Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Scheibenfertigung und betrifft eine Antennen scheibe mit einer oder mehreren integrierten Flächenantennen, eine Antennenscheibenanord nung, ein Verfahren zur Herstellung der Antennenscheibe, sowie deren Verwendung.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen über eine Vielzahl technischer Einrichtungen zum Senden und Empfangen von hochfrequenten elektromagnetischen Strahlungen, insbesondere um den Betrieb von Grunddiensten wie Rundfunkempfang, Mobiltelefonie, satellitengestützte Navigation (GPS) und drahtloses Internet (WLAN) zu ermöglichen. In der Mobiltelefonie ist die Einführung des Stan dards 5G vorgesehen, bei dem im Vergleich zum bisherigen Standard 4G vielfach höhere Daten raten und Kapazitäten erreicht werden können. 5G wird voraussichtlich den Frequenzbereich 0,6 bis 6 GHz nutzen. Dies stellt die Fahrzeughersteller vor neue Herausforderungen, da 5G auch die Anwendung der sogenannten MIMO (Multiple jnput Multiple Output)-Technik vorsieht, bei der für die Datenübermittlung mehrere Sende- und Empfangsantennen genutzt werden.

Fahrzeugverglasungen aktueller Fahrzeuge weisen zunehmend vollflächige, elektrisch leitfähige und für sichtbares Licht transparente Schichten auf. Diese elektrisch leitfähigen Schichten dienen beispielsweise für den Schutz der Fahrzeuginnenräume vor Überhitzung durch Sonnenlicht, in dem sie einfallende Wärmestrahlung reflektieren, wie beispielsweise aus EP 378917 A bekannt ist. Andererseits können elektrisch leitfähige Schichten durch Anlegen einer elektrischen Span nung eine gezielte Erwärmung der Scheibe bewirken, um Eis oder Beschlag zu entfernen, wie beispielsweise aus WO 2010/043598 A1 bekannt ist.

Elektrisch leitfähige Schichten sind undurchlässig für elektromagnetische Strahlung im Hochfre quenzbereich. Ist die Verglasung eines Fahrzeugs allseitig und vollflächig mit elektrisch leitfähi gen Schichten ausgestattet, ist das Senden und Empfangen von elektromagnetischer Strahlung im Innenraum des Kraftfahrzeugs nicht mehr möglich. Für den Betrieb von fahrzeuginnenraum seitig angeordneten Sensoren wie Regensensoren, Kamerasystemen oder ortsfesten Antennen werden üblicherweise örtlich begrenzte Bereiche der elektrisch leitfähigen Schicht entschichtet. Diese entschichteten Bereiche, welche sogenannte Kommunikations- oder Datenübertragungs fenster bilden, sind beispielsweise aus EP 1605729 A2 bekannt.

Da durch transparente, elektrisch leitfähige Schichten die Farbgebung und Reflexionswirkung einer Scheibe beeinflusst wird, sind schichtfreie Kommunikationsfenster optisch sehr auffällig. Zudem können sich durch entschichtete Bereiche optische Störungen ergeben, so dass eine Po sitionierung im Sichtfeld des Fahrers zu vermeiden ist, wenn die Fahrsicherheit nicht beeinträch tigt werden soll. Aus diesem Grund werden Kommunikationsfenster an unauffälligen Positionen der Scheibe angeordnet, beispielsweise im Bereich des Innenspiegels einer Windschutzscheibe, und durch Schwarzdrucke und Kunststoffblenden abgedeckt.

Bekannt ist auch die Ausbildung einer Rasterung im Bereich des Kommunikationsfensters. Aus EP 0 717 459 A1 , US 2003/0080909 A1 und DE 198 17 712 C1 sind Scheiben mit einer metalli schen Schicht bekannt, die eine rasterförmige Entschichtung der metallischen Schicht aufweisen, die als Tiefpass-Filter für auftreffende hochfrequente elektromagnetische Strahlung wirkt. Aus der WO 2014060203 A1 ist eine Scheibe mit einer metallischen Schicht bekannt, deren rasterförmige Entschichtung durchlässig für hochfrequente elektromagnetische Strahlung ist.

Je nach Anwendung können derartige Kommunikationsfenster zu klein sein, um das Senden und Empfangen hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung zu ermöglichen, wie es beispiels weise für Mobiltelefonie und satellitengestützte Navigation notwendig ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die dafür notwendige Antenne von der Scheibe weit entfernt angeordnet ist und durch ein kleines Kommunikationsfenster nur wenig Signalintensität in den Empfangsbereich der An tenne gelangen beziehungsweise nur wenig Signalintensität durch das Kommunikationsfenster nach außen gesendet werden kann. Dennoch erwartet der Benutzer, dass Mobiltelefone an jeder beliebigen Position im Innenraum eines Fahrzeugs betrieben werden können.

Die Verwendung von an der Karosserie befestigten Außenantennen für hochfrequente elektro magnetische Strahlung ist beispielsweise aus US 20140176374 A1 bekannt. Derartige Antennen beeinträchtigen jedoch das ästhetische Erscheinungsbild des Fahrzeugs, können Windgeräu sche verursachen und sind empfindlich gegenüber Beschädigungen und Vandalismus. Um Au ßenantennen zu vermeiden, ist es beispielsweise aus DE 10106125 A1 , DE 10319606 A1 , EP 0720249 A2, US 2003/01 12190 A1 und DE 19843338 C2 bekannt, die transparente, elektrisch leitfähige Schicht selbst als Flächenantenne einzusetzen. Dazu wird die elektrisch leit fähige Schicht mit einer Koppelelektrode galvanisch oder kapazitiv gekoppelt und das Antennen signal im Randbereich der Scheibe zur Verfügung gestellt. Das von der Flächenantenne ausge koppelte Antennensignal wird einem Antennenverstärker zugeführt, der in Kraftfahrzeugen mit der metallischen Karosserie verbunden ist, wodurch ein hochfrequenztechnisch wirksames Be zugspotenzial für das Antennensignal vorgegeben wird. Die nutzbare Antennenspannung ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Bezugspotenzial der Fahrzeugkarosserie und dem Poten zial des Antennensignals.

EP 3 300 167 A1 offenbart eine Scheibe mit einer Monopolantenne vom Unipolartyp. Die draht förmige Monopolantenne verfügt über einen ersten Anschlussbereich, der als erste Elektrode dient. Eine elektrisch leitfähige Beschichtung der Scheibe verfügt über einen zweiten Anschluss bereich, der als zweite Elektrode dient.

EP 3 249 743 A1 offenbart eine Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung, in die eine Schlitzantenne eingearbeitet ist. Ein Bereich der Beschichtung stellt ein Bezugspotential bereit.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Scheibe (im Weiteren zur einfacheren Bezugnahme als "Antennenscheibe" bezeichnet) mit einer oder mehreren integrierten Flächenantennen zur Verfügung zu stellen, die einen guten Empfang hoch frequenter elektromagnetischer Strahlung ermöglicht, insbesondere im Frequenzbereich der Mo biltelefonie gemäß dem Standard 5G, und einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Antennen scheibe gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist eine Antennenscheibe gezeigt, welche vorzugsweise der Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung dient. Vorzugsweise ist die Antennenscheibe eine Fahrzeugscheibe eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Windschutzscheibe (Fahrzeuganten nenscheibe).

Die Antennenscheibe umfasst mindestens ein elektrisch isolierendes Substrat sowie mindestens eine elektrisch leitfähige, vorzugsweise transparente, Schicht auf dem Substrat, im Weiteren zur leichteren Bezugnahme als "Funktionsschicht" bezeichnet. Die Funktionsschicht ist beispiels weise direkt auf das Substrat aufgebracht. Möglich ist jedoch auch, dass sich zwischen der Ober fläche des Substrats und der Funktionsschicht eine oder mehrere weitere Schichten aus von dem Substrat und der Funktionsschicht verschiedenen Materialien befinden. Die Funktionsschicht wird typischer Weise von einer schichtfreien Randentschichtungszone der Antennenscheibe vollum fänglich umrandet, wobei die Randentschichtungszone unmittelbar an die Funktionsschicht an grenzt. Die Antennenscheibe umfasst mindestens eine Antennenstruktur, insbesondere eine Mehrzahl von Antennenstrukturen. Im Weiteren erfolgt eine Beschreibung der Antennenstruktur:

Die bzw. jede Antennenstruktur umfasst eine elektrisch leitfähige Schicht mit Antennenfunktion, im Weiteren zur leichteren Bezugnahme als "Antennenschicht" bezeichnet, die zum Empfangen und/oder Senden hochfrequenter Antennensignale dient. Im Sinne vorliegender Erfindung sollen hochfrequente Antennensignale im Frequenzbereich von 600 MHz bis 6 GHz liegen, d.h. in in dem für den Mobilfunkstandard 5G vorgesehenen Frequenzbereich. Die Antennenschicht ist vor zugsweise für sichtbares Licht transparent. Die Antennenschicht ist in Einklang mit dem gängigen Verständnis des Begriffs "Schicht" eine flächig-ausgedehnte Struktur, wobei eine minimale Ab messung in der Fläche die Schichtdicke um ein Vielfaches übersteigt, z.B. um das 100-fache oder 1000-fache. Insbesondere dient die Antennenschicht als Flächenantenne und ist nicht linienför mig ausgebildet, d.h. die Antennenschicht ist insbesondere keine Drahtantenne oder Schlitzan tenne.

