CN117321284A - 用于具有导电涂层和/或电可控功能元件的隔热装配玻璃的连接元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接元件(20),特别是用于接触隔热装配玻璃(10)中的导电涂层和/或电可控功能元件(5),其至少包括:·至少一个扁平导体(21、21′),其被布置在电绝缘载体膜(22)的第一侧(I)上,和·所述扁平导体(21、21′)具有至少一个第一连接区域(27.1、27.1′)和至少一个第二连接区域(27.2、27.2′),所述至少一个第一连接区域(27.1、27.1′)具有至少一个第一焊料沉积物(24.1、24.1′),所述至少一个第二连接区域(27.2、27.2′)具有至少一个第二焊料沉积物(24.2、24.2′),以及·至少一个第二粘合剂层(25.2),其在所述载体膜(22)的背对第一侧(I)的第二侧(II)上布置在所述第二连接区域(27.2、27.2′)下方和/或紧邻所述第二连接区域(27.2、27.2′)布置。

Description

用于具有导电涂层和/或电可控功能元件的隔热装配玻璃的 连接元件
本发明涉及用于隔热装配玻璃(insulated glazing)的连接元件,所述隔热装配玻璃特别包括导电涂层和/或电可控功能元件,具有连接元件的隔热装配玻璃以及焊接所述连接元件的方法。
出于美学原因,隔热装配玻璃越来越多地安装在建筑物上的玻璃幕墙(glassfacade)中,特别是当所述幕墙被光学地设计为整块玻璃幕墙时。这类隔热装配玻璃由至少两块玻璃板(panes)组成,所述玻璃板通过间隔件(spacer)彼此保持距离。所述玻璃板可以具有防热和/或遮阳涂层。此类涂层也可以含有银并且因此使得能够实现低红外辐射透射。因此,可以降低建筑物内部的温度。除了重要的绝热性能之外,功能性以及光学和美学特征在建筑装配玻璃领域中也扮演了重要的角色。
近年来,具有电致变色性能或那些具有用于控制光透射的电可控液晶层的装配玻璃,例如从WO 2020/007638 A1获知,已经发现了越来越多的用途。具有电致变色涂层的隔热装配玻璃需要电连接(electrical connection)和汇流条(busbar)。与隔热装配玻璃中存在的所述汇流条相关的一个问题在于,所述汇流条通常位于装配玻璃内部空间中并且从外部和内部都可见,从而减少了窗户的可视区域,而且从美学角度上看不美观。
非透明涂层,其通常通过丝网印刷(screen printing)施加到玻璃板上,或附加在玻璃板上以因此遮盖所述汇流条的不透明组件,是已知的。美学上的收益非常有限,因为必须在所述玻璃板的相对大的区域提供不透明涂层或组件以实现当从外部观察时对所述汇流条的适当覆盖,这过度地限制了所述隔热装配玻璃的可视区域。此外,出于生产原因,所述不透明涂层或组件和汇流条具有不同的颜色,出于美学原因,其从内部观察时也是不理想的。而且,所述隔热装配玻璃中的汇流条通常只是从外侧被遮盖。然而,当从空间的内部观察时,所述汇流条和焊接区域是可见的,这也不利于美观。
根据现有技术,汇流条通常形成为带或线。所述汇流条由导电材料例如银或铜组成。它们可以例如通过在导电和/或电可切换涂层上印刷导电银浆(conductive silverpaste)来制备以用于电接触(electrical contacting)。烧结的(burnt-in)导电银浆含有银颗粒。如果烧结所述银浆,则应避免损害例如电致变色涂层的表面电极之间的短路。
根据现有技术,用于装配玻璃并且特别是用于车辆装配玻璃的电连接元件是已知的,例如从DE 10 2007 059 818 B3或WO 2020/001977 A1获知。
本发明的目的是提供改进的连接元件,通过所述连接元件可以容易且经济有效地生产美学并且特别是此外功能方面改进的隔热装配玻璃。
本发明的目的是根据本发明通过根据权利要求1所述的用于隔热装配玻璃的连接元件实现的。优选的实施方案由从属权利要求是显而易见的。
根据本发明的所述连接元件,特别是用于接触隔热装配玻璃中的导电涂层和/或电可控功能元件,包括至少:
·至少一个扁平导体(flat conductor),所述扁平导体至少部分并且特别地完全地布置在电绝缘载体膜的第一侧上,和
·所述扁平导体具有至少一个第一连接区域和至少一个第二连接区域,所述至少一个第一连接区域具有至少一个第一焊料沉积物(solder deposit),所述至少一个第二连接区域具有至少一个第二焊料沉积物,和
·至少一个第二粘合剂层,其在所述载体膜的背对第一侧的第二侧上布置在所述第二连接区域下方和/或紧邻所述第二连接区域布置。
在此,“下方”是指在覆盖区域中,即在或穿过所述载体膜在穿过或正交投影的视图中。
术语“连接区域”优选地描述用于焊接的在相应焊料沉积物下的所述扁平导体的表面和直接相邻的暴露区域(即,位于没有被覆盖物和/或其它层覆盖的地方)。其也可以被称为接触区域或焊接区域。
在根据本发明的连接元件的一个有利的实施方案中,所述扁平导体是膜,其优选地含有金属或由金属组成,特别优选地含有铜、锡和/或银或由铜、锡和/或银组成,并且特别地含有镀锡铜或由镀锡铜组成。所述膜优选地具有50微米至200微米的厚度,并且特别地具有80至120微米的厚度。
所述扁平导体有利地完全地布置在所述载体膜上,即,它没有伸出到所述载体膜外。这特别好地保护所述扁平导体不受损伤。
所述扁平导体将至少一个第一连接区域电连接并且优选地电流(galvanically)连接到至少一个第二连接区域。
所述扁平导体优选地固定地连接到所述载体膜上,例如通过胶合(glucing)或作为金属层直接施加金属箔到所述载体膜上,例如通过气相沉积或溅射(sputtering)。
在根据本发明的连接元件的一个有利的实施方案中,所述载体膜为电绝缘膜,优选地为聚合物膜,并且特别地为含有聚酰亚胺或由聚酰亚胺组成的膜。所述载体膜的厚度优选地为50微米至300微米,特别优选地为100微米至200微米,并且特别地为150微米至160微米。所述载体膜优选为不透明的,即基本上不透明,并且特别优选地为黑色的。
聚酰亚胺特别适合作为载体膜,因为其具有例如超过400℃的耐高温性,是阻燃的并且不熔化。
此处和下文中不透明性(opacity)通常是指,在另一方面,透明性。换句话说,相应的膜或层缺乏透明性。它是不透明的、浑浊的或暗的、特别地是黑色的。
在根据本发明的连接元件的一个进一步的有利实施方案中,围绕所述载体膜的第一侧上的所述第一连接区域且优选地至少部分围绕所述第一焊料沉积物布置至少一个第一粘合剂层。在所述扁平导体的区域中,所述扁平导体从而被布置在载体膜和第一粘合剂层之间。这特别用于所述连接元件在焊接位置的安全定位。此外,所述粘合剂层防止了在焊点(solder joint)附近所述载体膜的脱离。
所述粘合剂层可以例如含有粘合剂的层或双面粘合带,或由粘合剂的层或双面粘合带组成。
在根据本发明的连接元件的一个进一步的有利实施方案中,将覆盖膜至少部分地并且优选地完全地布置在所述第一和所述第二连接区域上,并且特别优选地布置在所述载体膜的第一侧上的所述焊料沉积物上。在所述扁平导体的区域中,所述扁平导体从而被布置在所述载体膜和所述覆盖膜之间。
在根据本发明的连接元件的一个有利的实施方案中,所述覆盖膜为电绝缘膜,优选地为聚合物膜,并且特别地为含有聚酰亚胺或由聚酰亚胺组成的膜。所述覆盖膜的厚度优选地为50微米至300微米,特别优选地为100微米至200微米,并且特别地为150微米至160微米。所述覆盖膜优选为不透明的,即基本上不透明,特别优选地为黑色的。
聚酰亚胺特别适合作为覆盖膜,因为其具有例如超过400℃的耐高温性,是阻燃的并且不熔化。
在根据本发明的连接元件的一个有利的实施方案中,所有所述膜和层的总厚度小于或等于350微米并且特别地小于或等于260微米。这使得在安装过程中在隔热装配玻璃中可以实现特别高的气密性,特别是特殊的氩气气密性。
有利地,所述第一粘合剂层和所述覆盖物具有与所述第一焊料沉积物相邻的至少一个凹槽(recess),所述凹槽优选地延伸到所述载体膜的边缘。所述凹槽具有特别的优点,即来自所述焊料沉积物的焊料在焊接过程中可以偏转进所述凹槽的区域中,从而可以建立焊接连接(solder connection)的最佳厚度。此外,来自所述焊料、粘合剂或待焊接的汇流条的排气(outgassing)可以逸出和流出。该排气可以部分地非常有侵略性并且破坏导电涂层或电可控功能元件的敏感层或损坏它们的视觉外观。
