Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement mit einem Folienleiter und einem Rundleiter und insbesondere einem Koaxialleiter, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Fahrzeuge werden zunehmend mit elektrischen Komponenten ausgestattet. Neben den klassischen Radiogeräten finden sich in zunehmender Anzahl Geräte in einem Fahrzeug wieder, die Hochfrequenzsignale empfangen oder auch senden können.

Beispielhaft sei an dieser Stelle der Empfang von Signalen eines Navigationssystems oder aber auch Signale von Kommunikationssystemen angeführt.

Navigationssysteme können dabei z. B. ein satellitengestütztes Navigationssatellitensystem (GNSS) sein. In Betrieb befindliche Systeme sind beispielsweise das Global Positioning System (GPS) oder das GLObal Navigation Satellite System (GLONASS). Andere Navigationssysteme sind z. B. auf Basis von Mobilfunksystemen möglich.

Kommunikationssysteme können z. B. Nahbereichsfunksysteme für Car-to-Car oder Car-to-lnfrastructure oder auch Mobilfunkkommunikationssysteme, z. B. Mobilkommunikationssysteme der 2. / 3. / 4. oder 5. Generation sein.

Da Fahrzeuge häufig größere Metallflächen aufweisen, werden Hochfrequenzsignale hierdurch abgeschirmt, sodass der Empfang und gegebenenfalls das Senden erschwert wird.

Zwar können entsprechende Antennen außen am Fahrzeug befestigt werden, jedoch stellen solche zusätzlichen Einrichtungen in mehrfacher Hinsicht ein Problem dar. Beispielhafte Anordnungen sind aus der US 20140176374 A1 bekannt. Zum einen erfordern die entsprechenden Einrichtungen Durchbrüche, die anfällig gegen Korrosion sind. Zum andere stören solche Einrichtungen häufig den optischen Eindruck. Häufig stellen solche Einrichtungen aber auch eine Geräuschquelle als auch einen erhöhten Windwiderstand bereit. Zudem sind solche Antennen auch Ziel von Vandalismus. Ausgehend hiervon hat sich in der Vergangenheit ein Trend dahin entwickelt, Antennen an anderen Orten bereitzustellen.

Beispielsweise können GNSS-Antennen innerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet werden, beispielsweise unterhalb des Armaturenbretts oder unterhalb der Windschutzscheibe.

Dabei ist es schwierig, eine geeignete Position mit guter Sicht der Antenne auf die GNSS-Satelliten zu finden und gleichzeitig EMC-Probleme durch elektrische Geräte im Armaturenbrett und durch den Fahrzeugmotor zu vermeiden.

Des Weiteren können elektrisch leitfähige Schichten wie infrarotreflektierende Schichten oder Low-E-Schichten die Transmission elektromagnetischer Strahlung durch die Scheibe verhindern und das GNSS-Signal blockieren.

Typische GPS-Antennen werden als plane Antennen und typischerweise als Patch-Antennen realisiert und sind beispielsweise aus der WO 00/22695 A1 , der DE 20200601 1919 U 1 oder der DE 20201001 1837 U 1 bekannt. Dabei wird eine plane metallische Antennenstruktur auf einer Seite einer Leiterplatte oder eines keramischen Trägers angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine plane Grundplatte als Massefläche angeordnet. Antennenstruktur und Grundplatte werden über elektrische Leitungen mit einer elektrischen Empfangseinheit verbunden. Aufgrund der Materialstärke der Leiterplatte beziehungsweise des keramischen Trägers weist die Antenne eine gewisse Dicke auf und ist bei einer Anordnung unmittelbar an der Windschutzscheibe deutlich sichtbar und wenig ästhetisch.

Derartige Antennen oder andere elektrisch funktionelle Bauelement werden oft über flexible Folienleiter kontaktiert.

Flexible Folienleiter, mitunter auch Flachleiter oder Flachbandleiter genannt, werden vielfach im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere um eine bewegliche, elektrische Kontaktierung bei beschränkten Raumbedingungen zu ermöglichen.

