JP3848381B2 - 電熱窓ガラス - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は車両用電熱窓ガラスに関し、更に詳しくはガラス全面における発熱量が均一であって、ガラス面の発熱温度の局部的高低差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜及び防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厳冬季や寒冷地等においては、汽車、電車、トラック、乗用車等のフロントガラスに着氷、着霜或は曇り等が生じ、これらの水分の迅速な除去が困難であった。これらの問題を解決する方法としては、窓ガラスとして電熱窓ガラスを使用することが提案されている。
【０００３】
従来のこれらの電熱窓ガラスは、一般に窓枠に対応した略台形状の二枚の板ガラスと、該二枚の板ガラス間に挟持された樹脂膜と、上記二枚の板ガラス間であって、その周辺部に設けられた上下又は左右一対のバスバー（通電用電極）と、これらの一対のバスバー間であってガラス表面に設けられた透明電熱膜とから構成されており、これらの透明電熱膜としては、例えば、ＩＴＯ（インジウムと錫の複合酸化物）、薄膜の金、銀等が使用されている。これらの透明電熱膜には上下又は左右一対のバスバーを経由してバッテリー等から通電することにより窓ガラスを発熱させ、この熱によって融雪、融氷、防曇等を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
上記の如き従来の電熱窓ガラスにおいては、図１に示す様に、一対のバスバー１，２間に設けられた透明電熱膜３は通常均一な厚さで形成されているが、電熱窓ガラスが上辺が下辺より短い略台形状である場合には、図面上高温領域として示した付近の領域が他の部分よりも温度が上がり易く、周囲との温度差による応力発生によってガラスが破損するおそれがあるという問題がある。又、融雪、融氷、融霜、防曇効果等の面においても、発熱状態が不均一であり、熱効率という点で問題がある。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ガラス全面にわたり発熱量が均一であって、ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜及び防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することである。
【０００５】
【問題点を解決する為の手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、略台形の二枚の板ガラスと、該二枚の板ガラス間に挟持された樹脂膜と、上記二枚の板ガラス間であってその上辺と下辺に設けられた少なくとも一対のバスバーと、これらの一対のバスバー間であって、いずれかのガラス表面に設けられた透明導電膜とから構成される車両用電熱窓ガラスにおいて、上記透明導電膜の抵抗が上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇しており、ガラス上辺とガラス下辺との抵抗比率が１：１．３〜２．０であることを特徴とする車両用電熱窓ガラスである。
【０００６】
【作用】
略台形状の車両用電熱窓ガラスの透明導電膜の抵抗を、上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様に構成することによって、ガラス全面にわたり発熱量を均一にすることが出来、その結果ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜、防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することが出来る。
【０００７】
【実施例】
次に好ましい実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。本発明において使用される板ガラスとは、普通ガラス、強化板ガラス、部分強化板ガラス等であって、透明性を損なわない程度に着色されたものであってもよい。これらの板ガラスは平板状のものに限られず、種々の形状及び曲率に加工された曲面状であってもよく、形状的には略台形であって主として各種車両のフロントガラスにおいて本発明の効果が顕著である。又、これらの板ガラスの厚みは特に限定されないが、通常は約１．５〜５ｍｍ程度の厚みが一般的である。
【０００８】
又、本発明において使用されれる樹脂膜とは、合わせガラスにした場合において、その両面に配設される二枚の板ガラスを強固に接着させると共に、合わせガラスが破損した場合にも、ガラスの破片が飛び散らない作用を有するものであって、通常は接着性、耐光性、耐熱性等の諸物性が改良されたポリビニルブチラール樹脂膜が好ましく使用される。これらの樹脂膜の厚みも特に限定されないが、通常は約０．２〜０．９ｍｍ程度の厚みが一般的である。
【０００９】
上記板ガラスと樹脂膜を用いる合わせガラスの製造方法自体は公知の方法でよく、二枚の板ガラスを、樹脂膜を挟持する様に貼り合わせ、予備接着、オートクレーブ処理等の工程によって所望の合わせガラスが製造される。