通常,要被接触的汇流条并且因此以及第一连接区域被布置在层状涂层(laminarcoating)的边缘上。所述凹槽有利地以这样的方式安置:它们指向背离所述层状涂层,从而离开的焊锡或其它“飞溅物(splatter)”或对层状涂层的破坏发生在不可见区域中。
所述覆盖膜和/或所述粘合剂层优选为不透明的,即基本上不透明,特别优选地为黑色的。
在一个进一步的有利实施方案中,根据本发明的所述载体膜具有U型轮廓,其中,在每种情况下,连接区域都被布置在所述U型轮廓的分支(leg)上。
在根据本发明的连接元件的一个进一步的有利实施方案中,两个扁平导体被布置在(共用)载体膜上。
在一个进一步的有利实施方案中,根据本发明的所述载体膜具有双T型轮廓,其中,在每种情况下,连接区域都被布置在所述双T型轮廓的分支上。这在载体膜具有两个扁平导体的情况下是特别有利的,因为所述连接区域可以仅仅通过窄连接区域连接。
在一个进一步的有利实施方案中,根据本发明的所述载体膜在所述第一连接区域和/或第二连接区域中在每种情况下以条带形方式形成并且所述条带优选地彼此平行布置,并且特别地所述平行条带通过至少一个基本正交延伸的连接区域彼此连接。
在一个有利的发展中,至少一个密封元件,优选地为矩形密封元件,被布置在所述连接区域上,该密封元件特别优选地含有聚异丁烯或由聚异丁烯组成。所述密封元件可以优选地被布置在所述载体膜的一侧上或两个密封元件可以被布置在所述载体膜的两侧上。
可以理解的是,一个或每个扁平导体也可以在它们各自的(第一或第二)连接区域上具有两个或更多焊料沉积物,例如以在接触中产生冗余并从而降低故障率,例如在焊接连接中。
所述载体膜、任选地所述覆盖膜和所述扁平导体的尺寸可以适应于相应布置的相应条件。优选地,所述载体膜、所述覆盖膜、以及特别是所述扁平导体的宽度与所述汇流条的宽度并且特别是与其导体电路(conductor track)匹配。所述载体膜、所述覆盖膜和所述扁平导体的长度优选地适应于所述汇流条之间的桥接距离,并且所述连接区域的长度适应于汇流条到根据本发明的隔热装配玻璃中间隔件的外部表面的距离。
在一个进一步的有利实施方案中,所述载体膜的单独分支的宽度为1毫米至10毫米,优选地为2毫米至5毫米,和/或长度为30毫米至200毫米,优选地为40毫米至100毫米。
在一个进一步的有利实施方案中,所述扁平导体,优选地在单独分支区域中,宽度为1毫米至10毫米,优选地为2毫米至5毫米,和/或长度为30毫米至200毫米,优选地为50毫米至100毫米。有利地,所述扁平导体比所述载体膜窄,从而所述载体膜相对于所述扁平导体,至少部分或完全地,具有宽度为0.1毫米至2毫米并且特别地宽度为0.2毫米至0.5毫米的突出。
所述扁平导体的这种宽度特别适合于结合上述厚度实现足够的电流承载能力。
所述焊料沉积物可以具有任何形状。所述焊料沉积物的面积并因此它们的长度和宽度以及它们的厚度可以选择,使得产生焊接连接的所需机械强度。所述焊料沉积物的宽度有利地与所述汇流条的宽度并且特别是与其所述导体电路匹配。通过改变焊接连接的长度,可以设置焊接连接的机械拉伸负载能力。
不同的焊料材料、扁平导体和所述汇流条的导体电路以及焊接过程的参数都影响所述焊接连接的拉伸强度和机械强度。在相应应用的简单实验的情况中,可以确定实现一定拉伸强度所需的适当焊接面积和焊料量。
具有5毫米至30毫米、优选地为9毫米至20毫米并且特别地为10毫米至15毫米的长度和/或0.5毫米至5毫米、优选地为0.5毫米至3毫米并且特别地为0.7毫米至2.5毫米的宽度的条带形焊料沉积物是优选的。
可以理解的是,所述载体膜、所述扁平导体和所述焊料沉积物的长度、宽度和厚度可以适应于相应单独情形的需求。
在一个有利的发展中,应变释放体(strain relief)被布置在所述连接元件中并且特别地布置在所述连接区域中,例如为所述载体膜与所述扁平导体以及一些情况下所述覆盖层一起的U型或V型折叠的形式。
本发明的一个进一步的方面包括连接***,其包括至少:
·根据本发明的连接元件,
·至少一个汇流条,所述至少一个汇流条包括导电粘合带或由导电粘合带组成,并且所述导电粘合带包括以下或由以下组成:导电粘合剂层、导体电路和不透明电绝缘覆盖物,
其中
·根据本发明的连接元件通过所述粘合剂层至少部分地连接至所述汇流条,特别地至少部分地胶合至所述汇流条,并且
·所述连接元件的所述至少一个扁平导体通过在至少所述第一连接区域中的焊接连接导电地、优选地电流地(galvanically)连接至所述汇流条。
本发明的一个进一步的方面涉及具有根据本发明的连接元件的隔热装配玻璃。根据本发明的所述隔热装配玻璃包括至少两个玻璃板和至少一个间隔件,所述至少一个间隔件具有两个相互平行的玻璃板接触表面。第一玻璃板接触表面通过密封件(sealingmeans)连接到所述两个玻璃板中的第一玻璃板,以及第二玻璃板接触表面通过密封件连接到第二玻璃板,从而形成装配玻璃内部空间和装配玻璃外部空间。所述两个玻璃板中的一个在面向所述装配玻璃内部空间的一侧上至少部分提供有导电涂层和/或电可控功能元件。提供两个汇流条以电接触所述导电涂层和/或所述电可控功能元件。
此外,根据本发明的所述隔热装配玻璃包括至少一个根据本发明的连接元件,其中
·所述连接元件的所述至少一个扁平导体在所述第一连接区域中焊接到所述汇流条上,
·所述连接元件在所述间隔件和所述第一玻璃板之间从所述装配玻璃内部空间中引导出来,并且
·在所述载体膜背对所述第二连接区域的侧II上,所述连接元件通过所述第二粘合剂层连接到所述间隔件的外部表面上,并且优选地是胶合的。
有利地,至少一个汇流条包含导电粘合带,其中所述导电粘合带具有导电粘合剂层、导体电路和不透明的、电绝缘的覆盖物。所述汇流条优选地形成为条带形状。
根据本发明的所述隔热装配玻璃使得可以相对于现有技术实现所述隔热装配玻璃的美学外观的显著改善,因为所述汇流条的导体电路被覆盖物覆盖,并且,特别是从空间内部观察时,较低可见。
本发明提供了几个优点。一方面,通过使用导电粘合带可以节省相当大的成本。另外,通过将所述粘合带粘结在所述导电涂层和/或电可控功能元件上,可以防止通过在所述功能元件上烧结汇流条在所述功能元件的电极层之间产生短路。
所述导电粘合带通过所述导电粘合剂层连接到所述导电涂层和/或所述电可控功能元件上。所述导电粘合剂层含有至少一种导电材料,优选地为金属材料,例如镍、金或铝。所述粘合剂层优选不含银,因为这改善了与优选使用的电极层的相容性。所述导电粘合剂层也可以含有非金属导电材料,例如石墨或碳。所述至少一种导电材料可以被引入非导电粘合剂基质例如环氧树脂中。所述至少一种导电材料以使得实现所需的电流承载能力的量包含在所述粘合剂层中。优选地,所述至少一种导电材料以至少70%的质量分数包含在所述粘合剂层中。
所述粘合剂层的粘合剂有利地为可热活化的粘合剂,其活化温度优选地为130℃至250℃,特别优选地为130℃至180℃并且特别地为160℃至180℃或180℃至250℃。有利地,所述粘合剂层的所述粘合剂,例如在焊接过程中,可以暴露于小于300℃,优选地小于250℃并且特别地小于或等于230℃的最高温度。在如此低的温度下,就电导率、粘合强度或气泡形成而言不会发生所述粘合剂层的损伤。
所述粘合带的所述导体电路是电导体,其宽度显著地大于其厚度。所述导体电路优选地是如此薄(即厚度是如此小)使得它是柔软的且可弯曲的。在所述粘合带的一个有利的实施方案中,所述导体电路由条带状或带状的金属箔组成。例如,所述导体电路含有铜、铝、锡、金或银。所述导体电路也可以含有上述金属的合金或由上述金属的合金组成。
在根据本发明的所述粘合带的一个有利实施方案中,所述不透明的电绝缘覆盖物含有聚酰亚胺或由聚酰亚胺组成。所述导电粘合带厚度为50微米至1毫米,优选地为110微米。例如,所述粘合带厚度可以为80微米至120微米,并且所述粘合剂层厚度可以为25微米,以及所述导体电路厚度为35微米。
在一个进一步的有利实施方案中,所述导电粘合带宽度为1毫米至10毫米,优选地为2毫米至4毫米。这样的宽度特别适合与上述厚度一起实现足够的电流承载能力。可以理解的是,所述粘合带的长度、宽度和厚度可以适应于相应单独情形的需求。
在一个进一步的有利实施方案中,所述不透明的电绝缘覆盖物几乎完全地覆盖了所述导电粘合带的导体电路。这导致了所述导体电路被更好地保护免受腐蚀和污染的优点。
在一个有利的实施方案中,根据本发明的所述至少一个汇流条在所述焊接区域中在所述不透明的、电绝缘覆盖物中具有凹槽。
