DE1911561B2

DE1911561B2 - Elektrisch beheizbare glasscheibe mit bereichen verstaerkter heizleistung sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE1911561B2
Application number: DE19691911561
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Phys Dr Reinicke Ralf John Dieter 5050 Porz Baum
Original assignee: Spiegelglaswerke Germania AG
Current assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1969-03-07
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE1911561A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizbare Glasscheibe mit auf der Glasoberfläche angeordneten, aus einer druckfähigen Leitmetallzusammensetzung bestehenden schmalen eingebrannten Leitstreifen, die zur Bildung eines Sichtfeldes mit verstärkter Heizleistung im Bereich dieses Sichtfeldes einen höheren Widerstand je Längeneinheit als außerhalb des Sichtfeldes aufweisen.

Elektrisch beheizbare Glasscheiben dieser Art, die beispielsweise als beheizbare Rückwandscheiben für Kraftfahrzeuge Verwendung finden, sind in der französischen Patentschrift 1 464 585 beschrieben. Bei diesen bekannten Heizscheiben wird der höhere Widerstand der Heizleiter innerhalb des Sichtfeldes entweder dadurch erreicht, daß die Leitstreifen in den Bereichen außerhalb dieses Sichtfeldes auf galvanischem Wege durch eine Metallauflage verstärkt sind, während sie im Bereich des Sichtfeldes von dieser Metallauflage freibleiben, oder dadurch, daß die Leitstreifen auf ihrer gesamten Oberfläche galvanisch verstärkt sind, jedoch in den Bereichen außerhalb des Sichtfeldes mit einem dickeren Metallniederschlag als im Sichtfeld.

Zur Herstellung dieser bekannten Heizscheiben sind drei Verfahrensschritte erforderlich, nämlich das Auftragen der Heizleiter, das Einbrennen und schließlich die galvanische Verstärkung. Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Heizscheibe der genannten Gattung, bei der ein Verfahrensschritt, nämlich die galvanische Verstärkung eingespart werden kann, so daß die Heizscheibe insgesamt mit geringerem Aufwand herstellbar ist, ohne daß man auf die Vorzüge eines bevorzugten Sichtfeldes mit verstärkter Heizleistung verzichten müßte.

Die beheizbare Glasscheibe nach der Erfindung zeichnet sich grundsätzlich dadurch aus, daß die eingebrannten Leitstreifen aus einer in einem einzigen Arbeitsgang aufgetragenen Leitmetallzusammensetzung bestehen und daß der unterschiedliche elektrische Leitwert innerhalb der verschiedenen Bereiche allein durch Änderung der Querschnittsabmessungen der eingebrannten Leitstreifen eingestellt ist.

Die erfindungsgemäße Heizscheibe kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, so z. B. nach dem Tiefdruckverfahren dem Offsetdruckverfahren, durch Auflegen von aus einer Düse ausgepreßten Fäden oder mit Hilfe des Siebdruckververfahrens.

Die Herstellung von elektrischen Heizscheiben mit eingebrannten Leitstreifen mit Hilfe des Siebdruckverfahrens ist im einzelnen ebenfalls in der schweizerischen Patentschrift 466 056 beschrieben. Diese Patentschrift gibt auch Verfahren zur Herstellung einer direkten Fotoschablone als Siebdruckschablone an. Jedoch werden mit den dort beschriebenen Verfahren nur Siebdruckschablonen mit über die gesamte Länge der Leitstreifen gleichbleibender Streifenbreite und gleichbleibender Schablonendicke beschrieben. Das Problem, Heizscheiben mit einem Sichtfeld mit verstärkter Heizleistung der Leitstreifen herzustellen, ist dort nicht erwähnt, und es läßt sich aus der Patentschrift erst recht nichts darüber ableiten, daß man ein Sichtfeld gar allein durch einen einzigen Siebdruckvorgang erreichen kann.

Gegenstand der Erfindung sind ferner besonders geeignete und wirtschaftliche Verfahren zur Herstellung der neuen Heizscheibe bei Anwendung des Siebdruckverfahrens. Dabei besteht das neue Verfahren grundsätzlich darin, daß in die Siebdruckschablone den gewünschten Querschnittsabmessungen der Leitstreifen entsprechende Aussparungen eingearbeitet werden.