Folienleiter bestehen üblicherweise aus einem verzinnten Kupferband mit einer Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm und einer Breite von 2 mm bis 16 mm. Kupfer hat sich für solche Leiterbahnen bewährt, da es eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine gute Verarbeitbarkeit zu Folien besitzt und die Materialkosten gleichzeitig niedrig sind. Es können auch andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden, die sich zu Folien verarbeiten lassen. Beispiele hierfür sind Gold, Silber, Aluminium oder Zinn.

Das verzinnte Kupferband ist zur elektrischen Isolation und zur Stabilisierung auf ein Trägermaterial aus Kunststoff aufgebracht oder beidseitig mit diesem laminiert. Das Isolationsmaterial besteht in der Regel aus einer 0,025 mm bis 0,05 mm dicken Folie auf Polyimid-Basis. Aber auch andere Kunststoffe oder Materialien mit den erforderlichen isolierenden Eigenschaften können verwendet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.

Im Fahrzeugbereich werden Folienleiter üblicherweise zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten in Verbundglasscheiben verwendet. Beispiele finden sich in DE 42 35 063 A1 , DE 20 2004 019 286 U1 oder DE 93 13 394 U1.

Solche Verbundglasscheiben bestehen in der Regel aus mindestens zwei starren Einzelglasscheiben, die durch eine thermoplastische Klebeschicht flächig-adhäsiv miteinander verbunden sind. Die Dicke der Klebeschicht liegt beispielsweise bei 0,76 mm. Zwischen den Einzelglasscheiben befinden sich zusätzlich elektrisch funktionelle Schichten wie Heizbeschichtungen und/oder Antennenelemente, die mit einem Folienleiter verbunden sind. Ein hierfür geeigneter Folienleiter weist lediglich eine Gesamtdicke von 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den Einzelglasscheiben in der thermoplastischen Klebeschicht eingebettet werden.

Der Einsatz von Folienleitern zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten ist nicht nur auf den Fahrzeugbereich beschränkt. Wie aus DE199 60 450 C1 bekannt, werden Folienleiter auch im Baubereich verwendet. In Verbund- oder Isolierglasscheiben dienen Folienleiter zur elektrischen Kontaktierung von integrierten elektrischen Bauelementen wie spannungsgesteuerten elektrochromen Schichten, Solarzellen, Heizdrähten, Alarmschleifen oder ähnlichem.

In der Regel wird vom Scheibenhersteller eine Scheibe mit einem kompletten Anschlusselement und einem Stecker zum werkzeuglosen Anschluss an eine weitere Steuerungselektrik gefordert. Das Anschlusselement umfasst dabei einen etwa 5 cm bis 20 cm langen Folienleiter und mindestens ein rundes Kabel mit einem Steckverbinder. Die Verbindung zwischen dem Folienleiter und dem Kabel erfolgt in der Regel durch Weichlöten und wird durch ein Gehäuse geschützt.

Derartige Anschlusselemente aus Folienleiter und Kabel sind oft sehr groß, schlecht lagerbar und anfällig für Beschädigungen.

Weitere Anschlusselemente sind aus DE 10 2006 048467 A1 , US 2017/237147 A1 , US 2011/217853 A1 , DE 2010 035 696 A1 , EP 0 903 805 A2 oder

KR 10 2009 0 133 072 A bekannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Anschlusselement mit einem Folienleiter und einem Rundleiter bereitzustellen, dass die Nachteile des Stands der Technik überwindet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Anschlusselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Eine erfindungsgemäße Verwendung und ein Verfahren zu dessen Herstellung gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.

Die vorliegende Erfindung umfasst ein elektrisches Anschlusselement, mit

einem Folienleiter mit einem ersten elektrischen Kopplungselement an einem Ende des Folienleiters und

einem Rundkabel mit einem zweiten elektrischen Kopplungselement an einem Ende des Rundkabels,

wobei das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische

Kopplungselement durch eine Steckverbindung miteinander elektrisch leitend verbunden sind.

