KR20220135241A - 복합 판유리와 기능 요소를 갖는 연결 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연결 조립체(1)에 관한 것으로서, 상기 연결 조립체는
- 중간층(5)에 연결된 제1 판유리(3) 및 제2 판유리(4)로 구성된 복합 판유리(2),
- 2개의 표면 전극들(7, 8) 사이에 배열된 활성층(11)을 가지며, 제1 판유리(3)과 제2 판유리(4) 사이에 배열된 전기 광학 기능 요소(6)를 포함하는 연결 조립체(1)에서,
띠 형태의 단일 가요성 버스 바(16)가 2개의 표면 전극들(7, 8)에 적용되고, 버스 바(16)는 접혀져서 복합 판유리(2) 밖으로 연결되는 연결 조립체를 포함한다.

Description

복합 판유리와 기능 요소를 갖는 연결 조립체
본 발명은 복합 판유리와 전기 광학 기능 요소를 갖는 연결 조립체, 그것의 생간 방법 및 그것의 용도에 관한 것이다.
리본 전도체 또는 호일 전도체라고 불리기도 하는 유연하고 평편한 전도체들은 자동차 제작에 있어서 특히 제한적인 공간 조건들 하에서 이동신 전기 접촉을 가능하게 하기 위해서 광범위하게 사용된다.
자동차 분야에서 평면 전도체들은 예를 들면 복합 판유리들에서 전기적으로 기능성인 층들을 접촉하는데 사용된다. DE　42 35 063 A1, DE 20 2004 019 286 U1, or DE 93 13 394 U1에 실시예들이 나와있다..
이러한 복합 유리판들은 일반적으로 열가소성 접착층에 의해 서로 표면-대-표면으로 서로 접착 결합된 적어도 2개의 강성 개별 유리판들로 구성된다. 접착층의 두께는 예를 들어 0.76mm이다. 또한, 개별 유리판 사이에는 평면 전도체에 연결된 가열 코팅 및/또는 안테나 요소와 같은 전기 기능성 층들이 있다. 이 목적에 적합한 평면 전도체의 총 두께는 0.3mm에 불과하다. 이러한 얇은 평면 전도체는 열가소성 접착층의 개별 유리판들 사이에 쉽게 매립될 수 있다.
전기 기능성 층과 접촉하기 위한 평면 전도체들을 사용하는 것은 차량 부문에만 국한되지 않는다. DE199 60 450 C1에서 알려진 바와 같이 평면 전도체는 건설 부문에서도 사용된다. 합성 유리판들 또는 절연 유리판들에서 호일 전도체들은 전압 제어 전기변색층들, 태양 전지들, 열선들, 경보 루프들 등과 같은 통합 전기 부품들의 전기적 접촉에 사용된다.
또한 전기 광학 기능 요소들을 갖는 복합 판유리들에 평면 전도체를 사용하는 것도 알려져 있다. 이들은 전기적으로 조정 가능한 활성층의 광학 특성들을 가진 평평한 구조들이다. 다시 말해서, 활성층의 광학적 특성들 및 특히 활성층의 투명도, 산란 거동 또는 광도는 전압에 의해 제어될 수 있다. 전기 광학 기능 요소들의 예들은 예를 들어 EP 0876608 B1 및 WO 2011033313 A1에 공지된 SPD 기능 요소(SPD = 부유 입자 장치), 및 예를 들어 DE 102008026339 A1에 공지된 PDLC(PDLC = 폴리머 분산 액정) 기능성 요소들이다.
SPD 또는 PDLC 기능성 요소들과 같은 전기 광학 기능 요소는 다층 필름으로 상업적으로 입수 가능하며, 여기서 활성층은 활성층을 제어하기 위한 전압을 인가하는 데 사용되는 두 개의 표면 전극들 사이에 배열된다. 일반적으로 두 개의 표면 전극들은 일반적으로 PET로 만든 두 개의 캐리어 필름들 사이에 배열된다. 상업적으로 이용 가능한 다층 필름들은 또한 캐리어 필름들을 오염 또는 긁힘으로부터 보호하는 역할을 하는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 만든 보호 필름으로 양면이 덮인다.
복합 판유리를 제조하는 동안 기능 요소는 원하는 크기와 모양으로 다층 필름에서 절단하고 중간층의 필름들 사이에 삽입하여 두 개의 유리판들을 서로 적층하여 복합 판유리를 형성한다.
예를 들어 DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1, 및 DE 102007027296 A1에 공지된 전기적으로 조절 가능한 선바이저를 구비한 앞유리들이 전형적인 응용예이다.
일반적으로 전자장치들을 추가적으로 제어하기 위해 도구가 필요 없는 연결을 위한 완전한 연결 요소와 연결 영역을 갖는 판유리가 판유리 제조업체로부터 요구된다.
전기 광학 기능 요소의 전기적 접촉은 일반적으로 기능 요소의 가장자리 영역에 있는 표면 전극들에 적용되고 그것들과 전기 전도성 접촉을 하는 버스 바(bus bar)를 통해 이루어진다. 버스 바들은 우수한 전기 연결을 생성하기 위해 표면 전극을 따라 짧은 거리를 확장한다. 일반적으로 버스 바들에 부착된 평면 전도체들을 통해 버스 바들을 외부 전압원에 연결함으로써 표면 전극들에 전압이 인가되고 기능성 요소의 활성층이 제어되거나 전환된다.