此外,第一汇流条可以沿所述导电涂层和/或所述电可控功能元件的第一侧边缘延伸,并且第二汇流条可以沿所述导电涂层和/或所述电可控功能元件的第二侧边缘延伸。在一个特别优选的实施方案中,在所述装配玻璃外部空间中所述两个汇流条被布置于所述隔热装配玻璃的相对侧上。所述汇流条优选地被布置为使得它们在所述隔热装配玻璃的安装状态被水平布置。然而,它们也可以在所述安装状态被垂直布置。
在一个进一步的实施方案中,所述汇流条也可以围绕拐角布线,即所述汇流条位于所述隔热装配玻璃的相互连接的两侧上。在这种情况下,所述汇流条也可以设计为是中断的,特别是在大隔热装配玻璃的情形中,并且可以形成为两个部分。所述汇流条因而具有两个彼此呈角度并且以一定角度、特别地为小于180°的角度、优选地为大约90°的角度布置的分支。在所述隔热装配玻璃的拐角,所述分支可以彼此导电地连接,例如通过导电桥接元件。为此,所述桥接元件具有导电材料,例如铜。
作为通过桥接元件连接的替代,第一分支可以至少部分地与第二分支重叠,其中所述第一分支和所述第二分支彼此成角度布置。
根据一个进一步的有利实施方案,所述第二分支具有用于所述第一分支与所述第二分支进行电接触的连接区域。为此,所述第二分支的不透明的电绝缘覆盖物在所述连接区域中具有凹槽。所述凹槽形成直到所述第二分支的导体电路的无物质通道。所述凹槽是所述不透明的电绝缘覆盖物的例如矩形、圆形或椭圆形的开口,其中可以理解的是,基本上任何形状都是可能的。所述凹槽的体积使得所述汇流条的所述第一分支可以通过所述导电粘合剂层可靠地且牢固地连接到所述第二分支的导体电路上。所述连接区域有利地是平坦的,并且优选地由所述第二分支的非绝缘区域组成。这样的平坦连接区域特别适合接触导电粘合带,因为它们具有可以与所述粘合带的所述导电粘合剂层接触的大面积,并从而形成低电阻的电线连接(electrical line connection)。
在一个进一步的实施方案中,所述第二分支具有第一部分、第二部分和折叠部分,通过该折叠部分所述第二分支的所述第一部分和所述第二部分至少部分彼此重叠布置。所述第一部分垂直于所述第二部分延伸,并且所述第二部分的粘合剂层面向装配玻璃内部空间。所述第二部分具有其中所述第一汇流条和所述第二汇流条重叠的区域,从而在所述汇流条的所述第一和第二分支之间产生导电连接。所述第二部分因此具有接触区域,其为了与所述第一分支的电接触而提供,从而在所述第一分支和所述第二分支之间产生导电连接。
所述隔热装配玻璃包括至少两个玻璃板,所述至少两个玻璃板通过至少一个间隔件彼此保持距离。隔热装配玻璃的一个不同的命名是多玻璃板隔热装配玻璃。所述隔热装配玻璃可以是例如包括两个玻璃板的双玻璃板隔热装配玻璃、包括三个玻璃板的三玻璃板隔热装配玻璃、或包括四个玻璃板的四玻璃板隔热装配玻璃。所述隔热装配玻璃优选地包括两个或三个玻璃板。
对于所述隔热装配玻璃的所述至少两个玻璃板,两个玻璃板是与外部环境接触的外部玻璃板。对于外部玻璃板,一侧,内部侧或内侧,面向装配玻璃内部空间,并且另一侧,外部侧或外侧,面向外部环境。在一个优选实施方案中,外部玻璃板是由至少两个单独的玻璃板组成的层合玻璃,特别是在安装状态指向外部的外部玻璃板。如果所述隔热装配玻璃包括超过两个玻璃板,则一个或多个玻璃板,内部玻璃板,被布置于两个外部玻璃板之间。内部玻璃板的一侧面向装配玻璃内部空间,而另一侧面向不同的装配玻璃内部空间。
根据本发明的隔热装配玻璃包括至少一个间隔件,优选一个或两个间隔件。所述间隔件具有两个平行的玻璃板接触表面。可以使用现有技术中已知的间隔件作为间隔件。
将两个玻璃板间隔开的间隔件是常见的。这些间隔件通常可用于多玻璃板隔热装配玻璃,例如双玻璃板隔热装配玻璃、三玻璃板隔热装配玻璃和四玻璃板隔热装配玻璃。因此,对于三玻璃板隔热装配玻璃和四玻璃板隔热装配玻璃需要两个或三个这样的间隔件,第一间隔件用于将一个外部玻璃板与内部玻璃板间隔开,并且第二间隔件用于将另一个外部玻璃板与内部玻璃板隔开。能够将三个玻璃板彼此间隔开的间隔件也是已知的。
在一个优选的实施方案中,所述间隔件具有连接至所述两个玻璃板接触表面的装配玻璃内部表面,以及直接或通过连接表面连接至所述两个玻璃板接触表面的外部表面。所述装配玻璃内部表面面向所述装配玻璃内部空间,而所述外部表面,通常也称为粘结表面,面向装配玻璃外部空间。
在一个优选的实施方案中,所述外部表面通过连接表面连接到所述两个玻璃板接触表面,即通过连接表面与玻璃板接触表面连接和/或通过不同的连接表面与另一个玻璃板接触表面连接,其中优选地两个玻璃板接触表面都通过这样的连接表面连接至所述外部表面。所述连接表面可以例如与所述外部表面成30°至60°范围的角度。所述两个玻璃板接触表面通常大致垂直于或垂直于所述外部表面所位于的平面和/或所述装配玻璃内部表面所位于的平面。通常,外部表面和装配玻璃内部表面彼此平行。所述装配玻璃内部表面通常直接连接至所述两个玻璃板接触表面。然而,所述装配玻璃内部表面在一些情况下也可以通过连接表面连接至所述玻璃板接触表面。
所述间隔件在一些情况下可以在内部具有一个或多个空腔,优选地具有中央空腔(central cavity)。通常,在所述一个或多个空腔中含有干燥剂。所述装配玻璃内部表面优选地具有开口,以便通过在一些情况下存在于所述间隔件中的干燥剂来促进水分吸收。
可以理解的是,所述间隔件的尺寸取决于所述隔热装配玻璃的尺寸。所述间隔件的宽度可以在例如4毫米至30毫米、优选地8毫米至16毫米的范围。所述间隔件的高度可以在例如5毫米至15毫米、优选地5毫米至10毫米的范围。所述间隔件的宽度是就从一侧接触表面到另一侧接触表面的方向而言。所述高度是指从所述外部表面到所述装配玻璃内部表面的方向。
在三玻璃板隔热装配玻璃的情况下,在一个替代性实施方案中,可以使用适合用于间隔三个玻璃板的间隔件。这样的间隔件对应于上文描述的间隔件,除了在所述装配玻璃内部表面中另外提供的用于玻璃板的接收装置。所述用于玻璃板的接收装置可以设计为例如槽(groove)形式。如果这种类型的间隔件在内部具有一个或多个含有干燥剂的空腔,则优选存在两个空腔,其中一个空腔位于所述接收装置的一侧并且另一个空腔位于所述接收装置的相对侧。如前所述,对于三玻璃板隔热装配玻璃,也可以使用在每种情况下间隔开两个玻璃板的两个单独的间隔件。
可以理解的是,适合用于间隔开三个玻璃板的所述间隔件的尺寸取决于所述隔热装配玻璃的尺寸。这样的间隔件的宽度可以例如在10毫米至50毫米、优选地20至36毫米的范围。高度可以例如在5毫米至15毫米、优选地5毫米至10毫米的范围。
***所述隔热装配玻璃中的所述间隔件由例如金属或塑料材料形成,其中塑料材料是优选的。适合的金属的例子是不锈钢和铝。具有较低热导率的材料,所谓的“暖边(warmedge)”***,作为塑料材料是优选的。塑料材料间隔件也称作聚合物间隔件。
由塑料材料形成的间隔件可以含有例如一种或多种选自以下的聚合物:聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈(polynitrile)、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、硅酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-聚碳酸酯(ABS/PC)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、PET/PC、PBT/PC和/或其共聚物。其中ABS、ASA、ABS/PC、SAN、PET/PC、PBT/PC和/或其共聚物是优选的。
所述间隔件,特别是由塑料材料制成的那些,在一些情况下可以含有一种或多种此类材料常见的添加剂,例如干燥剂、着色剂,例如颜料或染料、增强材料、填充剂、光稳定剂、稳定剂、脱模剂等。干燥剂可以包含在所述间隔件的空腔或凹槽中或者所述间隔件的塑料基质中。其他添加剂通常包含在所述间隔件的塑料基质中。适合的干燥剂的例子是:硅胶、分子筛、CaCl2、Na2SO4、活性炭、硅酸盐、膨润土、沸石和/或其混合物。
所述间隔件可以是透明的,但在一个优选的实施方案中它不是透明的,即是不透明的。所述间隔件的常见颜色是例如黑色、白色、棕色或灰色,特别当它是由塑料材料制成的间隔件时。在金属制成的间隔件的情况下,颜色通常由所使用的材料决定。
所述隔热装配玻璃的所述玻璃板可以由有机玻璃制成或优选地由无机玻璃制成。在根据本发明的所述隔热装配玻璃的一个有利实施方案中,所述玻璃板可以彼此独立地由平板玻璃、浮法玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃或硼硅酸盐玻璃制成。每个玻璃板的厚度可以变化,并因此适应于单独情形的需求。优选地,使用具有1毫米至19毫米、优选地2毫米至8毫米的标准厚度的玻璃板。所述玻璃板可以是无色或有色的。至少一个玻璃板可以设计为纹理玻璃(textured glass)。