又、該合わせガラスを電熱窓ガラスとする場合には、いずれかの一方の板ガラス、好ましくは内側の板ガラスの樹脂膜に面する面に所望の透明導電膜と一対のバスバーとを設けた一対の板ガラスを樹脂膜の両側から一体的に貼り合わせる。透明導電膜の形成方法自体は従来公知の方法でよく、例えば、真空蒸着方法、スパッタリング方法、電子線ビーム式加熱蒸着方法等の公知の方法がいずれも採用し得る。バスバーは、例えば、銀ペーストを印刷及び焼き付ける等の方法で形成される。
【００１０】
本発明は、上記従来の電熱窓ガラスの製造に際して、一対のバスバー間のガラス表面に設ける透明導電膜が、その抵抗値がガラス板の上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様にした点を特徴としている。本発明においてガラス板の「上辺」とは、例えば、図１Ａに示すガラス板において、ガラス板上縁の上部バスバー１が透明導電膜３と接続する部分を意味し、一方「下辺」とは、ガラス板下縁の下部バスバー２が透明導電膜３と接続する部分を意味している。
又、本発明の目的達成の為には、ガラス上辺とガラス下辺との抵抗比率が１：１．３〜２．０であることが好ましく、更に１：約１．６〜１．８の比率がより好ましい。
図面を参照して更に詳しく説明する。
図１Ａは本発明の電熱窓ガラスの一例の平面図であり、図１ＢはそのＸ−Ｘ断面図である。この実施例の電熱窓ガラスのサイズの１例は、図面上に示されている様に、上辺の円弧の長さが１，０００ｍｍ、左右の辺の長さが夫々５５０ｍｍ、下辺の円弧の長さが１，３５０ｍｍであり、縦幅の最大長さは６５０ｍｍであり、上下辺が円弧の略台形状となっている。
【００１１】
この電熱窓ガラスは、図１Ｂに示す様に、外板ガラス４と、その表面に透明導電膜３が形成された内板ガラス５との間に合わせガラス用樹脂膜６が挟持され、上辺にバスバー１と下辺にバスバー２とが合わせガラス用樹脂膜６に埋め込まれる様に形成され、これらのバスバー１，２によって透明導電膜に通電される様になっている。
この様な電熱窓ガラスにおいて、例えば、上下バスバー間にバスバー１からバスバー２の方向に約５０〜３００ボルト程度の電圧をかけて通電すると、図１Ａに高温領域として示した領域付近が他の領域よりも高温に加熱されるという問題が生じる。
【００１２】
本実施例におては、上記透明導電膜としてガリウムとジルコニウムの複合酸化物膜（ＧＺＯ膜）を使用し、その抵抗に差を付ける方法として、透明導電膜の形成時に形成される膜厚を変化させる方法を採用した。即ち、内板ガラスの表面にスパッタリング方法によってＧＺＯ膜を形成する場合、板ガラスをスパッタリング装置内に設置し、スパッタリング中に板ガラスの下半分領域にマスクをかけ、下半分領域のスパッタリング量が少なくなる様にした。マスクとしてはメッシュが連続的に変化するスクリーン、間隔が順次変化する金属棒等を用いることが出来る。本実施例では図３に示す様な凹形状の金属板７をマスクとして用いた。尚、この様なマスキング方法としては、例えば、実公平６−１９５６３号公報に記載の公知の方法がいずれも使用可能である。
【００１３】
図２Ａ，Ｂに示す例は、膜厚を変化させる例を示したものであって、図２Ａは下辺から上辺に向かって段階的に膜厚を厚くした例であり、図２Ｂは、膜厚を連続的に変化させた例である。本実施例では、図３Ａ、Ｂに示す様に、スパッタリング装置内に固定されたターゲットの下方に凹形状のマスクを固定し、該マスクの下方にガラス板を矢印で示す様に移動させながら、ＧＺＯをスパッタリングすることにより、ガラス板面に厚さ勾配を有するＧＺＯ膜を形成した。この方法ではマスクの位置及び形状を変化させることにより、種々の膜厚勾配を有するＧＺＯ膜をガラス板面に形成することが出来る。
【００１４】
その結果図２Ａに示す様に、厚みが段階的に変化した透明導電層が形成された。最上辺のＧＺＯ膜の厚みは約１，２００Åであり、最下辺のＧＺＯ膜の厚みは約６００Åであった。これらの透明導電膜の抵抗値を測定したところ図４に示す如く下辺から上辺に向かってシート抵抗（Ω／ｃｍ2 ）が低下していた。この様にして得られた本発明の電熱窓ガラスを約０℃に冷却させた後大気中に放置して全体に霧滴を付着させて曇らせ、その後上下バスバー間に２８８ボルトの電圧を印加したところ、全面が殆ど同じ時間に透明になり、均一な発熱と優れた防曇効果が確認された。以上の結果から本発明の電熱窓ガラスにおいては従来技術における如き局部的な高温領域が発生していないことが分かる。
【００１５】