전형적인 일 실시예에서, 버스 바는 종종 예를 들어, 은으로 된 전기 전도성 임프린트의 형태로 연관된 표면 전극 상에 완전히 배열되고, 그 버스 바를 예를 들어, 버스 바에 대해 90°의 각도로 배열되고 복합 판유리에서 측면으로 연결되는 평면 도체에 접촉하기 위한 추가적인 전기 전도성 구조물에 납땜한다. 이 공정의 단점은 상기 전기 전도성 구조물을 표면 전극 영역에 있는 버스 바에 납땜할 때 표면 전극이 손상될 위험이 있다는 것이다.
대조적으로, 본 발명의 목적은 적용된 버스 바를 전기 전도성 구조물들에 납땜하는 것에서 표면 전극에 손상의 위험이 없는, 복합 판유리 및 전기 광학 기능 요소를 갖는 개선된 연결 조립체를 제공하는 것이다. 또한, 상기 연결 조립체를 간단하고 경제적이며 효율적으로 생산할 수 있다.
이러한 목적 및 추가 목적은 청구항 1에 따른 연결 조립체에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 나와있다. 연결 조립체의 생산 및 사용 방법은 관련 청구항들에 나와있다.
본 발명에 따른 연결 조립체는 중간층에 결합된 제1 판유리와 제2 판유리로 구성된 복합 판유리와 두 표면 전극들 사이에 배열된 (전기 광학) 활성층이 있는 전기 광학 기능 요소를 포함하며, 상기 기능 요소는 제1 판유리와 제2 판유리 사이에 배치된다.
2개의 표면 전극들의 전기적 접촉을 위해 각각에 단일 버스 바가 제공된다. 버스 바들은 각각 띠 모양(strip-shaped)이며 전기 전도성 재료로 만들어진다. 버스 바들은 관련 표면 전극에 전기 전도성으로 연결된 조립식 띠(strip)이다. 각 표면 전극은 하나의 버스 바에만, 즉 한 조각 또는 통합된 버스 바에 전기 전도성으로 연결되어 있고, 버스 바는 접혀서 복합 판유리 밖으로 연결된다.
따라서, 종래의 공정과는 대조적으로, 표면 전극의 영역에서 함께 납땜되는 버스 바와 접촉하기 위해 버스 바 및 다른 전기 전도성 구조물을 표면 전극마다 제공할 필요가 없다. 결과적으로 연결 조립체를 생산할 때 재료, 비용 및 시간을 절약 할 수 있다. 또한, 전기 전도성 구조물에 버스 바를 납땜하는 것으로 인하여 표면전극을 손상시킬 위험이 없다.
버스 바들은 일반적으로 세장형이고 연장 방향을 따라 두 개의 단부들이 있다. 버스 바들은 각각 평면 전도체들이다. 즉, 너비가 두께보다 상당히 크다. 버스 바들은 각각 충분히 얇아서(즉, 두께가 충분히 얇음) 유연하고 구부릴 수 있으며 특히 접힐 수 있다.
버스 바들은 연관된 표면 전극에 각각 평편하게 장착된다. 이는 버스 바를 간단하게 적용할 수 있다는 점에서 유리하다. 표면 전극들 위에 버스 바들을 적용하는 것은 특히 배치하고, 납땜하고 또는 접착을 통해 할 수 있다.
버스 바들은 바람직하게는 각각 전기 전도성 호일, 특히 금속 호일의 띠들로 구현된다. 유리하게는, 금속 호일은 구리 호일, 알루미늄 호일, 스테인리스강 호일, 주석 호일, 금 호일 또는 은 호일을 포함하거나 이로 이루어진다. 금속 호일은 또한 상기 언급된 금속들과의 합금을 함유하거나 이들로 만들어질 수 있다. 금속 호일은 유리하게는 부분적으로 또는 완전히 주석 도금될 수 있다. 이는 부식 방지와 함께 우수한 납땜성을 달성하기 위해 특히 유리하다.
버스 바들은 유리하게는 각각 10 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 300 ㎛, 특히 50 ㎛ 내지 150 ㎛의 두께를 갖는다. 이러한 얇은 버스 바들은 특히 유연하며 복합 판유리들에 쉽게 적층되고 외부로 연결될 수 있다. 이러한 두께들의 전기 전도성 호일로 만들어진 버스 바들은 기술적으로 생산하기 쉽고 유리한 전류 전달 용량을 가지고 있다.
버스 바들은 연관된 표면 전극에 전기 전도성으로 연결될 수 있는데, 예를 들어 납땜 화합물을 통해서, 전기 전도성 접착제 또는 전기 전도성 접착 테이프를 통해서, 또는 직접 배치에 의해 연결된다. 전도성 연결을 개선하기 위해, 예를 들어 은 함유 페이스트가 표면 전극과 버스 바 사이에 배열될 수 있다. 버스 바들은인쇄 또는 기타 코팅 공정으로는 표면 전극들에 적용되지 않는다.
버스 바들은 유리하게는 각각 0.5 mm 내지 100 mm, 바람직하게는 1 mm 내지 50 mm, 특히 10 mm 내지 30 mm의 폭을 갖는다. 전술한 두께와 함께, 이러한 폭들은 충분한 전류 전달 용량을 달성하는 데 특히 적합하다. 버스 바의 너비는 일정할 수도 있고 또는 변할 수도 있다.
버스 바들은 유리하게는 각각 5 cm 내지 150 cm, 바람직하게는 10 cm 내지 100 cm, 특히 50 cm 내지 90 cm의 길이를 갖는다. 물론 버스 바의 길이, 너비 및 두께는 개별 사안의 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다.