所述隔热装配玻璃的所述玻璃板特别是隔热玻璃板、层合玻璃板或单层玻璃板。层合玻璃板可以包括至少两个玻璃板,它们通过中间层彼此连接。所述中间层可以优选为热塑性材料,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)或其多个层,优选地厚度为0.3毫米至0.9毫米。
所述隔热装配玻璃优选地包括至少一个玻璃板,更优选地至少两个玻璃板,所述玻璃板彼此独立地为浮法玻璃板、层合玻璃板、纹理玻璃或有色或彩色玻璃。更优选地,至少一个玻璃板是浮法玻璃板。
所述隔热装配玻璃包括至少一个玻璃板,其在面向所述装配玻璃内部空间或装配玻璃内部空间的一侧上至少部分地提供有导电涂层和/或导电功能元件。所述导电涂层在一些情况下可以是电可切换涂层。所述导电功能元件在一些情况下可以是电可切换功能元件。
所述导电涂层或所述导电功能元件通常提供于两个外部玻璃板中的一个的内侧上,或者如果存在,提供于内部玻璃板的一侧上,其中所述导电涂层或所述导电功能元件优选地施加于外部玻璃板的内侧上。在一个优选的实施方案中,在其内侧上附着有所述导电涂层或所述导电功能元件的外部玻璃板是在安装状态指向外部的外部玻璃板,其中所述外部玻璃板优选地是由至少两个单独的玻璃组成的层合玻璃。
这样的导电涂层或这样的导电功能元件可以例如用作照明、加热或天线,或用于电可切换的装配玻璃例如显示器或电致变色装配玻璃。这样的这类涂层或功能元件也可以例如适合于用于入侵消息的报警玻璃或用于防护电磁辐射的玻璃。
所述导电涂层或所述导电功能元件优选地为电致变色涂层、透明导电涂层或一个或多个光电元件例如用于发电的太阳能电池,其中电致变色涂层是特别优选的。
所述电致变色涂层优选地包括至少两个电极层和位于所述两个电极层之间的两个电化学活性层,所述层通过电解质层彼此分隔。所述两个活性层在每种情况下都能够可逆地储存小离子,其中两个层中的至少一个层由电致变色材料组成,所述电致变色材料具有对应于所述离子的加载(loaded)或去载(offloaded)状态并且具有不同颜色的不同的氧化态。通过施加不同极性的电压,可以控制所述离子的加载或去载,以从而以针对性的方式影响所述涂层的光学透射率(optical transmission)。
所述透明的导电涂层可以对电磁辐射、优选地300nm至1300nm波长的电磁辐射、特别地对390nm至780nm的可见光是可透过的。“可透过的”意味着所述玻璃板的总透射率优选地大于70%并且特别地大于75%可透过,特别是对于可见光。
所述透明的导电涂层优选地为功能涂层,更优选地为具有遮阳效果的涂层。具有遮阳效果的涂层在红外范围具有反射性能。所述透明的导电涂层可以具有特别低的辐射率(低E)。这有利地减少了建筑内部由于太阳辐射而产生的加热。提供有这种透明的导电涂层的玻璃板是商业可得的,并且被称为低-E-玻璃(低辐射率玻璃)。
这样的涂层通常含有至少一种金属,特别是银或含银的合金。所述透明的导电涂层可以包含一系列的多个单独的层,特别是至少一个金属层和多个介电层,其含有例如至少一种金属氧化物。所述金属氧化物优选地包括氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化硅、氧化铝等,以及其一种或多种的组合。所述介电材料还可以包括氮化硅、碳化硅或氮化铝。
特别适合的透明的导电涂层含有至少一种金属,优选银、镍、铬、铌、锡、钛、铜、钯、锌、金、镉、铝、硅、钨或其合金,和/或至少一个金属氧化物层,优选地锡掺杂的氧化铟(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氟掺杂的氧化锡(FTO,SnO2:F)、锑掺杂的氧化锡(ATO,SnO2:Sb),和/或碳纳米管和/或光学透明的导电聚合物,优选聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐、聚(4,4-二辛基环噻吩)(poly(4,4-dioctylcyloptopithiophene))、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌、以及其混合物和/或共聚物。
所述透明的导电涂层优选地具有10纳米至5纳米、特别优选30纳米至1纳米的层厚度。所述透明的导电涂层的薄层电阻(sheet resistance)为例如0.35欧姆/□至200欧姆/□,优选地为0.6欧姆/□至30欧姆/□,并且特别地为2欧姆/□至20欧姆/□。
所述隔热装配玻璃包括至少两个汇流条,所述汇流条被布置在所述导电涂层上和/或所述导电功能元件上,并且因此处于电接触中。所述汇流条也称为汇流条组(busbarassembly)或母线(bus bar)。
所述导电涂层、特别是所述电致变色涂层,或所述导电功能元件,因此电连接至所述至少两个汇流条。通常,在所述导电涂层上或在所述导电功能元件上提供两个汇流条。
在根据本发明的所述隔热装配玻璃中,间隔件的玻璃板接触表面通过密封件连接至玻璃板,以及所述间隔件的另一玻璃板接触表面通过密封件连接至另一玻璃板。以这种方式,形成至少一个装配玻璃内部空间和至少一个装配玻璃外部空间。
所述装配玻璃内部空间由所述两个玻璃板、所述间隔件和放置在玻璃板和玻璃板接触表面之间的所述密封件包围,并且代表封闭的空腔。所述装配玻璃内部空间可以用空气或其他气体、特别是稀有气体例如氩气或氪气填充。当使用如上文描述的将三个玻璃板相互间隔开的间隔件时,形成两个装配玻璃内部空间,一个在外部玻璃板与内部玻璃板之间,以及一个在另一外部玻璃板与所述内部玻璃板之间。所述间隔件的所述装配玻璃内部表面面向所述装配玻璃内部空间。
所述装配玻璃外部空间同样由所述两个玻璃板、所述间隔件和放置在玻璃板和玻璃板接触表面之间的所述密封件形成,并与所述装配玻璃内部空间相对位于所述隔热装配玻璃的外部边缘区域内。所述装配玻璃外部空间在所述间隔件的相对侧上是开放的。所述间隔件的外部表面面向所述装配玻璃外部空间。
所述玻璃板、放置在玻璃板和玻璃板接触表面之间的所述密封件、以及所述间隔件将所述装配玻璃内部空间与所述装配玻璃外部空间定界,并且既不属于所述装配玻璃内部空间也不属于所述装配玻璃外部空间。
用于连接所述间隔件的侧接触表面和所述玻璃板的所述密封件,一方面用于将所述间隔件粘结到与玻璃板,并且另一方面用于密封所述间隔件和所述玻璃板之间的间隙。适当的密封件基于例如:丁基橡胶、聚异丁烯(PIB)、聚乙烯乙烯醇、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃橡胶、其共聚物和/或混合物。
所述导电涂层和/或所述导电功能元件可以在所述装配玻璃内部空间的区域中,在整个表面上或在部分表面上,布置在所述玻璃板上。
根据所述导电涂层或所述导电功能元件的位置,所述至少两个汇流条通常连接至两个外部玻璃板中的一个的内侧,或如果存在,连接至内部玻璃板的一侧,其中所述汇流条优选地连接至外部玻璃板的内侧。在所述隔热装配玻璃的安装状态下,其可以是面向内部空间的外部玻璃板,或是背对所述内部空间的外部玻璃板。
在根据本发明的所述隔热装配玻璃中,通常在所述至少一个装配玻璃外部空间中按常规引入外部密封。所述外部密封可以直接邻接所述间隔件的外部表面或通过密封件与之连接。上文描述的密封件适合作为例如中间密封件。所述外部密封通常在玻璃板之间在其整个宽度上填充所述装配玻璃外部空间。
所述外部密封优选地含有聚合物或硅烷改性聚合物,特别优选有机聚硫化物、硅酮、硅橡胶、聚氨酯和/或丁基橡胶,所述硅橡胶可以是室温交联的、高温交联的、过氧化交联的和/或加成交联的。这些物质对玻璃具有非常很好的粘合性,因此所述外部密封主要用于粘结所述玻璃板,并为所述隔热装配玻璃的机械稳定性做出贡献。在一个任选的实施方案中,也可以包含用于提高耐老化性的添加剂,例如UV稳定剂。
所述隔热装配玻璃可以包括施加到玻璃板边缘区域的不透明涂层,优选地在第一玻璃板的外侧上。所述不透明涂层用作平面视觉保护元件,其施加于玻璃板的边缘区域。所述不透明涂层也可以在所述玻璃板的边缘区域上周向地形成。
根据本发明的所述隔热装配玻璃特别适合作为建筑内部装配玻璃、建筑外部装配玻璃或幕墙装配玻璃。因此,本发明也涉及根据本发明的所述隔热装配玻璃作为建筑内部装配玻璃、建筑外部装配玻璃或幕墙装配玻璃的用途。