Die mindestens eine Antennenschicht ist von der Funktionsschicht galvanisch getrennt, wobei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen der Antennenschicht und der Funktionsschicht für von der Antennenschicht empfangene und/oder gesendete hochfrequente Antennensignale mindestens 10 Ohm, vorzugsweise mindestens 30 Ohm, stärker bevorzugt mindestens 50 Ohm, beträgt. Der hochfrequenztechnische Widerstand ist der elektrische Widerstand zwischen der Antennenschicht und der Funktionsschicht für von der Antennenschicht empfangene und/oder gesendete Antennensignale. Somit ist der elektrisch Widerstand zwischen Antennenschicht und Funktionsschicht für hochfrequente Antennensignale hochohmig und die Antennenschicht ist von der Funktionsschicht hochfrequenztechnisch stark entkoppelt.

Die Antennenschicht der mindestens einen Antennenstruktur weist einen ersten Anschlussbe reich bzw. Signalleiteranschlussbereich auf, der als erste (Koppel-) Elektrode zum Aus- und/oder Einkoppeln von von der Antennenschicht empfangenen und/oder gesendeten hochfrequenten Antennensignalen dient. Die Funktionsschicht weist mindestens einen zweiten Anschlussbereich bzw. Masseleiteranschlussbereich auf, der als zweite (Koppel-)Elektrode zum Bereitstellen eines Bezugspotentials für die Antennensignale dient.

Zur elektrischen Verbindung mit einer Empfangs- und/oder Sendeelektronik ist der erste An schlussbereich mit einer Signalleitung elektrisch koppelbar bzw. gekoppelt, z.B. galvanisch oder kapazitiv. Zudem ist der zweite Anschlussbereich mit einer Masseleitung elektrisch koppelbar bzw. gekoppelt, z.B. galvanisch oder kapazitiv.

Die von der Antennenschicht galvanisch getrennte und für hochfrequente Antennensignale einen hochohmigen elektrischen Widerstand zur Antennenschicht aufweisende Funktionsschicht stellt ein hochfrequenztechnisch wirksames Bezugspotenzial für die Antennensignale bereit. Die nutz bare Antennenspannung ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Bezugspotenzial der Funk tionsschicht und dem Potenzial der Antennensignale.

Die Funktionsschicht kann somit in vorteilhafter Weise als elektrische Masse fungieren, wenn sie von der Antennenschicht galvanisch getrennt und hochfrequenztechnisch entkoppelt ist. Auf diese Weise kann ein Bezugspotential für die von der Antennenschicht empfangenen Antennen signale in einfacher Weise und unabhängig von der Umgebung der Antennenscheibe bereitge stellt werden. Es ist beispielsweise nicht erforderlich ein Bezugspotential durch die metallische Fahrzeugkarosserie vorzugeben, wodurch sich die Installation der Antennenscheibe vereinfacht und die Funktion der integrierten Flächenantenne auch unabhängig vom Fahrzeug realisierbar ist. Bei der Verwendung in Gebäuden ist die Bereitstellung eines Bezugspotentials mitunter nur mit größerem Aufwand zu realisieren, was erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise vermieden werden kann. Die erfindungsgemäße Antennenscheibe ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine Integration sowohl der als Flächenantenne wirkenden Antennenschicht als auch der das Bezugspotential bereitstellenden elektrischen Masse in die Antennenscheibe. Insbesondere kann auch der Durchtritt von hochfrequenten elektromagnetischen Strahlungen durch ein Kommunika tionsfenster vermieden werden. Zudem können mehrere jeweils als Flächenantenne dienende Antennenschichten in einfacher Weise in einer selben Antennenscheibe realisiert werden. Dies ermöglicht insbesondere den Empfang und/oder das Senden von Mobilfunksignalen gemäß dem neuen Standard 5G. Die als Flächenantenne dienende Antennenschicht der erfindungsgemäßen Antennenscheibe kann gleichermaßen zum Aussenden von Antennensignalen dienen. Die Flä chenantenne der Antennenscheibe ist vorzugsweise in Form einer Monopolantenne ausgebildet. In diesem Fall sind die Antennenschicht und die Funktionsschicht für die Funktion der Antennen schicht als Monopolantenne in entsprechender Weise ausgebildet.

Die Antennenstruktur der bzw. jeder Antennenstruktur umfasst weiterhin eine Isolationslinie, durch welche die Funktionsschicht in zwei Funktionsschichtzonen elektrisch unterteilt ist, die gal vanisch voneinander getrennt, aber hochfrequenztechnisch so gekoppelt sind, dass ein hochfre quenztechnischer Widerstand für hochfrequente Antennensignale weniger als 1 Ohm beträgt. Wesentlich hierbei ist, dass in (nur) einer der beiden Funktionsschichtzonen der zweite An schlussbereich (Masseleiteranschlussbereich) enthalten ist. Der einfacheren Bezugnahme hal ber, wird die den zweiten Anschlussbereich enthaltende Funktionsschichtzone als zweite Funkti onsschichtzone, die andere Funktionsschichtzone als erste Funktionsschichtzone bezeichnet.

Um zu erreichen, dass ein hochfrequenztechnischer Widerstand für hochfrequente Antennensig nale weniger als 1 Ohm beträgt, weist die Isolationslinie vorteilhaft eine Breite von weniger als 150 gm auf. Die beiden Funktionsschichtzonen sind dann hochfrequenztechnisch niederohmig miteinander verbunden. Durch die Isolationslinie wird somit eine den Masseleiteranschlussbe reich enthaltende Funktionsschichtzone erzeugt (d.h. zweite Funktionsschichtzone), welche von der übrigen Funktionsschicht (d.h. erste Funktionsschichtzone) galvanisch getrennt ist, so dass ein in der Funktionsschicht geleiteter Strom (z.B. Fleizstrom der Funktionsschicht) nicht in die den Masseleiteranschlussbereich enthaltende Funktionsschichtzone eingeleitet werden kann. Gleich zeitig können hochfrequente Antennensignale die Isolationslinie passieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe ist die Antennenschicht der mindestens einen Antennenstruktur zumindest in senkrechter Sicht durch das mindestens eine Substrat zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb einer Ausnehmung der Funktionszone angeordnet ist.

Bei unmittelbar vorstehender Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe ist es vor teilhaft, wenn die Antennenschicht und die Funktionsschicht der mindestens einen Antennen struktur auf derselben Oberfläche des mindestens einen Substrats angeordnet sind. Die Anten nenschicht der mindestens einen Antennenstruktur befindet sich dann zumindest teilweise, ins besondere vollständig, innerhalb einer Ausnehmung der Funktionszone, d.h. nicht nur in senk rechter Sicht durch das mindestens eine Substrat, sondern auch bezogen auf die Schichtebene der Funktionsschicht. In diesem Fall ist die mindestens eine Antennenschicht durch einen elektrisch isolierenden Bereich (im Weiteren als "Isolationszone" bezeichnet), der zu diesem Zweck teilweise oder vollständig frei ist von elektrisch leitfähigem Material, insbesondere Material der Funktionsschicht, galvanisch getrennt. Der durch die Isolationszone bedingte räumliche Ab stand zwischen der Antennenschicht und der Funktionsschicht ist so gewählt, dass ein Wider stand von mindestens 10 Ohm, vorzugsweise mindestens 50 Ohm, für von der Antennenschicht empfangene und/oder gesendete hochfrequente Antennensignale gegeben ist. Vorzugsweise beträgt zu diesem Zweck ein minimaler Abstand der Antennenschicht von der Funktionsschicht wenigstens 0,5 mm und liegt insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm. Die Isolationszone kann insbesondere durch Entfernen der Funktionsschicht hergestellt sein. Die Antennenschicht, die Funktionsschicht und die Isolationszone sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist die Ausnehmung durch vollständiges Entfernen der Funktionsschicht herge stellt.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung sind die Antennenschicht und die Funktionsschicht der mindestens einen Antennenstruktur auf verschiedenen Oberflächen des mindestens einen Sub strats, insbesondere auf verschiedenen Oberflächen mehrerer Substrate, angeordnet. Hierbei ist die Antennenschicht im verbauten Zustand der Antennenscheibe vorzugsweise näher zum In nenraum angeordnet als die Funktionsschicht. Wesentlich hierbei ist, dass sich die mindestens eine Antennenschicht in senkrechter Sicht durch das Substrat (d.h. bei orthogonaler Projektion auf das Substrat) zumindest teilweise innerhalb einer in der Funktionsschicht ausgebildeten Aus nehmung befindet, die teilweise oder vollständig frei ist von der Funktionsschicht, so dass die Ausnehmung durchlässig für hochfrequente elektromagnetische Strahlung ist, welche von der Antennenschicht empfangen und/oder gesendet werden kann. Bei dieser Ausgestaltung muss die Ausnehmung also nicht vollständig frei von der leitfähigen Schicht sein, sondern es muss lediglich die Transmission der hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung gewährleistet wer den. Die Ausnehmung bzw. Durchlassbereich ist zu diesem Zweck entweder vollständig ent- schichtet oder mit einer Rasterung aus dem Material der Funktionsschicht versehen, die durch lässig für hochfrequente elektromagnetische Strahlung ist, welche von der Antennenschicht emp fangen werden kann. Eine solche Rasterung geht aus der eingangs genannten WO 2014060203 A1 hervor, auf deren Offenbarung in vollem Umfang Bezug genommen wird, insbesondere was die Ausgestaltung der für hochfrequente elektromagnetische Strahlung durchlässigen Rasterung betrifft. Der Durchlassbereich ist zu mindestens 70%, vorzugsweise zu mindestens 80%, stärker bevorzugt zu mindestens 90% durchlässig für hochfrequente elektromagnetische Strahlung.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe, bei welcher die Anten nenschicht zumindest in senkrechter Sicht durch das mindestens eine Substrat innerhalb einer Ausnehmung der Funktionszone angeordnet ist, umfasst die mindestens eine Antennenstruktur eine Isolationslinie, welche einen die Ausnehmung begrenzenden (von der Funktionsschicht ge bildeten) Ausnehmungsrand vollständig umgibt. In diesem Fall umgibt die den zweiten Anschluss bereich enthaltende zweite Funktionsschichtzone die Ausnehmung vollständig. Dies gilt sowohl für den Fall, dass die Ausnehmung randständig der Funktionsschicht angeordnet ist, wie auch für den Fall, dass die Ausnehmung vollständig innerhalb der Funktionsschicht angeordnet ist. Es versteht sich, dass eine randständige Ausnehmung nur durch den von der Funktionsschicht gebildeten Ausnehmungsrand definiert wird, so dass die zweite Funktionsschichtzone nur den Ausnehmungsrand umgeben kann, jedoch nicht den "offenen" Rand der Ausnehmung, an dem sich kein Material der Funktionsschicht befindet.