버스 바의 경우 길이 방향이 연장 방향을 정의한다. 길이 및 너비 방향은 제1 측면과 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 걸쳐 있다. 제1 측면은 버스 바의 상부라고 할 수 있고, 제2 측면은 버스 바의 바닥이라고 할 수 있다. 각각 버스 바의 바닥은 연관된 표면 전극 위에 놓인다. 제1 단부 및 제2 단부는 각각 확장 방향으로 버스 바의 반대쪽 단부들이다.
버스 바들은 각각 연관된 표면 전극에 적용되어 상기 표면 전극과 물리적 접촉 (즉, 직접적인 기계적 접촉)을 하거나 상기 표면 전극과 버스 바들 사이에 배열된 층 (예: 은 페이스트)과 물리적 접촉을 하는 제1 연결 영역을 포함한다. 제1 연결 영역은 버스 바의 제1 단부(단부 영역)에 위치된다. 버스 바는 각각의 경우 복합 판유리 외부에 위치하는 제2 연결 영역을 더 포함합니다. 제2 연결 영역은 전기적 연결을 위한 접점, 특히 납땜 접점을 갖는다. 제2 연결 영역은 버스 바의 제2 단부(단부 영역)에 위치한다.
각 버스 바는 적어도 한 지점(접힌 영역)에서 접힌다. 이것은 제1 연결 영역을 지나 버스 띠(bus strip)가 버스 띠의 확장 평면에서 올라와 있고 일부 버스 바의 제1 측면(상부)이 또 다른 부분의 버스 바의 제1 측면(상부)와 대면하여 상기 일부 버스 바의 위에 놓이도록 돌려져 연결된다는 것을 의미한다.
따라서 각 버스 바는 두 부분들로 나눌 수 있다. 즉, 제1 연결 영역에서 접힌 위치까지 확장되는 제1 부분 (버스 바 부분)과 접힌 위치에서 제2 연결 영역으로 확장되는 제2 부분(버스 바 부분)으로 나눌 수 있다. 제1 부분에 있는 버스 바 확장 방향은 접힘으로 인해 제2 부분의 버스 바 확장 방향과 편차가 난다. 버스 바의 제1 및 제2 부분은 α(알파)의 각도로 접힌다. 각도 α는 각각 제1 및 제2 부분에서 버스 바의 확장 방향 편차를 나타낸다. 각도 α는 바람직하게는 10° 내지 170°, 특히 바람직하게는 45° 내지 135°, 더욱 더 바람직하게는 60° 내지 120°, 특히 80° 내지 100°이다. 제1 및 제2 부분은 예를 들어 90°의 각도(α)를 형성한다. 버스 바의 제1 부분의 표면 법선은 버스 바의 제2 부분의 표면 법선과 평행하다.
유리한 일 실시예에서, 각 버스 바의 접힌 부분은 모서리가 날카롭지 않다. 바람직하게는, 접힌 부분은 0.1mm 내지 100mm, 바람직하게는 0.5mm 내지 10mm, 특히 1mm 내지 5mm의 곡률 반경(r)을 갖는다. 이렇게 하면 날카로운 모서리가 구부러지는 경우와 같이 손상 및 전기 저항 증가를 방지할 수 있다.
2개의 버스 바들은 극(양극 또는 음극)이라고도 하는 2개의 전압 연결부들에 연결할 수 있다.
유리한 일 실시예에서, 각 버스 바의 제1 연결 영역은 전기 광학 기능 요소의 측면 모서리를 따라 연장된다(이것은 일반적으로 복합 판유리의 판 모서리에 대응한다). 각 버스 바의 제1 연결 영역의 길이는, 예를 들어, 기능 요소의 측면 모서리의 길이의 적어도 10%, 적어도 20%, 또는 적어도 30%이다. 예를 들어, 각 버스 바의 제1 연결 영역의 길이는 기능 요소의 측면 가장자리 길이의 50% 미만일 수도 있다.
유리하게는, 2개의 버스 바들은 하나의 동일한 측면 모서리에서 2개의 표면 전극들과 접촉하고 하나의 동일한 판유리 모서리에서 복합 판유리 밖으로 연결된다.
전기 광학 기능 요소는 바람직하게는 2개의 외부 캐리어 필름들을 갖는 다층 필름이다. 이러한 다층 필름에서, 표면 전극들과 활성층은 2개의 캐리어 필름들 사이에 배열된다. 여기서, "외부 캐리어 필름"은 캐리어 필름이 다층 필름의 두개의 표면을 형성함을 의미한다. 따라서, 기능 요소는 유리하게 처리될 수 있는 적층 필름으로서 제공될 수 있다. 기능 요소는 캐리어 필름들에 의해서 손상, 특히 부식에 대해 유리하게 보호된다. 다층 필름은 적어도 하나의 제1 캐리어 필름, 제1 표면 전극, 활성층, 제2 표면 전극, 및 제2 캐리어 필름을 상기에 기재된 순서대로 포함한다.
다층 필름들과 같은 기능 요소들은 상업적으로 이용 가능하다. 통합될 기능 요소는 일반적으로 큰 치수의 다층 필름에서 원하는 모양과 크기로 자른다.예를 들어 칼을 사용하여 기계적으로 할 수 있다. 유리한 일 실시예에서, 레이저로 절단한다. 그러면 측면 모서리가 기계적 절단하는 것 보다 더 안정적이라는 것이 입증되다. 기계적으로 절단된 측면 모서리들로 인해 재료가 뒤로 당겨질 위험이 있을 수 있으며 이는 시각적으로 눈에 띄어서 판유리의 미관에 나쁜 영향을 미친다.
