètre de 15 à 70 μm, et de préférence de 20 à 60 μm.
12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11 dans lequel le nombre de fils est compris entre 50 et 200/cm.
13. Procédé selon l'une des revendications 8 à 12 dans lequel l'ouverture des mailles est comprise entre 200 et 30 μm, et de préférence entre 100 et 40 μm.
14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13 dans lequel la composition utilisée comporte des particules dont les dimensions ne sont pas supérieures aux 2/3 de l'ouverture des mailles et de préférence pas supérieures à la moitié de la dimension de ces ouvertures.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013000675A1 (fr) 2011-06-28 2013-01-03 Agc Glass Europe Vitrage chauffant
WO2013050233A1 (fr) 2011-10-06 2013-04-11 Agc Glass Europe Pare-brise chauffant
EP2955976A1 (fr) * 2014-06-12 2015-12-16 AGC Glass Europe Vitrage chauffant
WO2018229449A1 (fr) * 2017-06-16 2018-12-20 Saint-Gobain Glass France Ecran de serigraphie et procede d'obtention de vitrages munis de motifs electroconducteurs
WO2021105422A1 (fr) * 2019-11-29 2021-06-03 Saint-Gobain Glass France Procede d'obtention de vitrages munis de motifs electroconducteurs

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065383A1 (fr) 2012-10-25 2014-05-01 旭硝子株式会社 Vitre de fenêtre d'automobile et sa structure de fixation
US8993104B2 (en) * 2013-03-12 2015-03-31 Guardian Industries Corp. Method of making a coated article and/or glazing for automobiles and/or the like
US9567258B2 (en) 2013-03-12 2017-02-14 Guardian Industries Corp. Picture frame with glass mat, and/or method of making the same
CN104309282A (zh) * 2014-09-24 2015-01-28 深圳市华星光电技术有限公司 一种印刷网版
JP2016091658A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 大日本印刷株式会社 発熱板、導電性パターンシートおよび中間部材
FR3050730B1 (fr) * 2016-04-27 2018-04-13 Saint-Gobain Glass France Procede d'impression d'email pour vitrage feuillete a couches fonctionnelles
WO2018167714A1 (fr) * 2017-03-15 2018-09-20 Sabic Global Technologies B.V. Procédé et dispositif de mesure d'aberration optique
KR20210128179A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 주식회사 만도 라이다 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2944926A (en) * 1956-02-06 1960-07-12 Libbey Owens Ford Glass Co Electrically conductive windshield
DE3543694A1 (de) * 1985-12-11 1987-06-19 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Verfahren zum herstellen von kontaktbahnen auf substraten, insbesondere auf scheiben, und durch das verfahren hergestellte scheiben
GB8705075D0 (en) * 1987-03-04 1987-04-08 Pilkington Brothers Plc Printing
US5182431A (en) 1991-12-18 1993-01-26 Ppg Industries, Inc. Electrically heated window
JP3455039B2 (ja) * 1996-03-07 2003-10-06 日本板硝子株式会社 自動車用窓ガラスおよびこのガラスを用いた自動車窓構造
JP2001048587A (ja) * 1999-08-17 2001-02-20 Central Glass Co Ltd 機能性膜付きガラスおよびその製造方法
ITMI20010807A1 (it) * 2000-04-14 2002-10-13 Saint Gobain Procedimento per la fabbricazione di piste elettroconduttorici sunun substrato trasparente e substrato ottenuto
DE10038768A1 (de) 2000-04-14 2001-10-25 Saint Gobain Sekurit D Gmbh Verfahren zum Herstellen von elektrischen Leiterbahnen auf Glasscheiben und transparentes Substrat mit einem Muster aus elektrisch leitfähigen Leiterbahnen
JP2004221489A (ja) 2003-01-17 2004-08-05 Process Lab Micron:Kk メタルマスク、及びメタルマスク印刷版
GB0307547D0 (en) * 2003-04-01 2003-05-07 Du Pont Conductor composition V
JP2007102002A (ja) 2005-10-06 2007-04-19 Sekisui Chem Co Ltd 透明発熱パネル
JP2007200878A (ja) 2005-12-27 2007-08-09 Toray Ind Inc プラズマディスプレイ用部材の製造方法
US20070187383A1 (en) * 2006-01-19 2007-08-16 Wipfler Richard T Patterned conductive elements for resistively heated glazing
GB0914961D0 (en) * 2009-08-27 2009-09-30 Appleton Steve Electrically heated window
GB2478987A (en) * 2010-03-26 2011-09-28 Iti Scotland Ltd Encapsulation of an LED array forming a light concentrator for use with edge-lit light-guided back lights

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013000675A1 (fr) 2011-06-28 2013-01-03 Agc Glass Europe Vitrage chauffant
WO2013050233A1 (fr) 2011-10-06 2013-04-11 Agc Glass Europe Pare-brise chauffant
EP2955976A1 (fr) * 2014-06-12 2015-12-16 AGC Glass Europe Vitrage chauffant
WO2015189039A1 (fr) * 2014-06-12 2015-12-17 Agc Glass Europe Vitrage chauffant
US10455645B2 (en) 2014-06-12 2019-10-22 Agc Glass Europe Heated glass panel
EA031759B1 (ru) * 2014-06-12 2019-02-28 Агк Гласс Юроп Нагреваемая стеклянная панель
FR3072610A1 (fr) * 2017-06-16 2019-04-26 Saint-Gobain Glass France Ecran de serigraphie et procede d'obtention de vitrages munis de motifs electroconducteurs.
WO2018229449A1 (fr) * 2017-06-16 2018-12-20 Saint-Gobain Glass France Ecran de serigraphie et procede d'obtention de vitrages munis de motifs electroconducteurs
US20210146706A1 (en) * 2017-06-16 2021-05-20 Saint-Gobain Glass France Screen-printing screen and process for obtaining glazings equipped with electrically conductive patterns
US12049093B2 (en) 2017-06-16 2024-07-30 Saint-Gobain Glass France Screen-printing screen and process for obtaining glazings equipped with electrically conductive patterns
WO2021105422A1 (fr) * 2019-11-29 2021-06-03 Saint-Gobain Glass France Procede d'obtention de vitrages munis de motifs electroconducteurs
FR3103809A1 (fr) * 2019-11-29 2021-06-04 Saint-Gobain Glass France Procédé d’obtention de vitrages munis de motifs électroconducteurs
CN113226780A (zh) * 2019-11-29 2021-08-06 法国圣戈班玻璃厂 用于获得配有导电图案的玻璃窗的方法
US12495502B2 (en) 2019-11-29 2025-12-09 Saint-Gobain Sekurit France Method for obtaining glazings provided with electroconductive patterns

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