Bei unmittelbar vorstehender Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe ist es vor teilhaft, wenn die Isolationslinie, welche sich von einem ersten Isolationslinie-Endpunkt zu einem zweiten Isolationslinie-Endpunkt erstreckt, so ausgebildet ist, das mindestens ein Isolationslinie- Endpunkt, insbesondere beide Isolationslinie-Endpunkte, auf einem nicht Teil der Ausnehmung bildenden Funktionsschichtrand der Funktionsschicht liegen.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe, bei welcher die Antennenschicht zumindest in senkrechter Sicht durch das mindestens eine Substrat inner halb einer Ausnehmung der Funktionszone angeordnet ist, umfasst die mindestens eine Anten nenstruktur eine Isolationslinie, welche einen die Ausnehmung begrenzenden (von der Funkti onsschicht gebildeten) Ausnehmungsrand nicht vollständig umgibt. In diesem Fall umgibt die den zweiten Anschlussbereich enthaltende zweite Funktionsschichtzone die Ausnehmung nicht voll ständig. Dies gilt sowohl für den Fall, dass die Ausnehmung randständig der Funktionsschicht angeordnet ist, wie auch für den Fall, dass die Ausnehmung vollständig innerhalb der Funktions schicht angeordnet ist.

Bei unmittelbar vorstehender Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe ist es vor teilhaft, wenn die Isolationslinie, welche sich von einem ersten Isolationslinie-Endpunkt zu einem zweiten Isolationslinie-Endpunkt erstreckt, so ausgebildet ist, dass mindestens ein Isolationslinie- Endpunkt, insbesondere beide Isolationslinie-Endpunkte, auf dem Ausnehmungsrand liegen.

Eine Ausnehmung der Funktionsschicht ist beispielsweise vollständig innenliegend der Funkti onsschicht angeordnet. In diesem Fall ist die Antennenschicht vollumfänglich von der Funktions schicht umgeben, wobei sich die Isolationszone zwischen der Antennenschicht und der Funkti onsschicht befindet, wenn sich die Antennenschicht und die Funktionsschicht auf derselben Oberfläche des mindestens einen Substrats befinden.

Alternativ ist eine Ausnehmung der Funktionsschicht randständig der Funktionsschicht angeord net und ist durch eine Einsenkung bzw. Einbuchtung des Rands der Funktionsschicht ausgebil det. In diesem Fall ist die Antennenschicht teilumfänglich von der Funktionsschicht umgeben, wobei lediglich ein an den Scheibenrand angrenzender Abschnitt der Antennenschicht nicht von der Funktionsschicht umgeben ist ("offener Rand der Ausnehmung"). Auch in diesem Fall befin det sich die Isolationszone zwischen der Antennenschicht und der Funktionsschicht, wenn die Antennenschicht und die Funktionsschicht auf derselben Oberfläche des mindestens einen Sub strats angeordnet sind, wobei die Antennenschicht, die Funktionsschicht und die Isolationszone unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Die Ausnehmung wird von einem Ausneh mungsrand begrenzt, der von der Funktionsschicht gebildet wird. Der am Scheibenrand angeord neten Rand der Antennenschicht ist vorzugsweise in Flucht zu einem Rand der Funktionsschicht angeordnet (aber hiervon getrennt durch die Isolationszone). Vorzugsweise grenzt der zum Scheibenrand benachbarte Rand der Antennenschicht unmittelbar an die schichtfreie Randent- schichtungszone der Antennenscheibe an.

Wenn die Antennenschicht innerhalb einer schichtfreien Ausnehmung der Funktionsschicht an geordnet ist und die Antennenschicht aus dem Material der Funktionsschicht gebildet wird, ist der Begriff "Ausnehmung" der Funktionsschicht so zu verstehen, dass die Antennenschicht nicht Teil der Funktionsschicht ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe besteht die Antennen schicht der bzw. jeder Antennenstruktur vorteilhaft aus demselben Material wie die Funktions schicht und ist aus der Funktionsschicht gebildet, wobei die zwischen Funktionsschicht und An tennenschicht befindliche Isolationszone durch teilweises oder vollständiges Entfernen der Funk tionsschicht hergestellt ist. Durch diese Maßnahme kann die Antennenschicht in einfacher und kostengünstiger Weise aus der Funktionsschicht selbst hergestellt werden.

Möglich ist jedoch auch, dass die Antennenschicht aus einem von der Funktionsschicht verschie denen Material besteht und beispielsweise in Form einer auf das Substrat aufgebrachten Metall folie, beispielsweise einer Kupfer-, Silber-, Gold- oder Aluminiumfolie, ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Folie weist vorteilhaft eine Dicke von 50 gm bis 1000 gm und bevorzugt von 100 pm bis 600 pm auf. Die elektrisch leitfähige Folie hat vorteilhafterweise eine Leitfähigkeit von 1 ^* 10 ⁶ S/m bis 10 ^* 10 ⁷ S/m und bevorzugt von 3,5 ^* 10 ⁷ S/m bis 6,5 ^* 10 ⁷ S/m. Denkbar ist auch, eine mit einem Metall, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold oder Aluminium, beschichtete Trägerfolie oder Trägerscheibe einzusetzen. Die Trägerfolie oder Trägerscheibe enthält oder besteht bevor zugt aus einem Polymer, insbesondere Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Po lyurethan (PU), Polyethylenterephthalat (PET) oder Kombinationen daraus. Derartige Folien sind vorzugsweise auf das Substrat geklebt, beispielsweise mittels eins dünnen Klebstofffilms oder eines doppelseitigen Klebebands. Alternativ besteht die Antennenschicht aus einer gedruckten und eingebrannten elektrisch leitfä higen Paste, bevorzugt eine silberhaltige Siebdruckpaste. Eine vorteilhafte gedruckte Antennen schicht weist eine Dicke von 3 gm bis 20 gm und/oder einen Flächenwiderstand von 0,001 Ohm/Quadrat bis 0,03 Ohm/Quadrat, bevorzugt von 0,002 Ohm/Quadrat bis 0,018 Ohm/Quadrat, auf. Derartige Antennenschichten sind im industriellen Fertigungsprozess leicht zu integrieren und kostengünstig herzustellen.

Jede Antennenstruktur umfasst eine Antennenschicht, einen ersten Anschlussbereich und einen zweiten Anschlussbereich, sowie eine Isolationslinie. Ist die Antennenschicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig , innerhalb einer Ausnehmung angeordnet und sind die Antennenschicht und die Funktionsschicht auf derselben Oberfläche des Substrats angeordnet, umfasst die Antennenstruktur auch eine Isolationszone.

Die Funktionsschicht ist auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet und bedeckt bzw. über deckt die Oberfläche des Substrats teilweise, jedoch vorzugsweise großflächig. Der Ausdruck "großflächig" bedeutet, dass mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Oberfläche des Substrats von der Funktionsschicht bedeckt (z.B. beschichtet) ist. Insbesondere kann sich die Funktionsschicht auch über die ge samte Oberfläche des Substrats erstrecken, mit Ausnahme eines oder mehrerer schichtfreier Be reiche, welche die Antennenschicht(en) von der Funktionsschicht galvanisch trennen oder einen Durchlassbereich bilden. Die Funktionsschicht kann sich aber auch über kleinere Anteile der Oberfläche des Substrats erstrecken, beispielsweise kleiner 50 %, kleiner 30 % oder kleiner 20 %, was beispielsweise gewünscht sein kann, wenn nur ein kleiner Bereich der Antennenscheibe durch die Funktionsschicht elektrisch beheizt werden soll. Erfindungsgemäß ist eine großflächige Bedeckung des Substrats mit der Funktionsschicht bevorzugt.

Das mindestens eine Substrat enthält oder besteht bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vor zugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Po- lymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus EP 0 847 965 B1 bekannt.

Die Dicke des mindestens einen Substrats kann breit variieren und den Erfordernissen des Ein zelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Substrate mit den Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm und bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,1 mm verwendet. Die Größe des Substrats kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung.

Das Substrat kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die drei dimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäu bung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist das Substrat planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Das Substrat kann farblos oder gefärbt sein.

Die Antennenscheibe ist beispielsweise in Form einer Einzelscheibe oder einer Verbundscheibe ausgebildet. Die Verbundscheibe umfasst in der Regel zwei vorzugsweise transparente Sub strate, welche einer Innen- und Außenscheibe entsprechen, die durch zumindest eine thermo plastische Klebeschicht fest miteinander verbunden sind, wobei sich die mindestens eine Funkti onsschicht auf zumindest einer Oberfläche zumindest eines der beiden Substrate der Verbund scheibe befindet. Vorzugsweise befindet sich die mindestens eine Funktionsschicht auf einer in nenliegenden Oberfläche der Verbundscheibe, um diese vor äußeren Einflüssen zu schützen.

Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplasti schen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethy- lenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Po lyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethyl- metacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Po lyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon ent halten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander an geordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke ein thermoplastischen Folie bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm.