제1 표면 전극 및 제2 표면 전극은 각각 전기 전도성 층에 의해 형성된다. 이들 전기 전도성 층들을 적어도 금속, 금속 합금 또는 투명 도전성 산화물을, 바람직하게는 투명 도전성 산화물을 포함하고, 두께는 10nm 내지 2㎛이다. 표면 전극들은 바람직하게는 투명하다. 여기서, "투명하다"는 전자기 복사선, 바람직하게는 300 nm 내지 1300 nm의 파장의 전자기 복사선, 특히 가시광선에 투과성을 의미한다. 전기 전도성 층들은 예를 들어 DE 20 2008 017 611 U1, EP 0 847 965 B1 또는 WO2012/052315 A1에 공지되어 있다. 이들은 일반적으로 하나 이상의, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 전기 전도성 기능성 개별 층들을 포함한다. 기능성 개별 층들은 바람직하게는 적어도 하나의 금속, 예를 들어 은, 금, 구리, 니켈 및/또는 크롬, 또는 금속 합금을 함유한다. 기능성 개별 층들은 특히 바람직하게는 90 중량% 이상의 금속, 특히 99.9 중량% 이상의 금속을 함유한다. 기능성 개별 층들은 금속 또는 금속 합금으로 만들 수 있습니다. 기능성 개별 층들은 특히 바람직하게는 은 또는 은 함유 합금을 함유한다. 이러한 기능성 개별 층들은 가시 스펙트럼 범위에서 높은 투과율을 갖는 것과 동시에 특히 유리한 전기 전도성을 갖는다. 기능성 개별 층의 두께는 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 8 nm 내지 25 nm이다. 이 두께 범위에서, 가시 스펙트럼 범위에서 유리하게 높은 투과율 및 특히 유리한 전기 전도성이 달성된다.
원칙적으로, 표면 전극은들 전기적으로 접촉할 수 있는 임의의 전기 전도성 층에 의해 형성될 수 있다.
바람직하게는, 제1 캐리어 필름 및/또는 제2 캐리어 필름은 오토클레이브 공정에서 완전히 용융되지 않는 하나 이상의 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함유한다. 특히 바람직하게는, 제1 및 제2 캐리어 필름은 PET 필름으로 만든다. 이는 다층 필름의 안정성 측면에서 특히 유리하다. 그러나, 캐리어 필름들은 또한 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및/또는 폴리비닐 부티랄(PVB), 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리아세테이트 수지, 캐스팅 수지, 아크릴레이트, 플루오르화 에틸렌- 프로필렌, 폴리불화비닐 및/또는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌을 함유할 수도 있다. 각 캐리어 필름의 두께는 바람직하게는 0.1mm 내지 1mm, 특히 바람직하게는 0.1mm 내지 0.2mm이다. 캐리어 필름들은 바람직하게는 투명하다. 표면 전극들은 바람직하게는 캐리어 필름의 한 표면, 즉 정확하게는 캐리어 필름의 두 면들 중 한 면(즉, 전면 또는 후면) 위에 배열된다. 캐리어 필름들은 표면 전극들이 활성층에 인접하게 배열되도록 다층 필름의 층 스택에 배향된다.
본 발명의 맥락에서, "전기적으로 조정가능한 광학적 특성들"이라는 용어는 무한히 조정가능한 특성들뿐만 아니라 둘 이상의 이산된 상태들 사이에서 전환될 수 있는 특성들을 의미한다.
활성층 및 표면 전극들외에, 기능 요소는 그 자체로 공지된 다른 층들, 예를 들어 장벽층들, 차단층들, 반사방지층들, 보호층들 및/또는 평활화층들을 가질 수 있다.
기능 요소는 복합 판유리의 제1 판유리와 제2 판유리 사이에 중간층을 통해 통합된다. 중간층은 바람직하게는 기능 요소를 제1 판유리에 결합시키는 제1 열가소성 적층 필름 및 기능 요소를 제2 판유리에 결합시키는 제2 열가소성 적층 필름을 포함한다. 전형적으로, 중간층은 적어도 제1 및 제2 열가소성 적층 필름에 의해 형성되며, 이들은 하나가 다른 하나 위에 평평하게 배열되고 서로 적층되며, 기능성 요소가 두 층들 사이에 삽입된다. 기능 요소와 중첩하는 적층 필름들의 영역은 기능 요소를 판유리에 결합하는 영역을 형성한다. 열가소성 적층 필름들과 직접 접촉하는 판유리의 다른 영역들에서 두 개의 원래 층들이 더 이상 식별되지 않고 대신 균질한 중간층이 있도록 적층되는 동안에 융합될 수 있다.
