具高頻率透射特性的片材的制作方法
【專利說明】具高頻率透射特性的片材
[0001] 本發明涉及一種片材，特別是車窗片材，具透明導電涂層且針對高頻率范圍中的 電磁輻射透射衰減低。此外，本發明還包括該類片材的制造方法及使用。
[0002] 當前汽車需要大量的技術裝置來發送和接收電磁輻射，以便運行基本服務，如 無線電接收，優選AM、FM或DAB波段，GSM 900和DCS 1800波段、通用移動通訊系統 (UMTS)和長期演進技術（LTE)中的無線電通話以及全球衛星定位系統（GPS)和無線局域網 (WLAN)0
[0003] 與此同時，現代汽車玻璃越來越多地采用全方位、整表面導電且對可見光透明的 涂層。這些透明導電涂層例如可以通過反射射入的熱輻射保護車內不會由于日光照射而過 熱或冷卻（由EP 378917 A已知)。透明導電涂層可以通過施加電壓有針對性地對片材進行 加熱（由 WO 2010/043598 Al 已知）。
[0004] 透明導電涂層的共同特點是針對高頻率范圍內的電磁輻射也不可穿透。汽車玻璃 全方位、整表面采用透明導電涂層的情況下，車內就無法再發送和接收電磁輻射。針對傳感 器(如下雨傳感器、攝像系統或固定天線）的運行，通常會去除透明導電涂層的一個或兩個 局部部分。這些去除涂層的部分形成一個所謂的通訊窗或數據傳輸窗口（例如由EP 1 605 729 A2 已知）。
[0005] 由于透明導電涂層會影響片材的著色和反射效應，因此通訊窗在視覺上非常引人 注目。去除涂層的范圍可能會干擾駕駛員的視野，從而對駕駛安全性造成威脅，因此必須絕 對避免。出于該原因，通信窗布置在片材上不顯眼的位置，例如擋風玻璃車內后視鏡范圍， 并用黑印和塑料遮光膜蓋住。
[0006] 該類通訊窗太小而無法發送和接收高頻率電磁輻射，但是這例如對于無線電通話 和全球衛星定位系統卻是必需的。用戶希望在車內的任意位置均可操作移動電話。
[0007] 帶金屬涂層的片材由 EP 0 717 459 AUUS 2003/0080909 Al 及 DE 198 17 712 Cl已知，所有這些片材都有金屬涂層網格形狀的脫層部分。網格形狀的脫層部分作為低通 濾波器針對射入的高頻率電磁輻射發揮作用。相比于高頻率電磁輻射的波長，網格間距較 小，因此涂層的較大部分被結構化并且片材的透視度也會受到較大的影響。去除較大部分 的涂層相當費時費力且費用很高。
[0008] 本發明的任務在于提供一種帶透明導電涂層的片材，采用這種涂層可實現高頻率 電磁輻射的充分透射，以在GSM 900和DCS 1800波段、通用移動通訊系統（UMTS)和長 期演進技術（LTE)操作移動電話以及應用全球衛星定位系統（GPS)和無線局域網（WLAN)， 同時這種涂層在視覺上有吸引力、不會對片材的透視度造成實質性的限制并且制造成本較 低。這個任務以及其他任務是根據本發明提議通過發明具有獨立權利要求特性的片材完成 的。本發明的有利構型體現在從屬權利要求的特性上。
[0009] 具高頻率透射特性片材的制造方法以及此類片材的使用在其他獨立權利要求中 予以介紹。
[0010] 根據本發明構造的片材至少包括具一外側和一內側的第一片材、至少一個布置在 第一片材外側和/或內側上的透明導電涂層以及至少一個帶至少一個外部脫層結構和一 個內部脫層結構的范圍，而透明導電涂層位于外部脫層結構和內部脫層結構之間以及內部 脫層結構以內。
[0011] 本發明基于以下知識：帶外部和內部脫層結構的本發明片材針對高頻率電磁輻射 具有足夠高的穿透性。與根據現有技術的片材不同的是：無需大面積地去除透明導電涂層。 微小線寬的脫層結構就足夠了，其不會對片材透視度以及片材外觀產生實質性的影響。
[0012] 為此，根據本發明構造的片材可為由帶透明導電涂層的一第一片材形成的單片 材。