Die Antennenscheibe weist beispielsweise einen umlaufenden Randbereich mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der Funktionsschicht versehen ist. Die Funktionsschicht weist vorteilhaft keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist beispiels weise im Inneren einer Verbundscheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vor Beschä digungen und Korrosion geschützt.

Die Funktionsschicht ist vorzugsweise transparent für sichtbares Licht. Vorzugsweise ist auch das Substrat sowie die Antennenscheibe transparent für sichtbares Licht. Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Antennenscheibe den ge setzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben und vordere Seitenscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75% aufweist. Für hintere Seitenscheiben und Heckscheiben kann "transparent" auch 10% bis 70% Lichttransmission bedeuten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Funktionsschicht eine Einzelschicht oder ein Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 gm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 gm. Vorzugsweise hat die Antennenscheibe eine Transparenz für sichtbares Licht von mehr als 85%.

Die Funktionsschicht kann prinzipiell jede elektrisch leitfähige Schicht sein, die für die Antennen scheibe eine bestimmte vorgebare Funktion erfüllt.

Beispielsweise ist die Funktionsschicht eine Schicht mit Sonnenschutz-Wirkung. Eine solche Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist reflektierende Eigenschaften im Infrarot-Bereich und da mit im Bereich der Sonneneinstrahlung auf, wodurch ein Aufheizen des Innenraums eines Ge bäudes oder Kraftfahrzeugs infolge von Sonnenstrahlung vorteilhaft vermindert wird. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind dem Fachmann wohlbekannt und enthalten typischerweise zu mindest ein Metall, insbesondere Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die Schicht mit Son nenschutzwirkung kann eine Abfolge mehrerer Einzelschichten umfassen, insbesondere zumin dest eine metallische Schicht und dielektrische Schichten, die beispielsweise zumindest ein Me talloxid enthalten. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Si liziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von einem oder mehreren da raus. Das dielektrische Material enthält beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumcarbid oder Alumini umnitrid. Schichten mit Sonnenschutzwirkung sind beispielsweise bekannt aus DE 10 2009 006 062 A1 , WO 2007/101964 A1 , EP 0 912 455 B1 , DE 199 27 683 C1 , EP 1 218 307 B1 und EP 1 917 222 B1 .

Die Dicke einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden, wobei eine Schichtdicke von 10 nm bis 5 pm und insbesondere von 30 nm bis 1 pm bevorzugt ist. Der Flächenwiderstand einer Schicht mit Sonnenschutzwirkung beträgt bevorzugt von 0,35 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,5 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, ganz besonders bevorzugt von 0,6 Ohm/Quadrat bis 30 Ohm/Quadrat, und insbesondere von 2 Ohm/Quadrat bis 20 Ohm/Quadrat. Die Schicht mit Sonnenschutzwirkung weist beispielsweise gute infrarotreflektierende Eigenschaften und/oder besonders niedrige Emissivität (Low-E) auf. Die Funktionsschicht kann beispielsweise auch eine elektrisch beheizbare Schicht sein, durch welche die Antennenscheibe mit einer Heizfunktion versehen wird. Solche beheizbaren Schichten sind dem Fachmann an sich bekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispiels weise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Schichten. Diese Schichten enthalten oder beste hen bevorzugt aus zumindest einem Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und oder Chrom, oder einer Metalllegierung und enthalten bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Solche Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektral bereich auf. Die Dicke einer Einzelschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. Bei einer solchen Dicke wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht.

Typischerweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten elektrisch leitfähigen Schichten der elektrisch beheizbaren Funktionsschicht zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Bevor zugt ist unterhalb der ersten und/oder oberhalb der letzten elektrisch leitfähigen Schicht eine wei tere dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzel schicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schicht können aber auch mehrere Einzelschich ten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines einem dielektrischen Material, Glättungs schichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm.

Die elektrisch beheizbare Funktionsschicht ist mit mindestens zwei Sammelleitern elektrisch ver bunden, durch die ein Heizstrom in die Funktionsschicht eingespeist werden kann. Die Sammel leiter sind bevorzugt im Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht entlang einer Seitenkante auf der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet. Die Länge des Sammelleiters ist typischerweise im Wesentlichen gleich der Länge der Seitenkante der elektrisch leitfähigen Schicht, kann aber auch etwas größer oder kleiner sein. Vorzugsweise sind zwei Sammelleiter auf der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet, im Randbereich entlang zweier gegenüberliegenden Seitenkan ten der elektrisch leitfähigen Schicht. Die Breite des Sammelleiters beträgt bevorzugt von 2 mm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 20 mm. Die Sammelleiter sind typischer Weise jeweils in Form eines Streifens ausgebildet, wobei die längere seiner Dimensionen als Länge und die weniger lange seiner Dimensionen als Breite bezeichnet wird. Die Sammelleiter sind beispielsweise als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur aus gebildet. Der aufgedruckte Sammelleiter enthält zumindest ein Metall, bevorzugt Silber. Die elekt rische Leitfähigkeit wird bevorzugt über Metallpartikel, enthalten im Sammelleiter, besonders be vorzugt über Silberpartikel, realisiert. Die Metallpartikel können sich in einer organischen und/o der anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als gebrannte Siebdruck paste mit Glasfritten. Die Schichtdicke des aufgedruckten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 5 gm bis 40 gm, besonders bevorzugt von 8 pm bis 20 pm und ganz besonders bevorzugt von 10 pm bis 15 pm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Alternativ kann der Sammelleiter aber auch als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet sein. Der Sammelleiter enthält dann bei spielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/o der Zinn oder Legierungen davon. Der Streifen hat bevorzugt eine Dicke von 10 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt von 30 pm bis 300 pm. Sammelleiter aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähig keit auf. Der Streifen kann mit der elektrisch leitfähigen Struktur beispielsweise über eine Lot masse, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein.

Die elektrisch leitfähige Schicht kann auch eine Flächenelektrode sein, beispielsweise die Flä chenelektrode einer Verbundscheibe mit elektrisch schaltbaren oder regelbaren optischen Eigen schaften. Solche Verbundscheiben enthalten elektrisch schaltbare oder regelbare Funktionsele mente, beispielsweise SPD-(suspended particle device), PDLC-(polymer dispersed liquid crystal), elektrochrome oder elektrolumineszente Funktionselemente und sind dem Fachmann an sich bekannt. Die Flächenelektroden enthalten zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conducting oxide, TCO), beispielsweise Silber, Molybdän, Indium-Zinnoxid (ITO) oder Aluminium-dotiertes Zinkoxid, und weisen Schichtdicken beispielsweise von 200 nm bis 2 pm auf. Die elektrisch leitfähige Schicht kann auch eine poly mere elektrisch leitfähige Schicht sein, beispielsweise enthaltend zumindest ein konjugiertes Po lymer oder ein mit leitfähigen Partikeln versehenes Polymer.

Die Funktionsschicht oder eine Trägerfolie mit der Funktionsschicht kann auf einer Oberfläche einer Einzelscheibe (Substrat) angeordnet sein. Im Falle eines Scheibenverbundes aus zwei Scheiben (Substrate) befindet sich eine vorzugsweise transparente Funktionsschicht auf einer innenliegenden Oberfläche der einen und/oder der anderen Scheibe. Im Falle eines Scheiben verbunds aus mehr als zwei Scheiben können sich auch mehrere vorzugsweise transparente Funktionsschichten auf mehreren innenliegenden Seiten der Scheiben befinden. Alternativ kann die Funktionsbeschictung zwischen zwei thermoplastischen Zwischenschichten eingebettet sein. Die Funktionsschicht ist dann bevorzugt auf eine T rägerfolie oder T rägerscheibe aufgebracht. Die Trägerfolie oder Trägerscheibe enthält bevorzugt ein Polymer, insbesondere Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU), Polyethylenterephthalat (PET) oder Kombi nationen daraus.

Wenn die Antennenscheibe als Verbundscheibe ausgebildet ist, ist es bevorzugt, wenn die Sig nalleitung und die Masseleitung in Form eines Flachleiters ausgebildet sind. Dabei ist der Flach leiter bevorzugt als Streifenleiter und insbesondere als koplanarer Streifenleiter ausgebildet, des sen Signalleitung mit der Antennenschicht elektrisch leitend gekoppelt ist und dessen Schirmung (Masseleitung) mit der Funktionsschicht elektrisch leitend gekoppelt ist. Elektrisch leitend gekop pelt bedeutet hier bevorzugt galvanisch verbunden. Alternativ kann die Signalleitung kapazitiv mit der Antennenschicht gekoppelt sein und die Masseleitung kann kapazitiv mit der Funktionsschicht gekoppelt sein. Die Signalleitung und die Masseleitung können auch als separate Flachleiter aus gebildet sein.

Der Streifenleiter ist bevorzugt als Folienleiter, insbesondere flexibler Folienleiter (Flachbandlei ter) ausgebildet. Unter Folienleiter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band ent haltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierun gen davon. Der Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm auf. Der Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Umman telung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Erfindungsgemäß geeignete Folienleiter, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter kön nen ohne Schwierigkeiten zwischen den Scheiben angeordnet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.