열가소성 적층 필름은 예를 들어 단일의 열가소성 필름으로 형성될 수 있다. 열가소성 적층 필름은 측면 모서리가 인접한 상이한 열가소성 필름들의 부분으로 형성될 수도 있다. 제1 열가소성 적층 필름 또는 제2 열가소성 적층 필름에 추가하여, 추가적인 열가소성 적층 필름이 또한 있을 수 있다. 이들은 필요에 따라 적외선 반사층들 또는 음향 감쇠층들과 같은 기능성 층들을 포함하는 추가 필름들을 내장하는 데에도 사용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 기능 요소는, 보다 정확하게는 기능 요소의 측면 모서리들은 열가소성 프레임 필름(frame film)에 의해 주변이 둘러싸여 있다. 프레임 필름은 기능 요소가 삽입되는 절개부가 있는 프레임과 같이 구현된다. 열가소성 프레임 필름은 절단에 의해 절개부가 만들어진 열가소성 필름에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 열가소성 프레임 필름은 또한 기능 요소 주위에 조립된 복수의 필름 섹션들로 구성될 수 있다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 중간층은 하나가 다른 하나의 위에 평평하게 배열된 적어도 총 3개의 열가소성 적층 필름들로 형성되며, 여기서 중간층으로서의 프레임 필름은 기능 요소가 배열되는 절개부를 갖는다. 생산하는 동안, 열가소성 프레임 필름은 제1 및 제2 열가소성 적층 필름 사이에 배열되며, 모든 열가소성 필름들의 측면 모서리들은 바람직하게는 합동으로 배치된다. 열가소성 프레임 필름은 바람직하게는 기능 요소와 대략 동일한 두께를 갖는다. 이는 국부적으로 제한된 기능 요소에 의해 생기는 복합 판유리 두께의 국부적 차이를 보상하여, 적층 중에 유리 파손을 방지할 수 한다.
자동차 글레이징, 특히 앞유리, 후면 창 및 지붕 패널에는 일반적으로 불투명한 에나멜로 만들어진 둘러싸는 주변 마스킹 인쇄가 있으며, 이는 특히 판유리를 설치하는 데 사용되는 접착제를 UV 복사로부터 보호하고 시각적으로 숨기는 역할을 한다. 이 주변 마스킹 프린트는 바람직하게는 글레이징의 가장자리 영역에 위치한 기능 요소의 가장자리들을 덮는 데에도 사용된다. 버스 바들과 필요한 전기 연결부들도 마스킹 인쇄 영역에 배치된다.
제1 열가소성 적층 필름 및 제2 열가소성 적층 필름 또한 선택적으로 열가소성 프레임 필름은 바람직하게는 적어도 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 및/또는 폴리우레탄(PU), 특히 바람직하게는 PVB을 함유한다.
각 열가소성 적층 필름 및 프레임 필름의 두께는 바람직하게는 0.2mm 내지 2mm, 특히 바람직하게는 0.3mm 내지 1mm, 특히 0.3mm 내지 0.5mm, 예를 들어 0.38mm이다.
제1 판유리 및 제2 판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 창 판유리들에 대해 일반적인 바와 같이 소다 석회 유리로 제조된다. 그러나 판유리들은 석영 유리, 붕규산 유리 또는 알루미노실리케이트 유리와 같은 다른 유형의 유리 또는 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 단단한 투명 플라스틱으로 만들 수도 있다. 판유리들은 투명하거나 착색되거나 채색될 수 있다. 복합 판유리가 앞유리로 사용되는 경우 중앙 시야 영역에서 충분한 광 투과율을 가져야 하며, ECE-R43에 따라 주 시야 영역(A)에서 바람직하게는 70% 이상이어야 한다.
외부 판유리, 내부 판유리 및/또는 중간층은 그 자체로 공지된 다른 적합한 코팅, 예를 들어 반사방지 코팅, 비점착 코팅, 긁힘방지 코팅, 광촉매 코팅 또는 태양광 보호 코팅 또는 로우 E 코팅을 가질 수 있다.
제1 판유리와 제2 판유리의 두께는 광범위하게 변할 수 있으므로 개별 사례의 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다. 제1 판유리 및 제2 판유리는 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm의 두께를 갖는다.
본 발명은 본 발명에 따른 연결 조립체의 제조 방법을 포함하며 다음의 단계들을 갖는다:
a) 전기 광학 기능 요소를 제공하는 단계,
b) 두 개의 표면 전극들에 버스 바들을 적용하고 상기 버스 바를 접고,
c) 복합 판유리를 적층하는 단계로서, 2개의 버스 바들이 각각 복합 판유리 외부로 연결되는 단계.
기능 요소는 바람직하게는 제1 캐리어 필름, 활성층 및 제2 캐리어 필름을 이 순서로 포함하는 다층 필름의 형태로 제공되며, 표면 전극은 활성층과 대면하는 캐리어 필름들의 표면들에 배치된다. 전기적으로 전환 가능한 광학 특성들을 가진 다층 필름의 장점은 글레이징을 간단하게 생산하는 데에 있다. 실제 기능 요소는 손상, 특히 부식에 대해 캐리어 필름에 의해 유리하게 보호되고, 심지어 경제적 및 생산 공학적 이유로 바람직할 수 있는데, 글레이징의 생산 전에 비교적 다량으로 제공될 수 있다. 복합 판유리를 생산하는 동안 다층 필름을 복합체에 간단하게 넣은 다음 기존 방법으로 적층할 수 있다.
본 발명은 또한 건물 글레이징 또는 차량 글레이징, 바람직하게는 차량 글레이징으로서, 특히 자동차의 앞유리 또는 루프 패널로서 본 발명에 따른 연결 조립체의 용도를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 특히, 상기 언급된 특징들 및 하기에서 설명되는 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 예시된 조합들로 뿐만 아니라 다른 조합들로 또는 단독으로 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 사용하여 이하에서 상세히 설명된다. 축소되지 않은 단순화된 표현으로 다음을 묘사합니다.