[0013] 另外，本發明片材也可為復合片材。根據本發明構造的復合片材優選包括一第一 片材、中間層、一第二片材以及至少一個布置在中間層和第一片材之間和/或中間層和第 二片材之間的透明導電涂層。透明導電涂層也可布置在一載體薄膜上，優選將載體薄膜通 過其他的中間層層壓至第一和第二片材以內。
[0014] 第一片材和/或第二片材在單片材和復合片材的情況中均可能是單片材或者是 已通過兩片或多片片材層壓制成的復合片材，其在層壓的作用下形成了一個固定的結合 物。
[0015] 在本發明片材的一有利構型中，外部脫層結構和內部脫層結構具有長方形、菱形、 梯形的形狀，特別還有正方形。另外，脫層結構也可具有十字形、橢圓形或圓形的形狀。這 些形狀可針對高頻率電磁輻射實現特別高的穿透性。
[0016] 另外，脫層結構也可具有六邊形的形狀，特別是長邊相等的正六邊形，或為八邊 形，特別是正八邊形。這些形狀可在不同的偏振方向下針對高頻率電磁輻射實現特別高的 穿透性。
[0017] 在本發明片材的一有利構型中，外部脫層結構完全由透明導電涂層包圍。換句話 說：外部脫層結構完全由透明導電涂層環繞其外緣。
[0018] 在本發明片材的另一有利構型中，內部脫層結構完全由透明導電涂層環繞其內置 邊緣。
[0019] 在另一有利構型中，外部脫層結構和內部脫層結構之間的中間范圍完整填充有透 明導電涂層。由此形成的雙結構的特別優勢在于只需進行較少的結構化操作即可實現針對 高頻率電磁輻射的高穿透性。同時，處理時間和處理成本可保持較低的水平。
[0020] 在本發明片材的一有利構型中，脫層結構之間的間距b為0.5 _至30 _，優 選I mm至5 mm。在此間距b下，可觀察到針對高頻率電磁福射的特別低的透射衰減。片 材透射針對高頻率電磁輻射的頻率進行了最佳化處理，而最佳間距b無疑就是取決于這 一頻率。這可以通過簡單的模擬來確定。
[0021] 外部脫層結構和內部脫層結構特別是具有相同的形狀。在一特別有利的構型中， 外部脫層結構和內部脫層結構彼此同心布置。也就是說：兩個脫層結構具有共同的中心，并 且在形狀相同的情況下，結構脫層線之間的間距也是恒定的。
[0022] 在本發明片材的另一有利構型中，不同形狀的多個脫層結構布置在片材上。其特 別優勢在于可實現針對多個頻率范圍和不同偏振的較大的波段寬度。
[0023] 在另一有利構型中，內部脫層結構的內部范圍完整填充有透明導電涂層或僅具有 由其他較小的外部脫層結構和其他較小的內部脫層結構組成的一個或多個其他雙結構。由 此只需進行較少的結構化操作即可實現針對高頻率電磁輻射的特別高的穿透性。同時，處 理時間和處理成本可保持較低的水平。
[0024] 在本發明片材的另一有利構型中，外部脫層結構和內部脫層結構通過至少一條附 加脫層線、優選通過2至100條附加脫層線彼此相連。附加脫層線優選布置為直線形式 和/或與脫層結構呈直角。線間距優選小于高頻率電磁輻射波長A的四分之一并且特別 優選從入/20到入/500。另外，附加脫層線也可呈彎曲走向，例如正弦曲線。附加脫層線 的特別優勢在于外部脫層結構4.1和內部脫層結構4.2之間形成的破壞性磁場感應電 流較少。因此可實現針對高頻率電磁輻射的特別高的穿透性。在一特別有利的構型中，外 部脫層結構和內部脫層結構之間的附加脫層線面積為外部脫層結構和內部脫層結構之間 中間范圍面積的0.1%至25%，優選1%至5%。由此只需進行較少的結構化操作即可實現 針對高頻率電磁輻射的高穿透性。同時，處理時間和處理成本可保持較低的水平。
[0025] 在另一有利構型中，本發明脫層結構的線寬d為0? 025 mm至0? 3 mm,優選 0.03 mm至0. 14 mm。此類線寬在技術上容易實現，例如通過激光結構化。此外，其對片材 透視度幾乎不會造成影響。
[0026] 透明導電涂層至少包括一個帶脫層結構的范圍，優選至少四個范圍，特別優選10 至50個范圍。這些范圍優選水平和/或垂直布置。透明導電涂層中的脫層結構在平片材 上去除涂層，然后對帶脫層結構的片材進行彎曲處理，由此可能導致與水平和/或垂直布 置產生微小偏差。脫層