Die elektrische Leitungsverbindung zwischen der Antennenschicht und Signalleitung bzw. der Massenleitung und Funktionsschicht erfolgt beispielsweise über elektrisch leitfähige Kleber oder über eine Lotverbindung, die beide eine sichere und dauerhaft elektrische Leitungsverbindung ermöglichen. Alternativ kann die elektrische Leitungsverbindung durch Klemmen erfolgen, wobei die Klemmung beispielsweise dadurch erzeugt wird, dass ein Ende der Signalleitung des Strei fenleiters über einen Presskontakt mit der Antennenschicht verbunden ist und ein Ende der Mas seleitung desselben oder eines weiteren Streifenleiters mit der Funktionsschicht verbunden ist. Gemäß einer Ausgestaltung der Antennenscheibe weist diese eine Mehrzahl von Antennenstruk turen auf, wie sie vorstehend beschrieben sind. Falls alle Antennenschichten auf einer selben Oberfläche des mindestens einen Substrats angeordnet sind, sind die Antennenschichten jeweils von einer Isolationszone umgeben, d.h. die Antennenschichten sind galvanisch voneinander ge trennt, wobei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen den einzelnenn Antennen schichten mindestens 10 Ohm, vorzugsweise mindestens 50 Ohm, beträgt. Die Antennenschich ten sind somit hochfrequenztechnisch stark entkoppelt und können als individuelle Flächenan tennen wirken. Die Antennenschichten sind vorzugsweise jeweils zumindest teilweisen, insbe sondere vollständig, in einer separaten Ausnehmung der Funktionsschicht angeordnet und wei sen jeweils eine Isolationslinie auf. Zwei oder mehr Antennenschichten, insbesondere alle Anten nenschichten, können aber auch zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einer gemein samen Ausnehmung angeordnet sein. Die Antennenschichten können auch auf verschiedenen Oberflächen eines oder mehrerer Substrate angeordnet sein. Hierbei sind die Antennenschich ten, in senkrechter Sicht durch das Substrat, jeweils mindestens teilweise innerhalb einer selben Ausnehmung bzw. Durchlassbereichs oder mehrerer Durchlassbereiche angeordnet. Mehrere Flächenantennen könnten vorteilhaft für die Anwendung der MIMO-Technik eingesetzt werden.

Vorteilhaft ist die Antennenschicht der bzw. jeder Antennenstruktur randständig der Antennen scheibe ausgebildet. Dabei beträgt der maximale Abstand zum äußeren Rand der Antennen scheibe bevorzugt weniger als 20 cm, besonders bevorzugt weniger als 10 cm. Dies erlaubt es die Antennenschicht und deren Zuleitungen unter einem optisch unauffälligen Schwarzdruck zu verdecken oder mit einer Abdeckung zu kaschieren.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Antennenscheibenanordnung, welche eine vorste hend beschriebene Antennenscheibe, sowie eine Empfangs- oder Sendeelektronik, welche durch eine Signalleitung mit dem ersten Anschlussbereich und durch eine Masseleitung mit dem zwei ten Anschlussbereich der mindestens einen Antennenstruktur elektrisch verbunden ist. Vorzugs weise sind die Signalleitung und die Masseleitung jeweils in Form eines Flachleiters ausgebildet, was insbesondere eine einfache und zuverlässige Kontaktierung der Antennenschicht und der Funktionsschicht bei einer Verbundscheibe ermöglicht.

Die Erfindung erstreckt sich des Weiteren auf ein Verfahren zur Fierstellung einer erfindungsge mäßen Antennenscheibe. Das Verfahren umfasst einen Schritt, bei dem mindestens ein Substrat bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst einen weiteren Schritt, bei dem eine elektrisch leitfähige Funktionsschicht auf eine Oberfläche des Substrats aufgebracht wird. Das Verfahren umfasst einen weiteren Schritt, bei dem eine Antennenstruktur ausgebildet wird. Diese umfasst eine elektrisch leitfähige Antennenschicht zum Empfangen und/oder Senden von hochfrequenten Antennensignalen, wobei die Antennenschicht von der Funktionsschicht galvanisch getrennt ist, wobei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen der Antennenschicht und der Funkti onsschicht für hochfrequente Antennensignale mindestens 10 Ohm beträgt, wobei die Antennen schicht einen ersten Anschlussbereich und die Funktionsschicht einen zweiten Anschlussbereich aufweist. Die Antennenstruktur umfasst weiterhin eine Isolationslinie, durch welche die Funkti onsschicht in eine erste Funktionsschichtzone und eine zweite Funktionsschichtzone elektrisch unterteilt ist, wobei die beiden Funktionsschichtzonen galvanisch voneinander getrennt, aber hochfrequenztechnisch so gekoppelt sind, dass ein hochfrequenztechnischer Widerstand für hochfrequente Antennensignale weniger als 1 Ohm beträgt, wobei der zweite Anschlussbereich in der zweiten Funktionsschichtzone enthalten ist.

Das Aufbringen der Funktionsschicht kann durch an sich bekannte Verfahren erfolgen, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache, schnelle, kostengünstige und gleichmäßige Beschichtung des Substrats. Die Funk tionsschicht kann aber auch beispielsweise durch Aufdampfen, chemische Gasphasenabschei dung (Chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) o- der durch nasschemische Verfahren aufgebracht werden.

Vorzugsweise werden die im Zusammenhang mit der Antennenscheibe beschriebene Isolations zone und die Ausnehmung durch teilweises oder vollständiges Entschichten der Funktionsschicht hergestellt. Vorteilhaft wird die Antennenschicht aus der Funktionsschicht hergestellt. Die Ent- schichtung erfolgt beispielsweise durch einen Laserstrahl. Die Entschichtung einer Linie mit einer Breite, die breiter ist als die Breite eines Laserstrahlkegels, kann durch mehrmaliges Abfahren der Linie mit dem Laserstrahl erfolgen. Alternativ kann die Entschichtung durch mechanisches Abtragen sowie durch chemisches oder physikalisches Ätzen erfolgen.

Für die Fierstellung einer Verbundscheibe werden mindestens zwei Scheiben (Substrate) bevor zugt unter Einwirkung von Flitze, Vakuum und/oder Druck durch mindestens eine thermoplasti sche Klebeschicht miteinander verbunden (laminiert). Es können an sich bekannte Verfahren zur Fierstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Au toklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die beiden Scheiben und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwi schen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über min destens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfah ren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren einge setzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kam mern, in denen erste Scheibe und zweite Scheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können.

Flachleiter zur Kontaktierung von Antennenschicht und Funktionsschicht können in einfacher Weise zwischen den Substraten laminiert werden, wobei die Flachleiter zwischen den Scheiben aus dem Verbund herausgeführt werden.

Grundsätzlich kann die Antennenscheibe für beliebige Verwendungen vorgesehen sein, bei spielsweise als Verglasung in Gebäuden, insbesondere im Zugangsbereich, Fensterbereich, Dachbereich oder Fassadenbereich, als Einbauteil in Möbeln und Geräten, in Fortbewegungs mitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Zügen, Schif fen und Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung der Antennenscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Antennenscheibe als Windschutzscheibe ist beson ders vorteilhaft. So sind Mobilfunksendestationen beispielsweise entlang von Autobahnen oder Schnellstraßen montiert. Die hochfrequente, elektromagnetische Strahlung kann dann in Fahrt richtung von vorne durch die Windschutzscheibe in den Innenraum des Fahrzeugs gelangen. In Städten sind die Mobilfunksendestationen üblicherweise auf Dächern oder erhöhten Positionen montiert und strahlen von oben herab. Satellitennavigationssignale strahlen ebenso von oben herab auf ein Fahrzeug ein. Da Windschutzscheiben zur Verbesserung der Aerodynamik eine stark geneigte Einbauposition aufweisen, können Mobilfunksignale oder Satellitennavigationssig nale auch von oben, durch die Scheibe hindurch, in den Fahrzeuginnenraum gelangen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung :

Die Erfindung betrifft eine Antennenscheibe, umfassend:

mindestens ein elektrisch isolierendes Substrat,

mindestens eine elektrisch leitfähige Funktionsschicht auf einer Oberfläche des Sub strats,

mindestens eine elektrisch leitfähige Antennenschicht zum Empfangen/Senden von hochfrequenten Antennensignalen, wobei die mindestens eine Antennenschicht von der Funkti onsschicht galvanisch getrennt ist, wobei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen der Antennenschicht und der Funktionsschicht für von der Antennenschicht empfangene Anten nensignale mindestens 10 Ohm beträgt, und wobei die Antennenschicht mit einer Signalleitung zum Auskoppeln von von der Antennenschicht empfangenen Antennensignalen und die Funkti onsschicht mit einer Masseleitung für die Bereitstellung eines Bezugspotentials für die Anten nensignale elektrisch leitend gekoppelt ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Antennenscheibe sind die mindestens eine Antennenschicht und die Funktionsschicht auf derselben Oberfläche des mindestens einen Substrats angeordnet sind, wobei die mindestens eine Antennenschicht durch eine elektrisch isolierende Isolationszone gal vanisch getrennt ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung beträgt ein kürzester Abstand der An tennenschicht von der Funktionsschicht wenigstens 0,5 mm und liegt insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die mindestens eine An tennenschicht und die Funktionsschicht auf verschiedenen Oberflächen des mindestens einen Substrats, insbesondere verschiedenen Oberflächen mehrerer Substrate, angeordnet, wobei die Antennenschicht näher zum Innenraum angeordnet ist als die Funktionsschicht, und wobei sich die mindestens eine Antennenschicht in senkrechter Sicht durch das Substrat zumindest teilweise innerhalb eines in der Funktionsschicht ausgebildeten Durchlassbereichs befindet, in dem die Funktionsschicht teilweise oder vollständig fehlt, so dass der Durchlassbereich durchlässig für hochfrequente elektromagnetische Strahlung ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht die Antennenschicht aus demselben Material wie die Funktionsschicht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht die Antennenschicht aus einem von der Funktionsschicht verschiedenen Material. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die mindestens eine Antennenschicht innerhalb einer Ausnehmung, insbesondere randständigen Ausnehmung, der Funktionsschicht angeord net. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Funktionsschicht eine die mindestens eine Antennenschicht umgebende Isolationslinie auf, wodurch die Funktionsschicht in zwei an die Isolationslinie angrenzende Funktionsschichtzonen unterteilt wird, die galvanisch voneinander getrennt sind, aber hochfrequenztechnisch so gekoppelt sind, dass ein hochfrequenztechnischer Widerstand für von der Antennenschicht empfangene Antennensignale weniger als 1 Ohm be trägt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Isolationslinie eine Breite von weniger als 150 pm auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Antennenscheibe eine Mehrzahl von Antennenschichten auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Antennenscheibe min destens zwei Substrate auf, die durch eine thermoplastische Zwischenschicht fest miteinander verbunden sind, wobei die Funktionsschicht auf einer innenliegenden Oberfläche zumindest ei nes der beiden Substrate aufgebracht ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Signal leitung und die Masseleitung jeweils in Form eines Flachleiters ausgebildet.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antennenscheibenanordnung, welche eine wie unmittel bar vorstehend beschriebene Antennenscheibe umfasst. Die Antennenscheibenanordnung um fasst weiterhin eine Empfangs- oder Sendeelektronik, die mit der mindestens einen Antennen schicht und der Funktionsschicht durch die mit der Antennenschicht elektrisch gekoppelte Sig nalleitung und die mit der Funktionsschicht elektrisch gekoppelte Masseleitung elektrisch verbun den ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Fierstellung einer unmittelbar vorstehend beschriebenen Antennenscheibe, welches umfasst: Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Funk tionsschicht auf eine Oberfläche eines Substrats; Ausbilden mindestens einer elektrisch leitfähi gen Antennenschicht zum Empfangen/Senden von hochfrequenten Antennensignalen, derart, dass die mindestens eine Antennenschicht von der Funktionsschicht galvanisch getrennt ist, wo bei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen der Antennenschicht und der Funktions schicht für von der Antennenschicht empfangene Antennensignale mindestens 10 Ohm beträgt; elektrisch leitendes Koppeln der Antennenschicht mit einer Signalleitung zum Auskoppeln von von der Antennenschicht empfangenen Antennensignalen und elektrisch leitendes Koppeln der Funktionsschicht mit einer Masseleitung, die ein Bezugspotential für die Antennensignale bereit stellt.

Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinati onen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläutern den Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu ver lassen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennen scheibe,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen vergrößerten Ausschnitt der Antennenscheibe von Fig. 1 , wobei ein Eckabschnitt der Antennenscheibe gezeigt ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen An tennenscheibe, wobei lediglich ein Eckabschnitt der Antennenscheibe ge zeigt ist,

Fig. 4 eine Querschnittdarstellung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Antennenscheibe, die in Form einer Verbundscheibe ausgebildet ist,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Ver fahrens.

Es seien zunächst die Figuren 1 und 2 betrachtet. Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenscheibe 1 in einer stark vereinfachten , schematischen Darstellung . Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Antennenscheibe 1 von Figur 1 im oberen rechten Eckbereich .

Die Antennenscheibe 1 umfasst ein hier beispielsweise gläsernes Substrat 2 auf (in Fi gur 2 nicht näher dargestellt) , auf dessen Oberfläche 3 eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung in Form einer Funktionsschicht 4 aufgebracht ist. Die Antennen scheibe 1 kann lediglich ein einziges Substrat 2 umfassen . Möglich ist jedoch auch , dass das Substrat 2 mit einem weiteren Substrat zu einer Verbundscheibe laminiert ist, wobei die Funktionsschicht 4 innenliegend der Verbundscheibe angeordnet ist (siehe Figur 4) . Die Antennenscheibe 1 kann beispielsweise in ein Gebäude oder in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden , um einen Innenraum von einer äußeren Umgebung abzutrennen. Die Funktionsschicht 4 dient hier beispielsweise als Wärmeschutzschicht, um einen Wärmeeintrag in den Innenraum zu verringern. Das gläserne Substrat 2 besteht hier beispielsweise aus Kalk-Natron Glas und ist in dieser vereinfachten Darstellung recht eckförmig gezeigt. Es versteht sich, dass die Antennenscheibe 1 jede andere beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen kann. Als Windschutz scheibe weist die Antennenscheibe 1 typischer Weise eine konvexe Wölbung auf.

Wie in Figur 1 erkennbar, weist die Antennenscheibe 1 einen schichtfreien Randent- schichtungsbereich 5 auf. Der Randentschichtungsbereich 5 erstreckt sich von einem Scheibenrand 6 der Antennenscheibe 1 bis zu einem rückversetzten Funktions schichtrand 7 der Funktionsschicht 4. Der Randentschichtungsbereich 5 hat hier eine konstante Breite, so dass die Funktionsschicht 4 eine selbe Form wie das Substrat 2 aufweist (hier z.B. rechteckförmig). Die Form der Funktionsschicht 4 kann aber auch verschieden von der Form des Substrats 2 sein.

Die Antennenscheibe 1 umfasst eine hier beispielsweise rechteckförmig ausgebildete schichtfreie Ausnehmung 8 der Funktionsschicht 4, in der sich eine Antennenschicht 9 befindet. Die Ausnehmung 8 ist randständig angeordnet und als Einsenkung des Funk tionsschichtrands 7 ausgebildet. Die Form der Ausnehmung 8 ist nur beispielhaft, wobei es sich versteht, dass die Ausnehmung 8 auch eine beliebige andere Form aufweisen kann, beispielsweise kreisförmig. Der Ausdruck "schichtfrei" bedeutet, dass in der Aus nehmung 8 die Funktionsschicht 4 entfernt oder nicht ausgebildet ist (falls die in der Ausnehmung befindliche Antennenschicht 9 aus dem Material der Funktionsschicht 4 gebildet ist, wird diese im Sinne der Erfindung nicht als Teil der Funktionsschicht 4 an gesehen).

Wie in Figur 1 gezeigt, kann der Funktionsschichtrand 7 in vier jeweils geradlinige Funk tionsschichtrandabschnitte 7a, 7b, 7c, 7d unterteilt werden. Entsprechend der beispiel haften Rechteckform der Funktionsschicht 4 umfasst der Funktionsschichtrand 7 die bei den parallelen Funktionsschichtrandabschnitte 7a, 7b und die beiden parallelen Funkti onsschichtrandabschnitte 7d, 7d. Falls die Antennenscheibe 1 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs sein soll, kann die äußere Form beispielsweise einem Trapez glei chen. In diesem Fall könnten beispielsweise die beiden Funktionsschichtrandabschnitte 7d, 7d nicht parallel sondern in einem Winkel zueinander angestellt sein. In den Figuren ist die Ausnehmung 8 als Einsenkung des Funktionsschichtrandabschnitts 7a veranschaulicht, wobei es gleichermaßen möglich wäre, dass die Ausnehmung 8 an ei nem der anderen Funktionsschichtrandabschnitte 7b, 7c, 7d ausgebildet ist.

Die hier beispielsweise rechteckförmige Ausnehmung 8 wird von einem Ausnehmungs rand 16 begrenzt, der ein Teil bzw. Bereich des Funktionsschichtrands 7 ist, hier bei spielsweise des Funktionsschichtrandabschnitts 7a. Der Ausnehmungsrand 1 6 ist ein eingesenkter Teil des Funktionsschichtrandabschnitts 7a, so dass sich der Funktions schichtrandabschnitt 7a in einen eingesenkten Bereich (d.h. Ausnehmungsrand 16) und einen nicht-eingesenkten Bereich unterteilen lässt. Der Ausnehmungsrand 1 6 wird durch die Funktionsschicht 4 gebildet.

Der Ausnehmungsrand 1 6 kann entsprechend der Form der Ausnehmung 8 in drei ge radlinige Ausnehmungsrandabschnitte 16a, 1 6b, 1 6c unterteilt werden. So umfasst der Ausnehmungsrand 1 6 zwei parallele Ausnehmungsrandabschnitte 16a, 1 6b, die durch einen hierzu senkrechten Ausnehmungsrandabschnitt 16c verbunden sind. Die beiden parallelen Ausnehmungsrandabschnitte 1 6a, 1 6b erstrecken sich hier beispielsweise senkrecht zum Funktionsschichtrandabschnitt 7a, der weitere Ausnehmungsrandab schnitt 1 6c ist parallel zum Funktionsschichtrandabschnitt 7a angeordnet. Hierbei er streckt sich ein erster Ausnehmungsrandabschnitt 16a von einem äußeren Randab schnitt-Endpunkt 17 des nicht-eingesenkten Funktionsschichtrandabschnitts 7a zu ei nem nach innen versetzten, inneren Randabschnitt-Endpunkt 18. Ein zweiter Ausneh mungsrandabschnitt 1 6b erstreckt sich von einem äußeren Randabschnitt-Endpunkt 1 7' des nicht-eingesenkten Funktionsschichtrandabschnitts 7a zu einem nach innen versetz ten, inneren Randabschnitt-Endpunkt 18'. Der dritte Ausnehmungsrandabschnitt 1 6c er streckt sich von dem einen inneren Randabschnitt-Endpunkt 1 8 zu dem anderen inneren Randabschnitt-Endpunkt 1 8'.

Innerhalb der Ausnehmung 8 befindet sich die elektrisch leitfähige Antennenschicht 9, die als Flächenantenne dient. Dementsprechend ist die Antennenschicht 9 schichtenför mig bzw. flächig-ausgedehnt ausgebildet. Die Antennenschicht 9 wird von einem umlau fenden Antennenschichtrand 1 0 begrenzt. Benachbart zum Scheibenrand 6 schließt der Antennenschichtrand 10 bündig mit dem Funktionsschichtrand 7 ab, hier beispielsweise der nicht-eingesenkte Funktionsschichtrandabschnitt 7a. Zwischen der Antennenschicht 9 und der Funktionsschicht 4 befindet sich eine Isolationszone 1 1 (siehe auch vergrö ßerte Darstellung Figur 2). Die Isolationszone 1 1 ist der unmittelbar an die Funktionsschicht 4 angrenzende Teil der schichtfreien Ausnehmung 8, welcher keine Antennenschicht 9 aufweist. Demnach ist die Isolationszone 1 1 gleichermaßen schicht frei, wobei die Funktionsschicht 4 entfernt oder nicht ausgebildet ist.

