DE4427896A1

DE4427896A1 - Heizschichtsystem

Info

Publication number: DE4427896A1
Application number: DE19944427896
Authority: DE
Inventors: Birgit Schubert; Juergen Krieger
Original assignee: Robotron Elektronik I L GmbH
Current assignee: Robotron Elektronik I L GmbH
Priority date: 1994-08-06
Filing date: 1994-08-06
Publication date: 1996-02-08

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heiz schichtsystem bei dem eine Widerstandsschicht und eine Kontaktschicht auf einem Substratmaterial auf gebracht sind und ein verfahren zu seiner Herstel lung.

Haupteinsatzgebiet des erfindungsgemäßen Heiz schichtsystems sind Heizvisiere, wie sie insbe sondere für Motorradhelme oder für beheizte Ski brillen verwendet werden, sowie heizbare Scheiben von Verkehrsmitteln und dergleichen.

Im Stand der Technik sind elektrische Wider standsbauelemente bekannt, bei denen die Wi derstandsschicht und die Kontaktschicht für die Wi derstandsschicht auf einer Hauptfläche einer flexi blen Kunststoffolie als Trägerkörper aufgebracht sind. In DE-OS 29 08 167 ist ein elektrisches Wi derstandsbauelement beschrieben, bei dem auf der der Widerstandsstruktur gegenüberliegenden Haupt fläche der Kunststoffolie eine Klebeschicht vorhan den ist, mit welcher die Kunststoffolie auf einem mechanisch stabilen Basismaterial festklebbar ist.

Diesen Widerstandsbauelementen haftet der Nachteil an, daß sie nicht in durchsichtiger Form ausführbar sind, so daß die Widerstandsstrukturen sichtbar sind. Ein weiterer Nachteil ist dabei die ungleich mäßige Heizwirkung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heiz schichtsystem und ein Verfahren zu seiner Herstel lung anzugeben, bei dem im optisch sichtbaren Spek tralbereich eine möglichst hohe Transmission ge währleistet ist und das gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe da durch, daß auf dem Substrat eine Basisgrundierung mit Lack angebracht ist und daß die Widerstands schicht als Interferenz-Schichtsystem ausgeführt ist, das aus den Schichten In₂O₃-SnO₂/Ag/In₂O₃- SnO₂ besteht.

Mit dem erfindungsgemäßen optimierten Interferenz- Schichtsystem wird im optisch sichtbaren Spektral bereich eine hohe Transmission (ca. 90%) bei nahezu neutraler Transmissionsfarbe erreicht. Weiterhin weist es den Vorteil auf, daß ein niedriges Refle xionsverhalten im sichtbaren Spektralbereich und eine hohe elektrische Leitfähigkeit des Schichtsy stems bei gleichzeitiger elektrostatischer und elektromagnetischer Abschirmwirkung erreicht wird. Das erfindungsgemäße Schichtsystem zeichnet sich weiterhin durch ein hohes Reflexionsvermögen von mehr als 90% im nahen und fernen IR-Bereich aus. Die Basisgrundierung mit Hilfe von Lack gewährlei stet die erforderliche Haftfestigkeit des Heiz schichtsystems auf dem Kunststoffsubstrat.

Eine zweckmäßige Ausführung sieht vor, daß das Substratmaterial Polykarbonat ist. Damit ergibt sich ein Heizschichtsystem mit guter Transparenz, das gleichzeitig flexibel und stabil ist.

Ferner ist es möglich, daß auf der Wi derstandsschicht eine Kontaktschicht angebracht ist, die aus Silberleitlack besteht und in Sieb drucktechnik aufgebracht ist.

Mit der erfindungsgemäßen Anschlußkontaktierung wird eine niederohmige Elektrodenstruktur erreicht, die so angeordnet ist, daß ein homogenes elektri sches Strömungsfeld für eine gleichmäßige Wärmeab gabe sorgt. Die Elektrodenstruktur wird in Sieb drucktechnik mit einem Silberleitlack realisiert. Dies gewährleistet Kompatibilität der Eigenschaf ten, insbesondere die Haftfestigkeit zur Grundie rung und zum ITO-Schichtsystem.

Eine weitere Ausführung sieht vor, daß die Kontakt schicht mit Anschlußsteckern verbunden ist, die durch Niete befestigt sind.

Das Anbringen der Steckkontakte zur Stromeinspei sung erfolgt mit Hilfe einer formschlüssigen Niet verbindung, die die Verbindung zur Elektrodenleit lackstruktur gewährleistet.