Das elektrische Anschlusselement ist insbesondere dazu geeignet ein elektrisches Bauelement in oder an einer Verbundscheibe oder an einer Einzelscheibe zu kontaktieren. Die Scheibe ist dabei bevorzugt in der Karosserie eines Fahrzeugs oder im Rahmen einer Architekturverglasung angeordnet zu sein oder anordenbar zu sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements sind das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische Kopplungselement lösbar miteinander verbunden, beispielsweise durch einen Schraub-, Dreh- oder Bajonett-Mechanismus. Alternativ können das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische Kopplungselement dauerhaft miteinander verbunden sein, bevorzugt durch Verrasten und/oder Verkleben. Dauerhafte Verbindungen sind in der Regel nicht zerstörungsfrei lösbar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements bilden die Kopplungselemente ein elektrisches oder eine elektrisches und mechanisches oder ein elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement. D.h. das Anschlusselement ist besonders dazu geeignet hochfrequente Signal weiterzuleiten. Elektromechanisch bedeutet hier, dass das Verbindungselement neben der elektrischen Signalübertragung auch eine mechanische Stabilisierungsfunktion hat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Hochfrequenzverbindungselement ein Koaxial-Steckverbinder, bevorzugt ein BNC-Steckverbinder (Bayonet Neill Concelman), ein TNC-Steckverbinder (Threaded Neill Concelman), ein C-Steckverbinder, ein F-Steckverbinder (I EC 60169-24), einer FME-Steckverbinder (For Mobile Equipement), ein SM BA- (FAKRA)-Steckverbinder (von Fachkreis Automobil) z.B. nach DI N 72594-1 und USCAR-18, ein MCX-Steckverbinder (Miniature CoaX), ein MMCX- Steckverbinder (Micro Miniature CoaX), andere Standard-Miniatur-HF- Steckverbinder wie U. FL-Steckverbinder, auch I PEX, I PAX, I PX, AMC, MHF oder UMCC genannt, ein Sub-Miniature-A (SMA)-Steckverbinder, ein RP-SMA- Steckverbinder (Reverse-Polarity-SMA) oder ein SMB-, SMS-, SMC- oder SMP- Steckverbinder.

Das erfindungsgemäße Anschlusselement kann vorteilhafterweise durch ein Gehäuse umgeben sein wodurch die Steckverbindung geschützt und/oder fixiert ist.

Ein vorteilhaftes erfindungsgemäßes Gehäuse wird vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt. Für eine industrielle Fertigung bieten sich thermoplastische Kunststoffe und Elastomere an, die im Spritzgussverfahren verarbeitet werden. Solche Spritzgussverfahren zur Herstellung von Kunststoffgehäusen sind hinreichend bekannt, beispielsweise aus DE 103 53 807 A1. Als thermoplastische Kunststoffe und Elastomere werden beispielsweise Polyamid, Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalat oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk verwendet. Alternativ können Vergusswerkstoffe wie Acrylat- oder Epoxidharzsysteme verwendet werden.

Ist eine Abschirmung der elektrischen Leitungsverbindung erforderlich, kann das Gehäuse aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit elektrisch isolierenden Einsätzen hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Gehäuse wird vorzugsweise als ein- oder mehrteiliges Element hergestellt und dann mit der elektrischen Leitungsverbindung samt Leiter und Folienleiter bestückt. Alternativ kann das erfindungsgemäße Gehäuse direkt um die elektrische Leitungsverbindung zwischen Leiter und Folienleiter gegossen werden.

Die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem ersten Kopplungselement und dem den leitfähigen Strukturen des Folienleiters erfolgt vorzugsweise durch Löten, Bonden oder Schweißen. Beim Löten wird ein Weichlöten mit einem niedrigschmelzenden Lot bevorzugt. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch Kleben mit einem elektrisch leitfähigen Kleber oder Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen Klammer, Hülse oder Steckverbindung, erfolgen. Zur besseren mechanischen und elektrischen Anbindung des Kopplungselements an den Folienleiter kann der Folienleiter Ausnehmungen aufweisen in die Kontaktbereiche wie Kontaktstifte des Kopplungselements eingreifen und bevorzugt beidseitig mit elektrisch leitfähigen Strukturen des Folienleiters verbunden sind.

Die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem zweiten Kopplungselement und dem Rundleiter erfolgt vorzugsweise durch Löten, Bonden, Schweißen oder Klemmen.