Das Verfahren kann so geführt werden, daß die Aussparungen für die Leitstreifen außerhalb des verstärkten Heizfeldes eine größere Breite aufweisen als innerhalb des Heizfeldes oder daß bei gleicher Streifenbreite eine Schablone mit größerer Dicke in den

ίο Bereichen außerhalb des Heizfeldes hergestellt wird. Die wirtschaftlichste Siebdruckschablonenart ist die direkte Fotoschablone, und die Erfindung betrifft ferner verschiedene Verfahren zur Herstellung direkter Fotoschablonen mit den gewünschten Eigenschäften.

Zur Herstellung einer direkten Fotoschablone mit unterschiedlicher Streifenbreite wird gemäß einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäß vorgeschlagen, von einem Diapositiv mit gleichbleibender Streifenbreite auszugehen und zur Reduzierung der Streifenbreite im Heizfeld beim Härten der lichtempfindlichen Schicht das Heizfeld länger bzw. intensiver zu belichten.

Die Wirkung dieses Verfahrens beruht anscheinend

as darauf, daß bei längerer Belichtung mehr Lichtstrahlen von den Seiten her unter die durch das Diapositiv abgedeckten Streifen dringen und so eine Härtung der lichtempfindlichen Schicht auch noch an den Seiten der abgedeckten Zonen erlauben. Durch Wahl der Belichtungszeit kann man das Ausmaß der dadurch erreichten Verengung der Streifen innerhalb bestimmter Grenzen in feiner Abstufung variieren.

Will man eine weitere Verengung der Streifen erreichen, als sie sich mit einer vertretbaren Verlängerung der Belichtungszeit allein erzielen läßt, dann kann in Weiterbildung der Erfindung durch Zwischenlegen dünner lichtdurchlässiger Folien zwischen dem Diapositiv und der lichtempfindlichen Schicht während des Belichtungsvorganges dafür gesorgt werden, daß die lichtabdeckenden Streifen des Diapositivs in geringem Abstand von der lichtempfindlichen Schicht liegen, so daß die Lichtstrahlen die abdeckenden Streifen deutlich hinterschneiden. Durch Wahl der Dicke der zwischengelegten Folien können mit großer Genauigkeit die Leitstreifen in diesen Bereichen beliebig verengt werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man eine direkte Fotoschablone herstellen, die beim Druck Leitstreifen gleicher Breite, jedoch unterschiedlicher Dicke erzeugt. Bei diesem Verfahren wird die lichtempfindliche Schicht in unterschiedlicher Stärke auf das Siebdruckgewebe aufgetragen derart, daß die Schichtdicke in den Bereichen außerhalb des verstärkten Heizfeldes größer ist, so daß dort ein dickerer Auftrag der Metallpaste beim Druckvorgang erfolgt.

Dieses Verfahren kann in einem Zuge durchgeführt werden, indem man beim Auftragen der lichtempfindlichen Emulsion auf das Siebdruckgewebe für eine unterschiedliche Auftragsstärke sorgt. Man kann jedoch die Auftragsstärke der Emulsion nur innerhalb enger Grenzen erhöhen, so daß dieses Verfahren nicht unbeschränkt anwendbar ist. Um die Dicke der lichtempfindlichen Schicht weiterzuerhöhen, hat es sich als sehr zweckmäßig herausgestellt, mehrere Lagen der lichtempfindlichen Schicht jeweils nach vorhergehendem Trocknen der Schicht übereinander aufzutragen.

Claims

3 4

Bei dieser Art der Siebherstellung läßt sich zwar gedruckt werden können, die im Heizfeld eine Breite die Schichtdicke beliebig erhöhen, doch härtet eine von 0,3 mm und im übrigen Bereich eine Breite von dickere Schicht wegen der Absorption der Lichtstrah- 0,4 mm aufweisen.
len durch die obersten Schichtlagen nicht in ihrer . .
ganzen Dicke aus. Um hier Abhilfe zu schaffen, kann 5 Beispiele
man das Verfahren auch so durchführen, daß man Es wird eine Siebdruckschablone in herkömmmehrere Emulsionsschichten übereinander aufträgt, licher Weise vorbereitet, indem die lichtempfindliche jedoch zunächst die jeweils vorher aufgebrachte Emulsion in einheitlicher Stärke auf die Seidenbe-Schicht durch Belichten mit dem Diapositiv aushärtet spannung aufgetragen und getrocknet wird. Auf die und die nicht belichteten Teile auswäscht. Nach dem io getrocknete Schicht wird auf dem für das spätere ver-Trocknen des Siebdruckgewebes wird dann die stärkte Heizfeld bestimmten Bereich eine weitere nächste Schicht aufgebracht und das Diapositiv unter dünne Emulsionsschicht und auf dem übrigen Begenauer Deckung der Konturen von neuem auf das reich eine vergleichsweise dicke Emulsionsschicht Gewebe gelegt und die nächste Schicht belichtet und aufgetragen und wiederum getrocknet. Nach dem ausgehärtet. Diese Vorgänge können so oft wieder- 15 Trocknen beträgt die Dicke der lichtempfindlichen holt werden, bis die gewünschte Schichtdicke er- Schicht im Bereich des verstärkten Heizfeldes etwa reicht ist. 60 μ, und im übrigen Bereich etwa 100 μ. Auf das