Ferner ist es möglich, daß auf dem Schichtsystem eine Lackschicht als Topcoating angebracht ist.

Ein transparentes spezielles Topcoating gewährlei stet insbesondere Haftfestigkeit zum ITO-Schicht system. Es stellt außerdem die geforderte Kratzfe stigkeit der heizschichtseitigen Oberfläche sicher.

Das erfindungsgemäße Heizschichtsystem gewährlei stet Kompatibilität vom Grundmaterial bis zum Top coating zwischen allen Schichten (Substrat-Grundie rung-Anschlußkontaktierung-Heizschichtsystem-Top coating).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Aus führungsbeispieles für ein Heizvisier an einem Mo torradhelm näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines Heizvisiers mit dem erfindungsgemäßen transparenten Heizschichtsy stem,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Heizvisier und

Fig. 3 die Anschlußkontaktierung der Elektro den.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Heizvisier mit den Elektroden 1 und 2 ausgerüstet, die den Stromfluß über das Heizschichtsystem 6 gewährlei sten. Das Heizschichtsystem 6 befindet sich unter halb der Elektroden 1 und 2. Der obere Bereich des Visiers ist nicht mit dem Heizschichtsystem be schichtet, um einen Kurzschluß zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 zu vermeiden.

Der Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Heiz schichtsystems ist aus Fig. 2 ersichtlich. Als Grundkörper dient dabei das Substrat 4, das aus ei nem Kunststoff, insbesondere aus Polykarbonat be steht. Auf dem Substrat 4 ist eine Grundierung 5 aus Lack angebracht, die eine optimale Bindung zwi schen Substrat 4 und dem darüber aufgesputterten Heizschichtsystem 6 bewirkt. Oberhalb des Heiz schichtsystems 6 sind die Elektroden 1 und 2 aufge bracht. Darüber befindet sich das Topcoating 7, das von einer kratzfesten Lackschicht gebildet wird. Die Verbindung der Elektroden 1 und 2 mit den Zu leitungen für die Stromversorgung erfolgt über Kon taktstifte 8. Die Kontaktstifte 8 werden in das Heizvisier eingenietet und mit einer Versiegelung 9 aus Leitlack versehen. Das Topcoating 7 ist an der Innenseite des Visieres angebracht und schützt die empfindliche Heizschicht 6 vor mechanischen Bean spruchungen wie sie z. B. beim Abwischen des Visiers auftreten.

Bezugszeichenliste

1, 2 Elektroden
3 Anschlußkontaktierung
4 Substrat
5 Grundierung
6 Heizschichtsystem
7 Topcoating
8 Kontaktstift
9 Versiegelung mit Leitlack

Claims

1. Elektrisches Heizschichtsystem, bei dem eine Widerstandsschicht und eine Kontaktschicht auf ei nem Substratmaterial aufgebracht sind, dadurch ge kennzeichnet, daß auf dem Substrat eine Basisgrun dierung mit Lack angebracht ist und daß die Wider standsschicht als Interferenz-Schichtsystem ausge führt ist, das aus den Schichten In₂O₃-SnO₂/Ag/ In₂O₃-SnO₂ besteht.

2. Heizschichtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Polykarbonat besteht.

3. Heizschichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß auf der Widerstands schicht eine Kontaktschicht angebracht ist, die aus Silberleitlack besteht und in Siebdrucktechnik auf gebracht ist.

4. Heizschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht mit Anschlußsteckern verbunden ist, die durch Niete befestigt sind.

5. Heizschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schichtsy stem eine Lackschicht als Topcoating angebracht ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Heizschichtsystems, bei dem eine Widerstandsschicht und eine Kontaktschicht auf einem Substratmaterial angebracht sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß auf dem Substratmaterial eine Lackschicht als Basisgrundierung aufgebracht wird,
- daß die Basisgrundierung durch HF-Ätzen im Vakuum vorbehandelt wird,
- daß die Widerstandsschicht durch ein modifizier tes DC-Sputteringverfahren aufgebracht wird, wobei die sauerstoff-Stöchiometrie der ITO-Schicht durch teilreaktives Sputtern mit O₂ und Ar eingestellt wird und
- daß auf der Widerstandsschicht eine Kontur aus Silberleitlack im Siebdruckverfahren aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, daß auf die oberste Schicht eine weitere Schicht aus Lack als Topcoa ting aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lack für die Basisgrundie rung Polysiloxanlack verwendet wird.