Der Rundleiter ist bevorzugt ein Rundkabel mit einem Innenleiter und mindestens einer Schirmung und insbesondere ein Koaxialkabel.

Das erfindungsgemäße Anschlusselement kann fest in oder an einer Verglasung angeordnet sein.

Eine erfindungsgemäße Glasscheibe für beispielsweise ein Fahrzeug weist zumindest eine erste Glasschicht auf, wobei auf der ersten Glasschicht eine Folie mit zwei Leiterschichten aufgebracht ist, wobei mittels zumindest einer der zwei Leiterschichten eine elektrische Bauelement wie eine Antennenstruktur zur Verfügung gestellt wird, wobei mittels der zwei Leiterschichten eine Verbindungsstruktur zur Antennenstruktur zur Verfügung gestellt wird, wobei die Verbindungsstruktur einen Mittelleiter aufweist, der von zwei seitlichen Leitern flankiert ist, wobei sich der Mittelleiter und die flankierenden zwei seitlichen Leiter in einer der beiden Leiterschichten befinden, wobei in der anderen der beiden Leiterschichten ein Leiter bereitgestellt wird, der im Wesentlichen parallel zu dem Mittelleiter und den flankierenden zwei seitlichen Leiter angeordnet ist, wobei die flankierenden zwei seitlichen Leiter und der Leiter im Wesentlichen gleiches Potential aufweisen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Folie im Bereich der Verbindungsstruktur um die erste Glasschicht umgelegt.

Damit wird es ermöglicht, dass die Folie mit der Antennenstruktur auf einer Seite der Glasscheibe angeordnet werden kann während, z.B. ein Anschlussbereich an die Verbindungsstruktur auf der Innenseite, angeordnet werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie flexibel. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke von 25 pm bis 500 pm auf. Dies ermöglicht eine einfache Bereitstellung einer Biegung, z.B. zum Umlegen um eine Glasschicht, ohne diese Vorformen zu müssen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie im Wellenlängenbereich 400 nm - 700 nm im Wesentlichen durchsichtig. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften der Scheibe nicht beeinträchtigt.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Abstand jedes der beiden seitlichen Leitern zum Mittelleiter zwischen 50pm min bis 300pm auf.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Mittelleiter eine Breite von 50pm bis 300pm auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke von 25 pm bis 300 pm auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten eine Höhe von 1 pm - 75 pm auf.

D.h., die Erfindung ermöglicht feine Strukturen, die auch für hohe Frequenzen geeignet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwischen einem der seitlichen Leiter und dem in Bezug auf die Folie gegenüberliegenden Leiter Durchkontaktierungen angeordnet. Mittels der Durchkontaktierungen wird eine verbesserte Potentialgleichheit über die Ausdehnung der Anordnung erreicht, sodass die hochfrequenten Eigenschaften weiter verbessert werden können.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine der beiden Leiterschichten zumindest partiell mit einer Deckschicht versehen. Hierdurch kann an geeigneter Stelle eine Kontaktmöglichkeit zu einer der Leiterschichten bzw. deren Strukturen hergestellt werden, z. B. um eine Verbindung zu einem Massepotential bereitzustellen. Andererseits kann durch die Deckschicht eine unerwünschte Kontaktierung verhindert werden.

I n einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an dem dem ersten Anschlussbereich entgegengesetzten Ende des Folienleiters eine Antennenstruktur zum Empfang von hochfrequenten Signalen angeordnet, beispielsweise durch eine geeignete Strukturierung der Leiterschichten. I nsbesondere kann die Antennenstruktur zum Empfang von Mobilfunkkommunikationssignalen und/oder Signalen eines

(satellitengestützten) Positionierungssystems ausgestaltet sein.

I n einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid auf.

D. h. , es kann ein Material verwendet werden, dass zum einen während der Herstellung als Träger für Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einer Glasschicht verbindbar ist.

Als Glasscheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Glasscheibe als Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind. Die Glasscheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterstrukturen Silber und/oder Kupfer und/oder Gold und/oder Aluminium und/oder Indium und/oder Graphene auf.