도 1은 불투명 상태의 PDLC 기능 요소를 갖는 연결 조립체의 개략적인 단면도이고,
도 2는 투명 상태의 PDLC 기능 요소를 갖는 도 1의 연결 조립체의 개략적인 단면도이고,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 PDLC 기능 요소 및 도 1 및 2의 연결 조립체에서의 그 것의 전기적 접촉의 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 연결 조립체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1 및 도 2에는 연결 조립체가 복합 판유리(2)를 가지며 전체적으로 번호 1로 표시되며, 상기 판유리의 평면에 수직 단면도를 사용하여 연결 조립체가 개략적으로 도시되어 있다. 여기에서 예를 들어 자동차의 앞유리로 구현되는 복합 판유리(2)는 외부 판유리 역할을 하는 제1 판유리(3)와 내부 판유리 역할을 하는 제2 판유리(4)를 포함한다. 내부 판유리는 차량 내부와 대면하는 판유리이고, 외부 판유리는 차량 주변과 대면한다. 2개의 판유리들(3, 4)은 예를 들어 소다 석회 유리로 만든다. 두 개의 판유리들(3, 4)는 열가소성 중간층(5)에 의해 서로 견고하게 결합된다.
복합 판유리(2)에는 전기 광학 기능 요소(6)가 장착되며, 여기서는 예를 들어 PDLC 기능 요소가 장착되어 있다. 예를 들어 PDLC 기능 요소는 중앙 시야 영역 B(ECE-R43에 정의됨) 위에 있는 영역에 설치된 전기적으로 조정 가능한 선바이저 역할을 한다. PDLC 기능 요소는 중간층(5)에 매립된 상업적으로 입수 가능한 PDLC 다층 필름에 의해 형성된다. 중간층(5)은 모두 3개의 열가소성 적층 필름들을 포함하는데, 각각은 예를 들어 PVB로 된 0.38mm 두께의 열가소성 필름에 의해 형성된다. 도 1 및 2는 제1 판유리(3)에 접합된 제1 열가소성 적층 필름(5-1) 및 제2 판유리(4)에 접합된 제2 열가소성 적층 필름(5-2)만을 도시한다. 개재된 열가소성 프레임 필름은 (도 1 및 2에 도시되지 않았음) 절개부(cutout)를 가지며, 그 안에크기에 맞게 절단된 PDLC 다층 필름이 정확하게 들어맞게, 즉 모든 쪽에서 동일한 높이로 삽입된다.
따라서, 제3 열가소성 적층 필름은 이른바 기능 요소(6)에 대한 일종의 무엇에든지 맞는(passe-partout) 형태를 가지며, 따라서 열가소성 재료로 모든 주위가 캡슐화되고 이에 의해 보호된다.
전기적으로 조정 가능한 기능 요소(6)는 두 개의 표면 전극들(7, 8)과 두 개의 캐리어 필름들(9, 10) 사이에 활성층(11)으로 구성된 상업적으로 구입 가능한 다층 필름이다. 활성층(11)은 그 내부에 분산된 액정의 중합체 매트릭스를 포함하며, 상기 액정들은 표면 전극들(7, 8)에 인가된 전압의 함수로서 정렬되며 이로써 그 광학적 특성들이 조정될 수 있다. 캐리어 필름들(9, 10)은 예를 들어 PET로 제조되고, 예를 들어 0.125mm의 두께를 갖는다. 캐리어 필름들(9, 10)에는 각각 활성층(11)과 마주하는 대략 100 nm의 두께의 ITO 코팅이 있으며, 이로써 는 제1 표면 전극(7)이 제1 캐리어 필름(9) 위에 형성되고 제2 표면 전극(8)이 제2 캐리어 필름(10) 위에 형성된다.
전압이 인가되지 않으면 액정이 무질서하게 배열되어 활성층(11)을 통과하는 빛(L)이 강하게 산란된다. 이 상태를 도 1에 나타내었다. 전압(S)이 표면 전극들(19, 20)에 인가되었을 때, 액정들은 공통의 방향으로 배열하여 활성층(11)을 통과하는 광(L)의 투과율이 증가된다. PDLC 기능 요소는 전체 투과율을 감소시키는 역할을 하는 것이 아니라 산란을 증가시키는 역할을 한다. 이 상태는 도 2에 도시되어 있다.
2개의 표면 전극들(7, 8)은 각각 단일 버스 바를 통해 온보드(on-board) 전기 시스템에 연결될 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다. 도 3a 내지 도 3는 각각 기능 요소(6)의 전기 연결부의 사시도를 설명한다. 예시를 단순화하기 위해, 중간층(5)과 연결 조립체(1)의 2개의 개별 판유리들(3, 4)은 도시되어 있지 않다.
먼저 도 3a에서 볼 수 있는 바와 같이, 기능 요소(6)의 길이방향 가장자리(측면 가장자리)에는 관련 표면 전극들(7, 8)의 전기적 연결을 위해 사용되는 2개의 연결 구역들(12, 13)이 제공된다.