本发明的一个进一步的方面涉及焊接根据本发明的连接元件与根据本发明的汇流条的方法(这对应于根据本发明的连接***的制造),其中
a)提供至少一个具有导电粘合剂层、导体电路和不透明的电绝缘覆盖物的根据本发明的汇流条,
b)在要焊接的区域中除去所述汇流条的覆盖物,并且暴露所述汇流条导体电路的要焊接的部分,
c)将根据本发明的所述连接元件的所述第一粘合剂层布置在所述汇流条上,使得所述第一焊料沉积物位于所述汇流条的所述暴露部分正上方或与所述集汇流条的所述暴露部分接触,
d)将至少一个焊接元件施加到所述载体膜的所述第二侧上并且与所述第一焊料沉积物基本重合,并且加热所述第一焊料沉积物,从而在所述扁平导体和所述汇流条之间形成焊接连接。
根据本发明的焊接根据本发明的连接元件与根据本发明的汇流条的方法优选地按照上述顺序实施。
步骤d)中的焊接过程优选地通过用于热焊接或用于根据热压印(hot-stamp)方法焊接的装置实施。在这种情况下,加热的焊接元件(也称为焊接头(soldering tip)或焊接冲头(soldering punch))被送至焊接点(soldering point),并且所述焊料沉积物在受控的温度和受控的接触压力作用下被熔化。可选择地,所述焊接元件也可以仅在接触所述焊料沉积物后再达到相应的温度。此外,所述温度和所述接触压力也可以连续地或逐步地变化或可以以脉冲方式实施。
在根据本发明的所述方法中,重要的是所述焊接元件仅通过所述载体膜加热下面的扁平导体、所述焊料沉积物和所述汇流条的导体电路。也就是说,所述焊接元件不与所述扁平导体、焊料沉积物或所述汇流条的导体电路直接接触。这使得可以实现特别温和且受控的加热。此外,在焊接之后,焊点从外部不可见,而是已经被所述不透明的载体膜覆盖,从而所述焊点不可见且层合良好,这改善了视觉美感印象。
所述导电粘合剂层优选地含有可热活化的粘合剂。
所述汇流条的覆盖可以通过任何合适的方法进行,例如通过机械去除或激光烧蚀。
在根据本发明的所述方法的一个有利的实施方案中,所述焊接头的温度被选择以使得所述汇流条的粘合剂层在焊接连接点(简称焊接点)下方被加热到小于300℃、优选小于250℃并且特别是小于或等于230℃的最高温度。
如果使用小于或等于450℃、优选小于或等于410℃并且特别是小于或等于350℃的在焊接元件处的最高温度,则是优选的。
所述扁平导体和所述汇流条,并且特别是根据本发明作为所述扁平导体中和所述汇流条中的导体电路的镀锡铜箔,传导所述焊接头的热量。适当的焊接头温度除了其他因素之外取决于所述扁平导体和所述汇流条的材料和厚度以及所述载体膜和所述焊接连接附近的其他膜和层的材料、厚度和颜色,并且可以在简单实验的范围内确定。
本发明的一个进一步的方面包括制造根据本发明的隔热装配玻璃的方法,其中至少
e)根据本发明的用于焊接连接元件的方法,实施方法步骤a)至d),
f)将间隔件放置在所述第一玻璃板上,其中将所述连接元件的所述连接区域布置在所述间隔件的侧面和所述第一玻璃板之间,
g)将所述连接元件通过在所述载体膜的所述第二侧上的所述第二粘合剂层粘结到所述间隔件的所述外部表面上,以及
h)在所述第二连接区域中将至少一个外部供给线(feed line)焊接到所述连接元件的所述扁平导体上。
用于制造根据本发明的隔热装配玻璃的根据本发明的方法优选地按照上述顺序实施。
在用于制造根据本发明的隔热装配玻璃的根据本发明的方法的一个有利实施方案中,所述方法包括布置并连接第二玻璃板到所述间隔件的第二侧面,优选地在步骤f)和g)之间或在步骤g)和h)之间。
在一个进一步的有利实施方案中,在步骤h)之后,将所述隔热装配玻璃在所述装配玻璃外部空间中用密封剂密封。
本发明的一个进一步的方面包括根据本发明的连接元件或根据本发明的用于焊接根据本发明的连接元件的方法用于电接触汇流条的用途,所述连接元件通过导电的、可热活化的粘合剂粘结并导电地连接到导电涂层和/或电可控功能元件。
在下文中,参考附图和示例性实施方案对本发明进行更详细的解释。附图是示意图且不是真实比例。附图不以任何方式限制本发明。
示出的是:
图1A根据本发明的连接元件的后侧的示意平面图,
图1B图1A中的根据本发明的连接元件的前侧的示意平面图,
图1C图1A中的根据本发明的连接元件的第二连接区域沿剖面线A-A′的示意性横截面,
图1D图1A中的根据本发明的连接元件的第一连接区域沿剖面线B-B′的示意性横截面,
图2A根据本发明的隔热装配玻璃的横截面细节,
图2B根据图2A的第一连接区域的放大的示意性横截面视图,
图2C根据图2A的第二连接区域的放大的示意性横截面视图,
图2D具有覆盖物的导电粘合带的示意性横截面,
图2E电可控功能元件的示意性横截面,
图3A根据本发明的用于焊接根据本发明的连接元件的方法的示意图,
图3B根据本发明的用于制造根据本发明的隔热装配玻璃的方法的示意图,
图4A根据本发明的一个进一步的连接元件的后侧的立体图,以及
图4B图4A中的根据本发明的连接元件的前侧的俯视立体图。
带有数值的数据通常不理解为精确值,而是还包括+/-1%至+/-10%的容差(tolerance)。
图1A至D示出了根据本发明的连接元件20的不同视图和截面。图1A示出了所述连接元件20的第二侧II,即背对焊接连接和焊料沉积物24.1、24.1′、24.2、24.2′的一侧,的示意平面图。因此,所述连接元件20的第二侧II也被称为后侧或覆盖侧。图1B示出了图1A中的根据本发明的连接元件的第一侧I,即在具有用于形成所述焊接连接的焊料沉积物24.1、24.1′、24.2、24.2′的一侧,的示意平面图。因此,所述连接元件20的第一侧I也被称为前侧或连接侧。
图1C示出了图1A中的根据本发明的连接元件20的第二连接区域27.2沿剖面线A-A′的示意性横截面。图1D示出了图1A中的根据本发明的连接元件20的第一连接区域27.1沿剖面线B-B′的示意性横截面。
此处所示出的连接元件20适合用于例如在隔热装配玻璃中接触导电涂层和/或电可控功能元件,例如电致变色装配玻璃。
所述连接元件20具有电绝缘的载体膜22。所述载体膜22足够薄和柔韧以适应基底的状况,可以弥补小的高度差,并且特别地可以在连接网31的区域中弯曲或折转,例如从延伸方向高达90°。
在所示出的例子中,两个扁平导体21、21′被布置在所述载体膜22的第一侧I上。所述扁平导体21、21′彼此是电绝缘的,从而所述连接元件20使得能够双极连接。
在所示出的例子中,所述载体膜22具有双T轮廓。这意味着,所述载体膜22在每种情况下都具有两个条带状分支对30.1、30.1′和30.2、30.2′,其每一个都形成条带,其中所述两个条带彼此平行。所述分支对30.1、30.1′和30.2、30.2′通过在中央且正交地延伸的连接区域31彼此连接。此处所述连接区域31具有例如任选的矩形凹槽,所述凹槽被布置在所述扁平导体21、21′之间。
密封元件(此处未示出),例如由聚异丁烯制成的矩形条带,可以被布置在所述载体膜22的一侧、在所述连接区域31上。可以理解的是,例如,也可以在所述载体膜22的两侧上布置两个条带。
所述扁平导体21、21′在此被完全地布置在所述载体膜22上。每个扁平导体21、21′在其端部具有第一连接区域27.1、27.1′,并在相对的端部具有第二连接区域27.2、27.2′。所述第一连接区域27.1、27.1′通过扁平导体21、21′导电连接至相应的第二连接区域27.2、27.2′。
所述连接区域在此被布置在双T结构的分支上。因此,所述扁平导体21的第一连接区域27.1位于分支30.1上,所述扁平导体21′的第一连接区域27.1′位于分支30.1′上,所述扁平导体21的第二连接区域27.2位于分支30.2上,以及所述扁平导体21′的第二连接区域27.2′位于分支30.2′上。
在它们的第一连接区域27.1、27.1′上,所述扁平导体21、21′各自具有例如第一焊料沉积物24.1、24.1′。此外,所述扁平导体21、21′在它们的第二连接区域27.2、27.2′上同样各自具有例如第二焊料沉积物24.2、24.2′。可以理解的是,一个或每个扁平导体21、21′也可以具有两个或更多的连接区域和/或在它们各自的连接区域上具有两个或更多的焊料沉积物,例如为了在接触中产生冗余并从而降低故障率。
此外,第一粘合剂层25.1在所述载体膜22的第一侧I上被布置在第一分支30.1、30.1′上。可以理解的是,所述第一粘合剂层25.1至少在所述第一焊料沉积物24.1、24.1′的区域中具有凹槽。
在所示出的例子中,所述第一粘合剂层25.1具有两个进一步的凹槽29、29′,其在相应的扁平导体21、21′上方延伸直到所述载体膜22的边缘。