D.h. auch die Leiterstrukturen können an elektrische und/oder thermische und/oder mechanische Randbedingungen angepasst werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Glasscheibe eine Verbundglasscheibe, wobei die Glasscheibe eine zweite Glasschicht aufweist, wobei die Folie zwischen der ersten Glasschicht und der zweiten Glasschicht eingebracht ist. D.h. , die Folie kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Glasschichten einer Verbundglasscheibe eingebracht sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS- Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3. 4. oder 5. Generation, verwendet.

Erfindungsgemäß wurde eine neue Verwendung eines Gehäuses in Verbindung mit einem Folienleiter zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten auf oder in Einscheibensicherheitsglasscheiben oder Mehrscheibenverbundglasscheiben gefunden. Solche elektrisch funktionellen Schichten sind beispielsweise Heizleiter und/oder Antennenleiter. Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung des elektrischen Anschlusselements in Verbindung mit Folienleiteranschlüssen im Fahrzeugbereich oder im Baubereich.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiter durch ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Anschlusselements gelöst, umfassend einen Folienleiter und einen Rundleiter, wobei:

a. - ein erstes Kopplungselement in einem ersten Anschlussbereich mit dem Folienleiter mechanisch und elektrisch leitend verbunden wird, und

- ein zweites Kopplungselement mit einem Rundkabel mechanisch und elektrisch leitend verbunden wird,

b. das erste Kopplungselement und das zweite Kopplungselement durch eine Steckverbindung miteinander verbunden werden.

Die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten Kopplungselement und dem Folienleiter bzw. zwischen dem zweiten Kopplungselement und dem Rundleiter erfolgt bevorzugt durch Löten, Bonden, Schweißen oder Kleben mit einem elektrisch leitenden Klebstoff. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch ein dauerhaftes Aufeinanderpressen oder ein Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen Klammer oder Hülse erfolgen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Insbesondere die Schichtdicken des Folienleiters sind hier zur Veranschaulichung vergrößert dargestellt. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Übersicht in Bezug auf die Anordnung von Folien, Glasschicht(en) in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie zur Verdeutlichung von Aspekten gemäß Stand der Technik und der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Folienleiter in einer Ausführungsformen der Erfindung zur Verdeutlichung des Schichtaufbaues,

Fig. 3 eine schematisch perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Folienleiters in einer Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Folienleiter in einer Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Folienleiter eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements in einer Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Anschlusselement mit einem ersten Kopplungselement in einer Ausführungsformen der Erfindung und

Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Anschlusselement in einer Ausführungsformen der Erfindung.

Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D. h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.

Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. I nsofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.

Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.

Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %. Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.

In den Figuren sind verschieden Ausführungsformen dargestellt.

In Figur 1 ist eine Glasscheibe für ein Fahrzeug im eingebauten Zustand gezeigt. Die Glasscheibe weist zumindest eine erste Glasschicht GS2 auf.

Auf der ersten Glasschicht GS2 ist ein Folienleiter FC aus einer Folie F mit mindestens zwei Leiterschichten LS1 , LS2 aufgebracht. Ein Querschnitt einer solchen Folie ist in Figur 2 gezeigt. Aufbringen kann dabei ein Aufkleben / Laminieren oder aber auch die Verbindung in einem Autoklav (z. B. bei Verbundglasscheiben) aufweisen.

Zumindest eine der Leiterschichten ist strukturiert, wie nachfolgend beschrieben werden wird. Die Strukturierung kann durch verschieden Prozesse erzeugt werden, z. B. durch einen entsprechenden (Sieb-)Druck, (ablative) Laserstrukturierung, (nass-chemisches) Ätzen, etc.

Mittels zumindest einer der zwei Leiterschichten LS1 wird eine Antennenstruktur ANT zur Verfügung gestellt, siehe Figur 4. Die Antennenstruktur ANT in Figur 4 selbst kann geeignet gewählt sein und z. B. eine hornartige Antenne, eine polarisierte Antenne, Breitbandantennen, etc. aufweisen.