제1 캐리어 필름(9)과 그 위에 적용된 제1 표면 전극(7) 및 활성층(11)은 길이 방향 가장자리를 따라 공통의 제1 절개부(14)를 가지며, 이는 제2 표면 전극(8)이 그 위에 적용된 제2 캐리어 필름(10)까지 연장된다. 따라서, 제2 표면 전극(8)은 활성층의 측면(여기서는 위에서부터)으로부터 접근 가능하다. 제2 캐리어 필름(10) 및 제2 표면 전극(8)은 제1 절개부(14)의 영역에서 제1 연결 구역(12)을 형성한다. 동일한 방식으로, 제2 캐리어 필름(10)과 그 위에 적용된 제2 표면 전극(8) 및 활성층(11)은 동일한 길이방향 가장자리를 따라 공통의 절개부(15)를 가지며, 이 절개부는 제1 캐리어 필름(9) 및 그 위에 적용된 제1 표면 전극(7)까지 연장된다. 따라서, 제1 표면 전극(7)은 활성층의 측면으로부터(여기서는, 아래로부터) 접근가능하다. 제1 캐리어 필름(9) 및 제1 표면 전극(7)은 제2 절개부(15)의 영역에 제2 연결 구역(13)을 형성한다.
각각의 연결 구역(12, 13)에는 단일 버스 바(16)가 제공된다. 도 3a 내지 도 3c에서, 사시도로 인해, 제1 연결 구역(12)만이 상세하게 식별 가능하다. 2개의 연결 구역(12, 13)은 기능 요소(18)의 길이 방향 가장자리를 따라 측면으로 오프셋 배치되고 동일한 방식으로 형성되며, 제1 연결 구역(12)은 제1 표면 전극(7)을 향하고 제2 연결 구역(13)은 제2 표면을 향한다. 따라서, 제1 연결 구역(12)에 대한 기재는 제2 연결 구역(13)에 유사하게 적용되는 제1 연결 구역(12)에 관한 설명으로 충분하다.
이에 따라, 제1 연결 영역(12)에는 가늘고 긴 구조의 버스 바(16)가 적용된다. 버스 바(16)은 전기 전도성 금속으로 된 띠 형상으로 구형되는데, 이 경우 예를 들면 은 또는 구리 호일로 만든 금속 호일의 띠 형상으로 구형된다. 버스 바(16)는 얇고 (즉, 두께가 매우 낮다) 유연하고 구부릴 수 있으며, 특히 접힐 수 있다. 버스 바(16)는 제1 단부(17)(단부 영역)에 제1 연결 영역(19)을 갖는다. 제1 연결 영역(19)은 제1 연결 영역(12)의 제 1 연결 영역(12)의 제2 표면 전극(8)에 적용되고 제2 표면 전극(8) 또는 여기에서는 예를 들어, 버스 바(16)의 제1 연결 영역(19)과 제2 표면 전극(8) 사이에 배열되어 전기적 연결을 향상시키는, 은 함유 페이스트 층과 물리적으로 접촉한다. 버스 바(16)는 예를 들어 납땜 화합물을 통해, 전기 전도성 접착제 또는 전기 전도성 접착 테이프를 통해 또는 단순히 직접 배치해서 제1 연결 영역(19)에서 제2 표면 전극(8)에 전기 전도성으로 연결된다. 이미 언급된 바와 같이, 예를 들어 은 함유 페이스트(26)는 전도성 연결을 개선하기 위해 제2 표면 전극(8)과 버스 바(16) 사이에 배열된다. 그러나 이는 선택 사항이며 생략할 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 버스 바(16)는 버스 바(16)의 제2 측면(바닥)에 적용된 전기 전도성 접착제(23)를 통해 제2 표면 전극(8)에 고정 연결된다.
버스 바(16)는, 예를 들어 두께 10㎛ 내지 500㎛, 폭 0.5mm 내지 100mm, 길이 5cm 내지 150cm를 갖는다. 이러한 버스 바(16)는 특히 가요성이며 복합 판유리(2)에 쉽게 적층될 수 있다.
버스 바(16)의 제1 연결 영역(19)은 기능 요소(6)의 길이방향 가장자리(측면 가장자리)를 따라, 그리고 여기에서는 세장형 제1 연결 영역(12)을 따라 연장된다.
버스 바(16)는 복합 판유리(2) 외부에 제2 연결 영역(20)을 더 포함하며, 제2 연결 영역은 전기적 연결을 위한 접점(21), 특히 땜납 접점을 갖는다. 상기 접점(21)은 버스 바(16)의 제2 측면(바닥)에 배열된다. 이를 위해, 접착제(23)는 복합 판유리(2) 밖으로 연결되는 버스 바(16)의 그 부분에서 제거되고, 바닥이 위쪽을 향하도록 한다.
제1 연결 영역(19)과 제2 연결 영역(20) 사이에서, 버스 바는 한 지점에서 접히며, 이하에서는 이를 접힘 영역(22)으로 부른다. 접힘 영역(22)은 제1 연결 구역(12)의 영역에 있는 복합 판유리(2) 내에 있다. 즉 제2 표면 전극(8)과 물리적으로 접촉하여 있다. 접힘 영역(22) 전에 있는 제1 버스 바 섹션(24)의 연장 방향과 접힘 영역(22) 위에 있는 제2 버스 바 섹션(25)의 연장 방향은 90°로 배열된다. 상기 버스 바의 두개의 섹션들(24, 25)의 표면 법선들은 평행하다. 접힘 영역(22)은 0.1mm 내지 100mm의 곡률 반경(r)을 가지며, 이는 날카로운 모서리 굴곡의 경우에서 있을 수 있는 바와 같은 손상 및 전기 저항의 증가를 방지한다.