所述凹槽29、29′具有这样的特别优点,即来自所述焊料沉积物24.1、24.1′的焊料在焊接过程中可以偏转进所述凹槽29、29′的区域中,从而可以建立焊接连接的最佳厚度。此外,来自所述焊料、所述粘合剂或待焊接的汇流条的排气可以逸出和流出到非关键的区域中,特别是不可见或最低程度可见的区域中。该排气可以部分地非常有侵略性并且破坏导电涂层或电可控功能元件的敏感层或影响它们的视觉外观。
此外,所述载体膜22在其第二侧II上在分支30.2、30.2′上具有第二粘合剂层25.2。在这种情况下,所述第二粘合剂层25.2被布置为覆盖所述载体膜22的第一侧I上的第二连接区域27.2、27.2′。所述连接元件20在使用时可以通过所述第二粘合剂层25.2固定到表面上,例如隔热装配玻璃的间隔件的外部表面,从而使得可实现第二连接区域27.2、27.2′的简单焊接。
所述扁平导体21由例如金属箔组成,例如100微米厚的镀锡铜膜。
所述载体膜22为例如黑色不透明的并且是电绝缘的。它由聚合物膜组成,例如150微米厚的聚酰亚胺膜。所述扁平导体21、21′固定地连接于所述载体膜22,例如通过胶合或将金属箔直接沉积在所述载体膜22上。黑色着色防止观察所述扁平导体21、21′和其金属表面上的反射和焊接点以及下方的结构,并遮盖它们。
在所示出的例子中,覆盖膜23被布置在所述载体膜22的第一侧I上和所述扁平导体21上。所述覆盖膜23是电绝缘的并且由例如25微米厚的聚酰亚胺膜组成。所述覆盖膜23为例如黑色且不透明的,以遮盖对扁平导体21、21′和其金属表面上的反射的观察。可以理解的是,也可以使用其他颜色,例如,以实现特别美观的外观。在所述第一粘合剂层25.1的区域中,所述覆盖膜23与扁平导体21、21′被布置在所述粘合剂层25.1和所述载体膜22之间。
在所示出的例子中,所述载体膜22的单独分支30.1、30.1′在第一连接区域27.1、27.1′的区域中具有约3毫米的宽度。所述两个分支30.1、30.1′的长度总计为约40毫米。所述载体膜22的单独分支30.2、30.2′在第二连接区域27.2、27.2′的区域中具有约4毫米的宽度。所述两个分支30.2、30.2′的长度总计为约60毫米。所述连接区域31的长度,即分支30.1、30.1′与分支30.2、30.2′之间的距离为约14毫米。
在所示出的例子中,所述扁平导体21、21′被完全地布置在所述载体膜22上,其中所述载体膜22相对于所述扁平导体21、21′突出约0.5毫米。也就是说,所述扁平导体21、21′在分支30.1、30.1′上具有约2毫米的宽度,以及在分支30.2、30.2′上具有约3毫米的宽度。
所述焊料沉积物在此为例如条带状的。所述第一焊料沉积物24.1、24.1′具有例如约14毫米的长度(沿延伸方向,即沿分支的纵向方向)以及约0.8毫米的宽度。所述第二焊料沉积物24.2、24.2′具有例如约10毫米的长度(沿延伸方向,即沿分支的纵向方向)以及约2毫米的宽度。所述焊料沉积物由焊料组成,所述焊料具有96.5%锡/3%银/0.5%铜的组成以及约250℃的典型焊接温度。
可以理解的是,所述载体膜的尺寸,在一些情况下所述覆盖膜和所述扁平导体的尺寸,可以适应于相应布置的相应条件。优选地,所述载体膜的宽度、并且特别是所述扁平导体的宽度与所述汇流条的宽度、并且特别是其导体电路相匹配。所述载体膜和所述扁平导体的长度可以适应于例如所述汇流条之间桥接的距离,并且所述连接区域的长度可以适应于所述汇流条到根据本发明的所述隔热装配玻璃中的间隔件的外部表面的距离。
在图1C和1D中,保护膜26被布置在所述粘合剂层25.1、25.2上。这种保护膜26,也被称为衬层(liner),在组装之前保护所述粘合剂层25.1、25.2,并且在粘结之前不久被去除。
图2A示出了根据本发明的隔热装配玻璃10的简化横截面细节。所述隔热装配玻璃10包括第一玻璃板6和第二玻璃板8,它们通过间隔件9彼此连接。所述间隔件9附着于所述第一玻璃板6和与其平行布置的所述第二玻璃板8之间。所述间隔件9具有第一玻璃板接触表面9.1、与第一玻璃板接触表面9.1平行的第二玻璃板接触表面9.2、外部表面9.3和装配玻璃内部表面9.4。所述外部表面9.3通过倾斜连接表面连接于所述两个玻璃板接触表面9.1、9.2。所述间隔件9具有空腔9.5,在空腔9.5中可以含有干燥剂。
装配玻璃内部空间11(未完全示出)由所述第一玻璃板6、第二玻璃板8和间隔件9的装配玻璃内部表面9.4限定。所述第一玻璃板6通过密封件连接至第一玻璃板接触表面9.1,并且第二玻璃板8通过密封件连接至第二玻璃板接触表面9.2。装配玻璃外部空间13由所述第一玻璃板6、第二玻璃板8和间隔件9的外部表面9.3定界,并在完成的隔热装配玻璃10中填充有外部密封剂14。
所述第一玻璃板6在内侧表面上具有例如电致变色功能元件5(参见图2E及相关描述)。所述功能元件5在所述第一玻璃板6的内侧表面的几乎整个表面上延伸,除了所述玻璃板的玻璃板边缘的边缘区域。所述功能元件5由位于所述装配玻璃内部空间11中的所述第一汇流条7.1接触。所述汇流条7.1、7.2的详细视图可例如在图2D及相关描述中找到。
所述第一玻璃板6含有层合安全玻璃(VSG)形式的浮法玻璃。所述层合安全玻璃具有两个单独的玻璃板(6.1和6.3),它们通过中间层6.2彼此连接。优选的是这样的VSG,4毫米(或5毫米)厚的玻璃板6.1连接至2.2毫米厚的所谓EC玻璃板6.3(电致变色玻璃)。所述4毫米厚的玻璃板6.1是浮法玻璃。
所述EC玻璃板6.3在内侧提供有不透明涂层15,其为黑色丝网印刷品。所述不透明涂层15以带形状方式施加,并且大约位于从所述玻璃板下端到所述第一汇流条7.1上端高度的区域中。所述不透明涂层15可以为约15毫米至30毫米(从玻璃边缘)宽。所述不透明涂层15限制所述隔热装配玻璃10的可视区域,并在从外部在一定视角范围内观察时完全遮盖所述汇流条7.1。
所述间隔件由不透明的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)形成。从所述装配玻璃内部表面9.4的平面到所述汇流条7.1上端的距离为约9毫米。使用的密封剂是例如聚异丁烯,并且使用的所述外部密封剂14是硅酮。所述间隔件具有,例如,约6毫米的高度和约15毫米的宽度。当然,尺寸适应于相应的要求;例如宽度适应于良好隔热性的要求。
所述汇流条7.1、7.2通过根据本发明的连接元件20(如图1A-D中所示以及详细描述)而被接触。为了简化,在此示出了仅一个扁平导体21以及连接区域27.1、27.2。所述第二扁平导体21′在此被遮盖。
在第一连接区域27.1中,所述连接元件20通过焊接点28.1导电连接到所述电致变色玻璃板6.3的第一汇流条7.1。
图2B示出了根据图2A的所述第一连接区域27.1的放大的示意性横截面视图。在此所述第一汇流条3的不透明覆盖物3在焊接前在焊接连接28.1的区域中已经被去除,例如通过激光烧蚀。
防止了从连接侧(即从图2A或图2B中的左侧)穿过所述不透明载体膜22直接平面观察焊点28.1。通过不透明覆盖物3进一步防止了对第一汇流条7.1中所述导体电路4的观察。防止了从盘侧(disk side)(即从右侧)穿过所述不透明涂层15直接平面观察所述焊点28.1。这导致了在所述隔热装配玻璃10中所述电致变色玻璃板6.3的电接触的非常不明显的外观。
在示出的例子中,所述连接元件20在间隔件9和玻璃板6之间的连接区域31的区域中被引导出所述装配玻璃内部空间11。
所述连接元件20通过所述第二粘合表面25.2在所述第二连接区域27.2中连接到所述间隔件9的外部表面9.3上。
图2C示出了根据图2A的所述第二连接区域27.2的放大的示意性横截面视图。所述扁平导体21在此可以通过具有供给线40(例如导线或多层电缆)的焊接连接28.2连接到外部控制电子设备,所述外部控制电子设备用于控制所述隔热装配玻璃10中的电致变色功能元件。
图2D示出了所述导电粘合带1的示意性横截面,所述汇流条7由所述导电粘合带1制造,用于接触电致变色玻璃板6.3。所述导电粘合带1具有导电粘合剂层2。导体电路4位于导电粘合剂层2和覆盖物3之间。所述覆盖物3具有例如约50微米的厚度。所述导体电路4包括条带状铜层,其例如是镀锡的。所述导体电路4具有例如约35微米的厚度。所述导电粘合剂层2用于将导体电路4粘贴到玻璃板上并具有大量的导电材料。所述导电粘合剂层2具有例如约25微米的厚度。所述导电粘合带1是柔韧性的。所述第一电极层5.1和所述第一汇流条7.1之间的电接触通过所述导电粘合剂层2产生。