以上の実施態様では、透明導電膜としてＧＺＯ膜の例により本発明を説明したが、本発明では透明導電膜として、他の材料、例えば、ＩＴＯ、薄膜の金、銀等も同様に使用することが出来る。又、透明導電膜に抵抗差を付与する方法として膜厚を変化させる方法で説明したが、例えば、図２Ｃに示す如く、膜厚を変化させず、透明導電膜の組成を連続的或は段階的に変化させても同様な結果が得られる。又、上記実施例では透明導電膜を内板ガラスの樹脂膜に対向する面に設けたが、外板ガラスの樹脂膜に対向する面に設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明の通り、本発明によれば、略台形状の車両用電熱窓ガラスの透明導電膜の抵抗を、上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様に構成することによって、ガラス全面にわたり発熱量を均一にすることが出来、その結果ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに歪が発生しにくく、更に融雪、融氷、融霜、防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することが出来る。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】電熱窓ガラスの平面と断面とを説明する図。
【図２】透明導電膜の形態を説明する図。
【図３】透明導電膜の厚さを変化させる方法の１例を説明する図。
【図４】実施例の電熱窓ガラスにおける透明導電膜の厚みとその抵抗との関係を説明する図。
【符号の説明】
１，２：バスバー
３：透明導電膜
４：外板ガラス
５：内板ガラス。
６：樹脂膜
７：金属板
【産業上の利用分野】
本発明は車両用電熱窓ガラスに関し、更に詳しくはガラス全面における発熱量が均一であって、ガラス面の発熱温度の局部的高低差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜及び防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厳冬季や寒冷地等においては、汽車、電車、トラック、乗用車等のフロントガラスに着氷、着霜或は曇り等が生じ、これらの水分の迅速な除去が困難であった。これらの問題を解決する方法としては、窓ガラスとして電熱窓ガラスを使用することが提案されている。
【０００３】
従来のこれらの電熱窓ガラスは、一般に窓枠に対応した略台形状の二枚の板ガラスと、該二枚の板ガラス間に挟持された樹脂膜と、上記二枚の板ガラス間であって、その周辺部に設けられた上下又は左右一対のバスバー（通電用電極）と、これらの一対のバスバー間であってガラス表面に設けられた透明電熱膜とから構成されており、これらの透明電熱膜としては、例えば、ＩＴＯ（インジウムと錫の複合酸化物）、薄膜の金、銀等が使用されている。これらの透明電熱膜には上下又は左右一対のバスバーを経由してバッテリー等から通電することにより窓ガラスを発熱させ、この熱によって融雪、融氷、防曇等を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
上記の如き従来の電熱窓ガラスにおいては、図１に示す様に、一対のバスバー１，２間に設けられた透明電熱膜３は通常均一な厚さで形成されているが、電熱窓ガラスが上辺が下辺より短い略台形状である場合には、図面上高温領域として示した付近の領域が他の部分よりも温度が上がり易く、周囲との温度差による応力発生によってガラスが破損するおそれがあるという問題がある。又、融雪、融氷、融霜、防曇効果等の面においても、発熱状態が不均一であり、熱効率という点で問題がある。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、ガラス全面にわたり発熱量が均一であって、ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜及び防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することである。
【０００５】
【問題点を解決する為の手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、略台形の二枚の板ガラスと、該二枚の板ガラス間に挟持された樹脂膜と、上記二枚の板ガラス間であってその上辺と下辺に設けられた少なくとも一対のバスバーと、これらの一対のバスバー間であって、いずれかのガラス表面に設けられた透明導電膜とから構成される車両用電熱窓ガラスにおいて、上記透明導電膜の抵抗が上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇しており、ガラス上辺とガラス下辺との抵抗比率が１：１．３〜２．０であることを特徴とする車両用電熱窓ガラスである。
【０００６】
【作用】
略台形状の車両用電熱窓ガラスの透明導電膜の抵抗を、上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様に構成することによって、ガラス全面にわたり発熱量を均一にすることが出来、その結果ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに発生する歪みが小さく、更に融雪、融氷、融霜、防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することが出来る。
【０００７】
【実施例】