Weiterhin wird mittels der zwei Leiterschichten LS1 , LS2 eine Verbindungsstruktur GCPW zur Antennenstruktur zur Verfügung gestellt. Die Verbindungsstruktur GPCW weist auf einer Folienseite einen Mittelleiter ML auf, der von zwei seitlichen Leitern L1 , L2 flankiert ist, wobei sich der Mittelleiter ML und die flankierenden zwei seitlichen Leiter L1 , L2 in einer der beiden Leiterschichten, hier in der Leiterschicht LS1 befinden. In der anderen Leiterschicht LS2 der beiden Leiterschichten wird ebenfalls ein Leiter GL bereitgestellt, der im Wesentlichen parallel zu dem Mittelleiter ML und den flankierenden zwei seitlichen Leiter L1 , L2 angeordnet ist, wobei die flankierenden zwei seitlichen Leiter L1 , L2 und der Leiter GL im Wesentlichen gleiches Potential aufweisen. Eine solche Anordnung ist perspektivisch in Figur 3 aufgezeigt. Dabei nimmt der Leiter GL in der anderen Leiterschicht LS2 eine Breite ein, der im Allgemeinen breiter ist als die Summe der Breite b _ML des Mittelleiters ML und die Breiten der Abstände ai , a2 jedes der beiden seitlichen Leitern L1 , L2 zum Mittelleiter ML.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Folie F - wie in Figur 1 gezeigt - im Bereich der Verbindungsstruktur GCPW um die erste Glasschicht GS2 umgelegt. Dadurch werden störende Einflüsse im Befestigungsbereich vermindert werden, sodass eine geringere Dämpfung des Signales zur Verfügung gestellt wird.

Damit wird es ermöglicht, dass die Folie F mit der Antennenstruktur ANT auf einer Seite der Glasscheibe GS2 angeordnet werden kann, während z.B. ein erster Anschlussbereich CR1 an die Verbindungsstruktur GPCW auf der Innenseite der Glasscheibe GS2 angeordnet werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie F flexibel. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke h _F von 25 pm bis 500 pm auf. Dies ermöglicht eine einfache Bereitstellung einer Biegung, z.B. zum Umlegen um eine Glasschicht, ohne diese vorformen zu müssen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie F im Wellenlängenbereich 400 nm - 700 nm im Wesentlichen durchsichtig. Dies kann durch entsprechende Wahl des Materials bereitgestellt werden. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt. Es sei angemerkt, dass nicht in allen Anwendungen die Leiterstruktur GPCW und/oder die Antennenstruktur ANT in einem optisch sichtbaren Bereich angeordnet sind, sondern es kann auch sein, dass diese Strukturen in einem Randbereich angeordnet sind, der typischerweise durch Schwarzdruck optisch undurchsichtig ist. In einem solchen Fall muss auf die Transparenz der Folie F und/oder der Leiterschichten LS1 , LS2 keine Rücksicht genommen werden.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Abstand ai , a2 jedes der beiden seitlichen Leitern L1 , L2 zum Mittelleiter ML zwischen 50pm bis 300pm auf (siehe Figur 3). Es sei angemerkt, dass die Abstände ai , a2 nicht notwendigerweise identisch sein müssen, sondern auch unterschiedlich sein können. Bevorzugt sind die Abstände aber identisch, d.h. ai = a2. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Mittelleiter ML eine Breite ID _ML von 50pm bis 300pm auf. Die Breite des Mittelleiters ML kann dabei abhängig vom verwendeten Material für die Leiterschicht LS1 und/oder der Frequenz der zu leitenden Signale sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten hi_si , hi_s2 eine Höhe von 1 pm - 75 pm, bevorzugt 10 pm - 75 pm auf (siehe Figur 2). Es sei angemerkt, dass die Höhen hi_si , hi_s2 nicht notwendigerweise identisch sein müssen, sondern auch unterschiedlich sein können. Bevorzugt sind die Höhen aber identisch, d.h. hi_si = hi_s2.