所述电粘合剂层2含有例如在180℃的温度粘结的可热活化的粘合剂。
图2E示出了电可控功能元件5的示意性横截面。所述功能元件5是被布置在第一玻璃板6的内侧表面上的电致变色功能元件。所述功能元件5在所述第一玻璃板6的内侧表面上几乎完全地延伸,除了所述玻璃板6的玻璃板边缘的边缘区域。所述功能元件5通过由所述粘合带1形成的第一汇流条7.1(也称为母线)和由所述粘合带1形成的第二汇流条7.2(母线)而电接触。所述第一汇流条7.1施加于所述功能元件5的第一电极层5.1并且所述第二汇流条7.2施加于第二电极层5.1。
所述电致变色功能元件5包括所述两个电极层5.1和位于两个电极层5.1之间的两个电化学活性层5.2、5.3,其通过电解质层5.4彼此分隔。所述两个活性层在每种情况下都能够可逆地储存离子,其中两个层5.2、5.3中的至少一个层由电致变色材料组成,其具有不同的氧化态,该氧化态对应于所述离子的加载或去载状态并且具有不同的颜色。通过施加电压至所述两个汇流条7.1、7.2,可以控制所述离子的加载或去载,以从而以针对性的方式控制所述功能元件5的光学透射率。
此外,电绝缘抗反射层5.6可以被布置在上电极层5.1上。所述抗反射层包含折射率为1.4至1.6的介电材料。为此,所述抗反射层5.6在所述汇流条7.1的区域中具有多个凹槽,从而所述电极层5.1可以通过所述导电粘合剂层2连接至所述汇流条7.1或电连接至所述汇流条。所述抗反射层的厚度优选为20微米至100微米。所述凹槽的宽度足够保证表面电极5.1和汇流条7.1之间的电接触。这样的抗反射层例如描述在WO 2019/055306 A1中,针对所述抗反射层和所述凹槽参考该文献。
图3A是根据本发明的用于焊接根据本发明的连接元件20与汇流条7.1、7.2的方法的示意图,其中(按所示顺序实施以下方法步骤S1至S4):
S1:提供各自具有可热活化的导电粘合剂层2、导体电路4和不透明的电绝缘覆盖物3的两个汇流条7.1、7.2,
S2:在要焊接的区域中除去所述汇流条7.1、7.2的覆盖物3,并且暴露所述汇流条7.1、7.2的导体电路4的要焊接的部分,
S3:按以下方式将所述连接元件20的所述第一粘合剂层25.1布置在所述汇流条7.1、7.2上:所述第一焊料沉积物24.1、24.1′位于所述汇流条7.1、7.2的所述暴露部分正上方或与所述汇流条7.1、7.2的所述暴露部分接触,
S4:将至少一个焊接头施加到所述载体膜22的所述第二侧II上,与所述第一焊料沉积物24.1、24.1′基本重合,并且加热所述焊料沉积物24.1、24.1′,从而在所述扁平导体21、21′和所述汇流条7.1、7.2之间形成焊接连接28.1、28.1′。
在根据本发明的方法中,所述焊接头不直接接触所述焊料,而是***所述载体膜22和相应的扁平导体21、21′。
优选地,所述焊接头的温度被选择以使得所述汇流条7.1、7.2的粘合剂层2在所述焊接连接28.1、28.1′的位置下方被加热到小于300℃、优选小于250℃并且特别是小于或等于230℃的最高温度。这保护了所述粘合剂层2的可热活化的粘合剂不受损害。
特别优选地,应用小于或等于450℃、优选小于或等于410℃并且特别是小于或等于350℃的焊接头温度。由于通过相应的扁平导体21、21′和导体电路4的热耗散,在这一区域中所述焊接头的温度导致所述粘合剂层2中合适的最高温度。图3B示出了根据本发明的用于制造根据本发明的隔热装配玻璃的方法的示意图,其中(按所示顺序实施以下方法步骤S1至S7):
实施图3A中提到的方法步骤S1至S4,
S5:将间隔件9放置在玻璃板6上,其中将所述连接元件20的所述连接区域31布置在所述间隔件9的侧面9.2和所述玻璃板6之间,
S6:将所述连接元件20通过在所述载体膜22的所述第二侧II上的粘合剂层25.2胶合到所述间隔件9的所述外部表面9.3,以及
S7:在每种情况下在相应的第二连接区域27.2、27.2′中将外部供给线40焊接到所述连接元件20的所述扁平导体21、21′上。
图4A示出了根据本发明的一个进一步的连接元件20的后侧的立体图。图4B示出了图4A中根据本发明的连接元件20的前侧的俯视立体图。图4A和4B中示出的连接元件20基本上对应于根据图1A-D的连接元件20,因此在此只讨论差异,否则参考关于图1A-D的描述。
根据图4A和4B的连接元件20具有电绝缘载体膜22。所述载体膜22足够薄和柔韧以适应基底的条件,可以弥补小的高度差,并且特别地可以在连接网31的区域中弯曲或折转,例如从延伸方向高达90°。
在所示出的例子中,两个扁平导体21、21′被布置在所述载体膜22的第一侧I上。所述扁平导体21、21′彼此是电绝缘的,从而所述连接元件20使得能够双极连接。
在所示出的例子中,所述载体膜22具有双T轮廓。这意味着,所述载体膜22各自具有两个条带状分支对30.1、30.1′和30.2、30.2′,其各自都形成条带,其中两个条带彼此平行。所述分支对30.1、30.1′和30.2、30.2′通过在中央且正交地延伸的连接区域31彼此连接。此处所述连接区域31具有例如任选的矩形凹槽,所述凹槽被布置在所述扁平导体21、21′之间。
在所述载体膜22的一侧上,密封元件35,例如聚异丁烯的矩形条带,在此例如被布置在所述连接区域31上。可以理解的是,例如,也可以在所述载体膜22的两侧上布置两个条带。所述密封元件35的待粘结表面覆盖有保护膜50,所述保护膜例如在两侧超出所述密封元件35。所述保护膜50用于保护连接元件20不受实际组装的影响,特别是多个连接元件20在包装单元中的包装等。所述保护膜50通常在实际使用地点在组装之前不久被去除。
所述扁平导体21、21′在此被完全地布置在所述载体膜22上。每个扁平导体21、21′在一端分别具有两个第一连接区域27.1、27.1′(即扁平导体21的两个第一连接区域27.1和扁平导体21′的两个第一连接区域27.1′),并在相对端具有第二连接区域27.2、27.2′。
所述连接区域在此被布置在所述双T结构的分支上。因此,扁平导体21的两个第一连接区域27.1位于分支30.1上,扁平导体21′的两个第一连接区域27.1′位于分支30.1′上,扁平导体21的第二连接区域27.2位于分支30.2上,并且扁平导体21′的第二连接区域27.2′位于分支30.2′上。因而,扁平导体21的两个第一连接区域27.1导电连接至第二连接区域27.2。此外,扁平导体21′的两个第一连接区域27.1′导电连接至第二连接区域27.2′。所述扁平导体21和21′彼此是电绝缘的。
所述扁平导体21、21′,在它们的第二连接区域27.2、27.2′上,各自具有例如第二焊料沉积物24.2、24.2′(即,在所述分支30.2和30.2′上总共两个焊料沉积物)。此外,所述扁平导体21、21′在它们的两个第一连接区域27.1、27.1′上还各自具有第二焊料沉积物24.1、24.1′(即,在所述分支30.1和30.1′上一起总共四个焊料沉积物)。因此,可以在接触中产生冗余并因此降低故障率。
应变释放装置60,例如为U型环形式,在从所述分支30.1和30.1′到两部分连接区域31的过渡处被布置在载体膜22、扁平导体21和覆盖膜23中。
所述第一和第二粘合剂层25.1、25.2的待粘结表面各自覆盖有保护膜26,其例如在一侧超出相应的粘合剂层25.1、25.2。所述保护膜26用于在实际组装之前保护所述连接元件20的粘合剂层25.1、25.2,特别是包装单元中的多个连接元件20彼此粘结等。所述保护膜26通常在实际使用地点在组装之前不久被去除。
附图标记列表:
1 粘合带
2 粘合剂层
3 覆盖物
4 导体电路
5 功能元件
5.1 电极层
5.2 活性层
5.3 活性层
5.4 电解质层
5.6 抗反射层
6 第一玻璃板
6.1 玻璃板
6.2 中间层
6.3 EC玻璃板
7.1 第一汇流条
7.2 第二汇流条
8 第二玻璃板
9 间隔件
9.1 第一玻璃板接触表面
9.2 第二玻璃板接触表面
9.3 间隔件的外部表面
9.4 间隔件的装配玻璃内部表面
9.5 间隔件空腔
10 隔热装配玻璃
11 装配玻璃内部空间
13 装配玻璃外部空间
14 密封剂
15 不透明涂层
20 连接元件
21 连接元件20的扁平导体
22 载体膜
23 覆盖膜
24.1、24.1′ 第一焊料沉积物
24.2、24.2′ 第二焊料沉积物
25.1 连接元件20的第一粘合剂层
25.2 连接元件20的第二粘合剂层
26 粘合剂层25.1、25.2的保护膜