Durch die Isolationszone 1 1 ist die Antennenschicht 9 von der Funktionsschicht 4 gal vanisch getrennt. Hierbei hat die Isolationszone 1 1 eine minimale Breite, gegeben durch den kürzesten Abstand zwischen Ausnehmungsrand 1 6 und Antennenschichtrand 1 0, die so groß bemessen ist, dass ein hochohmiger Widerstand (mindestens 10 Ohm) für von der Antennenschicht 9 empfangene und/oder gesendete hochfrequente Antennen signale vorliegt. Beispielsweise hat die Isolationszone 1 1 eine konstante Breite. Vor zugsweise ist die Antennenschicht 9 so ausgestaltet, dass hochfrequente elektromag netische Strahlung im Frequenzbereich von 0,6 bis 6 GFIz (Mobilfunkstandard 5G) emp fangen werden kann. Die minimale Breite der Isolationszone 1 1 beträgt vorzugsweise wenigstens 0,5 mm und liegt insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm, wodurch ein hochohmiger Widerstand von mindestens 50 Ohm für von der Antennenschicht 9 empfangene und/oder gesendete hochfrequente Antennensignale erzielt werden kann.

Die Antennenschicht 9 ist hier beispielsweise aus demselben Material der Funktions schicht 4 gebildet, wobei zur Erzeugung der Ausnehmung 8 lediglich die Isolationszone 1 1 zu entschichten ist. Alternativ kann die Antennenschicht 9 aus einem von der Funkti onsschicht 4 verschiedenen Material bestehen und beispielsweise in Form einer Metall folie oder einer mit einem Metall oder einer Metalllegierung beschichten Kunststofffolie auf das Substrat 2 aufgebracht ein.

Wie in Figur 2 schematisch dargestellt, weist die Antennenschicht 9 einen ersten An schlussbereich 13 (Signalleiteranschlussbereich) auf, der mit einem Signalleiter (nicht gezeigt) elektrisch koppelbar oder gekoppelt ist, beispielsweise galvanisch oder kapazi tiv. Der Signalleiter ist beispielsweise ein Flachleiter. Ferner weist die Funktionsschicht 4 einen zweiten Anschlussbereich 14 (Masseleiteranschlussbereich) auf, der mit einem Masseleiter (nicht gezeigt) elektrisch koppelbar oder gekoppelt ist, beispielsweise gal vanisch oder kapazitiv. Der Masseleiter ist beispielsweise ein Flachleiter. Wenn die An tennenscheibe 1 eine Verbundscheibe ist, können die beiden Flachleiter in einfacher Weise zwischen den Scheiben laminiert und aus dem Scheibenverbund herausgeführt werden. Die Antennenschicht 9 ist beispielsweise eine breitbandige Monopolantenne vom unipo laren Typ, wobei der erste Anschlussbereich 13 als eine erste Elektrode und der zweite Anschlussbereich 14 als eine zweite Elektrode dient. Durch den ersten Anschlussbereich

13 können von der Antennenschicht 9 empfangene hochfrequente Antennensignale aus gekoppelt bzw. Antennensignale eingekoppelt werden, wobei durch den zweiten An schlussbereich 14 ein Bezugspotential für die Antennensignale bereitgestellt wird. Bei spielsweise kann der erste Anschlussbereich 13 mit dem Innenleiter und der zweite An schlussbereich 14 mit dem Außenleiter eines Koaxialleiters elektrisch verbunden wer den, was dem Fachmann bekannt ist, so dass hier nicht näher darauf eingegangen wer den muss. Durch die Nutzung der Funktionsschicht 4 als Bezugspotential kann die Sende-/Empfangsleistung der Antennenschicht 9 erheblich verbessert werden.

Wie in Figur 2 gezeigt, umfasst die Funktionsschicht 4 eine Isolationslinie, wobei in Figur 2 drei beispielhafte Alternativen für eine solche Isolationslinie gezeigt sind, die mit den Bezugszeichen 1 2, 12', 12'" bezeichnet sind. Es ist jeweils nur eine einzige Isolationsli nie 12, 12', 1 2'" vorgesehen.

Den alternativen Isolationslinien 1 2, 1 2', 12" ist gemeinsam, dass sie die Funktions schicht 4 in eine erste Funktionsschichtzone 4.1 und eine den zweiten Anschlussbereich

14 enthaltende zweite Funktionsschichtzone 4.2, 4.2', 4.2" elektrisch unterteilen. So wird die Funktionsschicht 4 durch die Isolationslinie 1 2 in eine erste Funktionsschicht zone 4.1 und eine zweite Funktionsschichtzone 4.2 elektrisch unterteilt. Durch die alter native Isolationslinie 1 2' wird die Funktionsschicht 4 in eine erste Funktionsschichtzone 4.1 und eine zweite Funktionsschichtzone 4.2' elektrisch unterteilt. Durch die alternative Isolationslinie 12" wird die Funktionsschicht 4 in eine erste Funktionsschichtzone 4.1 und eine zweite Funktionsschichtzone 4.2" elektrisch unterteilt. Wesentlich hierbei ist, dass die zweiten Funktionsschichtzonen 4.2, 4.2', 4.2" jeweils den zweiten Anschluss bereich 14 enthalten.

Die alternativen Isolationslinien 1 2, 12', 1 2" haben einen verschiedenen Verlauf. Die Isolationslinie 1 2 umgibt die Ausnehmung 8 bzw. den Ausnehmungsrand 1 6 vollständig. Die Isolationslinie 1 2 beginnt an einem ersten Isolationslinie-Endpunkt 1 9 des nicht-ein- gesenkten Funktionsschichtrands 7a und endet an einem zweiten Isolationslinie-End punkt 20 des nicht-eingesenkten Funktionsschichtrands 7a. Die hierdurch von der Funk tionsschicht 4 elektrisch unterteilte zweite Funktionsschichtzone 4.2 umgibt die Antennenschicht 9 soweit dies möglich ist, also teilumfänglich bzw. vollständig mit Aus nahme auf der "offenen" Seite des Funktionsschichtrandabschnitts 7a. Es wäre gleich ermaßen möglich, dass die Isolationslinie 12 an einem der anderen Funktions schichtrandabschnitte 7b, 7c, 7d beginnt und/oder endet. Beispielsweise könnte die Iso lationslinie 1 2 am Funktionsschichtrandabschnitt 7c beginnen und am (nicht eingesenk ten) Funktionsschichtrandabschnitt 7a enden. Die Isolationslinie 1 2 folgt hier beispiels weise der Kontur des Ausnehmungsrands 16, wobei ein kürzester Abstand zwischen Isolationslinie 12 und Ausnehmungsrand 1 6 gleich ist, wobei es gleichermaßen möglich wäre, dass die Isolationslinie 12 der Kontur des Ausnehmungsrands 16 nicht folgt.

Die alternative Isolationslinie 1 2' umgibt die Ausnehmung 8 bzw. den Ausnehmungsrand 16 nicht vollständig. Die Isolationslinie 1 2' beginnt an einem ersten Isolationslinie-End punkt 19' des nicht-eingesenkten Funktionsschichtrands 7a und endet am einem zweiten Isolationslinie-Endpunkt 20' des eingesenkten Funktionsschichtrands 7a, d.h. am Aus nehmungsrand 1 6, hier beispielsweise am Ausnehmungsrandabschnitt 16c. Es wäre gleichermaßen möglich, dass die Isolationslinie 12' an einem der anderen Funktions schichtrandabschnitte 7b, 7c, 7d beginnt. Beispielsweise könnte die Isolationslinie 12' am Funktionsschichtrandabschnitt 7c beginnen und am eingesenkten Funktions schichtrand 7a, d.h. am Ausnehmungsrand 1 6 enden. Gleichermaßen wäre es auch mög lich, dass die Isolationslinie 12' an einem der anderen Ausnehmungsrandabschnitte 1 6a, 16b endet. Die Isolationslinie 1 2' folgt hier zum Teil der Kontur des Ausnehmungsrands 16, wobei ein kürzester Abstand zwischen Isolationslinie 1 2 und dem Ausnehmungsrand 16 gleich ist, wobei es gleichermaßen möglich wäre, dass die Isolationslinie 12 der Kon tur des Ausnehmungsrands 1 6 nicht folgt.

Die alternative Isolationslinie 1 2" umgibt die Ausnehmung 8 bzw. den Ausnehmungsrand 16 nicht vollständig. Die Isolationslinie 12" beginnt an einem ersten Isolationslinie-End punkt 19' des eingesenkten Funktionsschichtrands 7a, d.h. am Ausnehmungsrand 16, hier beispielsweise am Ausnehmungsrandabschnitt 1 6a, und endet am einem zweiten Isolationslinie-Endpunkt 20' des eingesenkten Funktionsschichtrands 7a, d.h. am Aus nehmungsrand 1 6, hier beispielsweise am Ausnehmungsrandabschnitt 1 6a. Es wäre gleichermaßen möglich, dass die Isolationslinie 1 2" an einem der anderen Ausneh mungsrandabschnitte 1 6b, 16c endet. Die jeweilige Isolationslinie 12, 1 2', 1 2" unterteilt die Funktionsschicht 4 in zwei unmit telbar benachbarte Funktionsschichtzonen 4.1 , 4.2, 4.2', 4.2", die galvanisch voneinan der getrennt sind, jedoch niederohmig (kleiner 1 Ohm) in Bezug auf hochfrequente An tennensignale gekoppelt sind. Die Isolationslinie 1 2, 12', 1 2" ist zu diesem Zweck ent sprechend dünn ausgebildet (Linienbreite vorzugsweise kleiner 1 50 pm). Durch die Iso lationslinie 12, 12', 12" wird verhindert, dass ein in der Funktionsschicht 4 fließender elektrischer Strom, der zum Steuern der Funktionsschicht 4 beispielsweise durch Stromsammelleiter (Busbars) in die Funktionsschicht 4 eingeleitet wird, in die den zwei ten Anschlussbereich 14 enthaltende Funktionsschichtzone 4.2, 4.2', 4,2" fließen kann. Flierdurch kann eine unerwünschte Fehlfunktion der Antennenstruktur 1 00 vermieden und die Antennenfunktion weiter verbessert werden.