도 3a는 제1 연결 영역(19)을 갖는 버스 바(16)가 제2 표면 전극(8)에 적용된 것을 도시하며, 여기서 버스 바(16)의 일부 섹션은 접기위해 들어올려진다. 도 3b는 접힌 상태의 버스 바(16)를 도시하며, 여기서 전도성 접착제(23)는 여전히 버스 바(16)의 제2 측면(하부)에 있다. 도 3c는 접점(21)이 땜납 접점으로서 전기적 연결부에 연결될 수 있도록 복합 판유리(2) 외부에 위치한 버스 바(16)의 부분에서 전도성 접착제(23)가 제거된 상태를 도시한다.
2개의 버스 바들(16)는 복합 판유리(2)의 동일한 길이방향 가장자리에서 복합 판유리(2) 외부로 연결되고, 예를 들어 반대 극성의 2개의 전압 단자에 연결될 수 있다.
복합 판유리 외부에 위치한 각 버스 바(16)의 부분에는 예를 들어 도면에 도시되지 않은 폴리이미드로 만든 절연층이 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 연결 조립체(1)를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
이 방법에는 최소한 다음 단계가 포함된다:
a) 전기 광학 기능 요소를 제공하는 단계,
b) 두 개의 표면 전극들에 버스 바를 적용하고 상기 버스 바들을 접는 단계,
c) 복합 판유리를 적층하는 단계로서, 2개의 버스 바들은 각각 복합 판유리 외부로 연결되는 단계.
상기 설명으로부터 본 발명은 복합 판유리에서 기능 요소의 표면 전극들의 간단하고 경제적이며 재료 절약적인 전기 연결을 가능하게 하고, 여기서 각각의 표면 전극은 접혀진 단일 버스 바만을 갖는다는 것을 알수 있다. 표면 전극의 버스 바에 전기 전도성 구조물을 납땜함으로써 표면 전극을 손상시킬 위험이 없다.
1 연결 조립체
2 복합 판유리
3 제1 판유리
4 제2 판유리
5 중간층
5-1, 5-2 적층 필름
6 기능 요소
7 제1 표면 전극
8 제2 표면 전극
9 제1 캐리어 필름
10 제2 캐리어 필름
11 활성층
12 제1 연결 구역
13 제2 연결 구역
14 제1 절개부
15 제2 절개부
16 버스 바
17 제1 단부
18 제2 단부
19 제1 연결 영역
20 제2 연결 영역
21 접점
22 접힘 영역
23 접착제
24 제1 버스 바 섹션
25 제2 버스 바 섹션
26 은 함유 페이스트

Claims (12)

  1. - 중간층(5)에 연결된 제1 판유리(3) 및 제2 판유리(4)로 구성된 복합 판유리(2),
    - 2개의 표면 전극들(7, 8) 사이에 배열된 활성층(11)을 가지며, 제1 판유리(3)과 제2 판유리(4) 사이에 배열된 전기 광학 기능 요소(6)를 포함하는 연결 조립체(1)에서,
    띠 형태의 단일 가요성 버스 바(16)가 2개의 표면 전극들(7, 8)에 적용되고, 버스 바(16)는 접혀져서 복합 판유리(2) 밖으로 연결되는 연결 조립체(1).
  2. 제1항에 있어서,
    접힌 영역(22) 이전에 있는 제1 버스 바 섹션(24)의 연장 방향과 접힌 영역(22) 이후에 있는 제2 버스 바 섹션(25)의 연장 방향 사이의 각도는 10°내지 170°, 특히 90°인, 연결 조립체(1).
  3. 제2항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 판유리 가장자리에 수직으로 복합 판유리(2) 외부로 연결되는 연결 조립체(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 하나의 동일한 판유리 가장자리에서 복합 판유리(2) 외부로 연결되는 연결 조립체(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 각각 연관된 표면 전극들(7, 8)에 또는 표면 전극과 버스 바 사이에 배열된 층(26)에 직접적으로 연결되는 제1 연결 영역(19)를 가지며, 상기 제1 연결 영역(19)은 상기 기능 요소(6)의 측면 가장자리를 따라 연장되는 연결 조립체(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 각각 전기 전도성 호일, 특히 금속 호일의 띠들로 구현되는 연결 조립체(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 각각 10㎛ 내지 500㎛의 두께 및/또는 0.5mm 내지 100mm의 폭 및/또는 5cm 내지 150cm의 길이를 갖는 연결 조립체(1) .
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)은 각각 외부 연결부에 전기적 연결을 위해서 복합 판유리 외부에 배열된 제2 연결 영역(20), 특히 납땜 접점(21)을 갖는 연결 조립체(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(16)이 각각 배치(placement), 납땜 화합물, 전기 전도성 접착제 또는 전기 전도성 접착 테이프에 의해서 관련 표면 전극들(7, 8)에 적용되는 연결 조립체(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 버스 바들(6)은 각각 날카로운 모서리 없이 접혀 있고, 접힘부는 0.1 mm 내지 100 mm의 곡률 반경(r)을 갖는 연결 조립체(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 연결 조립체(1)의 제조 방법으로서,
    a) 전기 광학 기능 요소(6)를 제공하는 단계,
    b) 버스 바들(16)을 2개의 표면 전극들(7, 8)에 적용하고 버스 바들(16)을 접는 단계,
    c) 복합 판유리(2)를 적층하는 단계로서, 2개의 버스 바들(16)이 각각 복합 판유리(2) 외부로 연결되는 단계를 포함하는 제조 방법.
  12. 차량 또는 건설 부문의 가구, 전기 제품, 또는 다중 판유리 복합 유리판의 장식품에서의 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 연결 조립체(1)의 용도.
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