次に好ましい実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。本発明において使用される板ガラスとは、普通ガラス、強化板ガラス、部分強化板ガラス等であって、透明性を損なわない程度に着色されたものであってもよい。これらの板ガラスは平板状のものに限られず、種々の形状及び曲率に加工された曲面状であってもよく、形状的には略台形であって主として各種車両のフロントガラスにおいて本発明の効果が顕著である。又、これらの板ガラスの厚みは特に限定されないが、通常は約１．５〜５ｍｍ程度の厚みが一般的である。
【０００８】
又、本発明において使用されれる樹脂膜とは、合わせガラスにした場合において、その両面に配設される二枚の板ガラスを強固に接着させると共に、合わせガラスが破損した場合にも、ガラスの破片が飛び散らない作用を有するものであって、通常は接着性、耐光性、耐熱性等の諸物性が改良されたポリビニルブチラール樹脂膜が好ましく使用される。これらの樹脂膜の厚みも特に限定されないが、通常は約０．２〜０．９ｍｍ程度の厚みが一般的である。
【０００９】
上記板ガラスと樹脂膜を用いる合わせガラスの製造方法自体は公知の方法でよく、二枚の板ガラスを、樹脂膜を挟持する様に貼り合わせ、予備接着、オートクレーブ処理等の工程によって所望の合わせガラスが製造される。
又、該合わせガラスを電熱窓ガラスとする場合には、いずれかの一方の板ガラス、好ましくは内側の板ガラスの樹脂膜に面する面に所望の透明導電膜と一対のバスバーとを設けた一対の板ガラスを樹脂膜の両側から一体的に貼り合わせる。透明導電膜の形成方法自体は従来公知の方法でよく、例えば、真空蒸着方法、スパッタリング方法、電子線ビーム式加熱蒸着方法等の公知の方法がいずれも採用し得る。バスバーは、例えば、銀ペーストを印刷及び焼き付ける等の方法で形成される。
【００１０】
本発明は、上記従来の電熱窓ガラスの製造に際して、一対のバスバー間のガラス表面に設ける透明導電膜が、その抵抗値がガラス板の上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様にした点を特徴としている。本発明においてガラス板の「上辺」とは、例えば、図１Ａに示すガラス板において、ガラス板上縁の上部バスバー１が透明導電膜３と接続する部分を意味し、一方「下辺」とは、ガラス板下縁の下部バスバー２が透明導電膜３と接続する部分を意味している。
又、本発明の目的達成の為には、ガラス上辺とガラス下辺との抵抗比率が１：１．３〜２．０であることが好ましく、更に１：約１．６〜１．８の比率がより好ましい。
図面を参照して更に詳しく説明する。
図１Ａは本発明の電熱窓ガラスの一例の平面図であり、図１ＢはそのＸ−Ｘ断面図である。この実施例の電熱窓ガラスのサイズの１例は、図面上に示されている様に、上辺の円弧の長さが１，０００ｍｍ、左右の辺の長さが夫々５５０ｍｍ、下辺の円弧の長さが１，３５０ｍｍであり、縦幅の最大長さは６５０ｍｍであり、上下辺が円弧の略台形状となっている。
【００１１】
この電熱窓ガラスは、図１Ｂに示す様に、外板ガラス４と、その表面に透明導電膜３が形成された内板ガラス５との間に合わせガラス用樹脂膜６が挟持され、上辺にバスバー１と下辺にバスバー２とが合わせガラス用樹脂膜６に埋め込まれる様に形成され、これらのバスバー１，２によって透明導電膜に通電される様になっている。
この様な電熱窓ガラスにおいて、例えば、上下バスバー間にバスバー１からバスバー２の方向に約５０〜３００ボルト程度の電圧をかけて通電すると、図１Ａに高温領域として示した領域付近が他の領域よりも高温に加熱されるという問題が生じる。
【００１２】
本実施例におては、上記透明導電膜としてガリウムとジルコニウムの複合酸化物膜（ＧＺＯ膜）を使用し、その抵抗に差を付ける方法として、透明導電膜の形成時に形成される膜厚を変化させる方法を採用した。即ち、内板ガラスの表面にスパッタリング方法によってＧＺＯ膜を形成する場合、板ガラスをスパッタリング装置内に設置し、スパッタリング中に板ガラスの下半分領域にマスクをかけ、下半分領域のスパッタリング量が少なくなる様にした。マスクとしてはメッシュが連続的に変化するスクリーン、間隔が順次変化する金属棒等を用いることが出来る。本実施例では図３に示す様な凹形状の金属板７をマスクとして用いた。尚、この様なマスキング方法としては、例えば、実公平６−１９５６３号公報に記載の公知の方法がいずれも使用可能である。
【００１３】
図２Ａ，Ｂに示す例は、膜厚を変化させる例を示したものであって、図２Ａは下辺から上辺に向かって段階的に膜厚を厚くした例であり、図２Ｂは、膜厚を連続的に変化させた例である。本実施例では、図３Ａ、Ｂに示す様に、スパッタリング装置内に固定されたターゲットの下方に凹形状のマスクを固定し、該マスクの下方にガラス板を矢印で示す様に移動させながら、ＧＺＯをスパッタリングすることにより、ガラス板面に厚さ勾配を有するＧＺＯ膜を形成した。この方法ではマスクの位置及び形状を変化させることにより、種々の膜厚勾配を有するＧＺＯ膜をガラス板面に形成することが出来る。
【００１４】