Selbstverständlich lassen sich die genannten Ver- so vorbereitete Siebdruckgewebe wird in bekannter fahren auch beliebig miteinander kombinieren. Es Weise das Diapositiv mit 0,4 mm breiten Leitstreifen lassen sich damit beliebige Abstufungen erreichen, 20 aufgelegt, die lichtempfindliche Emulsion durch Beso daß je nach den jeweiligen Anforderungen jede ge- lichtung gehärtet und die unbelichteten Partien auswünschte Widerstandsverteilung erreicht werden gewaschen. Beim Bedrucken der Glasscheibe mit einer kann. so hergestellten Schablone erhält man Leitstreifen,

Nachfolgend werden verschiedene Beispiele für die die nach dem Einbrennen im Heizfeld eine Dicke von

Verfahren nach der Erfindung wiedergegeben: 25 12 μ, und in den übrigen Bereichen eine Dicke von

. 20 μ aufweisen, während die Breite der Streifen stets

B e ι s ρ 1 e 1 1 dieselbe ist. Der Widerstand der Leitstreifen im Heiz-

Es wird in herkömmlicher Weise auf einen Sieb- feld beträgt 3,4 Ohm/dm und in den übrigen Bedruckrahmen eine Seidenbespannung mit einer reichen 1,5 Ohm/dm.
Fadendichte von 120 Fäden pro cm aufgebracht. Auf 30 .
die Bespannung wird eine lichtempfindliche Emul- e 1 s ρ 1 e

sion durch Beschichten mit einer herkömmlichen Be- Es wird eine Siebdruckschablone wie in Beispiel 3 Schichtungsrinne aufgetragen und die Schicht ge- beschrieben hergestellt. Nach dem Belichten, Austrocknet. Nach dem Auflegen des Diapositivs, das waschen und Trocknen wird eine weitere Schicht der einheitlich 0,4 mm breite Leitstreifen aufweist, wird 35 lichtempfindlichen Emulsion aufgetragen, indem die gesamte Bespannung gleichmäßig 2 Minuten lang wiederum im Bereich des verstärkten Heizfeldes eine mit einem 180 Watt starken, im Abstand von 1,2 m gleichmäßig dünne Schicht und auf dem übrigen angeordneten UV-Strahler belichtet. Danach wird das Bereich der Siebdruckschablone eine verhältnismäßig gesamte Feld des Siebdruckrahmens mit Ausnahme dicke Schicht aufgetragen wird. Zum Auftragen köndes verstärkten Heizfeldes durch einen lichtundurch- 40 nen sogenannte Zahnspachteln verwendet werden, lässigen Schirm abgedeckt und das nicht abgedeckte die durch definierte Abstandhalter (»Zähne«) auf der Feld noch einmal für 2 Minuten der Lichteinwirkung Unterseite für einen gleichmäßigen Auftrag sorgen, ausgesetzt. Nach dieser zweiten Belichtung schließlich Nach dem Trocknen dieser Schicht wird noch einmal wird der Siebdruckrahmen wie üblich weiterbehan- das gleiche Diapositiv aufgelegt, wobei darauf zu delt. — Beim Bedrucken der Glasscheiben mit einer 45 achten ist, daß sich die Konturen genau decken. Nach auf diese Weise hergestellten Siebdruckschablone er- nochmaligem Belichten werden die unbelichteten Parhält man Leitstreifen, die im Bereich des verstärkten tien ausgewaschen und die Siebdruckschablone in Heizfeldes eine Breite von 0,3 mm, und in den übri- üblicher Weise weiterbearbeitet. — Mit einer auf gen Bereichen eine Breite von 0,4 mm aufweisen. diese Weise hergestellten Siebdruckschablone lassen Dementsprechend beträgt der elektrische Widerstand 50 sich Leitstreifen drucken, die nach dem Einbrennen eines Leitstreifens innerhalb des Heizfeldes im Heizfeld eine Dicke von 17 μ und einen entspre-5 Ohm/dm und außerhalb des Heizfeldes 4 Ohm/dm. chenden Widerstand von 2,3 Ohm/dm und in den B e i s ο i e 1 2 übrigen Bereichen eine Dicke von etwa 30 μ und dementsprechend einen elektrischen Widerstand von