D.h., die Erfindung ermöglicht feine Strukturen, die auch für hohe Frequenzen geeignet sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwischen einem der seitlichen Leiter L1 und dem in Bezug auf die Folie F gegenüberliegenden Leiter GL eine oder mehrere Durchkontaktierungen VIA - wie in Figur 3 angedeutet - angeordnet. Die Durchkontaktierungen VIA können dabei in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sein. Weiterhin können Durchkontaktierungen VIA in analoger Weise auch in Bezug auf den zweiten seitlichen Leiter L2 und dem gegenüberliegenden Leiter GL vorgesehen sein. Der Abstand kann sich dabei an der Wellenlänge der zu leitenden Signale orientieren. Weiterhin kann durch solche Durchkontaktierungen VIA der Wellenwiderstand der Verbindungsstruktur GCPW angepasst werden. Mittels der Durchkontaktierungen VIA wird zudem eine verbesserte Potentialgleichheit über die Ausdehnung der Anordnung erreicht, sodass die hochfrequenten Eigenschaften weiter verbessert werden können.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine der beiden Leiterschichten LS1 , LS2 (zumindest) partiell mit einer Deckschicht versehen ist.

Hierdurch kann an geeigneter Stelle eine Kontaktmöglichkeit zu einer der Leiterschichten LS1 , LS2 bzw. deren Strukturen (L1 , L2, ML, GL) hergestellt werden, z.B. um eine Verbindung zu einem Massepotential GND bereitzustellen. Andererseits kann durch die Deckschicht eine unerwünschte Kontaktierung verhindert werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Antennenstruktur ANT zum Empfang von hochfrequenten Signalen ausgestaltet. Insbesondere kann die Antennenstruktur ANT zum Empfang von Mobilfunkkommunikationssignalen und/oder Signalen eines (satellitengestützten) Positionierungssystems ausgestaltet sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie F zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid auf.

D.h. , es kann ein Material verwendet werden, dass zum einen während der Herstellung als Träger für Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einer Glasschicht verbindbar ist.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten LS1 , LS2 Silber und/oder Kupfer und/oder Gold und/oder Aluminium und/oder Indium und/oder Graphene auf. Dabei ist anzumerken, dass die Leiterschichten LS1 , LS2 unterschiedliche Materialien aufweisen können. Bevorzugt weisen sie jedoch gleiche Materialien auf. D.h. auch die Leiterstrukturen können an elektrische und/oder thermische und/oder mechanische Randbedingungen angepasst werden.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften erfindungsgemäßen Folienleiter (FC) eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements (CON). Das Anschlusselement (CON) weist an einem Ende des Folienleiters (FC) einen ersten Anschlussbereich (CR1 ) auf. Der erste Anschlussbereich (CR1 ) ist in diesem Ausführungsbeispiel am der Antennenstruktur (ANT) entgegengesetzten Ende des Folienleiters (FC) angeordnet.

Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Folienleiter (FC) aus Figur 5, wobei im ersten Anschlussbereich (CR1 ) ein erstes Kopplungselement (CE1 ) angeordnet, welches mit den elektrisch leitfähigen Strukturen des Folienleiters (FC), beispielsweise dem Mittelleiter (ML) und den seitlichen Leitern (L1 , L2), elektrisch leitend verbunden ist, beispielsweise durch verlöten oder kleben mit einem elektrisch leitfähigen Kleber.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Anschlusselement (CON) im ersten Anschlussbereich (CR1 ), wobei ein zweites Kopplungselement (CR2) auf das erste Kopplungselement (CR1 ) gesteckt ist und dadurch mit diesem mechanisch und elektrisch verbunden ist. Das zweite Kopplungselement (CR2) ist mit einem Ende eines Rundleiters (RC) und beispielsweise eines Koaxialkabels, verbunden. Dabei ist der erste Pol (P1 ) des ersten Kopplungselements (CE1 ) mit dem Mittelleiter (ML) des Folienleiters (FC) elektrisch leitend verbunden, beispielsweise verlötet. Des Weiteren ist der zweite Pol (P2) des ersten Kopplungselements (CE1) mit den seitlichen Leitern (L1 , L2) des Folienleiters (FC) elektrisch leitend verbunden, beispielsweise jeweils über zwei Lötverbindungen.