その結果図２Ａに示す様に、厚みが段階的に変化した透明導電層が形成された。最上辺のＧＺＯ膜の厚みは約１，２００Åであり、最下辺のＧＺＯ膜の厚みは約６００Åであった。これらの透明導電膜の抵抗値を測定したところ図４に示す如く下辺から上辺に向かってシート抵抗（Ω／ｃｍ2 ）が低下していた。この様にして得られた本発明の電熱窓ガラスを約０℃に冷却させた後大気中に放置して全体に霧滴を付着させて曇らせ、その後上下バスバー間に２８８ボルトの電圧を印加したところ、全面が殆ど同じ時間に透明になり、均一な発熱と優れた防曇効果が確認された。以上の結果から本発明の電熱窓ガラスにおいては従来技術における如き局部的な高温領域が発生していないことが分かる。
【００１５】
以上の実施態様では、透明導電膜としてＧＺＯ膜の例により本発明を説明したが、本発明では透明導電膜として、他の材料、例えば、ＩＴＯ、薄膜の金、銀等も同様に使用することが出来る。又、透明導電膜に抵抗差を付与する方法として膜厚を変化させる方法で説明したが、例えば、図２Ｃに示す如く、膜厚を変化させず、透明導電膜の組成を連続的或は段階的に変化させても同様な結果が得られる。又、上記実施例では透明導電膜を内板ガラスの樹脂膜に対向する面に設けたが、外板ガラスの樹脂膜に対向する面に設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明の通り、本発明によれば、略台形状の車両用電熱窓ガラスの透明導電膜の抵抗を、上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇する様に構成することによって、ガラス全面にわたり発熱量を均一にすることが出来、その結果ガラス面の局部的発熱温度差によってガラスに歪が発生しにくく、更に融雪、融氷、融霜、防曇効果等に優れた車両用電熱窓ガラスを提供することが出来る。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】電熱窓ガラスの平面と断面とを説明する図。
【図２】透明導電膜の形態を説明する図。
【図３】透明導電膜の厚さを変化させる方法の１例を説明する図。
【図４】実施例の電熱窓ガラスにおける透明導電膜の厚みとその抵抗との関係を説明する図。
【符号の説明】
１，２：バスバー
３：透明導電膜
４：外板ガラス
５：内板ガラス。
６：樹脂膜
７：金属板
Claims (3)
- 略台形の二枚の板ガラスと、該二枚の板ガラス間に挟持された樹脂膜と、上記二枚の板ガラス間であってその上辺と下辺に設けられた少なくとも一対のバスバーと、これらの一対のバスバー間であって、いずれかのガラス表面に設けられた透明導電膜とから構成される車両用電熱窓ガラスにおいて、上記透明導電膜の抵抗が上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に上昇しており、ガラス上辺とガラス下辺との抵抗比率が１：１．３〜２．０であることを特徴とする車両用電熱窓ガラス。
- 透明導電膜が同一成分からなり、その膜厚が上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に変化している請求項１に記載の車両用電熱窓ガラス。
- 透明導電膜の組成が、上辺から下辺に向かって段階的又は連続的に変化している請求項１に記載の車両用電熱窓ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28393894A JP3848381B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 電熱窓ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28393894A JP3848381B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 電熱窓ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119065A JPH08119065A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3848381B2 true JP3848381B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=17672166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP28393894A Expired - Fee Related JP3848381B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 電熱窓ガラス |
Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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-
1994
- 1994-10-25 JP JP28393894A patent/JP3848381B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08119065A (ja) | 1996-05-14 |
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