Die Anordnung aus Antennenschicht 9, Isolationszone 1 1 , erster Anschlussbereich 13 und zweiter Anschlussbereich 14 stellt eine Antennenstruktur 100 zum Empfangen/Sen den von hochfrequenten Antennensignalen dar.

Denkbar wäre auch, dass die Ausnehmung 8 vollständig innerhalb der Funktionsschicht 4 angeordnet, d.h. vollumfänglich von der Funktionsschicht 4 umgeben ist. Dies ist in Figur 1 veranschaulicht.

Figur 1 zeigt eine zur Antennenstruktur 100 alternative Antennenstruktur 100', bei der die Ausnehmung 8' vollständig innerhalb der Funktionsschicht 4 angeordnet ist. Inner halb der Ausnehmung 8' befindet sich die Antennenschicht 1 0', die durch die Isolations zone 1 1 ' von der umgebenden Funktionsschicht 4 elektrisch isoliert ist. Die Antennen schicht 9' weist einen ersten Anschlussbereich 13' (Signalleiteranschlussbereich) auf, die Funktionsschicht 4 einen zweiten Anschlussbereich 14' (Masseleiteranschlussbe reich). Die Ausnehmung 8' wird von dem Ausnehmungsrand 1 6' begrenzt.

Die Isolationslinie 1 2" unterteilt das die Funktionsschicht 4 in eine erste Funktions schichtzone 4.1 und eine den zweiten Anschlussbereich 14' enthaltende zweite Funkti onsschichtzone 4.2". Die Isolationslinie 1 2" umgibt die Ausnehmung 8' bzw. den Aus nehmungsrand 16' nicht vollständig. Die Isolationslinie 1 2" beginnt an einem ersten Iso lationslinie-Endpunkt 1 9' am Ausnehmungsrand 16' endet am einem zweiten Isolations linie-Endpunkt 20' des Ausnehmungsrands 1 6'. Es sei nun Figur 3 betrachtet, worin eine weitere Ausgestaltung der Antennenscheibe 1 veranschaulicht ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird lediglich auf die Unterschiede zur Ausgestaltung von Figur 1 und 2 eingegangen. Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Antennenscheibe 1 im Eckbereich analog zu Figur 2. Dem nach umfasst die Antennenscheibe 1 eine Mehrzahl von Antennenstrukturen 1 00, wie sie in Figur 2 gezeigt ist. Die Funktionsschicht 4 weist zu diesem Zwecke eine Mehrzahl Ausnehmungen 8 auf, in denen jeweils Antennenschichten 9 angeordnet sind. Die An tennenschichten 9 sind jeweils durch eine Isolationszone 1 1 von der Funktionsschicht 4 galvanisch getrennt. Die Antennenschicht 9 einer jeden Antennenstruktur 1 00 weist ei nen ersten Anschlussbereich 13 und einen zweiten Anschlussbereich 14 auf. Die Funk tionsschicht 4 stellt für alle Antennenschichten 9 ein gemeinsames Bezugspotential be reit. Jede Antennenstruktur 1 00 umfasst eine separate Isolationslinie 1 2, 1 2', 1 2", wobei in Figur 3 lediglich die Alternative gemäß Bezugszahl "1 2" dargestellt ist.

In Figur 4 ist eine Querschnittdarstellung durch eine weitere Ausgestaltung der Anten nenscheibe 1 gezeigt. Es werden nur die hier erkennbaren Merkmale beschrieben und ansonsten wird auf obige Ausführungen Bezug genommen. Bei dieser Ausgestaltung ist die Antennenscheibe eine Verbundscheibe, bei der ein erstes Substrat 2 (z. B. Innen scheibe) und ein zweites Substrat 2' (z. B. Außenscheibe) durch eine thermoplastische Zwischenschicht 1 5 fest miteinander verbunden sind. Die beiden Substrate 2, 2' bestehen jeweils aus Glas, vorzugsweise thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und sind für sichtba res Licht transparent. Die thermoplastische Zwischenschicht 15 besteht aus einem thermoplas tischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Po- lyethylenterephthalat (PET). Die Außenfläche des zweiten Substrats 2' ist der äußeren Umge bung zugewandt und ist gleichzeitig die Außenfläche der Antennenscheibe 1 . Die Innenfläche des zweiten Substrats 2' sowie die Innenfläche des ersten Substrats 2 sind jeweils der Zwischen schicht 15 zugewandt. Die Außenfläche des ersten Substrats 2 ist einem Innenraum, z.B. Fahr zeuginnenraum, zugewandt und ist gleichzeitig die Innenfläche der Antennenscheibe 1 .

Auf dem ersten Substrat 2 befindet sich die Funktionsschicht 4, die mit einer Ausneh mung 8 versehen ist, in der die Funktionsschicht 4 entfernt oder nicht ausgebildet ist. Innerhalb der Ausnehmung 8 ist eine Antennenschicht 9 angeordnet, die hier beispiels weise als Metallfolie (zur Veranschaulichung verdickt gezeichnet) ausgebildet ist. Die Metallfolie ist beispielsweise auf das Substrat 2 aufgeklebt. Durch die thermoplastische Zwischenschicht 1 5 ist die Antennenschicht 9 vor äußeren Einwirkungen geschützt. Es versteht sich, dass sich eine in Figur 4 nicht dargestellte Isolationszone 1 1 zwischen Antennenschicht 9 und Funktionszone 4 befindet.

Figur 5 veranschaulicht anhand eines Ablaufdiagramms das erfindungsgemäße Verfah ren. Hierbei wird in einem ersten Schritt I mindestens ein Substrat (2, 2') bereitgestellt. In einem zweiten Schritt II wird eine elektrisch leitfähige Funktionsschicht (4) auf eine Oberfläche

(3) des Substrats (2, 2') aufgebracht. Das Verfahren umfasst einen dritten Schritt III, bei dem mindestens eine Antennenstruktur (100, 100') ausgebildet wird, welche umfasst:

eine elektrisch leitfähige Antennenschicht (9, 9') zum Empfangen und/oder Senden von hochfrequenten Antennensignalen, wobei die Antennenschicht (9, 9') von der Funktionsschicht

(4) galvanisch getrennt ist, wobei ein hochfrequenztechnischer Widerstand zwischen der Anten nenschicht (9, 9') und der Funktionsschicht (4) für hochfrequente Antennensignale mindestens 10 Ohm beträgt, wobei die Antennenschicht (9, 9') einen ersten Anschlussbereich (13, 13') und die Funktionsschicht (4) einen zweiten Anschlussbereich (14, 14') aufweist,

eine Isolationslinie (12 12', 12"), durch welche die Funktionsschicht (4) in eine erste Funk tionsschichtzone (4.1 ) und eine zweite Funktionsschichtzone (4.2, 4.2', 4.2") elektrisch unterteilt ist, wobei die beiden Funktionsschichtzonen (4.1 , 4.2, 4.2', 4.2") galvanisch voneinander getrennt, aber hochfrequenztechnisch so gekoppelt sind, dass ein hochfrequenztechnischer Widerstand für hochfrequente Antennensignale weniger als 1 Ohm beträgt, wobei der zweite Anschlussbe reich (14, 14') in der zweiten Funktionsschichtzone (4.2, 4.2', 4.2") enthalten ist.

Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung eine verbesserte Antennenscheibe mit einer oder mehreren integrierten Antennenstrukturen zur Verfügung stellt. Die Funktionsschicht der Antennenscheibe dient zur Bereitstellung eines elektrischen Bezugspotentials für eine oder mehrere Antennenschichten. Flochfrequente Antennensignale können mit guter Signalstärke empfangen/gesendet werden. Eine Mehrzahl von Antennenstrukturen kann in einfacher Weise realisiert werden. Die Antennenscheibe ist insbesondere für den neuen Mobilfunkstandard 5G bestens geeignet. Bezugszeichenliste

1 Antennenscheibe

2, 2' Substrat

3 Oberfläche

4 Funktionsschicht

4.1 erste Funktionsschichtzone

4.2, 4.2', 4.2'" zweite Funktionsschichtzone 5 Randentschichtungsbereich

6 Scheibenrand

7 Funktionsschichtrand

7a, 7b, 7c, 7d Funktionsschichtrandabschnitt 8, 8' Ausnehmung

9, 9' Antennenschicht

1 0, 1 0' Antennenschichtrand

1 1 , 1 1 ' Isolationszone

1 2, 1 2', 1 2" Isolationslinie

13, 13' erster Anschlussbereich

14, 14' zweiter Anschlussbereich

15 Zwischenschicht

16, 16' Ausnehmungsrand

16a, 16b, 16c Ausnehmungsrandabschnitt 17, 17' äußerer Randabschnitt-Endpunkt 18, 18' innerer Randabschnitt-Endpunkt

19, 19', 19" erster Isolationslinie-Endpunkt

20, 20', 20" zweiter Isolationslinie-Endpunkt 100 Antennenstruktur