Das erste Kopplungselement (CE1 ) und das zweite Kopplungselement (CE2) sind als elektrisches Hochfrequenzverbindungselement ausgebildet, das beispielsweise geeignet ist, Hochfrequenzsignal der Antenne (ANT) über den Folienleiter (FC) zu Empfangen oder an die Antenne (ANT) zu senden. Das Hochfrequenzverbindungselement ist hier beispielsweise als elektromechanisches Verbindungselement ausgebildet, dass neben der elektrischen Leitungsverbindung auch mechanisch fest mit dem Folienleiter (FC) und dem Rundkabel (RC) verbunden ist. Aufgrund der mechanischen und gleichzeitig elektrischen Verbindung, beispielsweise durch eine Verrastung der Steckverbindung, wird ein solches Verbindungselement im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als elektromechanisches Verbindungselement bezeichnet.

Als elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement ist beispielsweise eine SMA-Buchse als erste Kopplungselement (CE1 ) und ein SMA-Stecker als zweites Kopplungselement (CE2) geeignet. Die SMA-Buchse kann z. B. eine Winkelanordnung aufweisen, sodass eine geringe Bauhöhe im Anschlussbereich zur Verfügung gestellt wird.

Die elektromechanische Steckverbindung durch die Kopplungselemente (CE1 , CE2) erlaubt eine sichere und mechanisch sowie elektrisch stabile Verbindung zwischen dem Folienleiter (FC) und dem Rundkabel (RC). Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, beispielsweise eine Verglasung mit fest eingebautem Folienleiter (FC) und erstem Kopplungselement (CE1 ) bereitzustellen. Diese Anordnung weist lediglich geringe Abmaße auf und ist gut zu lagern. Erst am Verwendungsort, beispielsweise nach dem Einbau der Scheibe in eine Fahrzeugkarosserie, erfolgt dann beispielsweise die Verbindung mit dem Rundkabel (RC) über das zweite Kopplungselement (CE2). Das Rundkabel (RC) kann dann flexibel über weitere Leitungsverbindungen mit einer Empfangs-, Sende- oder Bordelektronik verbunden werden.

Es versteht sich, dass die Kopplungselemente (CE1 , CE2) und die darin befindlichen elektrischen Leitungsverbindungen (insbesondere Steckverbindungen) durch ein Gehäuse (hier nicht dargestellt), bevorzugt durch ein elektrisch isolierendes Gehäuse, elektrisch isoliert, mechanisch stabilisiert und oder vor Korrosion geschützt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Glasscheibe eine Verbundglasscheibe, wobei die Glasscheibe eine zweite Glasschicht GS1 aufweist, wobei die Folie F zwischen die erste Glasschicht GS2 und die zweite Glasschicht GS1 eingebracht ist. D.h. , die Folie kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Glasschichten einer Verbundglasscheibe eingebracht sein. Dabei kann die Folie F (mit den jeweiligen Leiterschichten LS1 , LS2) unmittelbar auf einer der Glasschichten GS1 , GS2 aufgebracht sein, oder aber es kann eine Zwischenschicht VF oberhalb und/oder unterhalb der Folie F (mit den jeweiligen Leiterschichten LS1 , LS2) angeordnet sein. Die Zwischenschicht VF dient dabei im Wesentlichen der Verbindung der Glasschichten GS1 , GS2. Um Höhenunterschiede durch die Folie F (mit den jeweiligen Leiterschichten LS1 , LS2) auszugleichen, kann die Zwischenschicht VF Ausnehmungen aufweisen Die Zwischenschicht VF enthält zumindest einen Stoff ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylfluoride (PVF), Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyacrylat (PA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan (PUR), und/oder Gemische und Copolymere davon.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug (oder Kombinationen hiervon) bereitgestellt. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS- Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikations systems der 2., 3. 4. oder 5. Generation, verwendet.

Bezugszeichenliste

FC Folienleiter

CON Anschlusselement, elektrisches Anschlusselement

CE1 , CE2 Kopplungselement, elektrisches Kopplungselement P1 , P2 Pol

CR1 Anschlussbereich

GCPW Verbindungsstruktur

GS1 , GS2 Glasschicht

LS1 , LS2 Leiterschicht

ANT Antennenstruktur

ML Mittelleiter

L1 , L2 seitlicher Leiter

GL gegenüberliegender Leiter

F Folie, Trägerfolie

3i , 82 Abstand

Breite

Dicke

Höhe

VIA Durchkontaktierung

A Fahrzeugkarosserie

VF Zwischenschicht

GN D Massepotential

KL Kleber