27.1、27.1′ 第一连接区域
27.2、27.2′ 第二连接区域
28.1、28.1′、28.2、28.2′ 焊接连接
29、29′ 凹槽
30.1、30.1′、30.2、30.2′ 连接元件20的分支
31 连接元件20的连接区域
35 (任选的)密封元件
40 供给线
50 保护膜
60 应变释放体
I 第一侧、连接侧(前侧)
II 第二侧、后侧(覆盖侧)
S1-S7 方法步骤

Claims (16)

1.一种连接元件(20),特别是用于接触隔热装配玻璃(10)中的导电涂层和/或电可控功能元件(5),其至少包括:
·至少一个扁平导体(21、21′),其被布置在电绝缘载体膜(22)的第一侧(I)上,其中
·所述扁平导体(21、21′)具有至少一个第一连接区域(27.1、27.1′)和至少一个第二连接区域(27.2、27.2′),所述至少一个第一连接区域(27.1、27.1′)具有至少一个第一焊料沉积物(24.1、24.1′),所述至少一个第二连接区域(27.2、27.2′)具有至少一个第二焊料沉积物(24.2、24.2′),以及
·至少一个第二粘合剂层(25.2),其在所述载体膜(22)的背对第一侧(I)的第二侧(II)上布置在所述第二连接区域(27.2、27.2′)下方和/或紧邻所述第二连接区域(27.2、27.2′)布置。
2.根据权利要求1所述的连接元件(20),其中围绕在所述载体膜(22)的第一侧(I)上的所述第一连接区域(27.1、27.1′)且优选地至少部分围绕所述第一焊料沉积物(24.1、24.1′)布置至少一个第一粘合剂层(25.1)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的连接元件(20),其中覆盖膜(23)至少部分地并且优选地基本上完全地被布置在所述载体膜(22)的第一侧(I)上和所述扁平导体(21)上。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的连接元件(20),其中所述覆盖膜(23)和/或所述第一粘合剂层(25.1)具有与所述第一焊料沉积物(’24.1、24.1’)相邻的至少一个凹槽(29、29′),所述凹槽优选地延伸到所述载体膜(22)的边缘。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接元件(20),其中所述载体膜(22)、所述覆盖膜(23)和/或所述粘合剂层(25)是不透明且电绝缘的,并且优选地具有聚合物膜,特别优选聚酰亚胺膜,并且特别地所述载体膜(22)和/或所述覆盖膜(23)由所述聚合物膜组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接元件(20),其中两个扁平导体(21、21’)被布置在载体膜(22)上,并且优选地所述载体膜(22)具有双T轮廓,其中连接区域(27.1、27.1′、27.2、27.2′)被布置在所述双T轮廓的分支(30.1、30.1′、30.2、30.2′)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接元件(20),其中在所述第一连接区域(27.1、27.1′)和/或第二连接区域(27.2、27.2′)中所述载体膜(22)在每种情况下形成为条带形式,并且优选地所述条带彼此平行布置,并且特别地所述平行条带通过至少一个基本正交延伸的连接区域(31)相互连接。
8.根据权利要求7所述的连接元件(20),其中至少一个密封元件(35),优选地矩形的膜状密封元件,被布置在所述连接区域(31)上,该密封元件特别优选地包含聚异丁烯或由聚异丁烯组成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的连接元件(20),其中所述扁平导体(21)包含以下或由以下组成:金属,优选地为铜、锡和/或银以及特别是镀锡铜。
10.隔热装配玻璃(10),其包括至少一个第一玻璃板(6)、一个第二玻璃板(8)和至少一个间隔件(9),所述至少一个间隔件(9)具有两个相互平行的玻璃板接触表面(9.1、9.2),其中
·第一玻璃板接触表面(9.1)通过密封件连接到所述第一玻璃板(6),以及第二玻璃板接触表面(9.2)通过密封件连接到所述第二玻璃板(8),从而形成装配玻璃内部空间(11)和装配玻璃外部空间(13),
·所述第一玻璃板(6)在面向所述装配玻璃内部空间的一侧上至少部分提供有导电涂层和/或电可控功能元件(5),并提供两个汇流条(7.1、7.2)以电接触所述导电涂层和/或所述电可控功能元件(5),
·至少一个汇流条(7.1、7.2)包含导电粘合带(1),并且所述导电粘合带(1)包括导电粘合剂层(2)、导体电路(4)和不透明的电绝缘覆盖物(3),
其中,所述隔热装配玻璃(10)具有根据权利要求1至9中任一项所述的连接元件(20),
·所述连接元件(20)的所述至少一个扁平导体(21、21′)在所述第一连接区域(27.1、27.1′)中焊接到所述汇流条(7.1、7.2)上,
·所述连接元件(20)在所述间隔件(9)和所述第一玻璃板(6)之间从所述装配玻璃内部空间(11)中引导出来,并且
·所述连接元件(20)在所述载体膜(22)背对所述第二连接区域(27.2、27.2’)的一侧(II)上通过所述第二粘合剂层(25.2)连接到所述间隔件(9)的外部表面(9.3)。
11.根据权利要求10所述的隔热装配玻璃(10),其中所述导电粘合带(1)通过所述导电粘合剂层(2)连接到所述导电涂层和/或所述电可控功能元件(5),并且所述导电粘合剂层(2)优选地包含可热活化的粘合剂或由可热活化的粘合剂组成,并且特别地所述粘合剂的活化温度为180℃至250℃。
12.一种焊接根据权利要求1至9中任一项所述的连接元件(20)与汇流条(7.1、7.2)的方法,其中至少
a)提供至少一个具有可热活化的导电粘合剂层(2)、导体电路(4)和不透明的电绝缘覆盖物(3)的汇流条(7.1、7.2),
b)在要焊接的区域中除去所述汇流条(7.1、7.2)的覆盖物(3),优选地通过激光烧蚀,并且暴露所述汇流条(7.1、7.2)的导体电路(4)的要焊接的部分,
c)按以下方式将所述连接元件(20)的所述第一粘合剂层(25.1)布置在所述汇流条(7.1、7.2)上:所述第一焊料沉积物(24.1、24.1′)位于所述汇流条(7.1、7.2)的所述暴露部分正上方或与所述汇流条(7.1、7.2)的所述暴露部分接触,
d)将至少一个焊接头施加到所述载体膜(22)的所述第二侧(II)上,与所述第一焊料沉积物(24.1、24.1′)基本重合,并且加热所述焊料沉积物(24.1、24.1′),从而在所述扁平导体(21、21′)和所述汇流条(7.1、7.2)之间形成焊接连接(28.1、28.1′)。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述焊接头的温度被选择以使得所述汇流条(7.1、7.2)的粘合剂层(2)在焊接点下方被加热到小于300℃、优选小于250℃并且特别是小于或等于230℃的最高温度。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其中使用小于或等于450℃、优选小于或等于410℃并且特别是小于或等于350℃的在焊接元件处的最高温度。
15.制造根据权利要求10或11所述的根据本发明的隔热装配玻璃的方法,其中至少
a)实施根据权利要求12至14之一所述的方法步骤a)至c),
b)将间隔件(9)放置在所述第一玻璃板(6)上,其中将所述连接元件(20)的所述连接区域(31)布置在所述间隔件(9)的侧面(9.2)和所述第一玻璃板(6)之间,
c)将所述连接元件(20)通过在所述载体膜(22)的所述第二侧(II)上的所述第二粘合剂层(25.2)粘结到所述间隔件(9)的所述外部表面(9.3)上,以及
d)在所述第二连接区域(27.2、27.2′)中将至少一个外部供给线(40)焊接到所述连接元件(20)的所述扁平导体(21、21′)上。
16.根据权利要求1至9中之一所述的连接元件(20)或根据权利要求12至14中之一所述的方法用于电接触汇流条(7.1、7.2)的用途,所述连接元件通过导电的、可热活化的粘合剂粘结并导电连接到导电涂层和/或电可控功能元件(5)。
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