Es wird wiederum eine Siebdruckschablone in her- 55 weniger als 1 Ohm/dm aufweisen,
kömmlicher Weise durch Auftragen einer gleich- .

mäßigen dicken Schicht der lichtempfindlichen Emul- Patentansprüche:

sion auf das Siebdruckgewebe vorbereitet. Vor dem 1. Elektrisch beheizbare Glasscheibe mit auf

Belichten der lichtempfindlichen Schicht wird zwi- der Glasoberfläche angeordneten, aus einer druck-

schen diese und das Diapositiv eine in ihrer Größe 60 fähigen Leitmetallzusammensetzung bestehenden dem späteren verstärkten Heizfeld entsprechende eingebrannten Leitstreifen, die zur Bildung eines

lichtdurchlässige Folie von 0,1 mm Dicke zwischen- Sichtfeldes mit verstärkter Heizleistung im Begelegt und das Diapositiv in üblicher Weise fest auf reich dieses Sichtfeldes einen höheren Widerstand

das Siebdruckgewebe aufgelegt. Nach einer Beiich- je Längeneinheit als außerhalb des Sichtfeldes

tungszeit von 3 Minuten unter den in Beispiel 1 be- 65 aufweisen, dadurch gekennzeichnet, schriebenen Bedingungen und Weiterverarbeitung des daß die eingebrannten Leitstreifen aus einer in

Siebdruckgewebes in der bekannten Weise erhält man einem einzigen Arbeitsgang aufgetragenen Leiteine fertige Siebdruckschablone, mit der Leitstreifen metallzusammensetzung bestehen und daß der

unterschiedliche elektrische Leitwert innerhalb der verschiedenen Bereiche allein durch Änderung der Querschnittsabmessungen der eingebrannten Leitstreifen eingestellt ist.
2. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Glasscheibe nach Anspruch 1 unter Anwendung des Siebdruckverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß in die Siebdruckschablone den gewünschten Querschnittsabmessungen der Leitstreifen entsprechende Aussparungen eingearbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung einer direkten Fotoschablone mit unterschiedlicher Breite der Aussparungen für den Druck der Leitstreifen ein Diapositiv mit gleichbleibender Streifenbreite verwendet wird und zur Reduzierung der Streifenbreite im Heizfeld dieses Feld beim Härten der lichtempfindlichen Schicht langer bzw. intensiver belichtet wird. ao
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der direkten Fotoschablone mit unterschiedlicher Breite der Aussparungen für den Druck der Leitstreifen ein Diapositiv mit gleichbleibender Streifenbreite verwendet wird und die Reduzierung der Streifenbreite im Heizfeld dadurch bewirkt wird, daß die lichtabdeckenden Streifen des Diapositivs während der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht durch Zwischenlegen dünner lichtdurchlässiger Folien im Bereich des Heizfeldes in geringem Abstand von der lichtempfindlichen Schicht gehalten werden, so daß die Lichtstrahlen die abdeckenden Streifen deutlich hinterschneiden.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der direkten Fotoschablone unter Beibehaltung gleicher Streifenbreite die lichtempfindliche Schicht in unterschiedlicher Stärke auf das Siebdruckgewebe aufgetragen wird derart, daß die Schichtdicke in den Bereichen außerhalb des Sichtfeldes größer ist, so daß dort ein dickerer Auftrag der Leitmetallzusammensetzung beim Druckvorgang erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen der lichtempfindlichen Emulsion nacheinander, und zwar jeweils nach voraufgehendem Trocknen der zuvor aufgetragenen Lage, auf das Siebdruckgewebe aufgetragen und nach dem Auftragen der verschiedenen Lagen das so vorbereitete Siebdruckgewebe belichtet und gehärtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Belichten, Härten, Auswaschen und Trocknen einer ersten Lage bzw. einer ersten Anzahl von Lagen der lichtempfindlichen Schicht eine zweite Lage bzw. eine zweite Anzahl von Lagen der lichtempfindlichen Schicht aufgetragen wird und unter genauer Dekkung der Konturen ein zweiter Belichtungs- und Härtungsvorgang durch das gleiche Diapositiv hindurch durchgeführt wird.